JP7456872B2 - 用紙分離装置、定着装置、および画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、用紙分離装置、その用紙分離装置を備える定着装置および画像形成装置に関する。

電子写真方式の画像形成処理によって用紙に画像を形成する複写機やプリンタ等の画像形成装置は、トナー像を記録シートの表面に定着させる定着装置を備えている。定着装置は、互いの周面を圧接させて定着ニップ域を形成する加熱ローラおよび加圧ローラ等の回転部材を備え、定着ニップ域を通過する方向に用紙を搬送し、用紙の表面に転写されているトナー像を溶融させて定着させる。

定着装置においては、用紙上のトナー像を定着するにあたって、前記回転部材から用紙を剥離するために剥離爪や剥離板等の剥離部材が用いられることがある。この種の剥離部材は、回転部材に対して接触した状態で回転部材から用紙を剥離するように構成されるが、定着残トナーなどが剥離部材の当接部に付着して固化し、回転部材に傷をつけて画像欠損を招く虞があった。そこで、例えば、特許文献１に開示されるように、剥離部材を接触させずに、かつ、できるだけ定着ローラに近づけて配置するために、両端部に突当部材を配置することが提案されている。

特開２０１２－９８７０４号公報

しかしながら、前記のような剥離部材の先端部と回転部材の表面との間隙は、剥離部材を支持している支持部材の取付位置が誤差等でずれることによって、回転部材の回転軸の軸方向に均一に保持することが困難となりやすい。前記従来の剥離部材では、剥離部材の先端部が湾曲していたり、剥離部材が傾いて取り付けられたりした場合に、先端部の間隙が所期の寸法よりも広がってしまい、紙詰まりを生じる虞があった。このような場合には、定着装置を取り出し、工具等を用いて、剥離部材の先端部と回転部材の表面との間隙を調整する作業が必要とされた。

また、前記特許文献１に開示されるように、別途の突当部材を設けると、その配置スペースを確保しなければならず、そのために回転部材の軸方向の長さが長くする必要性を生じ、装置の小型化が困難になるという問題点もあった。

本発明は、上記のような問題点にかんがみてなされたものであり、その目的とするところは、剥離部材の先端部と回転部材の表面との間隙を精度よく管理し得て、装置の小型化を可能にする用紙分離装置およびその用紙分離装置を備える定着装置および画像形成装置を提供することにある。

前記の目的を達成するための本発明の用紙分離装置は、対向部材との間で用紙を挟持し、回転することで前記用紙を搬送する回転部材と、前記回転部材における用紙挟持部より用紙搬送方向の下流側に、前記回転部材に向かって延伸された先端部を有し、前記回転部材の回転軸方向に沿って配置される板状の剥離部材と、前記剥離部材を前記回転軸方向の両端部でそれぞれ支持する支持部材と、前記剥離部材の先端部と前記回転部材との間でそれぞれと当接するように配置され、前記各支持部材に対してそれぞれ揺動可能に取り付けられた分離先端部とを備えることを特徴とする。

この特定事項により、前記剥離部材の先端部と前記回転部材の表面との間に前記分離先端部を介在させて所定の間隙を形成することができ、前記剥離部材の状態にかかわらず前記先端部と前記回転部材の表面との間隙を精度よく管理することが可能となる。

前記用紙分離装置における、より具体的な構成として次のものが挙げられる。すなわち、前記分離先端部は、前記剥離部材の先端部に当接する第１当接面と、前記回転部材の表面に当接する第２当接面とを有する摺接部を備え、前記第１当接面と前記第２当接面との間の厚みが、前記回転部材の回転方向の上流側ほど小さくなるよう設けられることが好ましい。

これにより、前記分離先端部における前記回転部材との接触側の端部ほど厚みを小さく設けることができ、前記剥離部材の先端部と前記回転部材の表面との間隙をより狭く設定することが可能となる。

また、前記用紙分離装置において、前記分離先端部は、前記回転部材の回転方向の下流側に、前記剥離部材と接しないように延伸された対向部を備え、前記対向部には、前記支持部材側に突出した第１突部が設けられ、前記支持部材には、前記第１突部を収容し、前記分離先端部を揺動可能に保持する収容部が設けられることが好ましい。これにより、前記分離先端部を安定的に保持するとともに揺動可能に配設することが可能となる。

さらに、前記用紙分離装置において、前記対向部は前記剥離部材側に向かって突出する第２突部をさらに備え、前記剥離部材は、前記第２突部を収容し、前記第２突部の前記剥離部材に対する可動範囲を規制する規制部を有することが好ましい。これにより、前記分離先端部を安定的に保持するとともに前記可動範囲において揺動可能に配設することが可能となる。

また、前記用紙分離装置において、前記剥離部材は、前記支持部材に固定される支持板と、前記支持板に取り付けられるとともに前記支持板より厚みの薄い板材で形成された剥離板とを備え、前記剥離板の前記回転部材側の端部は、前記支持板の前記回転部材側の端部より突出するように設けられるとともに、前記先端部を構成することが好ましい。これにより、前記剥離部材の先端部と前記回転部材の表面との間隙をより狭く設定することが可能となる。

