| 【発明の名称】 |
画像形成装置の定着装置 |
| 【発明者】 |
【氏名】▲浜▼田 州太
【氏名】小野寺 正泰
【氏名】羽根田 哲
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| 【要約】 |
【課題】定着ローラ表面の熱線吸収層に分離爪が接触する頻度を減少させ、熱線吸収層の損傷を防止し、定着性能の向上と安定化を図ることのできる定着装置を提供する。
【解決手段】定着ローラ７１に近接して配置した分離爪７８に転写材の接触に伴って回転する拍車部材７８ｂを設け、分離爪７８を第１のポジションと第２のポジションの間で移動可能とし、所定の時間のみ分離爪先端部７８ａを定着ローラの熱線吸収層の表面に当接させる。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】 円柱状の基体の外側に弾性層を設け、かつ、発熱体を設けた定着ローラと、前記定着ローラに接しニップ部を形成する加圧ローラと、前記定着ローラに近接して配置した分離爪とを有し、転写材上のトナー像を前記転写材に固定する定着装置において、前記分離爪は前記転写材の接触に伴い回転する拍車部材を有し、前記転写材が通過する側において、前記拍車部材先端の軌跡円の接線を前記ニップ部へ延長した直線に対して、前記分離爪の先端部は前記定着ローラ側に位置することを特徴とする画像形成装置の定着装置。
【請求項２】 前記定着ローラは、熱線に対し透光性を有する円筒状の透光性基体の外側に透光性弾性層と、前記透光性弾性層の外側に前記熱線を吸収する熱線吸収層とを有し、前記発熱体は前記透光性基体の内側に配置され、前記熱線を発生することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置の定着装置。
【請求項３】 前記弾性層又は前記透光性弾性層の硬度は前記加圧ローラの表面硬度より高いことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の画像形成装置の定着装置。
【請求項４】 前記分離爪を固定する回動支軸を有し、前記回動支軸は前記拍車部材の回転支軸より前記転写材の搬送方向下流側に位置することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の画像形成装置の定着装置。
【請求項５】 前記分離爪は、前記分離爪の先端が前記定着ローラに当接する第１のポジションと、前記分離爪の先端が前記定着ローラから退避する第２のポジションとの間を移動可能に構成され、前記第１のポジションにおいて前記転写材の先端部を前記定着ローラから分離した後、前記第２のポジションへ移動することを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の画像形成装置の定着装置。
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【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、複写機、プリンタ、ファクシミリ及びこれらの機能を有する複合機等の画像形成装置に用いられる定着装置に関し、詳しくは定着後の転写材を定着ローラから分離する、分離機構に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、複写機、プリンタ、ファクシミリ及びこれらの機能を有する複合機等の電子写真式画像形成装置に用いられている定着装置は、所定の温度に維持された定着ローラと、弾性層を有してその定着ローラに圧接する加圧ローラとによって、未定着のトナー画像が転写された転写材を挟持搬送しつつ加熱する熱ローラ定着方式が、低速機から高速機まで、モノクロ機からカラー機に至るまで、幅広く採用されている。
