JP2011180202A - 定着装置、及び画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】シート状媒体の必要熱量に対応した熱量を付与するためニップ幅を可変する機能を持つ定着装置、及び当該定着装置を備えた画像形成装置において、シート状媒体（記憶紙）を分離させる分離性を改善する。
【解決手段】定着部材及び加圧部材に非接触状態で、シート状媒体と定着部材とを分離する非接触分離部材を定着部材の定着ローラ円周上に備え、定着部材と加圧部材とにより形成されるニップ部によってシート状媒体上のトナーを熱定着し、シート状媒体を非接触分離部材によって分離し、更に、熱定着に係る熱量を適正化するために制御装置によってニップ部の幅を可変する定着装置において、非接触分離部材を動作させることで、定着部材の中心点と、非接触分離部材がシート状媒体と定着部材とを分離する分離点とで形成される距離を常に一定にする。
【選択図】図２

Description

本発明は、定着装置、及び、画像形成装置に関する。より詳しくは、定着後のシート状媒体（記録紙）を分離するための分離部材を備えた定着装置、及び、当該定着装置を備えた画像形成装置に関する。

近年、印刷業界では、オンデマンド画像形成装置として、高速ならびに高信頼性の画像形成装置の要望が高まっており、高い信頼性を有し、且つ、短時間で大量印刷を完了することが可能な、高信頼印刷性能が求められている。ここで、オンデマンド（ｏｎ ｄｅｍａｎｄ）とは、ユーザの要求があった時にサービスを提供する方式のことである。

一般的に、複写機、ファクシミリ、プリンタ等の画像形成装置には、被定着画像としてのトナー像が形成されたシート状媒体（記録紙）に、この被定着画像としてのトナー像を定着するための定着装置が設けられている。
一般的に、定着装置は、第１の回転部材と第２の回転部材とを有している。この両回転部材とは、ヒータ等の加熱手段により加熱されるローラ体または無端状ベルトである第１の回転部材と、当該第１の回転部材に当接し、且つ、当該第１の回転部材との対向位置において当該第１の回転部材と同じ方向に回転するローラ状の第２の回転部材と、であり、この第２の回転部材には、通常、加熱手段が設けられている。
このような定着装置では、被定着画像としてのトナー像を担持したシート状媒体を、上述した第１の回転部材と第２の回転部材との対向接触によって形成されるニップ部を通過させ、このときに加熱及び加圧を行う（即ち、ニップ定着をする）ことで、被定着画像としてのトナー像を加熱溶融して、シート状媒体上に定着する。
なお、上述した無端状ベルトは、適宜の加熱手段で加熱されながら循環走行するものである。

ところで、近年では、コスト面から、パルプの使用量が少なく、製紙時の製造コストが低い薄紙の使用が拡大している。
しかし、このような薄紙は腰が弱いため、上述したような定着装置のニップ部から排出されるときに、第１の回転部材に巻き付いてしまういわゆる「巻き付き」が発生しやすい。
そして、当該「巻き付き」は、用紙ジャム（用紙が詰まること）の原因となり、種々のトラブルを引き起こす場合があった。
このため、従来の定着装置には、シート状媒体が薄紙である場合にも、第１の回転部材
からの離型を確実に行うための用紙分離部材として、分離板または分離爪の少なくとも１方が、シート状媒体の排出側に配備されている。また、定着ローラと加圧ローラとを組み合わせて構成される定着装置においては、通常、非接触分離板、若しくは、分離爪が設けられている。
このような従来の定着装置において、第１の回転部材にシート状媒体の「巻き付き」が発生しやすいのは、シート状媒体上の溶融トナー像が、第１の回転部材の表面に圧接しながら搬送されることが原因である。言い換えると、定着装置のニップ部を形成する一対の回転部材においては、溶融したトナーには粘着性があるため、当該トナー像が圧接する側の回転部材への用紙（シート状媒体）の「巻き付き」が発生しやすくなるのである。

ここで、従来の技術について図６及び図７を用いて説明する。
図６は、従来の定着装置の一例を示す概略断面図である。例えば、図６に示すように、従来の定着装置１００では、定着ローラ２２と加圧ローラ３１とで形成されるニップ部から排出されるシート状媒体（記録紙）Ｐの「巻き付き」の発生を防止するために、シート状媒体Ｐを剥離するため、互いに対向する上下一対のローラ（即ち、定着ローラ２２及び加圧ローラ３１）から一定の微少な間隙を維持した分離板３７を配置した構造となっている。
この分離板３７によれば、分離爪２８と違って、定着ベルト２１及び加圧ローラ３１と非接触構造であるため、定着ローラ２２表面の、接触している分離爪２８による磨耗傷による異常画像発生の問題はない。

