JP2008134356A - 定着装置及び画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ベルト部材を用いる定着技術において、記録紙をベルト部材から安定的に剥離できる定着装置を提供すること。
【解決手段】記録材に担持されたトナー像を定着する定着装置６０であって、定着ローラ６１１、定着ベルト６１０、記録材が通過するニップ部Ｎを形成する加圧ローラ６２、定着ベルト６１０の外表面を加圧ローラ６２に押圧する剥離パッド６４を備え、さらに剥離パッド６４と一体となって定着ローラ６１１の回転軸を中心として揺動可能に取り付けられるとともに、ニップ部Ｎから排出される記録材の送行経路を規制するガイド部材８３を有する。
【選択図】図２

Description

本発明は、定着装置等に関し、より詳しくは、画像形成装置に用いられる定着装置等に関する。

従来、画像形成装置の定着装置として、定着ローラと加圧ローラで形成されるニップで用紙を挟持搬送し、用紙上のトナーを加熱加圧して定着する２ローラ定着技術が知られている。
近年、用紙上のトナー画像に当接する側に定着ベルトを用いるベルト定着装置が考案され、例えば、２５０ｍｍ/ｓ以上の高速処理が可能になっている（特許文献１参照）。
さらに、ベルト定着装置の定着ニップ下流側において、定着ベルト裏面から固定部材（特許文献２参照）あるいは小径ローラ（特許文献３及び特許文献４参照）等の剥離部材を加圧ローラに当接させて第２ニップを設け、用紙排出域における曲率を大きくすることによって用紙剥離を容易にする方法が考案されている。

特開平０６−３１８００１号公報 特開２００３−００５５６６号公報 特開２００３−０４３８４８号公報 特開２００３−３３７４８８号公報

ところで、定着ベルトを用いた定着装置では、記録紙を定着ベルト表面から剥離する機構として、ニップ部の出口部に定着ベルトの曲率を大きく形成するための固定部材を設ける場合がある。
このような固定部材を設けると、定着ローラと加圧ローラとが圧接されるニップ部の出口部と、剥離部材が配設される入口部との間のニップ中間領域において、定着ベルトが定着ベルトの張力のみによって加圧ローラに圧接されることとなる。

そのため、ニップ中間領域でのニップ圧は、比較的低いものとなる。このような低ニップ圧領域において記録紙やトナーが加熱されると、記録紙中の水分が気化して水蒸気となったり、トナー中の空気が熱膨張する等して、定着ベルトと加圧ローラとの間にエアーギャップ（気泡）が生じることがある。
このようなエアーギャップが生じた場合、ニップ部内に存在する記録紙上のトナーが未だ完全に定着されていない状態においては、エアーギャップが動き回ることによって未定着トナーが乱され易い。その結果、定着画像にムラやズレ等の画像不良が発生し易いという問題がある。

本発明は、このような問題を解決するためになされたものである。
即ち、本発明の目的は、ベルト部材を用いる定着技術において、記録紙をベルト部材から安定的に剥離できる定着装置を提供することにある。
また、本発明の他の目的は、高い定着性能を維持する定着装置を備える画像形成装置を提供することにある。

かくして本発明によれば、記録材に担持されたトナー像を定着する定着装置であって、回動可能な定着ローラと、定着ローラに張架される無端状の定着ベルトと、定着ベルトを介して定着ローラを押圧しつつ回転し、記録材が通過するニップ部を形成する加圧部材と、定着ローラと加圧部材との圧接部の下流側近傍にて、定着ベルトの外表面を加圧部材に押圧するように配置された剥離部材と、剥離部材に取り付けられるとともに、ニップ部から排出される記録材と定着ベルトとの剥離部近傍に配置され、記録材の送行経路を規制するガイド部材と、を有することを特徴とする定着装置が提供される。
ここで、本発明の定着装置におけるガイド部材は、剥離部材とともに定着ローラに定着ローラの回転軸を中心として揺動可能に取り付けられることが好ましい。
また、ガイド部材は、定着ベルトと所定の間隔を設けて配置されることが好ましい。
さらに、ガイド部材は、定着ベルトの走行領域から外れた位置で剥離部材に当接させることで、定着ベルト走行領域における剥離部材との隙間が所定間隔に開くように形成することが好ましい。

次に、本発明によれば、画像形成装置に用いられる定着装置であって、定着ローラと張架ローラとによりベルト部材が張架された定着ベルトモジュールと、ベルト部材を介して定着ローラを押圧するように配置された加圧部材と、を備え、定着ベルトモジュールは、定着ローラと加圧部材との圧接部の下流側近傍で定着ベルトを加圧部材に押圧し、定着ベルトから記録材を剥離するための剥離部材と、定着ベルトから剥離される記録材の進行方向を導くガイド部材を有し、ガイド部材は、剥離部材と一体となって揺動可能なホルダ部と、定着ベルトと所定の間隔を設けて配置されるように、ホルダ部に取り付けられる剥離バッフル部と、を有することを特徴とする定着装置が提供される。