また、前記用紙分離装置において、前記分離先端部は、前記支持板の前記回転部材側の端部と対向するように設けられた第３当接面を有することが好ましい。これにより、前記分離先端部を安定的に保持するとともに所定の範囲内で揺動可能に配設することが可能となる。

また、前記用紙分離装置において、前記支持部材は、一方の端部に前記剥離部材が固定される固定部を備えるとともに、他方の端部に付勢部材の係止部が備えられ、前記固定部と前記係止部との間を回動中心として回動可能に支持され、前記剥離部材は、前記回転部材の表面方向に付勢されていることが好ましい。これにより、前記剥離部材の先端部を前記回転部材の表面に近接させて配設することが可能となる。

また、前記用紙分離装置を備える定着装置および画像形成装置も本発明の技術的思想の範疇である。すなわち、前記定着装置として、前記回転部材は、加圧部材との間で用紙を搬送しつつ用紙上の未定着画像を定着する定着ローラである構成とすることができる。あるいは、前記定着装置として、前記回転部材は用紙を搬送しつつ用紙上の未定着画像を定着する無端状の定着ベルトであり、前記定着ベルトの前記剥離部材と対応する位置の反対側は、弾性層を表面に有する定着ローラと当接している構成とすることができる。

本発明によれば、前記剥離部材の先端部と前記回転部材の表面との間隙を精度よく管理することが可能となり、紙詰まりを防止し得るとともに、装置の小型化を図ることが可能となる。

本発明の実施形態に係る画像形成装置を示す概略説明図である。 本発明の実施形態に係る定着装置を示す概略断面図である。 本発明の実施形態に係る用紙分離装置を示す斜視図である。 前記用紙分離装置の全体構成を示す斜視図である。 前記用紙分離装置を示す分解斜視図である。 前記用紙分離装置におけるアーム部材と剥離部材との取付構造を示す斜視図である。 前記アーム部材を示す正面図である。 前記アーム部材の側面図である。 前記アーム部材の底面図である。 前記用紙分離装置におけるアーム部材の取付構造を示す斜視図であって、図３におけるＦ部拡大図である。 前記用紙分離装置における分離先端部を示す正面図である。 前記分離先端部の側面図である。 前記分離先端部の図９Ｂの反対側の側面図である。 前記分離先端部の底面図である。 前記剥離部材と前記アーム部材との取付構造を示す分解斜視図である。 前記剥離部材と前記定着装置の定着ローラとを示す斜視図である。 前記剥離部材と前記定着ローラとの配置形態を示す断面図である。 本実施形態に係る用紙分離装置との比較のために示す参考例の断面図である。

本発明の実施の形態に係る用紙分離装置、その用紙分離装置を備える定着装置および画像形成装置について、図面を参照しつつ説明する。

－画像形成装置の全体構成－
図１は、本発明の実施形態に係る定着装置１０を備えた画像形成装置１を示す概略説明図である。なお、図１において、符号Ｘは後述する回転部材の回転軸の軸方向Ｘ、言い換えると回転軸方向Ｘ（図１では紙面に直交する方向に相当する方向）を示し、符号Ｙは図１のように画像形成装置１を見たときの軸方向Ｘに直交する左右方向を示し、符号Ｚは上下方向を示すものとする。

本実施形態に係る画像形成装置１は、定着装置１０、露光装置１１、現像装置１２、感光体ドラム１３、クリーナ装置１４、帯電器１５、中間転写ベルト装置１６、給紙部１７、排紙トレイ１９、および用紙搬送路２００を備える構成とされており、外部から伝達された画像データに応じて、所定の用紙に対して多色および単色の画像を形成する。

画像形成装置１において扱われる画像データは、ブラック（Ｋ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）の各色を用いたカラー画像に応じたものである。現像装置１２、感光体ドラム１３、帯電器１５、およびクリーナ装置１４は、各色に応じた４種類の潜像を形成するようにそれぞれ４個ずつ設けられ、それぞれブラック、シアン、マゼンタ、イエローに設定され、これらによって４つの画像ステーションＰａ、Ｐｂ、Ｐｃ、Ｐｄが構成されている。

感光体ドラム１３は、画像形成装置１の略中央に配置されている。帯電器１５は、感光体ドラム１３の表面を所定の電位に均一に帯電させる。露光装置１１は、感光体ドラム１３の表面を露光して静電潜像を形成する。現像装置１２は、感光体ドラム１３の表面の静電潜像を現像して、感光体ドラム１３の表面にトナー像を形成する。

前記一連の動作によって、各感光体ドラム１３の表面に各色のトナー像が形成される。クリーナ装置１４は、現像および画像転写の後に感光体ドラム１３の表面の残留トナーを除去および回収する。

中間転写ベルト装置１６は、感光体ドラム１３の上側に配置され、中間転写ベルト２１、中間転写ベルト駆動ローラ２２、中間転写ベルト従動ローラ２３、中間転写ローラ２４、および中間転写ベルトクリーニング装置２５を備えている。なお、中間転写ローラ２４は、ＹＭＣＫ用の各色の画像ステーションＰａ、Ｐｂ、Ｐｃ、Ｐｄに対応して４本設けられている。

