JP2010079219A - 定着装置および画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】非接触状態の分離手段の先端がニップ直後の回転体表面の変動に反応し、従来の分離爪と同等かそれを上回る分離性能を維持できる位置までニップ直後での近傍および回転体表面に近接できる分離手段を有する定着装置の提供など。
【解決手段】ニップ部から搬出されたシート部材の定着像を有する面と前記２つの定着部材の一方の表面から乖離する分離手段が前記ニップ部下流に設けられ、前記分離手段は、付勢手段によって前記分離手段の先端部が付勢された前記定着部材の一方の最大画像領域内で前記分離手段の先端部が付勢された前記定着部材と樹脂層を微小ギャップを有して前記先端部と非接触に保持されており、前記最大画像領域外に前記微小ギャップを保持する為の突当部材が配置され、前記突当部材の当接部は、前記定着部材の回転軸方向において前記最大画像領域内の前記先端部と略一致し、その曲率半径が所定の大きさであり、前記先端部が所定の厚み以下の金属板を折り返したヘミング加工がされた定着装置を特徴とする。
【選択図】図４

Description

本発明は、定着装置およびこれを有する画像形成装置に関する。

トナーを用いて可視像を形成し、紙等の記録媒体に転写したこの可視像を転写紙等に定着する定着装置が電子写真方式の画像形成装置に備えられている。この定着装置は、加熱・回転している定着ローラや定着ベルトと、それに圧接・回転している加圧ローラや加圧ベルトによって圧接部（ニップ）形成される。このニップに、現像されたトナー画像を担持する記録媒体（シート基材）を通過させ、記録媒体上のトナー画像を溶融・圧着して画像が記録媒体に定着される。主に樹脂で構成されるトナーは、圧接部（ニップ）で溶融して記録媒体に定着される。この定着の際に溶融したトナーは、定着ローラや定着ベルトなどにも、粘着力を発揮して固着する原因ともなっている。
不必要なこの粘着を防止するため、トナーへワックス成分を加えたり、定着ローラや定着ベルトの表面を離型性の材質で被覆したり、あるいは定着ローラや定着ベルト表面にシリコーンオイル等の離型剤を塗布する等によって、定着ローラや定着ベルトへのトナーの固着、あるいはこのようなトナーと記録媒体の複合した粘着性ゴミのこれら定着ベルトなどへの固着を防止している。

さらに定着部材への固着防止のため、分離爪を備えたシート分離機構を定着ローラや定着ベルトに付設し、溶融したトナーによる定着ローラや定着ベルトへの用紙（記録媒体）の巻き付きを強制的に分離して乖離することも行なわれている。
このような分離爪を用いた分離手段では、分離爪と定着ベルトや定着ローラ等の定着部材とが摺擦して、分離爪と定着部材との接触個所にトナーが滞留し易くなる。その滞留したトナーがある時期に一気に乖離し、記録媒体（シート基材）などを汚染するという問題がある。さらに分離爪と定着部材（定着ローラまたは定着ベルト）とが摺擦している為に、摺擦跡が定着部材上に生じ、定着部材の寿命の低下を引き起こし、更にその摺擦跡が定着中の画像に影響して、異常画像を生じる等の問題がある。特に近年の定着装置では、トナー自体に離形性が付与され、定着装置の定着ローラや定着ベルトに離型性を付与することは使い勝手の悪さから排除される傾向になっており、上記した問題が益々顕著化する傾向にある。

上記した問題を解決するために、最大画像領域（トナー画像を形成する転写部あるいは感光体の像形成が可能な最大の範囲）では、定着部材である定着ローラあるいは定着ベルトなどの回転体と非接触状態で分離する分離板に関する発明が知られている。
しかしながら、分離板と定着部材とが非接触状態で分離爪と同等に分離性能を発揮し、あるいは維持するには、分離部先端と定着部材とのギャップ（間隙）を極力、微小（たとえば０．１ｍｍ程度）に維持しながら、その間隙を管理しなければならない。更に、分離部の先端部をニップ直後（近傍）に配置しなければならない。
上記位置に分離板先端を配置するには、分離板先端を配置するニップ直後の回転体表面の位置や駆動時の微小な変動、さらにニップ直後の設置という条件のために、空間的な制限もある。