ここで、本発明の定着装置におけるホルダ部と剥離バッフル部は、線膨張率がほぼ等しい材料により構成することが好ましい。これにより、膨張の差によって生じる剥離バッフルの波打ち現象が抑制できる。具体的には、ホルダ部は、厚さ１．２ｍｍ〜２ｍｍの鋼板で形成しており、また、剥離バッフル部は、厚さ０．１ｍｍ〜０．２ｍｍの板バネ材で形成している。
さらに、トナーが付着し難いように、板バネ材表面のうち少なくとも記録材ガイド面側がフッ素樹脂層またはフッ素樹脂フィルムにより被覆されていることが好ましい。
剥離バッフル部とホルダ部間、あるいは、ホルダ部と剥離部材間の少なくともいづれかに剥離バッフル部の先端部と定着ベルトとの間隔を調整する調整手段を設けることが好ましい。これにより、剥離部材の剥離部曲率半径を形成する位置において、剥離バッフルと定着ベルトとの隙間を０．３ｍｍ〜０．５ｍｍの間隔にすることで薄紙を剥離することが可能となる。

また、本発明によれば、記録材に対して画像を形成する画像形成装置であって、記録材上にトナーの定着を行う定着装置を備え、定着装置は、回動可能な定着ローラと、定着ローラに張架される無端状の定着ベルトと、定着ベルトを介して定着ローラを押圧しつつ回転し、記録材が通過するニップ部を形成する加圧部材と、定着ローラと加圧部材との圧接部の下流側近傍にて、定着ベルトの外表面を加圧部材に押圧するように配置された剥離部材と、剥離部材に取り付けられるとともに、ニップ部から排出される記録材と定着ベルトとの剥離部近傍に配置され、記録材の送行経路を規制するガイド部材と、を有することを特徴とする画像形成装置が提供される。

本発明が適用される定着装置によれば、記録紙をベルト部材から安定的に剥離できる。

以下、本発明を実施するための最良の形態（実施の形態）について説明する。尚、本発明は、以下の実施の形態に限定されるものではなく、その要旨の範囲内で種々変形して実施することができる。また、使用する図面は、本実施の形態を説明するために使用するものであり、実際の大きさを表すものではない。

図１は、本実施の形態である画像形成装置を示した概略構成図である。図１に示す画像形成装置は、一般にタンデム型と呼ばれる中間転写方式の画像形成装置である。この画像形成装置には、電子写真方式により各色成分のトナー像が形成される複数の画像形成ユニット１Ｙ,１Ｍ,１Ｃ,１Ｋが備えられている。また、各画像形成ユニット１Ｙ,１Ｍ,１Ｃ,１Ｋにより形成された各色成分トナー像を中間転写ベルト１５に順次転写（一次転写）する一次転写部１０が備えられている。
さらに、中間転写ベルト１５上に転写された重畳トナー画像を記録材（記録紙）である用紙に一括転写（二次転写）させる二次転写部２０が備えられている。また、二次転写された画像（用紙上に担持されたトナー像）を用紙上に定着させる定着装置６０が備えられている。さらに、各装置（各部）の動作を制御する制御部４０が備えられている。

本実施の形態において、各画像形成ユニット１Ｙ,１Ｍ,１Ｃ,１Ｋには、次のような電子写真用デバイスが順次配設されている。即ち、矢印Ａ方向に回転する感光体ドラム１１の周囲に、これらの感光体ドラム１１を帯電する帯電器１２が設けられている。また、感光体ドラム１１上に静電潜像を書き込むレーザ露光器１３（図中露光ビームを符号Ｂｍで示す）が設けられている。さらに、各色成分トナーが収容されて感光体ドラム１１上の静電潜像をトナーにより可視像化する現像器１４が設けられている。また、感光体ドラム１１上に形成された各色成分トナー像を一次転写部１０にて中間転写ベルト１５に転写する一次転写ローラ１６が設けられている。また、感光体ドラム１１上の残留トナーが除去されるドラムクリーナ１７が設けられている。

中間転写ベルト１５は、定速性に優れたモータ（図示せず）等により駆動される駆動ローラ３１等の各種ローラによって、図１に示す矢印Ｂ方向に所定の速度で循環駆動（回動）される。
一次転写部１０は、中間転写ベルト１５を挟んで感光体ドラム１１に対向して配置される一次転写ローラ１６を含んで構成されている。そして、各々の感光体ドラム１１上のトナー像が中間転写ベルト１５に順次、静電吸引され、中間転写ベルト１５上に重畳されたトナー像が形成される。
二次転写部２０は、中間転写ベルト１５のトナー像担持面側に配置される二次転写ローラ２２と、バックアップローラ２５とを含んで構成される。二次転写ローラ２２は中間転写ベルト１５を挟んでバックアップローラ２５に圧接配置されている。さらに二次転写ローラ２２は接地されてバックアップローラ２５との間に二次転写バイアスが形成され、二次転写部２０に搬送される用紙上にトナー像を二次転写する。