中間転写ベルト駆動ローラ２２、中間転写ベルト従動ローラ２３、および中間転写ローラ２４は、中間転写ベルト２１を張架して、中間転写ベルト２１の表面を所定方向（図中矢符Ｃ方向）に移動させる。

中間転写ベルト２１は、矢符Ｃの方向へ周回移動し、中間転写ベルトクリーニング装置２５によって残留トナーを除去および回収され、各感光体ドラム１３の表面に形成された各色のトナー像が順次転写して重ね合わされて、中間転写ベルト２１の表面にカラーのトナー像が形成される。

画像形成装置１は、転写ローラ２６ａを含む２次転写装置２６をさらに備えている。転写ローラ２６ａは、中間転写ベルト２１との間にニップ部が形成されており、用紙搬送路２００を通じて搬送された用紙をニップ部に挟み込んで搬送する。用紙は、ニップ部を通過する際に、中間転写ベルト２１の表面のトナー像が転写される。

給紙部１７に設けられた給紙トレイ１８は、画像形成に使用する用紙を蓄積しておくためのトレイであり、露光装置１１の下側に設けられている。また、排紙トレイ１９は、画像形成装置１の上側に設けられており、画像形成済みの用紙を載置するためのトレイである。

用紙搬送路２００は、主経路２０１と、主経路２０１の途中で分岐して再合流する反転経路２０２とをさらに備え、ピックアップローラ３１およびレジスト前ローラ３３から、主経路２０１に沿って、レジストローラ３２、２次転写装置２６、定着装置１０、および排紙ローラ３４が配置されている。反転経路２０２は、定着装置１０と排紙ローラ３４との間から分岐し、複数の搬送ローラ３５を経由してレジスト前ローラ３３とレジストローラ３２との間に再合流する。

ピックアップローラ３１は、給紙トレイ１８の端部近傍に備えられ、給紙トレイ１８から用紙を１枚ずつ用紙搬送路２００に供給する呼び込みローラである。レジストローラ３２は、給紙トレイ１８から搬送されている用紙を一旦保持し、感光体ドラム１３上のトナー像の先端と用紙の先端とを合わせるタイミングで用紙を転写ローラ２６ａに搬送する。レジスト前ローラ３３は、用紙の搬送を促進補助するための小型のローラである。

定着装置１０は、ベルト定着方式とされており、複数の回転部材を備えている。回転部材としての定着ローラ４１および加熱ローラ４２には、回転部材としての定着ベルト４３が懸架されている（後述する図２参照）。

この定着装置１０では、定着ベルト４３を介して定着ローラ４１に加圧ローラ４４が押圧される。定着装置１０では、未定着画像（トナー像）が形成された用紙を受け取り、用紙を定着ベルト４３と加圧ローラ４４との間に挟み込んで搬送する。定着後の用紙は、排紙ローラ３４によって排紙トレイ１９上に排出される。

用紙の表面だけでなく、裏面に画像形成を行う場合、用紙を排紙ローラ３４から反転経路２０２へと逆方向に搬送して、用紙の表裏を反転させ、用紙をレジストローラ３２へと再度導き、表面と同様にして裏面に画像形成を行い、用紙を排紙トレイ１９へと搬出する。

なお、４つの画像ステーションＰａ、Ｐｂ、Ｐｃ、Ｐｄのうち少なくとも１つを用いて、モノクロ画像を形成し、モノクロ画像を中間転写ベルト装置１６の中間転写ベルト２１に転写することも可能である。このモノクロ画像も、カラー画像と同様に、中間転写ベルト２１から用紙に転写され、定着される。

－定着装置の基本構成－
次に、本発明の実施形態に係る定着装置１０について説明する。

図２は、本実施形態に係る定着装置１０の概略断面図である。定着装置１０は、回転部材としての定着ローラ４１、加熱ローラ４２、定着ベルト４３、および加圧ローラ４４が、ハウジング４６に収納された構成を有する。定着装置１０では、定着ローラ４１および加熱ローラ４２に懸架された定着ベルト４３を介して、定着ローラ４１とこれに圧接する加圧ローラ４４とで用紙を挟持し、用紙に形成されたトナー像を定着させる。

定着ローラ４１は、図示しない駆動機構に接続された円柱状のローラであって、ステンレス鋼で形成された芯金と、芯金の表面側にシリコンスポンジゴムで形成された弾性層とを備えている。

加熱ローラ４２は、内部に複数の加熱部材４５が設けられたローラである。加熱部材４５は、例えば、ハロゲンランプなどのランプヒータとされている。加熱部材４５から放射される熱は加熱ローラ４２の全体を加熱する。加熱部材４５としてランプヒータを用いることで、定着ベルト４３を広範囲にわたって加熱することができる。また、安価なランプヒータを用いることで、定着装置１０の低コスト化を図ることができる。

加圧ローラ４４は定着装置１０における加圧部材に相当し、鉄合金（ＳＴＫＭ）で形成された芯金と、芯金の周囲にシリコンソリッドゴムで形成された弾性層と、弾性層の周囲にＰＦＡチューブで形成された離型層等を備えている。加圧ローラ４４は、定着ベルト４３を介して定着ローラ４１に対向する位置に配置されている。

