JP2014174542A - 定着装置、及び画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】内部の熱源により直接定着ベルトを加熱するようにした定着装置において、ジャム処理のために定着ベルトを逆回転させた際における記録媒体の巻き込み等の分離不良を、効果的に解消する。
【解決手段】熱源１０５を内部に有して回転自在に支持され、且つ該熱源により加熱される無端状の定着部材１０１と、定着ニップ部Ｎを形成する加圧ローラ１５０と、定着部材を正回転、及び逆回転させる駆動源１５５と、定着ニップ部に記録媒体が位置している状態で定着部材が逆回転した時に記録媒体の巻き込みを防止する分離手段１５４と、を備え、記定着部材と分離手段の隙間Ｓの値を調整する調整機構１７０を備えた。
【選択図】図２

Description

本発明は複写機、ファクシミリ、プリンタ等の電子写真式画像形成装置に使用される定着装置に関し、より具体的には無端状の定着部材と加圧部材との間にニップ部を形成し、該ニップ部を通る記録媒体に対し定着処理を行う定着装置、及びその定着装置を搭載した画像形成装置に関するものである。

プリンタ、複写機、ファクシミリなどの画像形成装置に対し、近年、省エネルギー化、高速化といった市場要求が強くなってきている。
画像形成装置は、電子写真記録、静電記録、磁気記録等の画像形成プロセスにより、画像転写方式もしくは直接方式により、未定着トナー画像を記録材シート、印刷紙、感光紙、静電記録紙などの記録媒体上に形成する。未定着トナー画像を定着させるための定着装置としては、熱ローラ方式、フィルム加熱方式、電磁誘導加熱方式等の接触加熱方式による定着装置が広く採用されている。
このような定着装置の一例として、ベルト方式の定着装置（例えば、特許文献１）や、セラミックヒータを用いたサーフ定着（フィルム定着）方式の定着装置（例えば、特許文献２）が知られている。

ベルト方式の定着装置では、近年、さらなるウォームアップ時間（電源投入時等の常温状態から印刷可能なリロード温度までに要する時間）や、ファーストプリント時間（印刷要求を受けた後で、印刷準備を経て印字動作を行い排紙が完了するまでの時間）の短縮化が望まれている（課題１）。
また、画像形成装置の高速化に伴い、単位時間当たりの通紙枚数が増え、必要熱量が増大しているため、特に連続印刷の当初において熱量が不足する不具合、所謂、温度落ち込みが問題となり、解決が望まれている（課題２）。

課題１を解決する方法として、セラミックヒータを用いたサーフ定着が提案されている。このサーフ定着方式によれば、ベルト方式の定着装置に比べて低熱容量化、小型化を可能とすることができる。しかし、ニップ部のみを局所加熱しているため、その他の部分は加熱されておらず、ニップ部の用紙入口においてベルトが最も冷えた状態にあり、定着不良が発生しやすくなるという問題がある。
また、ベルト方式の高速機においては無端ベルトの回転が速く、ニップ部以外での無端ベルトの放熱が多くなるため、より定着不良が発生しやすくなるという問題がある（課題３）。

以上のような課題１〜３を解決するために、無端ベルトを用いる構成において、無端ベルト全体を温めることを可能にし、加熱待機時からのファーストプリントタイムを短縮することができ、かつ高速回転時の熱量不足を解消して、高生産の画像形成装置に搭載されても、良好な定着性を得ることができるようにした定着装置が提案されている（特許文献３）。

図１０は特許文献３に記載された定着装置２００の概略図である。定着ベルト２０１の内部に固定されたパイプ状の金属熱伝導体２０２は、定着ベルト２０１の回転方向への移動をガイドするように配置されており、金属熱伝導体２０２内の熱源２０３により金属熱伝導体２０２を介して定着ベルト２０１を加熱する。さらに定着ベルト２０１を介して金属熱伝導体２０２に接することにより、ニップ部Ｎを形成する加圧ローラ２０４を備え、加圧ローラ２０４の回転に連れ回りするようにして定着ベルト２０１を周方向に移動させる。この構成により、定着装置を構成する定着ベルト全体を温めることを可能にし、加熱待機時からのファーストプリントタイムを短縮することができ、かつ高速回転時の熱量不足を解消することが可能となっている。
なお、定着装置２００の搬送方向上流側には転写ローラ２２０、レジストローラ対２２１が配置されている。

更なる省エネ性、及びファーストプリントタイム向上のために、定着ベルトを金属熱伝導体を介して間接的に加熱する構成から、金属熱伝導体を無くして定着ベルトを直接加熱する構成が提案されている。この構成では伝熱効率を大幅に向上させることにより消費電力を低減すると共に、加熱待機時からのファーストプリントタイムを更に短縮することが実現できる。また、金属熱伝導体をなくすることによるコストダウンが可能となる。

ところで、定着装置２００内で記録媒体がジャムを起こした場合には、加圧ローラを逆回転させて定着ベルトを逆転させるジャム処理のための制御が行われる。
ジャム発生時に加圧ローラ２０４及び定着ベルト２０１を逆回転させる理由は次の二つである。

第１の理由は、加圧ローラと定着ベルトとの定着ニップ部に挟まった記録媒体の除去性をよくするためである。加圧ローラと定着ベルトを逆回転させることにより、ニップ部の奥部に入り込んでいた記録媒体を定着ニップ部入口側に引き出すことができ、引き出された記録媒体部分を手で掴んで抜き取る作業が容易になるからである。