【０００３】しかしながら、従来の熱ローラ定着方式の定着装置では、転写材やトナーを加熱する際に、熱容量の大きな定着ローラを加熱する必要があるため、省電力効果が悪く、省電力面で不利であり、又、画像形成開始時に定着装置を暖めるのに時間がかかり、画像形成を開始するまでの時間（ウォーミングアップタイム）が長くなってしまうという問題があった。
【０００４】これを解決するため、円筒状の透光性基体の外側に透光性弾性層と、その外側に熱線吸収層とを設けた定着ローラを採用し、透光性基体の内部に設けたハロゲンランプからの熱線を熱線吸収層に吸収させた後、転写材上のトナー像を加熱・加圧して定着するクイックスタート方式の定着装置及び方法が、特開昭５２−１０６７４１号公報、同５７−８２２４０号公報、同５７−１０２７３６号公報、同５７−１０２７４１号公報及び特開平１１−３２７３４２号公報により開示され、知られている。
【０００５】上述したクイックスタート方式における定着装置の従来例を定着ローラ７１及び加圧ローラ７２の要部拡大断面図として図７に示す。尚、図７に示す各部の動作及び構成については、図４に示す本発明の実施の形態において同一部材には同一の番号を付し、その詳細を後述する。
【０００６】図７に示すように、従来の定着装置において、加圧ローラ７２は図示しない加圧機構により、定着ローラ７１に圧接されニップ部Ｎを形成している。又、定着ローラ７１は図示しない駆動手段により回転駆動される加圧ローラ７２の従動ローラとして回転し、未定着トナー像を定着ローラ７１側に担持した転写材Ｐがニップ部Ｎを通過する間に、転写材Ｐ上のトナー像を加熱・加圧することにより、溶融トナーを転写材Ｐの表面に浸積し、トナー像を定着している。
【０００７】又、定着ローラ７１は、中空円筒形状の透光性基体７１ａの外周面に、透明シリコンゴムから成る透光性弾性層７１ｂと、熱線吸収層７１ｃとを順次積層被覆した構成のローラであり、定着ローラ７１の内部にはハロゲンヒータ７３が設置され、ハロゲンヒータ７３から発生する熱線が透光性基体７１ａ及び透光性弾性層７１ｂを透過して熱線吸収層７１ｃに輻射・吸収され、高温度に上昇した熱線吸収層７１ｃを転写材上のトナー像に押し当てている。加圧ローラ７２は、例えば、アルミニウム合金等の金属から成る中空円筒形状の芯金部材７２ａの外周面に、シリコンゴム等の弾性層７２ｂを被覆したものである。
【０００８】ニップ部Ｎを通過した転写材Ｐは、トナーが溶融し、ニップ部Ｎが定着ローラ７１側に凹面の形状を呈していることから、定着ローラ７１に付着したままニップ部Ｎから排出される。従って、転写材Ｐを定着ローラ７１から分離し、搬送ローラ対７７の方向へ向けるため、ガイド分離爪１００が熱線吸収層７１ｃに当接し、定着後の転写材Ｐを定着ローラ７１から分離している。
【０００９】ガイド分離爪１００は、転写材Ｐが分離された後、その底面に沿って搬送ローラ対７７の方向へガイドされるよう、底面の長さを長くした略三角形に形成され、その頂部が支軸１００ａに回動可能に支持されている。又、ガイド分離爪１００と一体成形された突起１００ｂは、一端が図示しないシャーシに固定されたスプリング１００ｃの他端に接続され、ガイド分離爪１００の先端部が熱線吸収層７１ｃに当接するよう付勢している。
【００１０】上記構成において、ニップ部Ｎにおける定着完了後、転写材Ｐの先端部は定着ローラ７１に付着したまま、定着ローラ７１に常時接しているガイド分離爪１００の先端部に到達する。定着ローラ７１から分離されたのち、転写材Ｐはガイド分離爪１００の底面を摺擦することにより、搬送ローラ対７７の方向へガイドされ、搬送ローラ対７７に挟持されて定着装置の外部へ排出される。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述した従来の定着装置において、ガイド分離爪１００は突起１００ｂに接続されたスプリング１００ｃにより定着ローラ７１の方向へ付勢され、ガイド分離爪１００の先端部は、常時、定着ローラ７１の熱線吸収層７１ｃに接しているため、定着ローラ７１の回転に伴い、熱線吸収層７１ｃがガイド分離爪１００の先端部との摩擦により削り取られる、或いは、部分的な欠落を生じるという問題があった。