定着ベルト４３は、用紙を搬送しつつ用紙上の未定着画像を定着する無端状のベルトであって、例えばポリイミドで形成された基材と、シリコンゴムで形成された弾性層と、ＰＦＡチューブで形成された離型層とが、内側から順に積層された構成を有する。定着ベルト４３の幅方向は、定着ベルト４３の回転軸の軸方向Ｘに配設されている。定着ベルト４３の裏面は、弾性層を表面に有する定着ローラ４１と当接している。これにより定着ベルト４３は、定着ローラ４１の回転に同期して回転し、矢符Ｄの方向へ周回移動する。

定着ローラ４１、加熱ローラ４２、定着ベルト４３、および加圧ローラ４４といった回転部材は、ハウジング４６の内部に納められている。定着ローラ４１、加熱ローラ４２、および加圧ローラ４４は、軸方向Ｘに沿うように配置され、定着ベルト４３はベルト幅方向が軸方向Ｘに沿う方向とされている。

定着装置１０では、画像形成装置１の本体側に設けられた駆動機構（図示せず）が定着ローラ４１の回転軸に設けられたギア（図示せず）に噛合され、駆動機構からの回転駆動力がギアを介して定着ローラ４１の回転軸に伝達される。定着ローラ４１は所定の回転方向に回転駆動される。定着ローラ４１の回転に伴い、定着ベルト４３が定着ローラ４１の回転方向と同じ周回りの回転方向Ｄに周回移動する。加熱ローラ４２は定着ローラ４１の回転方向とは反対の回転方向Ｅに従動回転する。用紙は、定着ベルト４３と加圧ローラ４４の間に挟まれつつ搬送されて、定着ニップ域で加熱および加圧される。これにより、用紙上における未定着画像が溶融、混合、圧接されて熱定着される。

ハウジング４６は、例えば難燃性合成樹脂系材料からなり、定着ローラ４１、加熱ローラ４２、定着ベルト４３、および加圧ローラ４４の全体を取り囲むように設けられている。ハウジング４６には、用紙が通過する主経路２０１上に、入紙口４７と出紙口４８が設けられており、入紙口４７にはガイド部材が備えられている。

定着ローラ４１の近傍には剥離部材５１が配設されている。剥離部材５１は、定着ローラ４１に接触している用紙を剥離し、出紙口４８へ導く。定着ベルト４３は、ハウジング４６内に配設されたフレーム６２に配置されている。

未定着画像が定着された後、用紙はさらに上方へと搬送されて排紙トレイ１９に排出される。用紙が加圧ローラ４４との挟持部から定着ベルト４３側に巻き付き気味に排出される場合には、剥離部材５１の先端部により用紙が定着ベルト４３から剥がされ、この剥がされた用紙が上方へと搬送されて排出される。

－用紙分離装置－
本発明に係る用紙分離装置５０は剥離部材５１を備えており、剥離部材５１が用紙搬送路２００の主経路２０１に配置された回転部材に対向して設けられる。剥離部材５１は、本実施形態では、定着装置１０の定着ベルト４３に対して設けられている。

すなわち、用紙分離装置５０では、回転部材としての定着ベルト４３に対向して設けられている。用紙分離装置５０は、用紙搬送路２００に配置された定着ベルト４３に対して、搬送されてきた用紙を分離させて剥離し、用紙の巻き込みを防止するように適用される。

ここで、従来構造の剥離爪等の剥離部材は、定着ベルト４３の表面から僅かに離して位置決めされていることから、その先端部と定着ベルト４３との間隙が所定値より大きくなると用紙が侵入しやすくなり、紙詰まりが発生する虞があった。しかも、その間隙に侵入した用紙がそのまま定着ベルト４３の周面に密着して搬送されると、用紙を除去することが困難な状態となる虞があった。これに対して、本実施形態に係る定着装置１０では、以下に説明する用紙分離装置５０を備えさせることで、剥離部材５１の先端部と定着ベルト４３との間隙が常に所定値となるように安定管理し、用紙が定着ベルト４３の周面に巻き付いて剥離不良が発生するのを未然に防止するように構成している。

図３は、定着装置１０のハウジング４６を取り除いて示した、用紙分離装置５０の概略斜視図であり、図４は、用紙分離装置５０の全体構成を示す斜視図であり、図５は、用紙分離装置５０の分解斜視図である。いずれの図も、加熱ローラ４２、定着ローラ４１、加圧ローラ４４を回転可能に支持する軸受部の図示を省略している。

用紙分離装置５０は、剥離部材５１と、剥離部材５１を支持する支持部材５４と、分離先端部７１とを備えている。剥離部材５１は、軸方向Ｘに沿って長い帯板状の部材であり、定着ベルト４３の表面に向けて延設された先端部を有するとともに、長手方向が軸方向Ｘに沿って配置される。

用紙分離装置５０の上方には、用紙搬送路２００に沿って、対をなす搬送ローラ３６と搬送コロ３７とが互いに対向して設けられている。搬送コロ３７は用紙搬送路２００を構成する用紙搬送ガイド３８に備えられて、これらによって用紙が排紙ローラ３４の方向へ送られる。

剥離部材５１は、用紙搬送ガイド３８の下方に配設されている。すなわち、剥離部材５１は、加圧ローラ４４および定着ベルト４３により形成される定着ニップ域より、定着ベルト４３の回転方向Ｄの下流側に配設されている。