また、図７は、従来の定着装置２００に搭載される加圧機構２０１の詳細な構成の一例を示す概略正面図である。
図７に示すように、印刷の高速化及び生産性、ならびにシート状媒体の種類の多様化に対応するために、加圧ローラ３１、レバー５０、カム５１、及びスプリング５２等から構成される加圧機構２０１を設けた定着装置２００がある。この定着装置２００は、当該加圧機構２０１により、シート状媒体Ｐの必要熱量に対応した熱量を付与するために、ニップ部のニップ幅を可変する機能を持つ。なお、シート状媒体に付与する熱量はシート状媒体の種類、特に坪量に影響される。
しかしながら、この分離板３７は、シート状媒体Ｐを強制的にトナー像が圧接する側の回転部材から分離するものではないため、いわゆる先端白抜け量や、微小ギャップ量等の特性によって分離機能が左右されるといったトレードオフの問題がある。特に分離機能はシート状媒体の種類によって影響される。上述したようにシート状媒体の種類と定着ニップ幅とには関係がある。そのため、定着ニップ出口から分離板３７までの距離を考慮する必要がある。
そして、特許文献１（特開２００６−１８４８２５号公報）では、「定着ニップ出口から分離爪の先端の距離」を１ｍｍ〜４ｍｍにする構成が記載されている。

しかしながら、この特許文献１の構成では、ニップ幅に応じてどのようにニップ出口から分離爪までの距離を決定しているのかまでの詳細な説明までは記載がない。
また、ニップ幅可変量が大きく、且つ、定着ニップ出口から分離爪の先端の距離が変化する構成にすると、「定着ニップ出口から分離爪先端の適正な距離」を実現できず、シート状の記録媒体を十分に剥離することができない。

本発明は、従来技術の上記事情に鑑みてなされたものであり、シート状媒体の必要熱量に対応した熱量を付与するためニップ幅を可変する機能を持つ定着装置において、シート状媒体（記憶紙）を分離させる分離性の改善を実現することができる分離部材を備えた定着装置、及び、当該定着装置を備えた画像形成装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、請求項１に記載の発明では、定着部材と、加圧部材と、前記定着部材および前記加圧部材に非接触の状態で、前記定着部材が有する定着ローラの円周線上に、シート状媒体と前記定着部材とを分離する非接触分離部材とを備え、前記定着部材と前記加圧部材とによって形成されるニップ部によりシート状媒体上のトナーを熱定着し、シート状媒体を前記非接触分離部材によって分離し、更に、前記熱定着に係る熱量を適正化するために制御装置によって前記ニップ部の幅を可変する定着装置において、前記非接触分離部材を動作させる動作手段を備え、前記動作手段によって前記非接触分離部材を動作させることで、前記定着部材の中心点と、前記非接触分離部材が前記シート状媒体と前記定着部材とを分離する分離点とで形成される距離を常に一定にすることを特徴とする定着装置を提供する。
請求項２に記載の発明では、請求項１に記載の定着装置において、前記加圧部材の円周線上に、前記シート状媒体と前記加圧部材とを分離する分離手段を更に備えることを特徴とする。
請求項３に記載の発明では、定着部材と、加圧部材と、前記定着部材および前記加圧部材に非接触の状態で、前記定着部材が有する定着ローラの円周線上に、シート状媒体と前記定着部材とを分離する非接触分離部材とを備え、前記定着部材と前記加圧部材とによって形成されるニップ部によりシート状媒体上のトナーを熱定着し、シート状媒体を前記非接触分離部材によって分離し、更に、前記熱定着に係る熱量を適正化するために制御装置によって前記ニップ部の幅を可変する定着装置において、前記非接触分離部材を動作させる動作手段を備え、前記動作手段によって前記非接触分離部材を動作させることで、前記ニップ部における非接触分離部材側の端点と、前記非接触分離部材が前記シート状媒体と前記定着部材とを分離する分離点とで形成される距離を常に一定にすることを備えることを特徴とする定着装置を提供する。
請求項４に記載の発明では、請求項３に記載の定着装置において、前記加圧部材の円周線上に、前記シート状媒体と前記定着部材とを分離する分離手段を更に備えることを特徴とする。
請求項５に記載の発明では、定着部材と、加圧部材と、前記定着部材および前記加圧部材に非接触の状態で、前記定着部材が有する定着ローラの円周線上に、シート状媒体と前記定着部材とを分離する非接触分離部材とを備え、前記定着部材と前記加圧部材とによって形成されるニップ部によりシート状媒体上のトナーを熱定着し、シート状媒体を前記非接触分離部材によって分離し、更に、前記熱定着に係る熱量を適正化するために制御装置によって前記ニップ部の幅を可変する定着装置において、前記非接触分離部材を動作させる動作手段を備え、前記動作手段によって前記非接触分離部材を動作させることで、前記定着部材と前記加圧部材との接線で形成される直線上から、一定距離離間した位置で任意に可動することを特徴とする定着装置を提供する。
そして、請求項６に記載の発明では、請求項１乃至５の何れか一項に記載の定着装置において、前記シート状媒体の種類、銘柄、または連量により、前記非接触分離部材の位置を個別に調整して設定することを特徴とする。
請求項７に記載の発明では、請求項１乃至６の何れか一項に記載の定着装置において、前記動作手段は前記定着部材に備えられ、前記ニップ部が形成されるときに連動して前記非接触分離部材を動作させることを特徴とする。
請求項８に記載の発明では、請求項１乃至６の何れか一項に記載の定着装置において、前記動作手段は駆動装置であり、前記加圧部材に備えられていて、制御装置によって前記非接触分離部材を動作させることを特徴とする。
更に、請求項９に記載の発明では、請求項１乃至７の何れか一項に記載の定着装置を備える画像形成装置を提供する。