このような発明として、特許文献１には、定着装置の発明が開示され、この公報には、分離ガイド先端と回転体とのギャップを最大画像領域外の突当部によって行っていることが開示されている（公報第２頁左欄６〜８行、同４２〜４５行、同５０行〜同頁右欄６行など）。
この発明に開示された構成では、分離ガイドが耐熱樹脂で一体成型された構成であり、この分離ガイドはソリが発生しやすく、軸方向全域に渡って０．１〜０．６ｍｍのギャップ（隙間）を維持するのは非常に困難である。特に近年、定着性や断熱性の向上のために、定着ローラに発泡性の弾性層を用いており、分離ガイドのみならず、定着ローラにもブレや撓みを抑えることが難しいので益々ソリが発生しやすくなっている。

また特許文献２には、分離板先端と回転体とのギャップ（隙間）を当接部材によって管理している発明が開示されている。この当接部材は最低１ｍｍの厚みが必要であり、分離板先端を狭いニップ直後の空間に配置するためには、当接部材と定着部材（回転体）との接触位置と分離板先端との間に６ｍｍ程度の距離が必要である。
この分離板先端と近接する定着部材である回転体表面の変動に感度良く分離板先端が対応することが難しく、この分離板先端が定着部材（回転体）を傷つけたり、また分離板先端とこの回転体とのギャップ（隙間）を狭くするにも限度がある。
近年、小スペースにして定着性を確保する為に、定着ローラの弾性部材に発泡シリコン等のスポンジ材を用い、加圧ローラとの食い込み量を増やしてニップ幅を広げられている。更に発泡シリコンを定着ローラとして用いると立ち上がり時間も短くなり、消費電力も少ない定着装置も知られている。このような発明では、上述した問題点が益々顕著となる傾向にある。

上記したように、発泡シリコン等のスポンジ材を用いた定着ローラが主流となった定着装置において、その定着ローラの延命化への期待が益々高まっている。それと共に上記問題点の発生が顕著に顕在化している。
これらの問題を解決するため、ジョブエンド後、あるいは非使用時には、定着ローラに加圧ローラへの圧力を解除する機構（脱圧機構）が設けられている。しかしながら、上記した文献に開示された非接触分離手段では、脱圧機構による圧力解除後の定着ローラ表面の微小な変動には対応できていない。具体的には、加圧ローラなどの加圧手段を脱圧すると、定着ローラの食い込みが開放され、ニップ直後の回転体の表面が、加圧前の定着ローラ表面の形状まで回復するように変動する。このような非接触分離手段では、このニップ直後の表面の形状状態の変動に対応できず、分離手段の先端部が、他方の回転体（ローラまたはベルト）の表面を傷つけることとなる。このようなことの無いように、この変動（元の形状への復帰）が影響しない位置まで分離手段の先端部をニップ直後の位置から離し、これと共に回転体（ローラまたはベルト）表面からも離す必要がある。このような分離能を確保するように再設定しなおすことは、至難であると言える。
特許第２８２３１６８号 特開２００６−１１１９３公報 特開２００８−８３５１５公報

本発明は従来技術が有する上記課題に鑑み、非接触状態の分離手段の先端がニップ直後の回転体表面の変動に反応し、従来の分離爪と同等かそれを上回る分離性能を維持できる位置までニップ直後での近傍および回転体表面に近接できる分離手段を有する定着装置を提供することを目的としている。また、定着部材の高寿命の為、脱圧機構に対応した分離手段を有する定着装置を提供すること、さらに、このような優れた定着装置を有する画像形成装置を提供することを目的としている。

上記課題を解決するために、請求項１の発明は、２つの定着部材の圧接によって形成されるニップ部の上流から搬入された未定着トナー像を有するシート部材を加熱・加圧して定着する定着装置において、前記ニップ部から搬出されたシート部材の定着像を有する面と前記２つの定着部材の一方の表面から乖離する分離手段が前記ニップ部下流に設けられ、前記分離手段は、付勢手段によって前記分離手段の先端部が付勢された前記定着部材の一方の最大画像領域内で前記分離手段の先端部が付勢された前記定着部材と樹脂層を微小ギャップを有して前記先端部と非接触に保持されており、前記最大画像領域外に前記微小ギャップを保持する為の突当部材が配置され、前記突当部材の当接部は、前記定着部材の回転軸方向において、前記最大画像領域内の前記先端部と略一致し、その曲率半径が０．６ｍｍ以下であり、前記最大画像領域内の分離手段の前記先端部は厚み０．２ｍｍ以下の金属性板を折り返したヘミング加工がされた定着装置を特徴とする。
また、請求項２の発明は、請求項１に記載の定着装置において、前記分離手段の先端部はフッ素コート層が形成されている定着装置を特徴とする。