【００１２】即ち、部分的な欠落箇所や不均一に削り取られ薄くなった箇所からハロゲンヒータ７３から発生する熱線が漏れるため、定着ローラ７１表面上の発熱温度分布が不均一になり、加えて、熱線吸収層７１ｃの表面が粗くなりトナーが付着し易くなるため、定着性能の低下と定着ムラ発生の原因となっていた。又、ガイド分離爪１００の先端部により転写材Ｐに筋状に付けられた傷がそのまま定着ムラとなって定着画像に傷跡を残すという問題もあった。
【００１３】上記問題を解決するため、スプリング１００ｃの付勢力を弱め、できるだけソフトにガイド分離爪１００の先端部を熱線吸収層７１ｃに接触させることも考えられるが、スプリング１００ｃの付勢力を弱めたとしても、転写材Ｐが熱線吸収層７１ｃ表面から分離される時、転写材Ｐはガイド分離爪１００の底面を強く押し付けるため、結局、ガイド分離爪１００の先端部には大きな付勢力が加わることとなり、上記問題を解決するには至らなかった。
【００１４】又、転写材Ｐの分離性を良くするため、定着ローラ７１の透光性弾性層７１ｂの硬度を加圧ローラ７２の弾性層７２ｂの硬度より低く設定し、定着ローラ７１に対して凸面のニップ部Ｎを形成することも考えられるが、透光性弾性層７１ｂの厚さは熱線の透過率を上げるため、加圧ローラ７２の弾性層７２ｂの厚さより薄く設定される傾向にあり、定着ローラ７１の硬度は加圧ローラ７２の硬度より高くなることが多いため、凸面のニップ部Ｎの形成は困難であった。
【００１５】むしろ、定着性能を向上させるためには、加圧ローラ７２の弾性層７２ｂの硬度をより軟らかく設定し、図７に示す凹面のニップ部Ｎの面積を拡げることが望ましく、このため、転写材Ｐは、ニップ部Ｎを通過後、更に熱線吸収層７１ｃに付着し易くなり、分離性が悪化し、上記問題が顕著に発生していた。
【００１６】熱線吸収層７１ｃは後述するように耐熱樹脂にカーボン粒子を混入することにより熱線吸収特性を得ているので、摩擦により削れ易く又傷つき易い材質になっている。このため、上記問題の解決が望まれていた。
【００１７】一方、図７に示す従来の定着装置において、転写材の上面は定着後のトナー画像を乗せてガイド分離爪１００の底面を摺擦しながら搬送ローラ対７７へ向けてガイドされることになる。このため、濃度の高いトナー画像の場合、転写材がガイド分離爪１００の底面を摺擦する時、溶融したトナーが未だ充分に固化していないので、ガイド分離爪１００の底面との摺擦によってトナーが流れ、画像が乱れるという問題があった。
【００１８】本発明は上述した従来の技術が有する問題点に鑑みて成されたものであり、本発明の目的は、定着ローラに近接して配置した分離爪に転写材の接触に伴って回転する拍車部材を設けることにより、分離爪が定着ローラに接触する頻度を減少させると共に、転写材の分離時に発生する転写材の付勢力を回避し、定着ローラ表面の損傷防止を可能とし、もって、定着性能の向上と安定化を図ることのできる定着装置を提供しようとするものである。
【００１９】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するために請求項１に記載の定着装置は、円柱状の基体の外側に弾性層を設け、かつ、発熱体を設けた定着ローラと、前記定着ローラに接しニップ部を形成する加圧ローラと、前記定着ローラに近接して配置した分離爪とを有し、転写材上のトナー像を前記転写材に固定する定着装置において、前記分離爪は前記転写材の接触に伴い回転する拍車部材を有し、前記転写材が通過する側において、前記拍車部材先端の軌跡円の接線を前記ニップ部へ延長した直線に対して、前記分離爪の先端部は前記定着ローラ側に位置することを特徴とする。