本発明は、ニップ幅を可変する定着装置において、ニップ幅可変時に、非接触分離部材
を分離性最適位置に移動配置させることで、最適な分離性（耐ジャム性）を実現できる。

本発明の実施の形態に係る画像形成装置を示す全体構成図である。 本発明の実施形態に係る定着装置の概略断面図である。 本発明の実施形態に係る加圧機構の概略正面図である。 本発明の実施形態に係る定着装置において、小ニップ幅の状態を示す概略断面図である。 本発明の実施形態に係る定着装置において、拡大ニップ幅の状態を示す概略断面図である。 従来の定着装置の概略断面図である。 従来の加圧機構の概略正面図である。

（１）実施形態の概要
被定着画像としてのトナー像が形成されたシート状媒体（記録紙）に、当該トナー像を定着するための定着装置において、定着ローラ及び加圧ローラを当接させて形成されるニップ幅は定着加熱時間と比例関係にあり、必要熱量が異なるシート状媒体の種類、銘柄、及び連量での定着性を確保する為に当該必要熱量を適正化する必要がある。その適正化のために当該ニップ幅を可変する定着装置において、定着ローラ及び加圧ローラからシート状媒体を分離する分離部材である非接触分離板、分離爪によって用紙（シート状媒体）分離性を確保している。
しかし、これら分離部材の分離性（耐ジャム性）最適位置は、ニップ出口からの距離と関連があり、ニップ幅を可変にすることで分離性最適位置がずれ、その結果、分離性低下が起こる。
この分離性低下を低減することが可能な分離機能を備えた定着装置、および、当該定着装置を備える高速、高信頼性の画像形成装置を提供する。

（２）実施形態の詳細
以下、本発明の好適な実施形態について図１から図５を参照して詳細に説明する。
なお、各図中では、同一または相当する部分には同一の符号を付しており、その重複説明は適宜に簡略化または省略する。
まず、図１において、本発明の実施形態に係る画像形成装置１の全体の構成について説明する。
本発明の実施形態に係る画像形成装置１は、タンデム型カラー複写機の装置本体であり、転写紙等のシート状媒体（記憶紙）Ｐが収容される給紙部２、シート状媒体Ｐの搬送タイミングを調整するレジストローラ３、書込み部４、各色（イエロー：Ｙ、マゼンタ：Ｍ、シアン：Ｃ、ブラック：ＢＫ）のトナー像が形成される感光体ドラム５Ｙ、感光体ドラム５Ｍ、感光体ドラム５Ｃ、及び感光体ドラム５ＢＫ、各感光体ドラム５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、及び５ＢＫ上を帯電する帯電部６、各感光体ドラム５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、及び５ＢＫ上に形成される静電潜像を現像する現像部７、各感光体ドラム５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、及び５ＢＫ上に形成されたトナー像をシート状媒体Ｐ上に重ねて転写する転写バイアスローラ（１次転写バイアスローラ）８、各感光体ドラム５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、及び５ＢＫ上の未転写トナーを回収するクリーニング部９、を備えている。
また、本発明の実施形態に係る画像形成装置１は、複数色のトナー像が重ねて転写される中間転写ベルト１１、中間転写ベルト１１を清掃する中間転写ベルトクリーニング部１０、中間転写ベルト１１上のカラートナー像をシート状媒体Ｐ上に転写するための転写バイアスローラ（２次転写バイアスローラ）１２、シート状媒体Ｐ上のトナー像（未定着画像）を定着する定着装置１３、ポリゴンミラー１４、給紙ローラ１５、を備えている。