また、請求項３の発明は、請求項１又は２のいずれかに記載の定着装置において、前記先端部は、前記最大画像領域外の両端部に設けられた曲率形状を含む基体と別体に構成され、前記先端部は軸方向に、溝形状を有する複数のネジの溝部に挟持され、前記複数のネジが前記最大画像領域外の両端部に設けられた前記曲率形状を含む基体に対して勘合して、前記先端部が軸方向でその前記定着部材に対する間隙を調整自在可能に構成されている定着装置を特徴とする。
また、請求項４の発明は、請求項１乃至３のいずれか１項に記載の定着装置において、前記先端部より下流に、回動自在に支持されたコロが設けられ、前記先端部から前記コロまでに前記シート部材を導くガイド部材が設けられ、前記ガイド部材と前記コロとは、分離手段を構成する前記基体に一体に設置されている定着装置を特徴とする。
また、請求項５の発明は、請求項１乃至４のいずれか１項に記載の定着装置において、前記分離手段を備えた側の定着部材の表面層に発泡部材の層を有し、弾性体を少なくともその表面層に有する定着ローラを有した構成であり、前記定着ローラに圧接される加圧ローラは前記定着ローラに対して加圧状態または圧低減状態に切り替え可能に構成された定着装置を特徴とする。
また、請求項６の発明は、請求項１乃至５のいずれか１項に記載の定着装置を備えている画像形成装置を特徴とする。

本発明によれば、分離手段の先端部をニップ直後の近傍に配置でき、最大画像領域外両端の当接部材の曲率形状中心と前記先端部とが軸方向で略一致している為、ニップ直後の定着部材表面の微小な変動にも反応し、安定性の高い分離性能を確保できる。また分離手段の先端部はＲ形状であり、紙などの記録媒体に分離手段の先端部の摺動による跡を発生させることも無く、用紙詰まり発生時等、異常発生時に分離板先端が定着部材に接触するようなことがあっても、分離手段の先端部が定着部材を傷付けることを防ぐことができる。
さらに、このような定着装置を用いることにより、分離爪による不具合を発生せずに分離性能を確保し、更に長寿命化を達成し、発泡材質定着ローラによる定着性能向上および立ち上がり時間が短く、消費電力の少ない画像形成装置を提供することができる。

以下、図面を参照しながら本発明の定着装置などの発明を、実施形態により、詳細に説明する。
図１は本発明の定着装置の要部を示す例図である。図１に記載の定着装置は定着ベルト２内に定着ローラ１と加熱ローラ３を備えて構成されている。その構成例としては、定着ベルト２を介して定着ローラ１に対して加圧ローラ４が加圧されてニップ部Ｎが形成される。加熱ローラ３と加圧ローラ４の内部には熱源（ハロゲンヒータ）７が内蔵され、図中、右側から未定着トナー像６が載置された現像後の紙などのシート体（記録媒体ということがある）５が無端状の定着ベルト上に載置され、形成されたこのニップ部に、左側（上流側）から定着ベルトにより搬送され、この未定着画像が載置されたシート体５が定着ベルトと共にニップ部Ｎで挟持されて、加圧・加熱されて、現像された像がシート体に定着されるように構成されている。

定着ベルト２は、たとえば内径７５ｍｍで厚み９０μｍ程度のポリイミド樹脂で形成された基体表層に、厚み２００μｍのシリコンゴムの層と、更に最外層には厚さ２０μｍ程度のＰＴＦＥ−ＰＦＡ（ポリテトラフルオロエチレン−パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体）の層とがコートされて形成されている。
定着ベルト２は、たとえば外形５２ｍｍ程度の定着ローラ１と、たとえば外形３５ｍｍ程度で厚みが０．６ｍｍ程度のアルミ製の中空円筒からなる加熱ローラ３とにより張架されている。定着ローラ１は、たとえば外形５２ｍｍ程度で層の厚みが１４ｍｍ程度の発泡シリコンゴムによる耐熱・弾性層を有している。
加圧ローラ４は、たとえばその厚みが１ｍｍ程度の中空の鋼製の芯金に、厚み１．５ｍｍ程度のシリコンゴムで覆い、最外層にＰＴＦＥ−ＰＦＡ（ポリテトラフルオロエチレン−パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体）チューブを備えた構成のローラであり、その外形が５０ｍｍ程度である。
上記した加圧ローラ４は定着ベルト２を介して定着ローラ１に対して３ｍｍ程度食い込むことにより、およそ１４ｍｍの幅のニップ部を構成している。
上記ニップ部の下流には、転写紙（定着画像を有する記録媒体）５を加圧ローラ４から剥離するための分離爪９が、加圧ローラ４と当接させて摺動している。