【００２０】又、上記の目的を達成するために請求項２に記載の定着装置は、請求項１に記載の定着装置において、前記定着ローラは、熱線に対し透光性を有する円筒状の透光性基体の外側に透光性弾性層と、前記透光性弾性層の外側に前記熱線を吸収する熱線吸収層とを有し、前記発熱体は前記透光性基体の内側に配置され、前記熱線を発生することを特徴とする。
【００２１】又、上記の目的を達成するために請求項３に記載の定着装置は、請求項１又は請求項２に記載の定着装置において、前記弾性層又は前記透光性弾性層の硬度は前記加圧ローラの表面硬度より高いことを特徴とする。
【００２２】又、上記の目的を達成するために請求項４に記載の定着装置は、請求項１〜３のいずれか１項に記載の定着装置において、前記分離爪を固定する回動支軸を有し、前記回動支軸は前記拍車部材の回転支軸より前記転写材の搬送方向下流側に位置することを特徴とする。
【００２３】又、上記の目的を達成するために請求項５に記載の定着装置は、請求項１〜４のいずれか１項に記載の定着装置において、前記分離爪は、前記分離爪の先端が前記定着ローラに当接する第１のポジションと、前記分離爪の先端が前記定着ローラから退避する第２のポジションとの間を移動可能に構成され、前記第１のポジションにおいて前記転写材の先端部を前記定着ローラから分離した後、前記第２のポジションへ移動することを特徴とする。
【００２４】
【発明の実施の形態】以下、本発明に係わる定着装置を搭載した画像形成装置を図面によって説明する。本発明の定着装置を搭載した画像形成装置であるカラープリンタの構成を図１に示す。
【００２５】このカラープリンタは、像担持体である可撓性の無端ベルト状の感光体（以下、感光体と称す）１の周囲に、４組のスコロトロン帯電器（以下、帯電器と称す）２Ｙ，２Ｍ，２Ｃ，２Ｋ、４組の像露光装置３Ｙ，３Ｍ，３Ｃ，３Ｋ、４組の現像器４Ｙ，４Ｍ，４Ｃ，４Ｋとから成る画像形成ユニット（図示の４組）を縦列に配設したものである。なお、図示の像露光装置３Ｙ，３Ｍ，３Ｃ，３Ｋは、レーザビーム走査光学装置を使用したものである。
【００２６】感光体１は、駆動ローラ１１及び下ローラ１２、上ローラ１３に張架され、テンションローラ１４の作用により緊張状態にされ、内周面に設けられたバックアップ部材１５により局部的に当接しながら、図示の時計方向に回動する。バックアップ部材１５は、感光体１の背面に当接して、現像器４Ｙ，４Ｍ，４Ｃ，４Ｋの各現像剤担持体４１Ｙ，４１Ｍ，４１Ｃ，４１Ｋの現像領域及び像露光装置３Ｙ，３Ｍ，３Ｃ，３Ｋの結像位置に感光体１を規制している。
【００２７】画像記録のスタートにより、駆動モータ（図示せず）が回動して駆動ローラ１１を介して感光体１は図示の時計方向へと回動し、帯電器２Ｙの帯電作用により感光体１への電位の付与が開始される。感光体１は電位を付与されたあと、像露光装置３Ｙにおいて第１の色信号すなわちイエロー（Ｙ）の画像信号に対応する電気信号による露光が開始され、感光体１の回動（副走査）によってその表面の感光層に現像画像のイエロー（Ｙ）の画像に対応する静電潜像を形成する。この潜像は現像器４Ｙにより現像剤担持体４１Ｙ上に付着搬送された現像剤が、現像領域において非接触の状態で反転現像され、イエロー（Ｙ）のトナー像となる。
【００２８】次いで感光体１はイエロー（Ｙ）のトナー像の上にさらに帯電器２Ｍの帯電作用により電位が付与され、像露光装置３Ｍの第２の色信号すなわちマゼンタ（Ｍ）の画像信号に対応する電気信号による露光が行われ、現像器４Ｍによる非接触の反転現像によって前記のイエロー（Ｙ）のトナー像の上にマゼンタ（Ｍ）のトナー像が重ね合わせて形成される。