次に、本発明の実施形態に係る画像形成装置１の動作について説明する。
パソコン等の画像出力端末（図示しない）より、画像形成装置１本体内部のコントローラ（図示しない）へ電気的な画像信号が転送される。すると、画像形成装置１は、ＲＧＢ（赤：Ｒｅｄ、緑：Ｇｒｅｅｎ、青：Ｂｌｕｅ）の色分解画像信号をもとにして画像処理部（図示しない）で色変換処理、色補正処理、及び空間周波数補正処理等の処理をおこない、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（ＢＫ）のカラー画像情報を得る。
そして、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色の画像情報は、書込み部４に送信され、書込み部４からは、各色の画像情報に基づいたレーザ光（露光光）が、それぞれ対応する感光体ドラム５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５ＢＫ上に向けて発せられる。

一方、４つの感光体ドラム５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、及び５ＢＫは、それぞれ、図１において図示している時計回り方向に回転している。
まず、感光体ドラム５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、及び５ＢＫの表面は、帯電部６との対向部で、一様に帯電される（帯電工程）。こうして、感光体ドラム５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、及び５ＢＫ上には、帯電電位が形成される。その後、帯電された感光体ドラム５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、及び５ＢＫ表面は、それぞれのレーザ光の照射位置に達する。
書込み部４において、４つの光源から画像信号に対応したレーザ光が各色に対応してそれぞれ射出される。各レーザ光は、イエロー、マゼンタ、シアン、及びブラックの色成分ごとに別の光路を通過することになる（露光工程）。
イエロー成分に対応したレーザ光は、図１において左側から１番目の感光体ドラム５Ｙ表面に照射される。このとき、イエロー成分のレーザ光は、高速回転するポリゴンミラー１４により、感光体ドラム５Ｙの回転軸方向（主走査方向）に走査される。こうして、帯電部６にて帯電された後の感光体ドラム５Ｙ上には、イエロー成分に対応した静電潜像が形成される。
同様に、マゼンタ成分に対応したレーザ光は、図１において左側から２番目の感光体ドラム５Ｍ表面に照射されて、マゼンタ成分に対応した静電潜像が形成される。
同様に、シアン成分に対応したレーザ光は、図１において左側から３番目の感光体ドラム５Ｃ表面に照射されて、シアン成分に対応した静電潜像が形成される。
同様に、ブラック成分に対応したレーザ光は、図１において左側から４番目の感光体ドラム５ＢＫ表面に照射されて、ブラック成分に対応した静電潜像が形成される。
その後、各色（Ｙ、Ｍ、Ｃ、ＢＫ）の静電潜像が形成された感光体ドラム５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、及び５ＢＫ表面は、それぞれ、現像部７との対向位置に達する。
そして、各現像部７から感光体ドラム５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、及び５ＢＫ上に各色のトナーが供給されて、感光体ドラム５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、及び５ＢＫ上の潜像が現像される（現像工程）。

そして、現像工程後の感光体ドラム５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、及び５ＢＫ表面は、それぞれ、中間転写ベルト１１との対向部に達する。
ここで、それぞれの対向部には、中間転写ベルト１１の内周面に当接するように１次転写バイアスローラ８が設置されており、この１次転写バイアスローラ８の位置で、中間転写ベルト１１上に、感光体ドラム５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、及び５ＢＫ上に形成された各色のトナー像が、順次重ねて転写される（１次転写工程）。
そして、１次転写工程後の感光体ドラム５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、及び５ＢＫ表面は、それぞれ、クリーニング部９との対向位置に達する。そして、クリーニング部９で、感光体ドラム５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、及び５ＢＫに残存する未転写トナーが回収される（クリーニング工程）。
その後、感光体ドラム５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、及び５ＢＫ表面は、図示しない除電部を通過して、感光体ドラム５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、及び５ＢＫにおける一連の作像プロセスが終了する。

他方、感光体ドラム５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、及び５ＢＫ上の各色のトナーが重ねて転写された中間転写ベルト１１は、図１の時計回り方向に走行して、２次転写バイアスローラ１２との対向位置に達する。そして、２次転写バイアスローラ１２との対向位置で、シート状媒体Ｐ上に中間転写ベルト１１上に担持されたカラーのトナー像が転写される（２次転写工程）。
その後、中間転写ベルト１１の表面は、中間転写ベルトクリーニング部１０の位置に達する。そして、中間転写ベルト１１上に付着した未転写トナーが中間転写ベルトクリーニング部１０に回収されて、中間転写ベルト１１における一連の転写プロセスが終了する。