例示の形態では、図２および図４に示すように、剥離部材５１は、支持部材５４に固定される支持板５２と、支持板５２に取り付けられるとともに支持板５２より厚みの薄い板材で形成された剥離板５３とを備えている。支持板５２と剥離板５３とは、互いに重ね合わされて一体に支持されている。また、剥離板５３は、支持板５２の表面側であって用紙搬送路２００の主経路２０１に臨む側に配置されている。なお、用紙分離装置５０を構成する剥離部材５１および分離先端部７１において、軸方向Ｘに沿って設けられて用紙搬送路２００の主経路２０１に臨んで配設される側の面を表面とし、この反対側を裏面として以下説明する。

図５に示すように、剥離板５３は、軸方向Ｘを長手方向として定着ローラ４１の回転軸と平行に延びる板状の部材（例えば板金）とされ、軸方向Ｘから見て略Ｌ字状に形成されている。より具体的には、剥離板５３は、上下方向Ｚに配置される側板と、屈曲されて左右方向Ｙに配置される側板とを有して略Ｌ字状に形成されている。剥離板５３の先端は、上下方向Ｚの側板の下端辺となり、定着ニップ域よりも、定着ベルト４３の回転方向Ｄの下流側に配置される。支持板５２は、剥離板５３の裏面側に一体に備えられ、剥離板５３に密着する略Ｌ字状に形成されている。

剥離部材５１は、定着ベルト４３に対して予め定められた間隙（ｄ）を設けた非接触の状態で剥離板５３が支持されて、定着ベルト４３から用紙を剥離する構成とされている。剥離板５３は、支持板５２よりも大きい表面積を有するように形成されて、剥離板５３の先端は支持板５２よりも下方に突出するように設けられている。これによって、剥離板５３の先端は、剥離部材５１の先端部を構成して、定着ベルト４３の表面に対向するとともに、定着ベルト４３の表面との間隙（ｄ）をできるだけ狭くするように設けられている。

支持部材５４は、軸方向Ｘの両端部にそれぞれ配設されて剥離部材５１を支持する。図４に示すように、支持部材５４は、定着ベルト４３の幅方向（軸方向Ｘに相当）における両端部（用紙の有効画像領域より外側の部分）で剥離部材５１を支持している。有効画像領域は、例えば最大サイズ（具体的には３３０．２ｍｍ［１３インチ］）の用紙に対して画像形成するときに感光体ドラム１３に画像が形成されるべき最大の領域（具体的には３１０ｍｍ）に相当する。

各支持部材５４は、剥離部材５１を付勢しつつ保持するアーム部材５５を備えている。図５に示すように、アーム部材５５は、定着ベルト４３の上方に配設される部材であり、一方の端部に、剥離部材５１が当接される固定部５６を備え、他方の端部に、付勢部材６１が係止される付勢部材係止部５７を備えている。

図６は、アーム部材５５と剥離部材５１との取付構造を示す斜視図である。図７Ａ～図７Ｃは、アーム部材５５をそれぞれ示しており、図７Ａでは図５に示す軸方向Ｘの前方Ｘ１側からアーム部材５５を見て示した正面図であり、図７Ｂは左右方向Ｙの右側Ｙ２からアーム部材５５を見た側面図であり、図７Ｃはアーム部材５５を下方から見た底面図である。

図示するように、アーム部材５５には、固定部５６と付勢部材係止部５７との間の領域には支軸５８が突設されている。支軸５８は、軸方向Ｘに沿って外側に突出するように設けられている。図４および図５に示すように、アーム部材５５は、前方Ｘ１および後方Ｘ２に対向して配設されたフレーム６２に取り付けられて、支軸５８を回動中心として回動可能に支持されている。

アーム部材５５の固定部５６は、剥離部材５１の支持板５２の裏面（図５ではＹ１側の面）に当接される。固定部５６には、支持板５２を取り付けるためのビス６３が挿通する挿通孔５６１が表裏両面に貫通して設けられている。また、固定部５６の表面には、支持板５２に係止して位置決めするボス部５６２が突設されている。

アーム部材５５の付勢部材係止部５７は、固定部５６とは反対側となる、用紙搬送路２００（主経路２０１）から離れた側の端部（図５では左側Ｙ１の端部）に設けられている。付勢部材係止部５７は上下方向Ｚに延びる平板部を有しており、付勢部材６１の端部を係止させる係止孔５７１が設けられている。係止孔５７１には、付勢部材６１としての例えばコイルバネの一端が係止される。また、この付勢部材６１の他端は、フレーム６２に設けられた係止部６２１に係止される。

図８は、用紙分離装置５０におけるアーム部材５５の取付構造を示す斜視図であり、図３におけるＦ部拡大図である。図５および図８に示されるように、アーム部材５５の一方の端部の固定部５６には、剥離板５３を有する支持板５２がビス６３で固定されている。アーム部材５５の他方の端部には、付勢部材６１が係止されている。支軸５８は、凹状に切り欠いてフレーム６２に設けられた受け部６２２に保持されている。