【００２９】同様のプロセスにより帯電器２Ｃ、像露光装置３Ｃ及び現像器４Ｃによってさらに第３の色信号に対応するシアン（Ｃ）のトナー像が形成される。さらに帯電器２Ｋ、像露光装置３Ｋ及び現像器４Ｋによって第４の色信号に対応する黒色（Ｋ）のトナー像が順次重ね合わせて形成され、感光体１の一回転以内にその周面上にカラーのトナー像が形成される。
【００３０】感光体１の周面上に形成されたカラーのトナー像は、帯電器２Ｆによって付着トナーの電位が揃えられたのち転写領域に至る。給紙装置５の給紙カセット５１或いは手差し給紙台５３から、それぞれ給紙手段５２，５４により送り出され、レジストローラ対５５へと搬送された転写材Ｐは、レジストローラ対５５の駆動によって感光体１上のトナー像領域通過と同期して給紙され、駆動ローラ１１の下部に対向して配置された転写手段６によりトナー像が転写される。
【００３１】トナー像が転写された転写材Ｐは、感光体１の周面より分離されたのち、定着装置７へ搬送される。定着装置７によりトナー像は熔融され、転写材Ｐに定着される。定着処理終了後の転写材Ｐは、排紙ローラ対８１，８２，８３により搬送されて、上部に設けられた排紙トレイ８４に排出される。
【００３２】一方、転写材Ｐを分離した感光体１は、クリーニング装置９のクリーニングブレード９１によって残留トナーを除去し、清掃される。なお、次の原稿画像のトナー像の形成が続いて行われるときは、帯電前除電器９２による感光体１の感光体面への露光が行われて前歴の電荷の除去がなされる。
【００３３】次に図面を参照し、本発明に係わる定着装置７の実施の形態に付き詳細に説明する。図２は、定着装置７の内部構成を示す断面図である。図３は定着ローラ７１、加圧ローラ７２及びハロゲンヒータ７３の配置面における平面断面図である。図４及び図５は定着装置７の要部拡大断面図であって、それぞれ、分離爪先端部７８ａが定着ローラ７１に当接する第１のポジションに位置する場合、及び、分離爪先端部７８ａが定着ローラ７１から退避する第２のポジションに位置する場合を示す。又、図６は分離爪７８の上部から見た平面図であり、定着ローラ７１、分離爪７８及び搬送ローラ対７７の配置を示す。
【００３４】図２に示すように、定着装置７は、定着ローラ７１、加圧ローラ７２、加熱源のハロゲンヒータ７３、クリーニングローラ７４、クリーニングパッド７５、オイル塗布手段７６、搬送ローラ対７７等から構成されている。又、クリーニングローラ７４は、回転軸７４ａと弾性層７４ｂとから成り、回転軸７４ａの両端部は、左右の定着装置本体側板７０に保持された図示しない軸受部材に嵌合し、回転可能である。弾性層７４ｂは発泡シリコンゴム等の耐熱性樹脂から成るローラである。
【００３５】図３に示す透光性基体７１ａは、発熱体としてのハロゲンヒータ７３から照射される赤外線又は遠赤外線等の熱線を透過する耐熱ガラス又は耐熱性樹脂から成る中空円筒体である。本発明の実施の形態においては、透光性基体７１ａとして、外径２８ｍｍ、肉厚１．５ｍｍのパイレックスガラス（米国コーニング社製）を材質とする中空円筒体を採用している。
【００３６】透光性弾性層７１ｂは、透光性基体７１ａの外周面に形成された透明シリコンゴム層（本実施の形態では肉厚２．５ｍｍに設定）である。熱線吸収層７１ｃは、透光性弾性層７１ｂの外周面にカーボン入りのパーフルオロアルコキシ（ＰＦＡ）（本実施の形態では厚さ０．０５ｍｍに設定）を被覆した最外層である。このように構成した定着ローラの表面硬度は、アスカＣ型ゴム硬度計を用い荷重１ｋｇで測定した時、８０°となる。
【００３７】又、定着ローラ７１の長手方向における片寄りを防止するため、位置規制側板７０ａを図示しないネジにより両側の定着装置本体側板７０にネジ止めしている。位置規制側板７０ａはハロゲンヒータ７３を保持する発熱体保持手段として兼用され、ハロゲンヒータ７３を保持し、リード線７３ａを通す小穴を有する蓋板７０ｃを図示しないネジにより両側の位置規制側板７０ａにネジ止めすることにより、ハロゲンヒータ７３を定着ローラ７１内に保持している。