ここで、中間転写ベルト１１と２次転写バイアスローラ１２との間（以後、２次転写ニップとする）に搬送されるシート状媒体Ｐは、給紙部２からレジストローラ３等を経由して搬送されたものである。
詳しくは、シート状媒体Ｐを収納する給紙部２から、給紙ローラ１５により給送されたシート状媒体Ｐが、搬送ガイドを通過した後に、レジストローラ３に導かれる。レジストローラ３に達したシート状媒体Ｐは、タイミングを合わせて、２次転写ニップに向けて搬送される。

そして、フルカラー画像が転写されたシート状媒体Ｐは、搬送ベルトによって定着装置１３に導かれる。定着装置１３では、後述する定着ベルト２１と加圧ローラ３１とで形成されるニップによって、カラー画像（トナー）がシート状媒体Ｐ上に定着される定着行程が行われる。
そして、定着工程後のシート状媒体Ｐは、排紙ローラ（図示しない）によって、画像形成装置１本体の外に出力画像として排出されて、一連の画像形成プロセスが完了する。
なお、本発明の実施形態に係る画像形成装置１は、定着ベルト２１が４００ｍｍ／秒以上で走行する高速機である。

次に、図２から図５を用いて、本発明の実施形態に係る画像形成装置１に搭載される定着装置１３の構成・動作について詳細に説明する。
図２は、本発明の実施形態に係る定着装置１３を示す概略断面図である。
図３は、本発明の実施形態に係る定着装置１３を示す正面図であり、主として加圧機構の構成を示す図である。
図４及び図５は、後述する定着ベルト２１が張架された加熱ローラ２３を、幅方向（即ち、円柱型の加熱ローラ２３における円面の径方向）にみた部分拡大図である。
図２に示すように、本発明の実施形態に係る定着装置１３は、定着ベルト２１、定着ローラ２２、被加熱体としての加熱ローラ２３、加熱手段としてのヒータ２５、加圧部材としての加圧ローラ３１、分離板３７、ガイド板３５、等で構成される。
ここで、定着ベルト２１は、樹脂材料からなるベース層上に、弾性層、離型層が順次積層された多層構造の端状接合ベルトである。定着ベルト２１の弾性層は、弾性層用、離型分離用で各々違う種類のシリコーンゴム等の弾性材料で形成されている。
定着装置１３は、定着ベルト２１の離型分離用に使用するシリコーンオイルを、定着ベルト２１の表層に均一に塗布するためのローラ構成のオイル塗布機構２６を備えているので、トナーＴ（トナー像）に対する離型性（剥離性）が確保される。
定着ベルト２１は、３つのローラ部材（定着ローラ２２、加熱ローラ２３、及びテンションローラ２７）に張架及び支持されて、図２の矢印Ａ方向に走行する。
このように、定着部材として熱容量の低い定着ベルト２１を用いることで、定着装置１３の昇温特性が向上する。

定着ローラ２２は、ＳＵＳ３０４（１８％のＣｒと８％のＮｉを含むステンレス鋼）等で構成される芯金２２ａ上に、フッ素ゴム等の弾性体材料で構成される弾性層２２ｂが形成されたローラ部材であって、加圧部材としての加圧ローラ３１に、定着ベルト２１を介して当接してニップ部を形成する。ここで、ニップ部に関して、図２においてトナーＴが未定着である（トナーＴを示す矩形が大きい）側を、ニップ部の入口とし、同図においてトナーＴが定着済みである（トナーＴを示す矩形が小さい）側を、ニップ部の出口とし、当該ニップ部の出口をニップ出口３８とする。
この弾性層２２ｂを柔軟なゴム材料で形成することで、ニップ部におけるニップ幅、即ち、ニップ量を比較的大きく設定できるとともに、定着ベルト２１の熱が定着ローラ２２に移行しにくくなる。
なお、定着ローラ２２は、図２に矢印Ａで示すように、図２における時計回り方向に回
転する。

加熱ローラ２３は、アルミニウム等の金属材料で構成される肉厚が７ｍｍ程度の中空構造のローラ部材（円筒体）であって、更に、加熱ローラ２３の幅方向（即ち、円柱型の加熱ローラ２３における円面の径方向）にヒートパイプ２４が実装され、そして、加熱ローラ２３の円筒体の内部には加熱手段としての３つのヒータ２５（熱源）が設置されている。
このように、被加熱体としての加熱ローラ２３を、肉厚が７ｍｍ程度、材質がアルミに設定することで、被加熱体の熱伝導率が高く、且つ、適度な熱容量があるので大量のシート状媒体Ｐを定着した場合に起こり得る急激な温度の低下を防ぐ。
更に、加熱ローラ２３は、図２に示すように、当該加熱ローラの幅（径）方向にヒートパイプ２４が設置されて温度分布を均一にする機能を有している。通常、シート状媒体Ｐを定着すると加熱ローラ２３の中央部のみ熱量が奪われ、そのことが原因となり定着ベルト２１（及び加熱ローラ２３）の両端部（即ち、シート状媒体Ｐである記憶紙が通過しない非通紙領域の部分）が局所的に過昇温するという不具合が起こるが、この構成により、当該不具合を未然に防止することができる。