次に、本実施の形態に係る画像形成装置の基本的な作像プロセスについて説明する。本実施形態における画像形成装置では、図示しない画像読取装置（ＩＩＴ）等から画像データが出力される。そして、この画像データは図示しない画像処理装置（ＩＰＳ）により所定の画像処理が施され、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋの４色の色材階調データに変換され、レーザ露光器１３に出力される。

レーザ露光器１３では、入力された色材階調データに応じ、例えば、半導体レーザから出射された露光ビームＢｍを画像形成ユニット１Ｙ,１Ｍ,１Ｃ,１Ｋの各々の感光体ドラム１１に照射している。各感光体ドラム１１では、帯電器１２によって表面が帯電された後、このレーザ露光器１３によって表面が走査露光され、静電潜像が形成される。形成された静電潜像は、各々の画像形成ユニット１Ｙ,１Ｍ,１Ｃ,１Ｋの現像器１４によって、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋの各色のトナー像として現像される。感光体ドラム１１上に形成されたトナー像は、各感光体ドラム１１と中間転写ベルト１５とが当接する一次転写部１０において、中間転写ベルト１５上に転写される。

トナー像が中間転写ベルト１５の表面に順次一次転写された後、中間転写ベルト１５が移動し、トナー像は二次転写部２０に搬送される。二次転写部２０では、二次転写ローラ２２が中間転写ベルト１５を介してバックアップローラ２５に押圧される。このとき、タイミングを合わせて搬送ローラ５２等により搬送された用紙は、中間転写ベルト１５と二次転写ローラ２２との間に挟み込まれる。中間転写ベルト１５上に担持された未定着トナー像は、二次転写部２０において、用紙上に一括して静電転写される。
その後、トナー像が静電転写された用紙は、二次転写ローラ２２によって中間転写ベルト１５から剥離された状態でそのまま搬送され、二次転写ローラ２２の用紙搬送方向下流側に設けられた搬送ベルト５５へと搬送される。搬送ベルト５５は、２つの支持ローラと、これら支持ローラに張架されたベルトにより構成される。そして、このベルト内部を吸気し負圧とすることで用紙をベルトに吸着し、用紙を最適な搬送速度で定着装置６０まで安定的に搬送する（バキュームトランスポート）。

次に、定着装置６０について説明する。
図２は、本実施形態である定着装置６０の概略構成を示す断面図である。この定着装置６０は、定着ベルトモジュール６１を主要部として備えている。また、定着ベルトモジュール６１に対して圧接して配置された加圧部材の一例としてのローラ状に形成された加圧ローラ６２を主要部として備えている。

定着ベルトモジュール６１は、ベルト部材の一例としての定着ベルト６１０と、定着ベルト６１０を張架しながら回転駆動する円筒状に形成された定着ローラ６１１と、内側から定着ベルト６１０を張架するテンションローラ（ステアリングローラ）６１２とを備えている。また定着ベルトモジュール６１は、外側から定着ベルト６１０を張架する加熱ローラ６１３と、定着ローラ６１１とテンションローラ６１２との間で定着ベルト６１０の姿勢を矯正する姿勢矯正ローラ６１４と、を備えている。
さらに、定着ベルトモジュール６１は、定着ベルトモジュール６１と加圧ローラ６２とが圧接する領域であるニップ部Ｎ内の下流側領域であって定着ローラ６１１の近傍位置に配置された剥離部材の一例としての剥離パッド６４を備えている。剥離パッド６４については後述する。
また定着ベルトモジュール６１は、ニップ部Ｎの下流側において定着ベルト６１０を張架するアイドラーローラ６１５を備えている。また、定着ベルトモジュール６１は、加熱ローラ６１３の表面をクリーニングするためのクリーニングウエブ６６を備えている。

定着ベルト６１０は、フレキシブルなエンドレスベルトである。そして、ポリイミド等からなる厚さ８０μｍ程度のベース層と、ベース層の表面側（外周面側）に積層された厚さ５０μｍ程度のシリコーンゴム等からなる弾性体層と、さらに弾性体層上に被覆された３０μｍ程度のＰＦＡ等からなる離型層とで構成されている。定着ベルト６１０は、定着ローラ６１１の回転に伴い、矢印Ｄ方向に移動（回動）する。

定着ローラ６１１は、所定の駆動手段（図示せず）からの駆動力を受けて、矢印Ｃ方向に回転する。また、定着ローラ６１１の内部には、加熱源としてヒーター６１６ａが配設されている。
また、テンションローラ６１２は、円筒状ローラであり、その内部には加熱源としてヒーター６１６ｂが配設されている。したがって、テンションローラ６１２は、定着ベルト６１０を張架する機能とともに、定着ベルト６１０を内周面側から加熱する機能をも併せ持つ。また、テンションローラ６１２の両端部には定着ベルト６１０を外側に押圧するバネ部材（図示せず）が配設され、定着ベルト６１０全体に張力を与えている。