【００３８】上記構成において、ハロゲンヒータ７３から照射された熱線は、透光性基体７１ａ、透光性弾性層７１ｂを透過して熱線吸収層７１ｃに吸収され、急速加熱が可能な定着ローラ７１が構成されている。
【００３９】加圧ローラ７２は、例えばアルミニウム合金等の金属から成る中空円筒形状の芯金部材７２ａの外周面に、シリコンゴム等の弾性層７２ｂを形成したものである。図３に示すように、芯金部材７２ａの両端部は、ベアリング７２ｃにより回転可能に支持されている。ベアリング７２ｃは、バネ７２ｄにより付勢され、加圧ローラ７２を定着ローラ７１に圧接している。又、透光性基体７１ａの両端部はベアリング７１ｄに嵌合し、回転可能であり、ベアリング７１ｄはベアリング保持部材７１ｅに嵌合・固定され、ベアリング保持部材７１ｅは図示しないネジにより定着装置本体側板７０にネジ止めされている。ここで、透光性基体７１ａは、必要に応じてメンテナンス時に清掃又は交換できるよう、ベアリング７１ｄに着脱可能に嵌合されている。
【００４０】加圧ローラ７２の芯金部材７２ａの図３における左端部には歯車７２ｅが嵌合・固定され、歯車７２ｅは図示しないモータ等の駆動手段に接続された減速歯車と歯合し、加圧ローラ７２を回転駆動している。これに伴い、透光性基体７１ａは加圧ローラ７２の従動ローラとして図２及び図４に示す矢印方向に回転駆動されている。
【００４１】図４に示すように、本発明の実施の形態においては、定着ローラ７１の透光性弾性層７１ｂの硬度を加圧ローラ７２の弾性層７２ｂより高く設定しているので、定着ローラ７１と加圧ローラ７２の接触部において、定着ローラ７１側に凹面の形状を持つニップ部Ｎを形成している。
【００４２】又、分離爪７８は、定着ローラ７１の熱線吸収層７１ｃに当接して転写材Ｐを分離する分離爪先端部７８ａと、基体上の回転支軸７８ｃに回転可能に取り付けられた拍車部材７８ｂとを有し、基体後端部は回動支軸７８ｄに嵌合し、回動支軸７８ｄに固定されている。ここで、分離爪先端部７８ａは、拍車部材先端の軌跡円の接線を凹面のニップ部Ｎの転写材排出側端部へ延長した直線に対して、定着ローラ７１側に位置している。
【００４３】分離爪７８の材質は当接する熱線吸収層７１ｃに与える影響の少ない耐熱性のある材質が望ましく、例えば、ポリアミドイミド（ＰＡＩ）、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）等の耐熱性樹脂を使用するのが好ましい。又、拍車部材７８ｂにも分離爪７８の材質と同様な耐熱性樹脂が好ましく使用される。
【００４４】図６に示すように回動支軸７８ｄはその両端が定着装置本体側板７０に回動可能に嵌合され、定着装置本体側板７０から突き出した切り欠き部分にスナップリング７０ｄを嵌め、長手方向の移動を規制している。回動支軸７８ｄには中央分離爪１７８とその左右に２個の分離爪７８が、それらの分離爪先端部７８ａが同一直線上に位置するよう、嵌合・固定されている。
【００４５】中央分離爪１７８の上部には突起１７８ｅが設けられ、突起１７８ｅはその上側に設けられたプランジャ７９のピストン部材７９ｂの下端部へスプリング７９ａを介して連結されている。
【００４６】図４において、ピストン部材７９ｂはプランジャ７９の内部へ吸引されているので、スプリング７９ａは張力を発生し、中央分離爪１７８を上方へ付勢することにより分離爪先端部７８ａを定着ローラ７１の熱線吸収層７１ｃに当接させている。又、左右の分離爪７８は回動支軸７８ｄにより中央分離爪１７８と連結動作するので、分離爪７８の分離爪先端部７８ａも同様に定着ローラ７１の熱線吸収層７１ｃに当接している。この位置を分離爪７８の第１のポジションと定義する。