上述した本発明の定着装置の構成例では、定着部材として定着ローラと定着ベルトによる構成とし、加圧部材として加圧ローラによる構成であるとして本発明を説明したが、定着部材として、定着ローラを用いたり、加圧部材として加圧ローラと加圧ベルトの構成を採用してもよい。たとえば定着部材として加圧ベルト２を含まず、定着ローラ１に対して加圧ローラ４が加圧されてニップ部Ｎを形成される構成とすることもでき、定着部材と加圧部材の双方でベルトを有して構成されるようにすることもできる。なお定着部材として定着ローラで構成する場合、この定着部材の内側には、ハロゲンランプなどの加熱手段を有している。
また両部材（定着部材と加圧部材）の少なくとも１つにベルトを含んで構成される場合、このベルトを張架するためのローラに、このローラの中心軸の中央方向に縮径する縮径部を前記ローラの両端部に、前記ローラに対して対称に配設することができる。このローラには、溝が形成されていることが好ましい。

また本発明では、定着装置の前記した転写紙（記録媒体）５の定着面と接する定着ベルト２側に、転写紙５を定着ベルト２から剥離する分離手段８を備える。
図２に示すように、分離手段８は、分離手段の回動支点８ａを中心に回動自在に構成され、スプリング１１により分離手段回転レバー１０が張設され分離手段８の先端部が定着ベルト２の方向に付勢されるように構成されている。
ニップ部の下流側において、定着側には用紙を定着ベルト２から剥離するための分離手段８が備えられている。分離手段８は支点８ａを中心として揺動可能に支持されている。その分離手段８の一端と定着装置機枠とにスプリング１１が張節されており、分離手段８を図中反時計回り方向に付勢している。これにより、分離手段８の他端側の分離板先端が、定着ベルト２方向へ付勢される構成となっている。
ニップ部下流側では、定着部材側の分離手段８と加圧部材側の分離手段９とで分離されたシート部材（記録紙または記録媒体ということがある）５は、ニップ部Ｎ（図１参照）を通過後に、これら分離手段８及び分離爪５７によって定着部材及び加圧部材から分離され、その後、定着側ガイド板と加圧側ガイド板とに案内されて排紙部へ搬送される。

図３は定着側の分離手段８の構成を更に詳しく説明するための斜視図である。また図５は分離手段８の拡大図である。
この図に示すように、分離板８ｃは、基体８ｄと先端部材８ｆから構成されている。また、先端部材８ｆの両側の非通紙領域には、別部材である突当部材８ｂが基体８ｄにネジ止めされている。そして分離手段８の先端部８ｆは、最大画像領域の外に配置された突当部材８ｂによって、ニップ直後（ニップ部近傍でありその下流側）のニップの極近傍に配置することができる。
図４は図２に示すＡ部の詳細拡大図である。ただし手前側の突当部材８ｂは取り外した状態でその詳細を示している。
図１〜図２に示す分離手段８で定着部材と定着後のシート部材との分離能を有効に確保するには、図５に示す分離手段の先端部８ｆを定着ベルト２に可能な限り接近させ、且つニップ下流部側近傍に近づけなければならない（図１〜図２では、直接シート部材と接している定着部材として、定着ベルト２により説明している。）。先端部が曲率形状を有して所定の厚みを持っており、分離板の先端部材８ｆと定着部材である定着ベルト間の距離（ギャップ）を管理するためのギャップ管理部材である。
なお、図５から分るように、細く尖った先端部８ｆと、両側の位置決め部材８ｅの曲率形状の曲率中心とが、軸方向（定着ローラ１の軸方向＝通紙方向と直行する方向）において略一致する位置関係となるように構成されている。

具体的には図４に示すように、先端部材８ｆ両側の非通紙領域には別部材である当接部材８ｂが設けられており、スプリング１１（図２）により分離板８先端を定着ベルト２方向に付勢されていても、通紙領域の外側にある当接部材８ｂが定着ベルト２表面に接触し、（通紙領域にある）先端部材８ｆは定着ベルト２に対し所定のギャップＧで非接触状態を保つことができる。
非接触式の分離手段８で分離性能を確保するためには、図５に示すように上記分離板８ｃの先端部材８ｆを極力定着ベルト２に近づけ、且つ、ニップ下流部近傍に近づけなければならない。ニップ下流点と分離手段の先端部８ｆとの距離ｒは、製品仕様で定められた転写紙先端の余白Ｗと比較して、これと同等かそれ以下としなければならない。且つニップ出口部の接線ベクトルｎより、分離手段の先端部８ｆは定着ベルト２側にギャップＧを介して位置していなければならない。
通常、転写紙５の先端の余白Ｗは、その最小値が画像形成装置の仕様から２〜５ｍｍであり、最大画像領域外の両端部、突当部材８ｂの曲率半径と分離板８ｃの調整によって定まる分離手段の先端部８ｆと定着ベルト２とのギャップＧは０．１〜０．６ｍｍの範囲で管理する。この範囲を外れると分離品質（分離性能）が悪化する。上記構成を満足する為には、当接部材８ｂの曲率半径は０．６ｍｍ以下に設定し、軸方向において当接部材８ｂの曲率中心と分離板８ｃの分離手段の先端部８ｆは略一致した位置に配置される。