加熱ローラ２３のヒータ２５（加熱手段）は、ハロゲンヒータであって、その両端部が定着装置１３の外装であるフレーム（図示しない）に固定されている。
そして、画像形成装置１の図示しない電源部（交流電源）により出力制御されたヒータ２５からの輻射熱によって、加熱ローラ２３が加熱され、更に、当該加熱ローラ２３によって定着ベルト２１の表面が加熱され、そうして定着ベルト２１からシート状媒体Ｐ上のトナー像Ｔに熱が加えられる。
ここで、本実施形態では、加熱手段としてのヒータ２５として、定格ワット数が１０００ワット３本を用いている。このように、ヒータ２５の総ワット数を大きくすることで、定着装置１３の立ち上がり時間（即ち、ウォーミングアップ時間）を短くすることができる。
また、加圧部材としての加圧ローラ３１は、主として、芯金３２と、芯金３２の外周面に接着層を介して形成された弾性層３３と、で構成される。加圧ローラ３１の弾性層３３は、発泡性シリコーンゴム、フッ素ゴム、シリコーンゴム等の材料で形成されている。
なお、弾性層３３の表層にＰＦＡ等からなる薄肉の離型層を設けることもできる。

そして、図３に示すように、加圧ローラ３１は、加圧機構２０２によって定着ベルト２１を介して定着ローラ２２に圧接する。この加圧機構２０１によって、加圧ローラ３１と定着ベルト２１との間に、所望のニップ部が形成される。
また、上述の加圧機構２０２は、加圧によってニップ幅を可変することができるように構成されている。
詳しくは、図３に示すように、加圧機構２０２は、加圧ローラ３１の軸部に係合するレバー５０、レバー５０に作用して加圧ローラ３１を定着ローラ２２に向けて付勢するスプリング５２、レバー５０に係合して加圧ローラ３１の加圧または加圧解除するためのカム５１、及び、カム５１を駆動する駆動モータ（図示しない）等で構成される。
この加圧機構２０２によりカム５１の停止位置を任意の角度で停止して加圧することでニップ幅を可変することができる。
更に、上述の加圧機構２０２は、加圧解除（または減圧）ができるように構成されている。定着工程が行われない時には、カム５１を図３の姿勢から回転駆動して、定着ベルト２１（定着ローラ２２）に対する加圧ローラ３１の加圧を解除（または減圧）する。

ここで、図２を参照すると、本発明の実施形態に係る定着装置１３では、加圧ローラ３１を直接的に加熱するヒータ３４が設置されている。これにより、定着装置１３の昇温特性が更に向上することになる。
定着ベルト２１と加圧ローラ３１との当接部（即ち、ニップ部）の入口側と出口側には、それぞれ、シート状媒体Ｐの搬送を案内するガイド板３５が配設されている。
また、定着ベルト２１の外周面に対向する位置であって、ニップ部の出口側近傍には、分離板３７が配設されている。
分離板３７は、画像領域（即ち、トナーＴが形成される領域）における幅方向（即ち、シート状媒体Ｐが搬送される方向と直交する方向）にわたって、定着ベルト２１に対して所定距離離間するように配設されている。
更に、分離板３７は、その幅方向両端部が、定着ベルト２１の非画像領域に当接するように構成されている。ここで、分離板３７の幅方向とは、図２において、シート状媒体Ｐが搬送される方向と直交し、且つ、定着ローラ２２の長さ方向に対して平行な線分で表すことができる方向を示す。
なお、本発明の実施形態に係る定着装置１３では、分離板３７と定着ベルト２１とのギャップは０．３ｍｍ程度に設定されていて、定着ローラ２２円周上の分離板３７先端位置はニップ出口３８から一定距離に配置されている。