【００４７】図５において、ピストン部材７９ｂはプランジャ７９の内部への吸引が解除されているので、スプリング７９ａは張力を発生しない縮んだ状態となり、中央分離爪１７８は、重力により下方に移動し、ガイド板１７３先端部のストッパ１７３ａにその下部が当接する位置で止まっている。又、左右の分離爪７８は回動支軸７８ｄにより中央分離爪１７８と連結動作するので、分離爪７８の分離爪先端部７８ａも同様にガイド板１７３先端部のストッパ１７３ａに分離爪７８の下部が当接する位置で止まっている。又、この時、図示しない位置規制部材により、中央分離爪１７８は回動支軸７８ｄに対して反時計方向に回転しないよう規制しているので、転写材Ｐの接触により押圧された場合でも、この位置に固定されている。この位置は分離爪先端部７８ａが熱線吸収層７１ｃから退避した位置であり、分離爪７８の第２のポジションと定義する。
【００４８】次に、上述した本発明に係わる定着装置７の構成における、転写材Ｐに対する転写材分離動作について説明する。
【００４９】転写材Ｐの搬入が無く、定着装置７が待機状態にある時は、分離爪７８は第２のポジションに位置し、熱線吸収層７１ｃとの接触を回避している。転写材Ｐが定着装置７内へ搬送されると、先ず、ニップ部Ｎの近傍で転写材搬送路中に設置されたフォトインタラプタ１７１を通過する。
【００５０】フォトインタラプタ１７１は発光素子と受光素子から構成され、その間隙において光の進路が遮断された時、その出力を「Ｈ」から「Ｌ」に変化させる。従って、転写材Ｐの先端がフォトインタラプタ１７１の間隙を通過した時、その出力を「Ｈ」から「Ｌ」に変化させ、制御部２００へ転写材検知信号として、送出する。制御部２００は転写材検知信号が「Ｈ」から「Ｌ」に変化したことを検出すると、プランジャ駆動回路２０１へプランジャ起動コマンドを送出する。プランジャ駆動回路２０１は、プランジャ起動コマンドに基づき、プランジャ７９へ駆動電流を流し、ピストン部材７９ｂを吸引する。この結果、中央分離爪１７８及び分離爪７８は第１のポジションへ移動し、３個の分離爪先端部７８ａは定着ローラ７１の熱線吸収層７１ｃに当接する。
【００５１】一方、転写材Ｐはフォトインタラプタ１７１を通過した後、ニップ部Ｎに挿入・挟持され、加熱と加圧により定着ローラ７１側に担持されているトナー像が転写材Ｐ上に溶融・定着される。ニップ部Ｎを通過した転写材Ｐは、溶融トナーの付着力により、定着ローラ７１側に付着したままニップ部Ｎの凹面から排出され、転写材Ｐの先端は３個の分離爪先端部７８ａが熱線吸収層７１ｃに当接する箇所へ到達する。転写材Ｐの先端は、図４に示すように３個の分離爪先端部７８ａにより熱線吸収層７１ｃ表面から分離された後、分離爪７８の下面に沿って移動し、拍車部材７８ｂの先端部へ到達する。
【００５２】一方、制御部２００内には、転写材Ｐがフォトインタラプタ１７１を通過した後、拍車部材７８ｂに至るまでの所定の時間を設定した図示しないタイマー回路が設けられ、その所定の時間を経過した時、制御部２００は、図示しないタイマー回路の出力信号に基づき、プランジャ起動コマンドを解除する。
【００５３】従って、転写材Ｐの先端が拍車部材７８ｂの先端部へ到達した時点で、ピストン部材７９ｂの吸引が解除され、中央分離爪１７８及び分離爪７８は第２のポジションへ移動し、３個の分離爪先端部７８ａは熱線吸収層７１ｃ表面から退避する。
【００５４】その後、転写材Ｐは、図５に示すように、転写材Ｐの接触・移動に伴って回転する拍車部材７８ｂの先端部により、分離爪７８の下方へ付勢されながら熱線吸収層７１ｃ表面から分離され、搬送ローラ対７７へ向けて搬送される。
【００５５】上述したように、本発明に係わる定着装置の実施の形態によれば、分離爪先端部７８ａは、転写材Ｐがフォトインタラプタ１７１を通過した後、拍車部材７８ｂに至るまでの所定の時間のみ定着ローラ７１の熱線吸収層７１ｃ表面に当接するよう構成したので、分離爪７８が定着ローラに接触する時間を効果的に減少させることが可能となり、ガイド分離爪１００を熱線吸収層７１ｃ表面に常時当接させる図７に示した従来の定着装置に比較して、熱線吸収層７１ｃに与える悪影響が格段に少なくなり、熱線吸収層７１ｃの損傷を防止し、定着性能の向上と安定化を図ることができる。