これにより、アーム部材５５は、支軸５８を回動中心として回動可能とされるとともに、付勢部材６１によってフレーム６２の係止部６２１と付勢部材係止部５７との間の距離を狭める回転方向に付勢される。そのため、アーム部材５５の付勢部材係止部５７と反対側にある固定部５６に取り付けられた剥離部材５１は、定着ベルト４３の表面方向に付勢された状態で支持されている。

図８に示す例では、付勢部材６１によってアーム部材５５は支軸５８を中心にして矢符Ｍで示す付勢方向に付勢され、アーム部材５５の固定部５６も支軸５８を中心にして矢符Ｍ方向に付勢され、固定部５６に取り付けられた剥離板５３も矢符Ｍ方向に付勢される。このようなアーム部材５５の付勢によって、剥離板５３の先端は定着ベルト４３の表面に向けて付勢された状態で保持される。剥離板５３の先端と定着ベルト４３の表面との間隙ｄは、狭ければ狭い方がよいが、例えば０．５ｍｍ程度とされることが好ましい。

ここで、剥離板５３の先端と定着ベルト４３の表面との間隙ｄを狙い値で好適に保持するために、用紙分離装置５０にはさらに分離先端部７１が設けられている。図６および図７Ｂに示すように、アーム部材５５において、固定部５６には、収容部５９が設けられている。例示の形態では、収容部５９は、固定部５６の表裏両面に貫通する矩形状の貫通孔とされている。この収容部５９には、分離先端部７１に設けられた第１突部７３１が嵌め込まれて保持される。収容部５９と第１突部７３１の間には隙間があるため、分離先端部７１は、収容部５９に対して回動可能（移動可能）に支持される。

図９Ａ～図９Ｄは、分離先端部７１それぞれ示し、図９Ａでは図５に示す軸方向Ｘの前方Ｘ１から分離先端部７１を見て示した正面図であり、図９Ｂは左右方向Ｙの右側Ｙ２から分離先端部７１を見た側面図であり、図９Ｃは図９Ｂの反対側の側面図であり、図９Ｄは分離先端部７１を下方から見た底面図である。

図示するように、分離先端部７１は、剥離部材５１の先端部に当接する第１当接面７２１と、定着ベルト４３の表面に当接する第２当接面７２２とを有する摺接部７２を備えて形成されている。この摺接部７２の定着ベルト４３の回転方向Ｄの下流側には、固定部５６に向けて延伸された対向部７３と、対向部７３から収容部５９に向けて突出した第１突部７３１が設けられている。分離先端部７１は、アーム部材５５の固定部５６に対して、第１突部７３１が上方に位置し、摺接部７２が下方に位置するような向きで取り付けられる。

摺接部７２において、第１当接面７２１と第２当接面７２２との間の厚みは、下方ほど徐々に小さくなるように形成されている。摺接部７２の先端７２３の厚みは、剥離板５３の先端と定着ベルト４３の表面との好適な間隙ｄに対応させて形成されている。また、図９Ｂに示すように、摺接部７２は先端７２３側ほど幅が狭くなる略台形状の表面形状を有しており、隅部にはアールが設けられている。

図６に示すように、分離先端部７１の対向部７３は、剥離部材５１の支持板５２の裏面側に配設されて、先端７２３が剥離板５３の先端側に位置するように設けられる。第１当接面７２１は剥離板５３に当接する向きで配設される。

これにより、分離先端部７１は、摺接部７２の先端７２３が、加圧ローラ４４および定着ベルト４３により形成される定着ニップ域に向けて配設される。また、図８に示すように、分離先端部７１は、定着ベルト４３の回転方向Ｄの上流側ほど徐々に厚みが小さくなるように形成されている。分離先端部７１はこのような形状を有することで、剥離板５３と定着ベルト４３との間隙ｄを確保しつつも、定着ベルト４３に食い込まないように構成されている。

分離先端部７１の対向部７３は、アーム部材５５の固定部５６と、剥離部材５１の支持板５２との間で、支持板５２と当接しないように摺接部７２から固定部５６側に延伸して設けられる。このように構成することで、分離先端部７１が、収容部５９に対して確実に揺動できるので、摺接部７２において第１当接面７２１と第２当接面７２２とが、それぞれ確実に剥離板５３の先端部と定着ベルト４３の表面とに当接できるようになる。つまり、剥離板５３の先端部と定着ベルト４３との隙間を、狙いの値ｄで確実に管理できるようになる。なお、対向部７３は、摺接部７２の上方に第３当接面７４を介して延設されている。

図９Ａ～図９Ｃに示すように、摺接部７２の上方には、第１当接面７２１を有する表面側から裏面側の方向へ凹ませた段部が設けられて、第３当接面７４が形成されている。対向部７３には、第１突部７３１と第２突部７３２とが突設されている。第１突部７３１は、対向部７３の裏面から突設されて、断面矩形状に形成されている。第２突部７３２は、対向部７３の表面から突設されて、第１突部７３１と反対方向に延びている。第２突部７３２は断面円形状に形成されている。

前記のとおり、第１突部７３１は、図６に示すように、アーム部材５５の収容部５９に嵌め込まれて保持される。第２突部７３２は、剥離部材５１の支持板５２に貫通して設けられた長孔状の規制部５２１に嵌め込まれる。