さらに、加熱ローラ６１３は、円筒状ローラであり、その内部には、加熱源としてのヒーター６１６ｃが配設されている。このため、加熱ローラ６１３は、定着ベルト６１０を張架する機能とともに、定着ベルト６１０を外周面側から加熱する機能をも併せ持つ。したがって、本実施の形態では、定着ローラ６１１とテンションローラ６１２および加熱ローラ６１３とによって定着ベルト６１０が加熱される構成を採用している。

また、加圧ローラ６２は、円柱状ローラ６２１を基体としている。そして、基体側から、弾性層６２２と、離型層６２３とが順に積層されてソフトローラを構成している。また、加圧ローラ６２は、定着ベルトモジュール６１に押圧されるように設置されている。定着ベルトモジュール６１の定着ローラ６１１が矢印Ｃ方向へ回転するのに伴い、定着ローラ６１１に従動して矢印Ｅ方向に回動する。また、加圧ローラ６２はその内部に加熱源としてのヒーター６２４を備えており、このヒーター６２４により加圧ローラ６２は所定の温度に加熱されている。
さらに、本定着装置６０は、後述するニップ部Ｎから排出された用紙を用紙排出装置（不図示）に導くガイド部材８３を備えている。ガイド部材８３は、定着ベルト６１０から所定間隔を離し、剥離パッド６４と共に、定着ローラ６１１の回転軸を中心に揺動可能に取り付けられている。ガイド部材８３については後述する。

次に、定着ベルトモジュール６１と加圧ローラ６２とが圧接されたニップ部Ｎについて説明する。
図３は、ニップ部Ｎの近傍領域を表す概略断面図である。このニップ部Ｎには、定着ベルト６１０が定着ローラ６１１に巻き付けられた（ラップされた）領域（ラップ領域）内において、加圧ローラ６２が定着ベルト６１０の外周面に圧接するように配置されている。この配置により、ローラニップ部（第１ニップ部）Ｎ１が形成されている。

ここで、本実施の形態の定着装置６０では、上述したように、ローラニップ部Ｎ１を形成する一方のローラである定着ローラ６１１は、弾性層が被覆されておらず、アルミニウムの芯金（コアローラ）の表面に耐熱性樹脂（フッ素樹脂）を被覆して構成されたハードローラである。また、ローラニップ部Ｎ１を形成する他方のローラである加圧ローラ６２は、弾性層６２２が被覆されたソフトローラである。このような定着ローラ６１１と加圧ローラ６２との構成により、本実施の形態のローラニップ部Ｎ１では、加圧ローラ６２の弾性層６２２が変形することでローラニップ部Ｎ１が形成されている。

さらに、ローラニップ部Ｎ１の下流側近傍には、剥離パッド６４が定着ローラ６１１と所定の間隙７１をおいて配設されているとともに、剥離パッド６４は定着ベルト６１０を加圧ローラ６２表面に押圧している。それにより、ローラニップ部Ｎ１の下流側には、ローラニップ部Ｎ１に連続して、定着ベルト６１０が加圧ローラ６２表面にラップされた剥離パッドニップ部（第２ニップ部）Ｎ２が形成されている。

剥離パッドニップ部Ｎ２を形成する剥離パッド６４は、その断面が定着ローラ６１１の円周方向に沿って延びる略円弧形状に形成されるとともに、ローラニップ部Ｎ１の下流側近傍にて定着ローラ６１１の軸方向に配置されている。そして、剥離パッドニップ部Ｎ２を通過した後の定着ベルト６１０は、剥離パッド６４の側面に倣って回動する。それにより、定着ベルト６１０の進行方向は剥離パッド６４によってテンションローラ６１５（図２参照）方向に屈曲するように急激に変化する。そのため、ローラニップ部Ｎ１および剥離パッドニップ部Ｎ２を通過した用紙は、剥離パッドニップ部Ｎ２を出た時点で定着ベルト６１０の進行方向の変化に追随できなくなる。

この結果、用紙は自身の所謂「コシ」によって定着ベルト６１０から剥離される。このようにして、剥離パッドニップ部Ｎ２の出口部において、用紙に対する曲率分離が安定的に行なわれる。さらに、定着ベルト６１０から分離された用紙は、剥離パッドニップ部Ｎ２の下流側に配設されたガイド部材８３により、その進行方向が導かれる。

図３に示すように、ローラニップ部Ｎ１に連続して剥離パッドニップ部Ｎ２を形成すると、剥離パッドニップ部Ｎ２内の剥離パッド６４が配設された領域（剥離パッド６４と加圧ローラ６２との圧接部）Ｎ２Ｔよりもローラニップ部Ｎ１側に境界領域Ｎ２Ｓが形成される。この境界領域Ｎ２Ｓでは、定着ベルト６１０を定着ローラ６１１および加圧ローラ６２のいずれにも直接押圧する部材が存在しない。このため、この境界領域Ｎ２Ｓでは、定着ベルト６１０は自身の張力のみによって加圧ローラ６２に圧接されることとなる。