第２の理由は、定着部材である定着ベルト２０１の熱変形による塑性変形（以下、キンク）発生防止のためである。定着ベルト内部の熱源２０３を構成するヒータのガラス管は、発熱中は非常に高温になる。記録媒体が詰まりを起こしたことにより加圧ローラ及び定着ベルトの回転が停止すると、熱源への電力供給が停止されても、ヒータガラス管表面の余熱により熱源と直近の定着ベルト部分が局部的に高温化する。その結果、熱源から離間した定着ベルト部分との温度差によって高温化した部位に熱変形が生じ、そのままキンク状態となる。また、記録媒体が詰まった際に、記録媒体の先端がこの高温部位に接近していることがあり、その場合には記録媒体の先端が変色したり、焦げたり、発煙する虞がある。
このような場合に、定着ベルトを一定量逆回転させれば、ヒータガラス管の余熱が放熱される時間を稼ぐことができる。
しかし、記録媒体ジャムの発生時に定着ベルト２０１を逆回転させると、次のような不具合が発生する。即ち、図１１（ａ）乃至（ｄ）は金属熱伝導体を用いないタイプの定着ベルト方式の定着装置におけるジャム処理手順を示す略図である。

図１１（ａ）は通常の定着状態を示し、（ｂ）は記録媒体ジャムが発生したことにより加圧ローラと定着ベルトが停止した状態を示し、（ｃ）はジャム処理のために加圧ローラ、及び定着ベルトを逆回転させている状態を示し、（ｄ）は逆回転により記録媒体が定着ベルトに巻き付いた状態を示している。
図１１（ａ）の状態では、加圧ローラ２０４と定着ベルト２０１が通常の定着方向へ回転しているが、（ｂ）のように記録媒体Ｐがジャムを起こしたことが検知されると図示しない制御手段は加圧ローラを駆動するモータを停止させて両ローラを停止させる。次いで、制御手段は（ｃ）のように両ローラを逆転させることによりニップ部Ｎに詰まった記録媒体Ｐをニップ部の入口側へ戻し、手作業によって記録媒体を取出し易くする。また、定着ベルト２０１が逆転することにより、熱源２０３からの熱が定着ベルトの局部に加えられることによる定着ベルトのキンク発生を防止することができる。

分離手段２１０は、ニップ部Ｎの入口側に先端を突出させることにより、定着ベルトの逆転時に定着ベルトに巻き付いて引き込まれようとする記録媒体を分離する手段である。
分離手段２１０と定着ベルト２０１との隙間Ｓの寸法は、標準の厚さを有した記録媒体（例えば、普通紙）を想定して一定に設定されている。
しかし、金属熱伝導体を用いずに軸方向両端部のみを保持部材により保持した構造の定着ベルトを定着部材として用いる定着装置にあっては、定着ベルトの大半の部分を支える手段がないために、強度不足に陥った定着ベルトが変形し易い構造となっている。このため、定着ベルトを単純に逆回転させただけでは、定着ベルト面に吸着した記録媒体を剥離させることが難しい状況にある。

即ち、定着ベルトは軸方向両端部を保持部材によって回転自在に支持されている構造になっており、軸方向両端部を除いた部位は加圧ローラとの間に定着ニップを形成するニップ部形成部材により部分的に支持されているに過ぎず、拘束されていない箇所が多い。このような支持構造の定着ベルトを回転させると、熱源からの熱付与による熱源回りの膨張、加圧ローラとの連れ回りによる定着ニップ部入口での定着ベルトへの引張り力、定着ニップ部出口での定着ベルトへの押出力などの原因により、定着ベルトは回転時に振れ易くなる。このため、定着ベルトの固体差による変形パターン、変形態様のバラツキが大きくなる。定着ベルトの個体差によって回転時の振れの態様が異なるため、隙間Ｓが定着ベルトの固体差によって一定とならない。このため、分離手段２１０を定着ベルト２０１と接触させることなく、両者間の隙間Ｓを適切に設定することは難しかった。
このため、同じ普通紙を定着する場合においても、定着ベルトの変形態様の個体差に起因して記録媒体の定着ベルトへの巻き付き易さにバラツキが発生するのが実情である。

更に、記録媒体が薄紙であったり、写真画像のように記録面に多くの未定着トナーが付着している場合には、（ｄ）に示した逆転動作時に定着ベルト２０１に記録媒体が貼り付いた状態で、分離手段２１０の先端部をすり抜けて逆回転されてしまう。すると、定着ベルトの高温部位Ｈに記録媒体が達して、変色、焦げ、発煙などが発生することとなる。
また、このような不具合が発生する確率は、紙厚、サイズ、材質等の記録媒体の種類の違いと、トナー画像面積といった記録媒体の状態の違いにより一様でない。

特許文献４では、用紙詰まりした場合に操作するための逆回転スイッチを設けており、このスイッチを押すことで定着ローラが逆回転し、用紙を取り除き易くしている。
しかし、定着ベルトの回転時における変形態様の個体差を考慮した上で、逆転動作時の巻き付き防止、巻き付きによる変色、焦げ、発煙を的確に防止する提案はこれまでなされていない。

特許文献５には、ジャム処理作業性を向上させるための技術に関して記載されているが、定着部材に巻き付き易い方向に記録媒体をたるませており、上記従来技術の不具合の解決にはならない。特に、ジャム処理性に関してのみ記載されており、定着部材への巻き付きによるジャムを発生しにくくする構成、巻き付いた場合の処理に関する記載はない。