ニップ出口３８からシート状媒体Ｐが排出された時、シート状媒体Ｐの進行（搬送）方向先端側のトナーＴ付着余白部位により、シート状媒体Ｐの進行方向先端が定着部材（定着ベルト２１、定着ローラ２２）から剥離した状態となるが、シート状媒体Ｐの搬送が更に進行すると、トナーＴが付着している画像領域によりシート状媒体Ｐは定着部材に密着する。また、シート状媒体Ｐの先端も一体であることから同様の挙動となり、シート状媒体Ｐの先端も定着ベルト２１に密着する。
分離板３７は、ニップ出口３８からシート状媒体Ｐが排出された初期に、定着部材からシート状媒体Ｐを剥離する状態の位置に分離板３７の先端を配置して分離をおこなう。これにより、定着ベルト２１の円周上の分離板３７の先端位置は、ニップ出口３８から一定距離に配置しておくことが必要となる。
しかし、上述した加圧機構２０２によるニップ幅可変機能によってニップ幅及びニップ出口３８位置も任意に可動する。
そのため、分離板３７の位置を、定着装置１３のフレームに対して固定とすると、ニップ幅を大きくした場合には、ニップ出口３８を出た後にシート状媒体Ｐが通過する。
なお、ニップ幅はシート状媒体の種類、特に坪量に応じて変化させているものとする。また、シート状媒体の坪量が大きくなると、ニップ幅は大きくなる。シート状媒体の種類については予めテーブルとして記憶させておいてもよいし、シート状媒体の種類を検知するセンサを設けて、これによって検知させてもよい。
シート状媒体搬送経路を、分離板３７の定着ローラ２２側先端で塞ぐ形態になる。また、ニップ幅が小さい場合には、シート状媒体Ｐは、トナー画像領域により定着ベルト２１に密着して分離板３７の間隙に進入し易くなり、ジャム（用紙詰まり）を発生する原因となる。

このような不具合を防止するために、本発明の実施形態に係る定着装置１３では、図４に示すように、加圧ローラ３１を定着ローラ２２に当接して小ニップ幅寸法８５が形成されている状態で、定着ローラ軸受け８０を中心として回転移動可能な分離部材８１を実装される。
なお、本実施形態では、一例として、当該小ニップ幅寸法は１２ｍｍとしている。また、このときのシート状媒体の坪量は７０ｇとする。
上述した構成で回転移動可能な分離部材８１を実装したことによって、ニップ幅可変で加圧ローラ３１が加圧することで定着ローラ２２側に移動する加圧ローラ軸受け部８２に分離部材ブラケット８４のシャフト部８３を当接させ、ニップ幅を決定する加圧ローラ３１の位置と同期して回転移動可能な分離部材８１を定着ローラ２２円周上で動作させる機構が実現される。その結果、ニップ出口３８から分離部材８１までの分離部材先端位置距離８７は一定に保たれる。

また、図５は、加圧ローラ３１を定着ローラ２２側に移動して、ニップ幅の寸法を、拡大ニップ幅寸法８６とした状態を示している。
なお、本実施形態では、一例として、当該拡大ニップ幅寸法は１８ｍｍとしている。また、このときのシート状媒体の坪量は２８０ｇとする。
回転移動可能な分離部材８１は、分離部材ブラケット８４のシャフト部８３が加圧ローラ軸受け部８２に押されて時計方向（図５における矢印方向）に回転移動する。その結果、ニップ出口３８から回転移動可能な分離爪８１までの分離部材先端位置距離８７は一定に保たれる。上述した本実施形態では、一例として、分離部材先端位置距離８７は、３±０．５ｍｍに保たれるよう設定している。更に、本実施形態では、一例として、定着ローラ２２及び加圧ローラ３１の外径は、ともに８０ｍｍとしている。

以上説明したように、本発明の実施形態に係る定着装置１３では、回転移動可能な分離部材８１を設けるという比較的簡易な構造で、加圧ローラ３１の加圧移動動作に連動して分離板３７の位置が定着ローラ２２円周上を移動することで、ニップ幅可変を行ってもニップ出口３８から分離部材先端位置距離８７を一定に保つことが可能な状態で分離性（耐ジャム性）を実現している。なお、分離部材８１の回転、定着ニップ幅の大きさの変更は図示しない制御装置で行っているものとする。
また、本発明の実施形態では、分離部材駆動手段として加圧ローラ３１が定着ローラ２２と当接（ニップ）するとき、これに伴い分離部材８１が回転する動作を用いたが、例えば、別途アクチュエータといった駆動装置を設けて分離部材８１を個別に任意動作させる形態にしてもよい。
また、加圧ローラ３１の円周上の分離板にも駆動モータ（図示しない）を設けて、回転させるような構成にすることで、更なる効果を得る構成にすることができる。

なお、本発明が本実施形態に限定されず、本発明の技術思想の範囲内において、本実施形態の中で示唆した以外にも、本実施形態は適宜変更され得ることは明らかである。
また、上述した構成部材の数、位置、形状等は本実施の形態に限定されず、本発明を実施する上で好適な機構、形状等にすることができる。