この境界領域Ｎ２Ｓでのニップ圧（以下、境界領域Ｎ２Ｓでのニップ圧をＰｎとする。）は定着ベルト６１０の張力のみで形成されることとなる。この結果、剥離パッド６４をローラニップ部Ｎ１の下流側端部Ｎ１Ｅから所定の距離以上に離隔して配設すると、境界領域Ｎ２Ｓのニップ圧Ｐｎは、ローラニップ部Ｎ１のニップ圧と剥離パッド６４が配設された領域Ｎ２Ｔでのニップ圧との狭間となる。このため、ニップ圧Ｐｎが低く落ち込んだ谷間の領域として形成される。そして、境界領域Ｎ２Ｓのニップ圧Ｐｎは、ローラニップ部Ｎ１のニップ圧および剥離パッド６４が配設された領域Ｎ２Ｔのニップ圧よりも相対的に低くなる。また、ニップ圧Ｐｎは、ほぼ０となる場合もある。

本実施の形態の定着装置６０による定着プロセスでは、トナー像を担持した用紙は、ローラニップ部Ｎ１において加熱および加圧されてトナーが溶融圧着される。その際に、ローラニップ部Ｎ１内において熱を受けた用紙やトナーからは、用紙中の水分が気化して水蒸気が発生したり、トナー中の空気が熱膨張しようとする。ところが、ローラニップ部Ｎ１では高いニップ圧が印加されているため、定着ベルト６１０と加圧ローラ６２との間に水蒸気や膨張した空気によるエアーギャップ（気泡）が生じることはない。

また、本実施の形態の定着装置６０では、剥離パッド６４は、ローラニップ部Ｎ１の下流側近傍において、定着ローラ６１１に近接して配設されている。このように剥離パッド６４を設置することで、ローラニップ部Ｎ１と剥離パッド６４が配設された領域Ｎ２Ｔとの間の境界領域Ｎ２Ｓの幅を極力狭く設定することが可能となる。これにより、定着ベルト６１０の張力のみによって加圧ローラ６２に圧接される領域が狭くなる。そのため、境界領域Ｎ２Ｓにおいてニップ圧Ｐｎを高めることができる。この結果、ローラニップ部Ｎ１において高いニップ圧により抑え込まれていた水蒸気や熱膨張しようとする空気は、剥離パッドニップ部Ｎ２を通過するまでの経路で徐々に開放されることとなる。
このため、ローラニップ部Ｎ１で抑え込まれていた気泡が境界領域Ｎ２Ｓにおいて発生し、用紙の表面上を動き回る現象の発生を抑制することが可能となり、未だ完全に固化されていない状態のトナー像が乱されることが殆ど無くなり、画像不良が発生するのを抑制することができる。

さらに、剥離パッド６４は、円筒状に形成された定着ローラ６１１の外周面６１１ｄと略同一の曲率を有しながら、定着ローラ６１１の近傍に配置されている。本実施形態における剥離パッド６４は、例えばＳＵＳの金属や樹脂等の剛体で形成された断面が略円弧形状のブロック部材である。また剥離パッド６４は、定着ベルト６１０を介して加圧ローラ６２を所定の幅領域（例えば、定着ベルト６１０の進行方向に沿って２ｍｍ〜１０ｍｍの幅）に亘って所定の荷重（例えば、１０ｋｇｆ）で均一に押圧するように設置されている。

また、本実施形態における剥離パッド６４は、定着ベルト６１０との当接面６４ｂ（押圧面）において、定着ベルト６１０の進行方向における上流側に上流側エッジ６４ｃを、下流側に下流側エッジ６４ｄを有している。そして、上流側エッジ６４ｃの先端Ｒ１が、鋭利（曲率半径が０．１ｍｍ以下）に形成されている。
また、この上流側エッジ６４ｃの角度αが鋭角となっている。より具体的には、上流側エッジ６４ｃの角度αは、定着ローラ６１１と加圧ローラ６２との圧接部の下流側近傍において形成されるくさび状領域Ｑのくさびの角度β以下となっている。このような形態とすることで、剥離パッド６４は定着ニップ近傍まで入り込む形で配置可能となるため、上述した境界領域Ｎ２Ｓを、例えば、２ｍｍ以下程度の幅にすることができ、定着不良あるいは画像乱れを抑制することができる。

また、下流側エッジ６４ｄにおける曲率半径Ｒ２は、５ｍｍ以下としてある。なお、曲率半径Ｒ２は、３ｍｍ〜５ｍｍが望ましい。この結果、下流側エッジ先端における曲率が定着ローラ６１１（外径６５ｍｍ）の曲率より大きくなり、良好な剥離性能を得ることができる。
さらに、剥離パッド６４において、定着ベルト６１０の内周面と当接する当接面６４ｂは、研削により平面状（直線形状）に形成され、また加圧ローラ６２の表面に倣うように形成されている。さらに、当接面６４ｂには、耐熱性の繊維の織物にフッ素樹脂をコートした摺動シート等から形成された低摺動層（不図示）が設けられている。これらによりニップ圧を適切に確保しながら定着ベルト６１０をスムーズに回動させることができる。なお、当接面６４ｂは加圧ローラ６２の表面形状に倣った曲面で形成することもできる。