以上のように、従来、省エネ性、及びファーストプリントタイムを向上させて、熱効率を更に高める方法として、無端状の定着部材、即ち定着ベルトを、その内側に配置した金属熱伝導体を介して間接的に加熱する構成から、金属熱伝導体を介さずに定着ベルトを直接加熱する構成が提案された。しかし、金属熱伝導体により支持されていない定着ベルトは変形し易いため、ジャム処理のために定着ベルトを逆転させただけでは、トナー画像を介して定着ベルト面に吸着した記録媒体が簡単に剥離しない現象が起きている。
また、記録媒体の厚さ、サイズ、材質、トナー画像面積によって、記録媒体の巻き込みを解消する条件が異なっているにも拘わらず、これまではこれらの条件の違いを配慮した対策はなされていなかった。

本発明は上記に鑑みてなされたものであり、定着部材として低熱容量化された無端状の定着ベルトを用いると共に、内部の熱源により直接定着ベルトを加熱するようにした定着装置において、ジャム処理のために定着ベルトを逆回転させた際における記録媒体の巻き込み等の分離不良を、効果的に解消することができる定着装置を提案することを目的としている。
特に、本発明では、逆回転時の定着ベルトの変形パターンの個体ばらつきや、記録媒体の性質、状態等に起因した、定着ベルトへの記録媒体の巻き付きを抑制することができる。

上記目的を達成するため、本発明は、熱源と、該熱源を内部に有して回転自在に支持され、且つ該熱源により加熱される無端状の定着部材と、前記定着部材と接して定着ニップ部を形成する加圧ローラと、前記定着部材を正回転、及び逆回転させる駆動源と、前記定着ニップ部に記録媒体が位置している状態で前記定着部材が逆回転した時に前記記録媒体の巻き込みを防止する分離手段と、を備えた定着装置であって、前記定着部材と前記分離手段の隙間の値を調整する調整機構を備えたことを特徴とする。

本発明によれば、内部の熱源により直接定着ベルトを加熱するようにした定着装置において、ジャム処理のために定着ベルトを逆回転させた際における記録媒体の巻き込み等の分離不良を、効果的に解消することができる。
特に、本発明では、逆回転時の定着ベルトの変形パターンの個体ばらつきや、記録媒体の性質、状態等に起因した、定着ベルトへの記録媒体の巻き付きを抑制することができる。

本発明の定着装置を備えた画像形成装置の一例の構成について説明する図である。 本発明の一実施形態に係る定着装置を示す構成図である。 ジャム処理時に定着ベルトに加わる負荷についての説明図である。 ジャム処理時における調整機構の操作方法を説明する図である。 （ａ）及び（ｂ）は可動側分離手段を進退自在に構成した構成例を示す図である。 本発明の他の実施形態に係る定着装置の構成説明図である。 ジャム処理のために定着ローラを逆回転させる時に記録媒体を正規の搬送経路Ｒよりも加圧ローラ側に移動させるための構成例を示した図である。 定着ベルトを逆回転させる際にエアー噴射手段を作動させる場合の手順（ジャム処理手順）を示したフローチャートである。 図７の変形実施形態を示す図である。 特許文献３に記載された定着装置の概略図である。 （ａ）は通常の定着状態を示し、（ｂ）は記録媒体ジャムが発生したことにより加圧ローラと定着ベルトが停止した状態を示し、（ｃ）はジャム処理のために加圧ローラ、及び定着ベルトを逆回転させている状態を示し、（ｄ）は逆回転により記録媒体が定着ベルトに巻き付いた状態を示した図である。

以下、本発明を図面に示した実施の形態により詳細に説明する。
図１は本発明の定着装置を備えた画像形成装置の一例の構成について説明する図である。
画像形成装置１は、複数の色画像を形成する作像部がベルトの展張方向に沿って並置されたタンデム方式を用いるカラープリンタあるが、本発明はこの方式に限ることはなく、またプリンタだけではなく複写機やファクシミリ装置などを対象とすることも可能である。
画像形成装置１は、イエロー、シアン、マゼンタ、ブラックの各色に色分解された色にそれぞれ対応する像としての画像を形成可能な像担持体としての感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｃ、２０Ｍ、２０Ｂｋを並設したタンデム構造が採用されている。

各感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｃ、２０Ｍ、２０Ｂｋに形成されたトナー像が、各感光体ドラムに対峙しながら矢印Ａ１方向に移動する無端ベルトである中間転写体（以下、転写ベルトという）１１に対して１次転写されて夫々のトナー像が重畳転写される。その後、記録紙等の記録媒体Ｐに対して一括転写（１次転写）される。
各感光体ドラムの周囲には、感光体ドラムの回転に従い画像形成処理するための装置が配置されている。ブラック画像形成を行う感光体ドラム２０Ｂｋを対象として説明すると、感光体ドラム２０Ｂｋの回転方向に沿って画像形成処理を行う帯電装置３０Ｂｋ、現像装置４０Ｂｋ、１次転写ローラ１２Ｂｋ及びクリーニング装置５０Ｂｋが配置されている。帯電後に行われる書き込み（静電潜像形成）には、光書込装置８が用いられる。

転写ベルト１１は、駆動ローラ７２及び従動ローラ７３により支持されている。
転写ベルト１１に対する各色トナー像の重畳転写では、転写ベルト１１がＡ１方向に移動する過程において、各感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｃ、２０Ｍ、２０Ｂｋに形成されたトナー像が、転写ベルト１１の同じ位置に重ねて転写されるよう、１次転写ローラ１２Ｙ、１２Ｃ、１２Ｍ、１２Ｂｋによる電圧印加によって、Ａ１方向上流側から下流側に向けてタイミングをずらして行われる。

各感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｃ、２０Ｍ、２０Ｂｋは、Ａ１方向の上流側からこの順で並んでいる。
各感光体ドラム２０Ｙ、２０Ｃ、２０Ｍ、２０Ｂｋの上方には、転写ベルト１１及び１次転写ローラ１２Ｙ、１２Ｃ、１２Ｍ、１２Ｂｋを備えた転写ベルトユニット１０が対向配設される。更に、転写ベルト１１に従動し、連れ回りする２次転写ローラ５と、転写ベルト１１に対向配設され転写ベルト１１上をクリーニングする中間転写ベルトクリーニング装置１３が配置されている。