１ 画像形成装置
２ 給紙部
３ レジストローラ
４ 書込み部
５Ｙ 感光体ドラム
５Ｍ 感光体ドラム
５Ｃ 感光体ドラム
５ＢＫ 感光体ドラム
６ 帯電部
７ 現像部
８ 転写バイアスローラ（１次転写バイアスローラ）
９ クリーニング部
１０ 中間転写ベルトクリーニング部
１１ 中間転写ベルト
１２ 転写バイアスローラ（２次転写バイアスローラ）
１３ 定着装置
１４ ポリゴンミラー
１５ 給紙ローラ
２１ 定着ベルト
２２ 定着ローラ
２２ａ 芯金
２２ｂ 弾性層
２３ 加熱ローラ（被加熱体）
２４ ヒートパイプ
２５、３４ ヒータ
２６ オイル塗布機構
２７ テンションローラ
２８ 分離爪
３１ 加圧ローラ（加圧部材）
３２ 芯金
３３ 弾性層
３５ ガイド板
３７ 分離板
３８ ニップ出口
５０ レバー
５１ カム
５２ スプリング
８０ 定着ローラ軸受け
８１ 回転移動可能な分離部材
８２ 加圧ローラ軸受け部
８３ シャフト部
８４ 分離部材ブラケット
８５ 小ニップ幅寸法
８６ 拡大ニップ幅寸法
８７ 分離部材先端位置距離
１００ 定着装置
２００ 定着装置
２０１ 加圧機構
２０２ 加圧機構

特開２００６−１８４８２５号公報

Claims (9)

1. 定着部材と、加圧部材と、前記定着部材および前記加圧部材に非接触の状態で、前記定着部材が有する定着ローラの円周線上に、シート状媒体と前記定着部材とを分離する非接触分離部材とを備え、前記定着部材と前記加圧部材とによって形成されるニップ部によりシート状媒体上のトナーを熱定着し、シート状媒体を前記非接触分離部材によって分離し、更に、前記熱定着に係る熱量を適正化するために制御装置によって前記ニップ部の幅を可変する定着装置において、
   前記非接触分離部材を動作させる動作手段を備え、前記動作手段によって前記非接触分離部材を動作させることで、前記定着部材の中心点と、前記非接触分離部材が前記シート状媒体と前記定着部材とを分離する分離点とで形成される距離を常に一定にすることを特徴とする定着装置。
2. 前記加圧部材の円周線上に、前記シート状媒体と前記加圧部材とを分離する分離手段を更に備えることを特徴とする請求項１に記載の定着装置。
3. 定着部材と、加圧部材と、前記定着部材および前記加圧部材に非接触の状態で、前記定着部材が有する定着ローラの円周線上に、シート状媒体と前記定着部材とを分離する非接触分離部材とを備え、前記定着部材と前記加圧部材とによって形成されるニップ部によりシート状媒体上のトナーを熱定着し、シート状媒体を前記非接触分離部材によって分離し、更に、前記熱定着に係る熱量を適正化するために制御装置によって前記ニップ部の幅を可変する定着装置において、
   前記非接触分離部材を動作させる動作手段を備え、前記動作手段によって前記非接触分離部材を動作させることで、前記ニップ部における非接触分離部材側の端点と、前記非接触分離部材が前記シート状媒体と前記定着部材とを分離する分離点とで形成される距離を常に一定にすることを備えることを特徴とする定着装置。
4. 前記加圧部材の円周線上に、前記シート状媒体と前記定着部材とを分離する分離手段を更に備えることを特徴とする請求項３に記載の定着装置。
5. 定着部材と、加圧部材と、前記定着部材および前記加圧部材に非接触の状態で、前記定着部材が有する定着ローラの円周線上に、シート状媒体と前記定着部材とを分離する非接触分離部材とを備え、前記定着部材と前記加圧部材とによって形成されるニップ部によりシート状媒体上のトナーを熱定着し、シート状媒体を前記非接触分離部材によって分離し、更に、前記熱定着に係る熱量を適正化するために制御装置によって前記ニップ部の幅を可変する定着装置において、
   前記非接触分離部材を動作させる動作手段を備え、前記動作手段によって前記非接触分離部材を動作させることで、前記定着部材と前記加圧部材との接線で形成される直線上から、一定距離離間した位置で任意に可動することを特徴とする定着装置。
6. 前記シート状媒体の種類、銘柄、または連量により、前記非接触分離部材の位置を個別に調整して設定することを特徴とする請求項１乃至５の何れか一項に記載の定着装置。
7. 前記動作手段は前記定着部材に備えられ、前記ニップ部が形成されるときに連動して前記非接触分離部材を動作させることを特徴とする請求項１乃至６の何れか一項に記載の定着装置。
8. 前記動作手段は駆動装置であり、前記加圧部材に備えられていて、制御装置によって前記非接触分離部材を動作させることを特徴とする請求項１乃至６の何れか一項に記載の定着装置。
9. 請求項１乃至８の何れか一項に記載の定着装置を備えたことを特徴とする画像形成装置。

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