さらに、剥離パッド６４の内側面６４ａは、定着ローラ６１１の外周面６１１ｄとほぼ同一の曲率を有している。具体的には、定着ローラ６１１の外径を６５ｍｍ、剥離パッド６４の内側面６４ａの曲率半径を３３ｍｍとしている。そして、定着ローラ６１１と剥離パッド６４との間隙７１を０．５ｍｍに調整するように構成している。
このように、内側面６４ａと定着ローラ６１１の外周面６１１ｄとの曲率を略同一とすれば、剥離パッド６４を定着ローラ６１１の外周面６１１ｄの近傍に配置が可能となる。この結果、上記の上流側エッジ部６４ｃの位置も定着ローラ６１１の近傍に配置できるため、境界領域Ｎ２Ｓの幅も小さくすることができる。
さらに、内側面６４ａを定着ローラ６１１の外周面６１１ｄに沿うように形成すれば、沿わないように形成された剥離パッド６４に比べ、その断面積を大きく確保することができ、剛性を上げることが可能となる。

次に、上述したとおり、剥離パッド６４は、定着ローラ６１１の円周方向に沿った方向に所定の長さ（高さ）を確保している。剥離パッド６４は、加圧ローラ６２より押圧荷重を受けることになるが、剥離パッド６４の定着ローラ６１１の円周方向に沿った長さが小さいと（高さが十分でないと）、十分な剛性を確保できず剥離パッド６４の長手方向に撓みを生じる可能性がある。
本実施形態においては、上述のとおり内側面６４ａを、定着ローラ６１１の外周面６１１ｄに沿うように形成することで断面積を大きくし、かつ、加圧ローラ６２からかかる荷重方向（定着ローラ６１１の円周方向）にある程度の長さを確保した形状としている。これにより剥離パッド６４にかかる押圧圧力を、１ｋｇｆ／ｃｍ^２に設定しても剥離パッド６４の長手方向で生じる撓み量を小さく抑制することができる。この結果、定着ムラの抑制や定着ベルト６１０の安定走行を可能とすることができる。

次に、ガイド部材８３について説明する。
前述した図３に示すように、本実施の形態の定着装置６０は、ニップ部Ｎから排出された用紙を用紙排出装置（図示せず）に導くガイド部材８３を備えている。ガイド部材８３は、所定の角度θでくの字型に折り曲げられた断面構造を有するホルダ８３ａと、ホルダ８３ａに取り付けられた剥離バッフル部８３ｂとを有する。
後述するように、ホルダ８３ａは、定着ローラ６１１の軸方向に配置するように剥離パッド６４に取り付けられている。ホルダ８３ａは、厚さ１．２ｍｍ〜１．６ｍｍの、例えば、ＳＵＳあるいはＳＧＣＣ、ＳＥＨＣ、ＳＥＣＣのメッキ処理鋼板等から構成され、所定の角度θで剥離パッド６４側に断面くの字型に折り曲げられた構造を有している。
剥離バッフル部８３ｂは、厚さ０．１ｍｍ〜０．２ｍｍで、例えば、ＳＵＳ３０４ＣＳＰ等の板ばね材から構成される。剥離バッフル部８３ｂは、取り付け部８３１にスポット溶接等により固定されている。また、剥離バッフル部８３ｂの表面は、フッ素樹脂による被覆処理、または、フッ素樹脂製テープにより被覆されている。
また、剥離バッフル部８３ｂは、定着ベルト６１０と所定の間隔Ｄを設けて配置されるように、例えばネジ留め等によりホルダ８３ａに調整可能に取り付けられている。

本実施の形態の定着装置６０において、ガイド部材８３は、剥離パッドニップ部Ｎ２の下流側で、ガイド部材の剥離バッフル部８３ｂの先端部と定着ベルト６１０との間隔Ｄが剥離パッド６４の下流側エッジ６４ｄにおいて、０．３ｍｍ〜０．５ｍｍの範囲になるように、剥離パッド６４に取り付けられている。
このようにガイド部材８３を設けることにより、剥離パッド６４と加圧ローラ６２とで構成される剥離パッドニップ部Ｎ２から排出された用紙先端を確実に捉え、これを定着ベルト６１０から引き離すとともに、剥離後の用紙を下流側に設けた用紙排出装置（図示せず）に、安定的に導くことができる。
尚、本実施の形態においては、ガイド部材８３としてホルダ８３ａに剥離バッフル部８３ｂが取り付けられた形態のものについて説明したが、剥離バッフル部８３ｂは必ずしも設ける必要はなく、定着装置の大きさ、形式等に応じて適宜採用すれば良い。