更に、各感光体ドラムと転写ベルト１１との間の２次転写部に向けて搬送される記録媒体を積載した給紙カセットとしてのシート給送装置６１と、シート給送装置６１から搬送されてきた記録媒体を、トナー像の形成タイミングに合わせた所定のタイミングで、各感光体ドラムと転写ベルト１１との間の２次転写部に向けて繰り出すレジストローラ対４と、記録媒体の先端がレジストローラ対４に到達したことを検知する図示しないセンサとが設けられている。
更に、画像形成装置１には、トナー像が転写された記録媒体Ｐにトナー像を定着させるためのベルト定着方式の定着ユニットとしての定着装置１００と、定着済みの記録媒体を画像形成装置１の本体外部に排出する排紙ローラ７と、画像形成装置１の本体上部に配設されて排紙ローラ７により排出された記録媒体を積載する排紙トレイ１７と、排紙トレイ１７の下側に位置し、イエロー、シアン、マゼンタ、ブラックの各色のトナーを充填されたトナーボトル９Ｙ、９Ｃ、９Ｍ、９Ｂｋとが備えられている。
シート給送装置６１は、最上位の記録媒体の上面に当接する給紙ローラとしての給送ローラ３を有しており、給送ローラ３が反時計回り方向に回転駆動されることにより、最上位の記録媒体をレジストローラ対４に向けて給送する。

図２は本発明の一実施形態に係る定着装置を示す構成図である。
定着装置１００は、そのケーシング内部に無端状（環状）の定着部材としての定着ベルト１０１と、ハロゲンヒータ等から成る熱源１０５と、加圧部材としての加圧ローラ１５０と、を有し、熱源１０５により定着ベルト１０１が内周側から直接加熱される。
無端状の定着ベルト１０１の内部には、定着ベルト１０１を介して対向する加圧ローラ１５０とニップ部Ｎを形成するニップ形成部材１２０があり、定着ベルト内面と直接（若しくは、図示しない摺動シートを介して間接的に）摺動する。

図２ではニップ部Ｎの形状が平坦状であるが、凹形状やその他の形状であっても良い。ニップ部の形状は凹形状の方が、記録媒体先端の排出方向が加圧ローラ寄りになり、分離性が向上するのでジャムの発生が抑制される。
定着ベルト１０１は、ニッケルやＳＵＳなどの金属薄板や、ポリイミドなどの樹脂材料から成る薄板を基材として用いた無端ベルト（或いは、フィルム）である。定着ベルトの基材表層には、ＰＦＡ層、ＰＴＦＥ層などの離型層を形成し、トナーが付着しないように離型性を持たせている。定着ベルトの基材と離型層との間にはシリコーンゴムの層などで形成する弾性層があっても良い。シリコーンゴム層がない場合は熱容量が小さくなり、定着性が向上するが、未定着画像を押し潰して定着させるときにベルト表面の微小な凹凸が画像に転写されて画像のベタ部にユズ肌状の光沢ムラ（ユズ肌画像）が残るという不具合が生じる。これを改善するにはシリコーンゴム層を１００［μｍ］以上設ける必要がある。シリコーンゴム層の変形により、微小な凹凸が吸収されユズ肌画像が改善する。

定着ベルト１０１の内部にはニップ形成部材１２０を支持するための支持部材１２２（ステー）を設け、加圧ローラ１５０により圧力を受けるニップ形成部材１２０の撓みを防止し、軸方向で均一なニップ幅を得られるようにしている。支持部材１２２は軸方向両端部を、定着ベルトの両端部を回転自在に保持する保持部材１２５（フランジ）により保持固定され位置決めされている。また、熱源１０５と支持部材１２２との間に反射部材１２７を備え、熱源１０５からの輻射熱などにより支持部材１２２が加熱されてしまうことによる無駄なエネルギー消費を抑制している。ここで反射部材１２７を備える代わりに、支持部材１２２表面に断熱もしくは鏡面処理を行っても同様の効果を得ることか可能となる。
定着ベルト１０１の外径方向にはベルト保護部材１２９が配置されており、定着ベルトが加圧ローラ１５０からの駆動によって外径方向へ変形したときに、ベルト保護部材１２９と突き当たる。なお、保護部材１２９は定着ベルトの回転に伴って連れ回りしてもよいし、静止し続ける構成でも良い。
熱源１０５は、図示したハロゲンヒータでも良いが、ＩＨ（Induction Heating）であっても良いし、抵抗発熱体、カーボンヒータ等であっても良い。

加圧ローラ１５０は芯金１５１の周面に弾性ゴム層１５２を備えており、離型性を得るために表面に離型層（ＰＦＡまたはＰＴＦＥ層）が設けてある。加圧ローラ１５０は画像形成装置に設けられたモータなどの駆動源１５５からギヤを介して駆動力が伝達され回転する。また、加圧ローラ１５０はスプリングなどにより定着ベルト１０１側に押し付けられており、弾性ゴム層１５２が押し潰されて変形することにより、所定のニップ幅を有している。加圧ローラ１５０は中空のローラであっても良く、加圧ローラ１５０にハロゲンヒータなどの熱源を有していても良い。弾性ゴム層１５２はソリッドゴムでも良いが、加圧ローラ１５０内部にヒータが無い場合は、スポンジゴムを用いても良い。スポンジゴムの方が、断熱性が高まり定着ベルトの熱が奪われにくくなるので、より望ましい。
定着ベルト１０１は、駆動源１５５により回転する加圧ローラ１５０からの駆動力がニップ部Ｎで定着ベルトに伝達されることにより定着ベルト１０１が回転する。定着ベルト１０１は、ニップ部Ｎでは加圧ローラと支持部材１２２との間に挟み込まれて回転し、ニップ部以外（軸方向両端部）では両端開口部内周を保持部材１２５（フランジ）により保持されて回転自在にガイドされる。
上記のような構成により安価で、ウォームアップが速い定着装置を実現することが可能となる。