このような構成により、本発明の定着装置に用いられる分離手段８は、非接触方式によって分離爪（分離部材が定着部材に接触するもの）と同等以上の分離性能を確保することができる。また、分離手段８は、定着ベルト２に最大画像領域では摺動していないので、摺動跡が発生することも無く、それが画像に発生する不具合も起こらない。
同様に、従来の分離爪のように定着部材に通紙領域で摺動していないので、先端部材８ｆと定着ベルト５３との間には固着トナーが溜まることも無い。
さらに、分離手段８を構成する部材のうち、上記した当接部材８ｂのみが回転体（定着ベルト２と摺接する部材であり最も寿命が短い部材であるが、当接部材８ｂを別部品として構成しているので、メンテナンス時には当接部材８ｂだけを交換すればよく、ランニングコストを低減させることができるというメリットも有している。なお、加圧側は非画像面のために固着トナーが付いたり、摺動後の異常画像が発生するなどの課題は殆ど発生しないので、本実施形態では加圧ローラ４には、接触式の分離爪９を採用している。

また図３、図４に示すように、分離板８ｃの先端は、板厚０．２ｍｍ以下の金属性平板を折り返したヘミング加工（好ましくは１８０度曲げたヘミング加工）が施され、そして後述するように、フッ素樹脂によるコート層が形成されている。この加工によって、分離板の先端部８ｆはＲが形成され、分離手段８によって剥離された記録媒体画像上に傷などを生じさせない。また、紙詰まり等の異常時に、分離板８ｃの先端部８ｆが定着ベルト２に触れたとしても、前記した接触部分である先端部はフッ素樹脂でコートされた層が形成されているため、擦り合わされたとしても、先端部の接触する層のフッ素樹脂コート層はエラストマーであり、表面自由エネルギーが小さく、融点も極めて高い層であるため、定着ベルト２上に傷を発生させることがない。このように分離板８ｃの先端部は、ヘミング加工による高弾性のためにギャップＧ（図４参照）が略同一に維持される。

また図３に示すように、分離手段８は、最大画像領域外である両端部に突当部材８ｂが配置してある為、突当部材８ｂによる摺擦跡が発生したとしても、これは最大画像領域の外のことであり、したがってシート部材上に定着される画像には影響しない。
同様に、分離爪のように本発明の定着装置に使用される分離板８ｃは定着部材とギャップＧの間隙を有しており、直接摺擦することがないので、分離手段の先端部８ｆと定着ベルト２との間には固着トナーが滞留することも無い。また、分離板８ｃの先端部はヘミング加工によってＲ形状としたので、画像上に傷を発生させることも無く、紙詰まり等の異常時に定着ベルト２と接触したとしても、定着ベルト２上に傷を発生させることも無い。
以上の構成によって、定着ベルト２と分離手段８とは、最大画像領域内では当接していないので、摺擦跡が定着部材に生じることも無く、よって画像に影響を与えない。
本発明では図４〜図５に示すように、０．２ｍｍ以下の金属性板を１８０度曲げた分離板８ｃの先端部８ｆの定着ベルト２と近接する部位や記録媒体（シート部材）５が通紙する領域には、プライマ層を介して表層にＰＦＡ（テトラフルオロエチレン−パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体）、ＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）等の材料を用いたフッ素コート層８ｅが形成されている。
フッ素系のコート層８ｅは、トナー６に対して離型性が良く、トナー６によって分離板８ｃが固着されず汚染されない。また、定着ベルト２との摺動性に優れ、たとえ分離板の先端８ｆと定着ベルト２とが接触したり摺擦しても、このコート層はエラストマーであり弾性樹脂であるも作用して定着ベルト２に傷が付き難いという効果がある。