【００５６】又、転写材Ｐを熱線吸収層７１ｃから分離した後、転写材Ｐのガイド部材として、転写材Ｐの接触・移動に伴って回転する拍車部材７８ｂを採用しているので、拍車部材７８ｂの先端部における点接触により転写材Ｐをガイドすることが可能となり、溶融したトナーが未だ充分に固化していない濃度の高いトナー画像に対しても、摺擦によるトナー流れに起因する画像の乱れを効果的に防止することができる。
【００５７】又、分離爪先端部７８ａは凹面のニップ部Ｎの転写材排出側端部と拍車部材７８ｂの先端部を結ぶ直線に対して定着ローラ７１側に位置しているので、転写材Ｐの分離時における圧力を拍車部材７８ｂへ分散することが可能となり、更に、熱線吸収層７１ｃの損傷防止に寄与することができる。
【００５８】尚、上述した実施の形態では、分離爪先端部７８ａが熱線吸収層７１ｃ表面に当接する所定の時間を、転写材Ｐがフォトインタラプタ１７１を通過した後、拍車部材７８ｂに至るまでの時間に設定したが、表面反射センサ等をニップ部Ｎの転写材排出側に設置し、転写材Ｐがニップ部Ｎから排出した直後に分離爪先端部７８ａを熱線吸収層７１ｃ表面に当接させ（第１のポジション）、転写材Ｐが熱線吸収層７１ｃ表面から分離した直後に分離爪７８を退避させる（第２のポジション）構成としても良い。この場合、分離爪７８が定着ローラ７１に接触する時間を更に減少させることになり、好ましい。
【００５９】又、分離爪先端部７８ａに対する拍車部材７８ｂの取り付け位置は、拍車部材７８ｂが定着ローラ７１に接触しない範囲内で、できるだけ近接している方が好ましく、上述した効果が顕著となる。
【００６０】又、上述した本発明の実施の形態は本発明を適用したベストモードを示したものであり、記載した構成・数値は何ら本発明の範囲を限定するものではない。
【００６１】又、上述した実施の形態においては、画像形成装置としてカラープリンタに本発明に係わる定着装置を搭載した例を示したが、モノクロ複写機、モノクロプリンタ、ファクシミリ、その他トナー像の定着装置を必要とする全ての画像形成装置に対しても上述した実施の形態と同様に本発明を適用できることは言うまでもない。
【００６２】
【発明の効果】以上詳述したように、請求項１〜５に記載の発明によれば、定着ローラに近接して配置した分離爪に転写材の接触に伴って回転する拍車部材を設け、分離爪を第１のポジションと第２のポジションの間で移動可能に構成し、所定の時間のみ分離爪先端部を定着ローラの熱線吸収層の表面に当接させるよう構成したことにより、分離爪先端部が熱線吸収層の表面に接触する頻度を減少させると共に、転写材の分離時に発生する転写材の付勢力を回避し、定着ローラ表面の損傷防止を可能とし、もって、定着性能の向上と安定化を図ることのできる定着装置を提供できるという効果を奏する。
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| 【出願人】 |
【識別番号】０００００１２７０
【氏名又は名称】コニカ株式会社
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| 【出願日】 |
平成１２年３月１４日（２０００．３．１４） |
| 【代理人】 |
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| 【公開番号】 |
特開２００１−２６５１４１（Ｐ２００１−２６５１４１Ａ） |
| 【公開日】 |
平成１３年９月２８日（２００１．９．２８） |
| 【出願番号】 |
特願２０００−７０２９８（Ｐ２０００−７０２９８） |
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