＜本発明の特徴的な構成＞
本発明の一つの実施形態に係る定着装置１００は、熱源１０５と、熱源を内部に有して回転自在に支持され、且つ該熱源により加熱される無端状の定着部材１０１と、定着部材の外周面と接して定着ニップ部Ｎを形成する加圧ローラ１５０と、定着部材１０１を正回転、及び逆回転させる駆動源１５５と、定着ニップ部に記録媒体が位置している状態で定着部材が逆回転した時に記録媒体の巻き込みを防止する分離手段１５４と、駆動源を制御する制御手段１６０と、定着部材１０１と分離手段１５４との間の隙間Ｓの値を調整する調整機構１７０と、を備えた構成が特徴的である。
図１１に基づいて説明したように、ジャム発生時に定着ベルトを逆回転させると、記録媒体が定着ベルトに巻き付いたまま分離手段１５４による分離を受けずに定着ニップ部Ｎとは反対側に巻き込まれる事態を生じることがある。

本実施形態では、定着ベルト１０１の逆回転時に、調整機構１７０により定着ベルト１０１と分離手段１５４との間の隙間Ｓの値を調整することにより、逆回転時の定着ベルトの変形パターンの個体ばらつきや、記録媒体の巻き付き易さに起因した定着ベルトへの記録媒体の巻き付きを抑制する。
即ち、定着装置内での記録媒体ジャムが発生した後に定着ベルトを逆回転させる制御を行うと、定着ニップＮに挟まっていた記録媒体が、定着ベルトにそのまま巻き付くことがある。定着ベルトと分離手段１５４との間隔を狭くすれば記録媒体の巻き付きを抑制することができる。しかし、定着ベルトの形状の個体差により、隙間Ｓの値にはバラツキがあり、依然として記録媒体の巻き込みは発生する。
本発明では、画像形成装置に搭載された定着装置１００を構成する定着ベルト固有の変形パターン、変形態様に応じて最適な分離性能を発揮できるように隙間Ｓを調整可能としている。

また、ジャム処理のための定着ベルトの逆転時に定着ベルトに巻き付きやすい性質を有した記録媒体を使用する場合には、この記録媒体に応じて隙間Ｓを広狭調整することにより、巻き付きの発生を事前に防止することが可能となる。

次に、隙間Ｓを狭くし過ぎると、定着ベルトの逆転によって定着ベルト外周に巻き付いた記録媒体を手作業により引き抜く際に、記録媒体を介して定着ベルトに負荷がかかって定着ベルトを損傷することもある。
本発明の他の実施形態では、隙間Ｓの値を調整して定着ベルトへの巻き付きを抑制するのみならず、定着ベルトと分離手段との間に入り込んだ記録媒体を抜き取る際に定着ベルトに加わる負荷を減らすことで定着ベルトを保護することができる。

図２の実施形態に係る定着装置１００では、調整機構１７０を、定着ベルトとの位置関係が固定された固定側分離手段１７１と、固定側分離手段１７１に沿って進退することにより隙間Ｓの値を可変にする可動側分離手段（隙間調整手段）１７５と、から構成している。
可動側分離手段１７５は先端部を定着ニップ部Ｎの入口に向けて進退させることができる支持構造であれば、どのように支持されていてもよい。本例では、固定側分離手段１７１に図示しない複数の長穴を設けると共に、可動側分離手段１７５にはこれらの長穴と整合する丸穴を設ける。更に、各長穴と各丸穴にビスを挿通することにより、固定側分離手段１７１によって可動側分離手段１７５を定着ニップ部Ｎの入口方向に向けて進退自在に支持する。
このように構成することにより、定着装置毎の特性に合わせて、定着ベルトと分離手段１５４の先端部との間の隙間Ｓを最も適した値に調整することができる。

また、調整機構１７０を用いて分離手段１５４の先端部と定着ベルト１０１との間の隙間Ｓを最適に調整したとしても、記録媒体の紙種や使用環境次第では、定着ベルトの逆転時に定着ベルト側に記録媒体を巻き込む可能性がある。その場合、可動側分離手段１７５が定着ベルトと接近し過ぎて隙間が狭くなっていると、手作業により記録媒体を抜取り処理する際に定着ベルトに過大な負荷がかかる可能性がある（図３）。
本実施形態によれば、図４に示したように手作業により可動側分離手段１７５を定着ニップ部Ｎから離間する方向へ退避させるように構成することにより、隙間Ｓを拡大し、記録媒体を弛みやすくすることができる。このため、定着ベルトに負荷を掛けることなく、定着ベルトに巻き付いた記録媒体を手作業により分離手段１５４との間の隙間から容易に抜き取ることができ、定着ベルトの損傷を防止できる。