図１０は、剥離部材５１とアーム部材５５との取付構造を示す分解斜視図である。図示するように、剥離部材５１の支持板５２の端部には、各部材を取り付けるための規制部５２１、位置決め孔５２２、および止着孔５２３が表裏両面に貫通させて開口されている。

規制部５２１は、上下方向Ｚに長い長孔状に形成されて、第２突部７３２を保持するとともに、第２突部７３２の可動範囲を規制する。言い換えると、第２突部７３２は、規制部５２１の長孔によって、定着ベルト４３の回転方向Ｄに移動可能となるように移動方向が規制される。位置決め孔５２２には、アーム部材５５の固定部５６のボス部５６２が嵌め込まれる。止着孔５２３には、固定部５６の挿通孔５６１を通してビス６３が挿通されて、分離先端部７１を挟み込んだ状態で、支持板５２とアーム部材５５とが結合される。図６および図１０に示すように、分離先端部７１の第３当接面７４には、支持板５２の先端側の端部（下方の端部）が対向するように配置される。

以上のように構成することで、分離先端部７１は固定部５６に対して揺動可能に支持され、摺接部７２の第１当接面７２１と第２当接面７２２とがそれぞれ剥離板５３の先端部と定着ベルト４３の表面と当接させることができる。また、剥離板５３の先端部を介して定着ベルト４３に押し付けられた分離先端部７１の摺接部７２に、摩擦力によって定着ベルト４３の回転方向Ｄに移動する力が作用しても、分離先端部７１は、第２突部７３２によって定着ベルト４３の回転方向Ｄに移動方向が規制され、さらに第３当接面７４が支持板５２の端部と接触することで定着ベルト４３の回転方向Ｄと直交する方向で位置決めされ係止される。そのため、分離先端部７１の摺接部７２が定着ベルト４３に対して安定して当接するため、剥離板５３の先端部を介して分離先端部７１が定着ベルト４３に付勢されても（その当接摩擦力は安定するため）、剥離板５３の先端と定着ベルト４３の隙間を安定して狙いの値ｄの値で管理できるようになる。

図１１は、剥離部材５１と定着ローラ４１とを示す主経路２０１側から見た斜視図であり、図１２は、剥離部材５１と定着ローラ４１との配置形態を軸方向Ｘに見て示す断面図である。

前記したように、分離先端部７１は、定着ローラ４１の軸方向Ｘの両端部にそれぞれ配設されて、それぞれがアーム部材５５と剥離部材５１との間で揺動可能に保持されている。また、定着ベルト４３の両端部で、剥離部材５１の剥離板５３の先端と定着ベルト４３の表面との間に分離先端部７１が位置して、定着ベルト４３の表面に接触するように設けられている。

これにより、分離先端部７１の摺接部７２の厚みが、剥離板５３の先端と定着ローラ４１の表面との間隙ｄを一定に保持するものとなる。加えて、分離先端部７１においては、摺接部７２が先端７２３側ほど薄くなるように形成されているので、間隙ｄをより狭く設けることができる。

分離先端部７１において、摺接部７２は先端７２３側ほど厚みが小さくなるように形成されている。第１当接面７２１と第２当接面７２２との交差角αを、定着ベルト４３の表面と剥離板５３の先端との好適な間隙ｄに対応させて形成していることで、剥離板５３が安定的に位置決めされる。

仮に、図１３の参考例に示すように、従来構造の剥離板５３０が支軸５８０を有する支持部材５５０にビス等により固定されて揺動不能に設けられていると、長期的な使用によって剥離板５３０の先端部が曲がったり、支持部材５５０に対して剥離板５３０が傾いて取り付けられたりしたときに、定着ローラ４１の表面と剥離板５３０との間隙ｄ１は狙い値よりも広くなってしまい、用紙が間隙に巻き込まれる虞がある。これに対して、図１１および図１２に示す本実施形態の場合には、揺動可能に保持された分離先端部７１を介して、間隙ｄを一定の狙い値に保持することが可能となり、適正な間隙管理のための調整作業等を要することなく、画像形成処理を継続的に行うことが可能となる。

また、剥離板５３の表面側には何ら突出部が設けられないので、用紙搬送路２００の主経路２０１に面するように用紙分離装置５０を配置することができ、定着ベルト４３や定着ローラ４１の長さを長くする必要なく、定着装置１０の小型化を図ることも可能となる。

なお、支持部材５４に対して揺動可能に設けられる分離先端部７１は、アーム部材５５と剥離部材５１との間で例示した形態により保持されるに限らず、揺動可能な構成であればどのように設けられてもよい。例えば、分離先端部７１の対向部７３が弾性部材により形成され、アーム部材５５と一体的に接続されていてもよい。このように構成することで、摺接部７２が剥離板５３の先端部を介して定着ベルト４３側に付勢された際に、対向部７３が湾曲し、摺接部７２の第１当接面７２１と第２当接面７２２とが、それぞれ確実に剥離板５３の先端部と定着ベルト４３の表面とに当接されるようになる。そのため、剥離板５３の先端と定着ベルト４３の隙間を安定して狙いの値ｄの値で管理できるようになる。また、アーム部材５５と一体的に形成された対向部７３の長手方向の断面が一部小さくなるように形成することで、対向部７３が湾曲しやすいように構成しても、同様の効果を得ることができる。