次に、ガイド部材８３の取り付け方について説明する。
図４は、剥離パッド６４に取り付けられたガイド部材８３を説明する図である。尚、ここでは、ガイド部材８３（図３参照）の取り付け方を説明するために、ガイド部材８３を構成する剥離バッフル部８３ｂ（図３参照）の図示を省略している。
図４に示すように、剥離パッド６４の両端部は、後述するように、定着ローラ６１１（図３参照）の両端部に揺動可能に取り付けられる支持部材（揺動部材）６８に固定されている。
ここで、支持部材（揺動部材）６８は、２ｍｍ厚の板金であり、一方が開放された略コ字状に形成されており、その略中央部には、円弧状に形成された嵌め合い部６８ａが形成されている。そして、後述するように、この嵌め合い部６８ａが、定着ローラ６１１（図３参照）の軸受け外輪に係止されることで、支持部材（揺動部材）６８は、定着ローラ６１１の中心軸を中心として、定着ローラ６１１の円周方向に揺動可能に配置される。

さらに図４に示すように、ガイド部材８３（図３参照）のホルダ８３ａの両端部は、剥離パッド６４の両端部の取付け面にネジで固定されている。このため、剥離パッド６４及びガイド部材８３は一体化して、定着ローラ６１１（図３参照）の回転軸を中心として揺動可能となる。

ここで、本実施の形態の定着装置６０におけるガイド部材８３は、上述したように、剥離パッド６４の取付け面において、定着ローラ６１１（図３参照）の軸方向に対して垂直方向に揺動可能になるように、剥離パッド６４に取り付けられる。
そして、図４に示すように、ガイド部材８３（図３参照）のホルダ８３ａの両端部には、用紙ガイド面において、定着ベルト６１０（図３参照）の走行領域から外れた位置で剥離パッド６４に対して当接する当接部分（８３１ａ，８３１ｂ）を設けている。
ホルダ８３ａのネジ固定位置にはネジ径より大きい径の取り付け穴を設けてあり、ガイド部材８３（図３参照）をホルダ８３ａの両端部の当接部分（８３１ａ，８３１ｂ）において、剥離パッド６４に当接するように取り付けることにより、定着ベルト６１０（図３参照）との所定の間隔が設けられることになる。
このため、定着装置６０の組み立て性が良好である。また、当接部分にシムを挟むことにより間隔を変更することも可能である。

次に、定着ローラ６１１に対する剥離パッド６４及びガイド部材８３の取り付け方について説明する。
図５は、定着装置６０の側面図である。定着装置６０の定着ベルトモジュール６１の定着ローラ６１１は、定着ローラ６１１の支持部６１１ｂで軸受け部材であるベアリング６９を介して図示しないフレームに対して取り付けるとともに、このベアリング６９の外輪に対して揺動可能に取り付けられた略コ字状に形成された支持部材（揺動部材）６８が設けられ、支持部材６８と剥離パッド６４とはネジにより支持部材６８に固定されている。
また、図４に示すように、本実施形態においては、ガイド部材８３は、剥離パッド６４に直接取り付けられている。
尚、剥離パッド６４は、所定の押圧手段（図示せず）により加圧ローラ６２の方向へ押圧されている。

前述したように、支持部材６８は、２ｍｍ厚の板金であり、一方が開放された略コ字状に形成されており、その略中央部には、円弧状に形成された嵌め合い部６８ａが形成されている。そして、この嵌め合い部６８ａが、ベアリング６９の外輪に係止されることで、支持部材６８は、定着ローラ６１１の中心軸を中心として、定着ローラ６１１の円周方向に揺動可能に配置されている。即ち、本実施形態においては、支持部材６８の揺動中心と定着ローラ６１１の中心軸とが一致する構成となっている。
尚、支持部材６８の揺動中心と定着ローラ６１１の中心軸とが完全に一致していない場合（偏心している場合）でも、定着ローラ６１１の中心軸と支持部材６８の揺動中心とが略平行に形成されていれば、支持部材６８のある限られた揺動領域において、剥離パッド６４と定着ローラ６１１の間隙７１（図３参照）を略一定とすることができる。よって、この場合も剥離パッド６４と定着ローラ６１１との干渉等を防止することができる。

本実施形態においては、支持部材６８は定着ローラ６１１の周囲を揺動可能に設けられ、剥離パッド６４及びガイド部材８３は支持部材６８に取り付けられている。この結果、剥離パッド６４及びガイド部材８３は、支持部材６８を介して、定着ローラ６１１の周囲を一定の半径を有し、定着ローラ６１１の回転軸を中心として揺動可能となる。
即ち、本実施の形態の定着装置６０においては、剥離パッド６４は、通紙される用紙の硬さや厚みに応じて揺動することで用紙送行を安定して行うことができる。さらに、剥離パッド６４の揺動に伴ってガイド部材８３も揺動することにより、ガイド部材８３と定着ベルト６１０との間隔がほぼ一定に保持される。そのため、剥離パッドニップ部Ｎ２（図３参照）の出口部において、定着ベルト６１０と用紙を確実に剥離し、剥離した用紙を用紙排出装置（図示せず）へ安定して導くことができる。
尚、本実施の形態では、定着装置６０として定着ベルトモジュール６１と、これに対して圧接して配置される加圧部材として加圧ローラ６２とを備える構成について説明したが、必ずしもこの構成に限定されない。
例えば、加圧部材として、複数のローラにより加圧ベルトが張架された加圧ベルトモジュールを備える構成の定着装置にも適用することができる。