図５（ａ）及び（ｂ）は可動側分離手段を進退自在に構成した一例を示している。
この実施形態に係る調整機構１７０は、固定側分離手段１７１に複数の丸穴を設けると共に、可動側分離手段１７５にはこれらの丸穴と整合する位置関係にある長穴１７５ａを設ける。更に、各丸穴と各長穴にビスやピンを挿通することにより、固定側分離手段１７１によって可動側分離手段１７５を定着ニップ部Ｎの入口方向に向けて進退自在、且つ無段階に位置調整可能に支持する。更に、図示のように固定側分離手段１７１と可動側分離手段１７５との間に配置した圧縮スプリング（弾性部材）１７７によって可動側分離手段１７５を常時定着ベルトへ向かう突出方向へ付勢する。可動側分離手段１７５に外力を加えない時には、圧縮スプリング１７７によって突出方向へ付勢された可動側分離手段１７５が定着ベルトとの間に必要十分な隙間Ｓを形成する。そして、ジャムが発生したために定着ローラを逆転させた結果として記録媒体が定着ローラに巻き込まれた場合には、圧縮スプリング１７７に抗して可動側分離手段１７５を退避させることにより、定着ベルトへの負荷を減らしながら記録媒体を抜き取ることができる。

次に、図６は本発明の他の実施形態に係る定着装置の構成説明図である。
この定着装置１００は、定着ベルト１０１の逆回転時に、加圧ローラ１５０と定着ベルト１０１との定着ニップ部Ｎへ記録媒体Ｐを搬送する直線的な正規の搬送経路Ｒよりも、定着ニップ部Ｎによりニップされた記録媒体の後部が加圧ローラ寄り（定着ベルト１０１、或いは分離手段１５４から離間する方向）に偏位するように付勢する付勢手段を設けたことにより、記録媒体の巻き込みを防止している。
具体的には、定着装置の上流側には転写ローラ対（ローラ対）５が配置されているが、定着ベルトの逆回転時に、転写ローラ対５により形成される転写ニップ部Ｍと定着ニップ部Ｎとを結ぶ直線（正規の搬送経路）Ｒよりも、定着ニップ部Ｎによりニップされた記録媒体Ｐの後部を加圧ローラ寄りに偏位させる。これを更に言い換えれば、定着ベルトの逆回転時にのみ、定着ニップ部Ｎにより挟持された部分よりも後方（上流側）の記録媒体部分を、定着ニップ部Ｎ入口の最上流点と、転写ニップ部Ｍ出口の最下流点を結んだ直線である正規の搬送経路Ｒよりも加圧ローラ側（定着ベルトとは反対側）に移動（位置）させるようにしている。
このように構成すれば、定着ベルトの逆回転時に、記録媒体は定着ベルトに巻き込まれる方向、即ち分離手段１５４側には変形せず、定着ベルトから容易に分離させることができる。

図７は、ジャム処理のために定着ローラを逆回転させる時に記録媒体を正規の搬送経路Ｒよりも加圧ローラ側に移動させるための構成例を示している。
この例では、ジャム処理のために定着ローラを逆回転させる時に記録媒体を正規の搬送経路Ｒよりも加圧ローラ側に移動させるための付勢手段として、記録媒体に向けてエアーを噴射するエアー噴射手段１８０を用いている。エアー噴射手段１８０の噴射口を上記搬送経路Ｒよりも左側（定着ベルト側）に配置して記録媒体の左側面にエアーを吹き付けて右方向へ付勢して変形させるようにしている。
ジャム発生時に定着ニップ部Ｎ入口より上流位置において、分離手段１５４側から記録媒体後部に向けてエアーを噴射することで、記録媒体を加圧ローラ側に変形させることができる。即ち、ジャム処理のために定着ベルトを逆回転させる際に、定着ベルトに記録媒体が巻き付く方向とは逆方向にエアーを噴射することにより、定着ベルトに巻き付きやすい記録媒体の後部を定着ベルトから離間する方向へ変形させることができる。この結果、分離手段１５４による分離性能を高めることができる。

また、エアー噴射手段１８０から噴射したエアーが定着ベルトの外周に沿って流動して行くことにより、間接的にではあるが、熱源１０５と近接する定着ベルトの部位（定着ニップ部Ｎと反対領域）の昇温を送風によって低下させて過昇温を抑制することができる。
エアー噴射手段１８０としては、画像形成装置本体で使用している冷却ファン１８２を利用することができる。冷却ファン１８２からのエアーは、ダクト１８３を通して定着ニップ部によりニップされた記録媒体の後部へ向けて噴射されるように構成する。ダクト１８３には、図示しないソレノイド等により開閉する開閉弁（或いは、電磁弁）を設けてエアーの供給をオンオフできるように構成する。この場合、制御手段１６０は、ジャム処理のために定着ベルトを逆回転開始させるのに伴って開閉弁を開放することで、効率良くファンを利用することができる。

また、図７中に示したようにダクト先端に複数の噴射穴１８３ａを記録媒体の搬送方向に沿って配列し、これらの噴射穴から噴射させるようにする。
エアーを噴射する範囲は、記録媒体の幅方向全長に渡ることが好ましいが、巻き込み防止に十分であれば幅方向の一部であってもよい。
なお、上記実施形態では付勢手段として、搬送経路Ｒよりも左側に配置したエアー噴射装置１８０を用い、エアー噴射手段によって記録媒体に向けてエアーを噴射するようにしたが、搬送経路Ｒの右側（加圧ローラ側）に配置した図示しないエアー吸引装置によって記録媒体の後部を右方向に吸引するようにしてもよい。