図６は図３に示すＢ−ＢおよびＣ−Ｃ線における断面図を示す。
図６に示すように、分離手段８は、ニップ部に対して記録媒体Ｐの搬送方向下流側に対応する位置に、コロ８ｈが回動自在に支持されて設置されている。このコロ８ｈは、ニップ部から送出された記録媒体Ｐの搬送を補助するものである。
また、分離板８ｃ（先端部８ｆ）とコロ８ｈとの間に、ガイド部材８ｇが設置されている。ガイド部材８ｇは、ニップ部から送出された記録媒体Ｐをコロ８ｈの位置に向けて案内するものである。
このような構成により、ニップ部から送出された記録媒体Ｐは、ガイド部材８ｇ及びコロ８ｈによって分離板８ｃから離れて搬送されることになる。したがって、分離工程後に記録媒体Ｐの画像面が分離板８ｃに摺接して、擦れ画像等の異常画像が発生する不具合を防止することができる。なお、ガイド部材８ｇ及びコロ８ｈは、基体８ｄに対して一体的に構成、設置されている。このため、先端部８ｆに対する相対的な位置が一定に保たれて、記録媒体Ｐの搬送性が安定化することになる。
以上説明したように、当接部材８ｂの曲率部８ｅの曲率中心が分離板８ｃ（分離部材）の先端部８ｆに一致するように構成したり、幅方向に複数の分離板８ｃを設けてそれらの当接部材８ｂに対する相対的な位置をそれぞれ調整可能に構成している。これにより、定着ベルト２（対向部材）や分離板８ｃの磨耗・損傷が抑止されるとともに、爪あと汚れ画像等の異常画像の発生が抑止されて、さらに記録媒体Ｐに対する分離性を良好に維持することができる。

また、図７は図３に示した分離手段８（ガイド板を取り外した状態）を下から見た図である。図７に示すように、分離板８ｃには軸方向に４箇所Ｕ形状の穴が設けられ、そのＵ形状の穴はネジ８ｉに設けられた溝８ｊに嵌合している。
そして、ネジ８ｉは突当部材８ｂと一体となった基体８ｄにネジにより締結され、このネジ８ｉを締めこんだり緩めて、分離板の先端部８ｆの調製を行なう。
図６に示すように、Ｂ−Ｂ線断面では、ネジ８ｉを締めて、分離板の先端部８ｆの位置を調整し、Ｃ−Ｃ線断面では、ネジ８ｉを緩めて、分離板の先端部８ｆの位置を調整している。そして、全体で定着部材である定着ベルト２と分離板の先端部８ｆとの隙間を、０．１〜０．５ｍｍの範囲になるように調整される。上記構成によって、分離板８ｃの先端部８ｆと定着部材である定着ベルト２との隙間（ギャップ）を精度良く管理することができる。

図８と図９は加圧ローラ４の脱圧機構の動きを示した図である。
分離手段８を備えた側の定着ローラ１の材質がシリコーン発泡部材で構成されている為、弾性に優れた構成となっており、加圧ローラ４が３ｍｍ程度食い込み、ニップ部を形成している。このため、この構成においては、定着ローラ１の圧縮永久歪の課題や寿命低下に対する対策を、以下のようにして講じている。
その対策として、本実施形態では、加圧ローラ４には定着ローラ１に対して、圧低減切り替え機構を設けている。
具体的には記録媒体５が通紙する時には、偏心カム１３が図８のような状態となり、加圧レバー１２を押し上げ、定着ベルト２を介して加圧ローラ４の定着ローラ１に対する食い込み量が３ｍｍとなる。一方、待機時や立ち上がり時及びＯＦＦ状態等の記録媒体５が定着装置に搬送されないときには図９の状態に偏心カム１３が回転し、加圧レバー１２が下がり、定着ベルト２を介して加圧ローラ４の定着ローラ１に対する食い込み量が減ったり、もしくは離間する機構を備えている。
非接触方式の分離手段８で分離性能を確保するために、図５に示す状態に分離手段先端８ｆの位置を配置すると、加圧ローラ４は圧低減の際に定着ローラ１の歪が開放されることによって、定着ベルト２の表面の位置が加圧時の分離手段先端８ｆの位置まで達する（図１０参照）。
しかし、分離手段８の構成によって、減圧して分離手段先端８ｆ近傍の定着ベルト２の表面の性状状態が変わっても、最大画像領域外両端の曲率形状８ｂを介して分離部先端８ｆが反応するので、分離部先端８ｆで回転体表面を傷つけるのを防止することができる。