以上のような定着装置１０を備える画像形成装置１は、用紙に対して多色および単色の画像を形成するカラー画像形成装置であるに限られず、モノクロ画像を形成する画像形成装置であってもよい。モノクロ画像形成装置の場合、加圧ローラ４４は、芯金の周囲の弾性層にシリコンスポンジが用いられることが好ましい。この場合にも、本実施形態の構成と同様に用紙分離装置５０を設けることで、用紙搬送路２００に用紙を円滑に導く効果を得ることができる。定着装置１０において、用紙分離装置５０が対向して設けられる回転部材としては、加圧ローラ４４との間で用紙を搬送しつつ用紙上の未定着画像を定着する定着ローラ４１であってもよい。

また、用紙分離装置５０における支持部材５４および分離先端部７１の各部の形状および配置等も、前記実施形態に示した構成であるに限られず、どのように設けられてもよい。そのため、前記実施形態は例示であって、限定的なものではない。本発明は、請求項に示される範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態に開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。

１ 画像形成装置
１０ 定着装置
４１ 定着ローラ（回転部材）
４２ 加熱ローラ
４３ 定着ベルト（回転部材）
４４ 加圧ローラ（対向部材）
５０ 用紙分離装置
５１ 剥離部材
５２ 支持板
５２１ 規制部
５３ 剥離板
５４ 支持部材
５５ アーム部材
５６ 固定部
５７ 付勢部材係止部
５８ 支軸
５９ 収容部
６１ 付勢部材
６２ フレーム
７１ 分離先端部
７２ 摺接部
７２１ 第１当接面
７２２ 第２当接面
７３ 対向部
７３１ 第１突部
７３２ 第２突部
７４ 第３当接面

Claims (9)

1. 対向部材との間で用紙を挟持し、回転することで前記用紙を搬送する回転部材と、
   前記回転部材における用紙挟持部より用紙搬送方向下流側に、前記回転部材に向かって延伸された先端部を有し、前記回転部材の回転軸方向に沿って配置される板状の剥離部材と、
   前記剥離部材を前記回転軸方向の両端部でそれぞれ支持する支持部材と、
   前記剥離部材の先端部と前記回転部材との間でそれぞれと当接するように配置され、前記各支持部材に対してそれぞれ揺動可能に取り付けられた分離先端部と、を備え、
   前記分離先端部は、前記剥離部材の先端部に当接する第１当接面と、前記回転部材の表面に当接する第２当接面とを有する摺接部を備え、
   前記第１当接面と前記第２当接面との間の厚みが、前記回転部材の回転方向の上流側ほど小さくなるよう設けられたことを特徴とする用紙分離装置。
2. 請求項１に記載の用紙分離装置において、
   前記分離先端部は、前記回転部材の回転方向の下流側に、前記剥離部材と接しないように延伸された対向部を備え、
   前記対向部には、前記支持部材側に突出した第１突部が設けられ、
   前記支持部材には、前記第１突部を収容し、前記分離先端部を揺動可能に保持する収容部が設けられたことを特徴とする用紙分離装置。
3. 請求項２に記載の用紙分離装置において、
   前記対向部は、前記剥離部材側に向かって突出する第２突部をさらに備え、
   前記剥離部材は、前記第２突部を収容し、前記第２突部の前記剥離部材に対する可動範囲を規制する規制部を有することを特徴とする用紙分離装置。
4. 請求項１～３のいずれか１つの請求項に記載の用紙分離装置において、
   前記剥離部材は、前記支持部材に固定される支持板と、前記支持板に取り付けられるとともに前記支持板より厚みの薄い板材で形成された剥離板とを備え、
   前記剥離板の前記回転部材側の端部は、前記支持板の前記回転部材側の端部より突出するように設けられるとともに、前記先端部を構成することを特徴とする用紙分離装置。
5. 請求項４に記載の用紙分離装置において、
   前記分離先端部は、前記支持板の前記回転部材側の端部と対向するように設けられた第３当接面を有することを特徴とする用紙分離装置。
6. 請求項１～５のいずれか１つの請求項に記載の用紙分離装置において、
   前記支持部材は、一方の端部に前記剥離部材が固定される固定部を備えるとともに、他方の端部に付勢部材の係止部が備えられ、前記固定部と前記係止部との間を回動中心として回動可能に支持され、
   前記剥離部材は、前記回転部材の表面方向に付勢されていることを特徴とする用紙分離装置。
7. 請求項１～６のいずれか１つの請求項に記載の用紙分離装置を備える定着装置であって、
   前記回転部材は、加圧部材との間で用紙を搬送しつつ用紙上の未定着画像を定着する定着ローラであることを特徴とする定着装置。
8. 請求項１～６のいずれか１つの請求項に記載の用紙分離装置を備える定着装置であって、
   前記回転部材は用紙を搬送しつつ用紙上の未定着画像を定着する無端状の定着ベルトであり、前記定着ベルトの前記剥離部材と対応する位置の反対側は、弾性層を表面に有する定着ローラと当接していることを特徴とする定着装置。
9. 請求項７または請求項８に記載の定着装置を備えることを特徴とする画像形成装置。

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