図８は上記実施形態において定着ベルトを逆回転させる際にエアー噴射手段を作動させる場合の手順（ジャム処理手順）を示したフローチャートである。
画像形成装置１が画像形成動作を開始して定着装置１００が定着動作を開始し、定着装置内でジャムが発生した場合には（Ｓ１、２、Ｓ３ ＹＥＳ）、駆動源１５５を停止させてから逆転させると共に、エアー噴射手段１８０を作動させて記録媒体後部に向けてエアーを噴射させる（Ｓ４）。その後、画像形成装置本体のドアーをオープンしてのジャム処理を行ってドアーを閉じた後で（Ｓ５、６）、ステップ７において定着装置内のジャムが解消したか否かを判定する。ジャムが解消した場合には、ステップ８においてジョブが終了したか否かを判定し、ジョブが終了していない場合にはステップ２に戻って画像形成動作を再開する。
ステップ３において定着装置内でのジャムが発生したか否かの判断、及びステップ７におけるジャム解消の有無の判断は、周知のジャム検知手段により行う。

次に、図９は図７の変形実施形態であり、この実施形態では付勢手段としてプッシュソレノイド１９１によって搬送経路Ｒへ向けて出没する出没部材１９２を用いている。プッシュソレノイド１９１と出没部材１９２は、記録媒体押圧手段１９０を構成している。
なお、プッシュソレノイド１９１は、可動鉄心（プランジャー）の一端にプッシュバー１９３を設け、励磁によって可動鉄心が吸引された時に反対方向へプッシュバー１９３を突出させる構成を有する。出没部材１９２はプッシュバー１９３の先端に固定されている。

この実施形態では、制御手段１６０は、常時においてはプッシュソレノイド１９１に通電せずに出没部材１９２を破線で示した退避位置に保持している。一方、ジャム発生時には、ジャム処理のために駆動源１５５を制御して定着ベルト１０１を逆回転させる際に所定のタイミングでプッシュソレノイドを励磁して出没部材１９２を搬送経路Ｒ側に突出させ、その後励磁を切って初期位置に退避させる。出没部材１９２が定着ニップ部Ｎによりニップされた記録媒体の後部を押圧して定着ベルトから離間させる方向へ付勢することにより、記録媒体が定着ベルト外面に吸着されて巻き込まれることを防止できる。
出没部材１９２は、記録媒体の幅方向に長尺な構成を有し、記録媒体の全長、或いは少なくともその一部を押圧するように構成する。
この実施形態におけるジャム処理手順を図８のフローチャートを流用して説明すれば次の通りである。

即ち、画像形成装置１が画像形成動作を開始して定着装置１００が定着動作を開始し、定着装置内でジャムが発生した場合には（Ｓ１、２、Ｓ３ ＹＥＳ）、駆動源１５５を停止させてから逆転させると共に、プッシュソレノイドを励磁してプッシュバー１９３を突出させることにより出没部材１９２により記録媒体後部を押圧する（Ｓ４）。押圧後はプッシュソレノイドの励磁を解消して出没部材を初期位置に退避させる。その後、画像形成装置のドアーをオープンしてのジャム処理を行ってドアーを閉じた後で（Ｓ５、６）、ステップ７において定着装置内のジャムが解消したか否かを判定する。ジャムが解消した場合には、ステップ８においてジョブが終了したか否かを判定し、ジョブが終了していない場合にはステップ２に戻って画像形成動作を再開する。

次に、本発明の他の実施形態では、上記の各実施形態に係る定着装置１００において、ジャム発生時に定着ベルト１０１を逆回転、正回転させる動作を繰り返して行う。この動作により定着ベルトへの記録媒体の巻き付きを防止する。
これによれば、ジャム発生時に定着ベルトを逆回転する際に、記録媒体が定着ベルトに巻き付くことを防止でき、定着ニップ部から記録媒体を容易に取り出すことができる。

＜本発明の定着装置の構成、作用、効果のまとめ＞
第１の本発明に係る定着装置１００は、熱源１０５と、熱源を内部に有して回転自在に支持され、且つ該熱源により加熱される無端状の定着ベルト（定着部材）１０１と、定着ベルトと接して定着ニップ部Ｎを形成する加圧ローラ１５０と、定着ベルトを正回転、及び逆回転させる駆動源１５５と、定着ニップ部Ｎに記録媒体Ｐが位置している状態で定着ベルトが逆回転した時に記録媒体の巻き込みを防止する分離手段１５４と、を備え、定着ベルト１０１と分離手段１５４との間の隙間Ｓの値を調整する調整機構１７０を備えたことを特徴とする。
これによれば、逆回転時における定着ベルトの変形パターン、変形態様の固体バラツキに起因した分離手段１５４との隙間Ｓのバラツキを抑え、定着ベルト側への記録媒体の巻き付きを効果的に防止することができる。

また、記録媒体の巻き付き易さに応じて隙間を調整することにより、記録媒体の性質、状態等に起因した定着ベルトへの記録媒体の巻き付きを抑制することができる。
定着装置内での記録媒体ジャムが発生した後に定着ベルトを逆回転させる制御を行うと、定着ニップＮに挟まっていた記録媒体が、定着ベルトにそのまま巻き付くことがある。定着ベルトと分離手段１５４との間隔を狭くすれば記録媒体の巻き付きを抑制することができる。しかし、定着ベルトの形状の個体差により、隙間Ｓの値にはバラツキがあり、依然として記録媒体の巻き込みは発生する。
本発明では、隙間Ｓを調整可能にすることで、逆回転時の定着ベルトの変形パターンの個体ばらつきや、記録媒体の性質、状態等に起因した、定着ベルトへの記録媒体の巻き付きを抑制することができる。

第２の本発明に係る定着装置１００では、調整機構１７０は、定着ベルトとの位置関係が固定した固定側分離手段１７１と、該固定側分離手段によって定着ベルトに向けて進退自在に支持された隙間調整手段１７５と、を備えている。
これによれば、隙間調整手段１７５を操作することにより、定着ベルトと分離手段の隙間Ｓを拡げ、定着ベルトに巻き付いた記録媒体を容易に引き抜くことができる。更に、記録媒体を引き抜く際に生じる定着ベルトへの負荷を減らすことが可能になり、定着ベルト表層への傷を緩和させることができる。