次に図１１を用いて本発明の定着装置を有する画像形成装置を説明する。
図１１は本発明の定着装置を設けた画像形成装置の構成例を示す略図である。
給紙ユニット３１により、用紙が転写部へ搬送される。
一方、書き込みユニット３２によってスキャナによる信号もしくはプリンタによる信号によって、作像ユニット３３内の感光体上に露光される。感光体上に露光された潜像は作像ユニット３３によって転写ベルトに作像され、転写ユニット３４によって、搬送されてきた転写紙に未定着トナー像が転写される。そして未定着トナー像は定着ユニット３５で定着される。また、両面時には両面ユニット３６で記録媒体５が反転されて、再び転写部へ搬送される。
上記構成によって、分離爪による不具合を発生せずに分離性能を確保し、更に長寿命化を達成し、発泡材質定着ローラによる定着性能向上および立ち上がり時間が短く、消費電力の少ない画像形成装置を提供することができる。

さて、上記のように構成されたカラー複写機を用いてコピーをとる場合について説明する。まず、自動原稿搬送装置３７の原稿台上に原稿をセットする。または、自動原稿搬送装置３７を開いてスキャナのコンタクトガラス上に原稿をセットし、自動原稿搬送装置３７を閉じてそれで押さえる。
そして、図示していないスタートスイッチを押すと、自動原稿搬送装置３７に原稿をセットしたときは、原稿を搬送してコンタクトガラス上へと移動した後、他方コンタクトガラス上に原稿をセットしたときは、直ちにスキャナを駆動し、第１走行体及び第２走行体を走行する。そして、光源から光を発射して原稿面からの反射光をミラーで反射して結像レンズを通して読み取りセンサに入れ、原稿内容を読み取る。
また、スタートスイッチが押されると中間転写ベルトが回転走行し、同時に、個々の作像ユニット３３でその感光体３３−１を回転して各感光体３３−１上にそれぞれ、ブラック、シアン、マゼンタ、イエローの単色画像を形成する。そして、中間転写ベルトの走行とともに、それらの単色画像を順次転写して中間転写ベルト上に合成カラー画像を形成する。
さらに、スタートスイッチを押すことで、給紙部３１の給紙カセットの１つからシートを繰り出し、分離ローラで１枚ずつ分離して給紙路に入れ、搬送ローラで搬送して複写機本体３０内の給紙路に導き、レジストローラ３４−２に突き当てて止める。または、手差し給紙を選択した場合には手差しトレイからシートを繰り出し、１枚ずつ分離して給紙し、同じくレジストローラ３４−２に突き当てて止める。

そして、中間転写ベルト上の合成カラー画像にタイミングを合わせてレジストローラ３４−１を回転し、中間転写ベルト３４−１と二次転写装置３４−３との間にシートを送り込み、二次転写装置３４−３で転写してシート上に一括してフルカラー画像を記録する。
画像転写後のシートは、二次転写装置３４−３で搬送して定着装置３５へと送り込み、定着装置３５で熱と圧力とを加えて転写画像を定着した後、排出ローラで機外に排出し、排紙トレイ３８上にスタックする。または、切換爪で切り換えてシート反転装置３９に入れ、そこで反転して再び転写位置へと導き、裏面にも画像を記録した後、排紙トレイ３８上に排出される。
定着装置３５は、上述したように分離手段８を備えており、本例の分離手段８は非接触方式によって接触式分離爪と同等以上の分離性能を有しており、また、非接触方式であるため画像に摺動跡などが発生することもなく、優れた分離性能と高品質な画像とを得ることができる。また、非接触方式であるため分離板先端に固着トナーが溜まることも無く、さらに、脱圧時の定着部材の変動にも対応可能であり、ランニングコストにも優れている。そして、加圧ローラの脱圧が可能なことにより、定着装置の寿命も高寿命である。本実施例の定着装置は弾性層を有する定着ローラによりニップを形成するベルト定着装置であり、定着性能に優れ、また、立ち上がり時間も短く、消費電力の少ない定着装置及び画像形成装置を提供することができる。
以上、本発明を図示例により説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。

定着装置の構成は本発明の範囲内で適宜変更可能である。例えば、定着ローラや加圧ローラは適宜な構成のものを使用可能であるし、定着ベルトの張節形態も任意である。また、定着ベルトを用いないヒートロール方式の定着装置にも本発明を適用可能である。定着部材を加熱する熱源としては、ハロゲンヒータ等のヒータに限らず、誘導加熱手段も採用可能である。加圧側も、加圧ベルトを用いる構成も可能である。
また、画像形成装置においてはフルカラー装置に限らず、モノクロ装置や複数色の画像形成装置とすることもできる。また、画像形成装置の作像部等の構成は任意であり、例えばカラー画像形成装置とする場合、一つの像担持体の周りに複数の現像器を配置した構成などを採用することもできる。また、直接転写方式を採用しても良い。さらに、画像形成装置としては複写機に限らず、プリンタやファクシミリ、あるいは複数の機能を有する複合機であっても良い。