以上、説明した通り、本実施の形態の定着装置６０は、記録紙を定着ベルト６１０から安定的に剥離することができる。
また、画像形成装置の高速化を図った場合に、高い定着性能を維持することが可能である。

本実施の形態である画像形成装置を示した概略構成図である。 本実施の形態である定着装置の概略構成を示す断面図である。 ニップ部の近傍領域を表す概略断面図である。 剥離パッドに取り付けられたガイド部材を説明する図である。 定着装置の側面図である。

符号の説明

６０…定着装置、６２…加圧ローラ、６４…剥離パッド、６４ａ…内側面、６４ｂ…押圧面、６４ｃ…上流側エッジ、６４ｄ…下流側エッジ、６８…支持部材、８０…加圧ベルト、８３…ガイド部材、６１０…定着ベルト、６１１…定着ローラ、Ｎ…ニップ部

Claims (9)

1. 記録材に担持されたトナー像を定着する定着装置であって、
   回動可能な定着ローラと、
   前記定着ローラに張架される無端状の定着ベルトと、
   前記定着ベルトを介して前記定着ローラを押圧しつつ回転し、前記記録材が通過するニップ部を形成する加圧部材と、
   前記定着ローラと前記加圧部材との圧接部の下流側近傍にて、前記定着ベルトの外表面を当該加圧部材に押圧するように配置された剥離部材と、
   前記剥離部材に取り付けられるとともに、前記ニップ部から排出される前記記録材と前記定着ベルトとの剥離部近傍に配置され、当該記録材の送行経路を規制するガイド部材と、
   を有することを特徴とする定着装置。
2. 前記ガイド部材は、前記剥離部材とともに前記定着ローラに当該定着ローラの回転軸を中心として揺動可能に取り付けられることを特徴とする請求項１記載の定着装置。
3. 前記ガイド部材は、前記定着ベルトと所定の間隔を設けて配置されることを特徴とする請求項１記載の定着装置。
4. 前記ガイド部材は、前記定着ベルトの走行領域から外れた位置で、前記剥離部材と所定間隔の隙間が開くように当該剥離部材に当接することを特徴とする請求項１記載の定着装置。
5. 画像形成装置に用いられる定着装置であって、
   定着ローラと張架ローラとによりベルト部材が張架された定着ベルトモジュールと、
   前記ベルト部材を介して前記定着ローラを押圧するように配置された加圧部材と、を備え、
   前記定着ベルトモジュールは、
   前記定着ローラと前記加圧部材との圧接部の下流側近傍で前記定着ベルトを当該加圧部材に押圧し、当該定着ベルトから記録材を剥離するための剥離部材と、
   前記定着ベルトから剥離される前記記録材の進行方向を導くガイド部材を有し、
   前記ガイド部材は、
   前記剥離部材と一体となって揺動可能なホルダ部と、
   前記定着ベルトと所定の間隔を設けて配置されるように、前記ホルダ部に取り付けられる剥離バッフル部と、
   を有することを特徴とする定着装置。
6. 前記ホルダ部と前記剥離バッフル部は、線膨張率がほぼ等しい材料により構成されていることを特徴とする請求項５記載の定着装置。
7. 前記剥離バッフル部は、板バネ材から構成され、前記板バネ材表面のうち少なくとも記録材ガイド面側がフッ素樹脂層またはフッ素樹脂フィルムにより被覆されていることを特徴とする請求項５記載の定着装置。
8. 少なくとも前記剥離バッフル部と前記ホルダ部間あるいは前記ホルダ部と前記剥離部材間に、当該剥離バッフル部の先端部と前記定着ベルトとの間隔を調整する調整手段を設けたことを特徴とする請求項５記載の定着装置。
9. 記録材に対して画像を形成する画像形成装置であって、
   前記記録材上にトナーの定着を行う定着装置を備え、
   前記定着装置は、
   回動可能な定着ローラと、
   前記定着ローラに張架される無端状の定着ベルトと、
   前記定着ベルトを介して前記定着ローラを押圧しつつ回転し、前記記録材が通過するニップ部を形成する加圧部材と、
   前記定着ローラと前記加圧部材との圧接部の下流側近傍にて、前記定着ベルトの外表面を前記加圧部材に押圧するように配置された剥離部材と、
   前記剥離部材に取り付けられるとともに、前記ニップ部から排出される前記記録材と前記定着ベルトとの剥離部近傍に配置され、当該記録材の送行経路を規制するガイド部材と、
   を有することを特徴とする画像形成装置。

Images