第３の本発明に係る定着装置１００では、定着ベルト１０１の逆回転時に、定着ニップ部Ｎと、定着ニップ部の搬送方向上流に配置されたローラ対との間を結ぶ正規の搬送経路Ｒよりも、定着ニップ部にニップされた記録媒体Ｐの後部を定着ベルトから離間する方向へ付勢する付勢手段を備えたことを特徴とする。
これによれば、ジャム発生後の定着ベルトの逆回転時に、定着ニップ部よりも後方（上流側）に位置する記録媒体の後部を付勢して定着ベルトから離間する方向（加圧ローラ側）へ付勢するので、定着ベルトへの巻き付きを防止できる。即ち、ジャム発生時に記録媒体に巻き付く方向と逆向きに記録媒体後部を押圧、付勢することで、定着ベルトとの分離性を向上させることができる。

第４の本発明では、付勢手段は、前記定着ニップ部にニップされた記録媒体の後部にエアーを噴射するエアー噴射手段１８０であることを特徴とする。
これによれば、ジャム発生後の転写ベルトの逆回転時に記録媒体の後部に向けてエアーを噴射することで、記録媒体を定着ベルトから離間させる方向へ付勢して定着ベルトへの巻き付きを防止することができる。即ち、ジャム発生時に記録媒体に巻き付く方向とは逆向きにエアーを噴射することで、エアーにより定着ベルトとの分離性能を向上させることができる。また、間接的に定着ベルトにエアーを当てることで、定着ベルトの被加熱部位付近の過昇温の抑制にも繋がる。
エアー噴射手段１８０としては、画像形成装置内で使用しているファンを利用し、ジャム発生によって定着装置が異常停止した時に、ファンからのエアーをダクトを介して定着ニップ部の下流側に延びる記録媒体部位に向けて噴射させる。ダクトには開閉弁を設け、ジャム発生によりジャム処理が必要となった時にだけ、定着装置の上流側の搬送経路に向けてエアーを噴射するように制御する。これにより、共用されるファンを効率的にジャム処理用に利用することが可能となる。

第５の本発明の定着装置１００では、駆動源１５５を制御する制御手段１６０を備え、制御手段１６０は、定着ニップ部Ｎに記録媒体Ｐが位置している状態で定着ベルト１０１を逆回転、正回転させる動作を繰り返すことにより、記録媒体が定着ベルトに巻き付くことを防止することを特徴とする。
これによれば、記録媒体は定着ベルトに巻き付くことなく定着ニップ部から離脱することができる。

１…画像形成装置、３…給送ローラ、４…レジストローラ対、５…２次転写ローラ、７…排紙ローラ、８…光書込装置、９…トナーボトル、１０…転写ベルトユニット、１１…転写ベルト、１３…中間転写ベルトクリーニング装置、１７…排紙トレイ、２０…感光体ドラム、３０…帯電装置、４０…現像装置、５０…クリーニング装置、６１…シート給送装置、７２…駆動ローラ、７３…従動ローラ、１００…定着装置、１０１…定着ベルト（定着部材）、１０５…熱源、１２０…ニップ形成部材、１２２…支持部材、１２５…保持部材、１２７…反射部材、１２９…ベルト保護部材、１５０…加圧ローラ、１５１…芯金、１５２…弾性ゴム層、１５４…分離手段、１５５…駆動源（モータ）、１６０…制御手段、１７０…調整機構、１７１…固定側分離手段、１７５…可動側分離手段、１７７…圧縮スプリング（弾性部材）、１８０…エアー噴射手段（付勢手段）、１８２…冷却ファン、１８３…ダクト、１９０…記録媒体押圧手段（付勢手段）、１９１…プッシュソレノイド、１９２…出没部材

特開２００４−２８６９２２公報 特許第２８６１２８０号公報 特開２００７−３３４２０５公報 特開平０６−１９１１０２号公報 特開平０８−０８２９６８号公報

Claims (6)

1. 熱源と、該熱源を内部に有して回転自在に支持され、且つ該熱源により加熱される無端状の定着部材と、前記定着部材と接して定着ニップ部を形成する加圧ローラと、前記定着部材を正回転、及び逆回転させる駆動源と、前記定着ニップ部に記録媒体が位置している状態で前記定着部材が逆回転した時に前記記録媒体の巻き込みを防止する分離手段と、を備えた定着装置であって、
   前記定着部材と前記分離手段の隙間の値を調整する調整機構を備えたことを特徴とする定着装置。
2. 前記調整機構は、位置が固定した固定側分離手段と、該固定側分離手段によって前記定着部材に向けて進退自在に支持された隙間調整手段と、を備えていることを特徴とする請求項１に記載の定着装置。
3. 前記定着部材の逆回転時に、前記定着ニップ部と、該定着ニップ部の搬送方向上流に配置されたローラ対との間を結ぶ正規の搬送経路よりも、前記定着ニップ部にニップされた記録媒体の後部を前記定着ベルトから離間する方向へ付勢する付勢手段を備えたことを特徴とする請求項１に記載の定着装置。
4. 前記付勢手段は、前記定着ニップ部にニップされた記録媒体の後部にエアーを噴射するエアー噴射手段であることを特徴とする請求項１に記載の定着装置。
5. 前記駆動源を制御する制御手段を備え、該制御手段は、前記定着ニップ部に記録媒体が位置している状態で前記定着部材を逆回転、正回転させる動作を繰り返すことを特徴とする請求項１乃至４の何れか一項に記載の定着装置。
6. 請求項１乃至５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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