本発明の定着装置の動作例を示す図である。 本発明の定着装置の構成を示す図である。 定着側の分離手段８の構成を更に詳しく説明するための図である。 本発明の定着装置に使用される分離手段の拡大詳細図である。 図２に示すＡ部の詳細拡大図（ただし手前側の突当部材８ｂは取り外した状態でその詳細を示す）である。 図３に示すＢ−Ｂ（（断面Ｂ）と表記）線およびＣ−Ｃ線（（断面Ｃ）と表記）における断面図である。 図３に示した分離手段８（ガイド板を取り外した状態）を下から見た図である。 加圧ローラ（４）の脱圧機構の動きを示した図である。 加圧ローラ（４）の脱圧機構の動きを示した図である。 分離板の先端部の近傍を示す部分拡大図である。 本発明の定着装置を設けた画像形成装置の構成例を示す略図である。

符号の説明

１ 定着ローラ、２ 定着ベルト、３ 加熱ローラ、４ 加圧ローラ、５ シート部材（記録媒体）、６ トナー（現像のためのトナー）、７ ヒータ、８ 分離手段（定着部材側分離手段）、８ａ 分離ユニット回転支軸、８ｂ 当接部材、８ｃ 分離板、８ｄ 基材、８ｅ 曲率形状部、８ｆ 分離板先端部、８ｇ ガイド部材、８ｈ コロ、８ｉ ネジ（固定部材）、８ｊ ネジ溝部、９ 第２分離爪（加圧部材側分離爪）、１０ レバー、１１ スプリング、１２ 加圧レバー、１３ 偏心カム、３０ 画像形成装置、３１ 給紙ユニット、３２ 書込ユニット、３３ 作像ユニット、３３−１ 感光体ドラム、３４ 転写ユニット、３４−１ 中間転写ベルト、３４−２ レジストローラ、３４−３ 二次転写装置、３５ 定着ユニット（定着装置）、３６ 両面ユニット、３７ 自動原稿搬送ユニット、３８ 排紙トレイ、３９ シート反転装置

Claims (6)

1. ２つの定着部材の圧接によって形成されるニップ部の上流から搬入された未定着トナー像を有するシート部材を加熱・加圧して定着する定着装置において、
   前記ニップ部から搬出されたシート部材の定着像を有する面と前記２つの定着部材の一方の表面から乖離する分離手段が前記ニップ部下流に設けられ、前記分離手段は、付勢手段によって前記分離手段の先端部が付勢された前記定着部材の一方の最大画像領域内で前記分離手段の先端部が付勢された前記定着部材と樹脂層を微小ギャップを有して前記先端部と非接触に保持されており、前記最大画像領域外に前記微小ギャップを保持する為の突当部材が配置され、
   前記突当部材の当接部は、前記定着部材の回転軸方向において、前記最大画像領域内の前記先端部と略一致し、その曲率半径が０．６ｍｍ以下であり、前記最大画像領域内の分離手段の前記先端部は厚み０．２ｍｍ以下の金属性板を折り返したヘミング加工がされたことを特徴とする定着装置。
2. 請求項１に記載の定着装置において、
   前記分離手段の先端部はフッ素コート層が形成されていることを特徴とする定着装置。
3. 請求項１又は２に記載の定着装置において、
   前記先端部は、前記最大画像領域外の両端部に設けられた曲率形状を含む基体と別体に構成され、前記先端部は軸方向に、溝形状を有する複数のネジの溝部に挟持され、
   前記複数のネジが前記最大画像領域外の両端部に設けられた前記曲率形状を含む基体に対して勘合して、前記先端部が軸方向でその前記定着部材に対する間隙を調整自在可能に構成されていることを特徴とする定着装置。
4. 請求項１乃至３のいずれか１項に記載の定着装置において、
   前記先端部より下流に、回動自在に支持されたコロが設けられ、
   前記先端部から前記コロまでに前記シート部材を導くガイド部材が設けられ、
   前記ガイド部材と前記コロとは、分離手段を構成する前記基体に一体に設置されていることを特徴とする定着装置。
5. 請求項１乃至４のいずれか１項に記載の定着装置において、
   前記分離手段を備えた側の定着部材の表面層に発泡部材の層を有し、弾性体を少なくともその表面層に有する定着ローラを有した構成であり、
   前記定着ローラに圧接される加圧ローラは前記定着ローラに対して加圧状態または圧低減状態に切り替え可能に構成されたことを特徴とする定着装置。
6. 請求項１乃至５のいずれか１項に記載の定着装置を備えていることを特徴とする画像形成装置。

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