JP2021121838A - 定着装置およびそれを備えた画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】弾性層を有する被加熱回転体または加圧回転体からの記録媒体の幅方向の分離性を調整可能な定着装置およびそれを備えた画像形成装置を提供する。【解決手段】定着装置は、被加熱回転体と、加圧回転体と、加熱部と、分離爪と、剥離補助部材と、を備え、定着ニップ部を通過する記録媒体上の未定着トナー像を溶融定着する。加圧回転体は、被加熱回転体に圧接されて定着ニップ部を形成する。被加熱回転体および加圧回転体の少なくとも一方は、表面に弾性層が積層された弾性ローラーである。分離爪は、弾性ローラーに近接して配置され、弾性ローラーから記録媒体を分離する。剥離補助部材はローラー状であって、弾性ローラーに所定の圧力で圧接され、弾性ローラーの表面を弾性変形させて凹部を形成する。剥離補助部材は、軸方向の少なくとも１箇所に他の部分よりも外径が大きい大径部を有する。【選択図】図３

Description

本発明は、複写機、プリンター、ファクシミリ、それらの複合機等の画像形成装置に用いる定着装置およびそれを備えた画像形成装置に関し、特に、定着部材への記録媒体の巻き付きを抑制する方法に関するものである。

画像形成装置においてトナー像を用紙に定着させるために、定着ローラーまたは定着ベルト（被加熱回転体）と加圧ローラー（加圧回転体）とが圧接してなる定着部材を備えた定着装置が広く用いられている。この定着装置では、加熱ローラーと加圧ローラーで形成される定着ニップ部に用紙を通して、トナー像に熱と圧力を加えて用紙上にトナー像を溶融定着させる。

このような定着装置では、特に画像占有率（印字率）の高い画像を印字する場合、溶融したトナーによって用紙が定着ローラーや定着ベルト、あるいは加圧ローラー（以下、定着ローラー等という）に付着して、そのまま巻き付いてしまうことがある。特に、定着ベルトを用いるベルト加熱方式の定着装置では、定着ニップ部のニップ幅を確保するために加圧ローラーの外径を大きくすることが好ましい。その場合、加圧ローラーの曲率による用紙の分離効果が小さくなり、用紙が加圧ローラーに巻き付き易くなる。

そこで、定着ローラー等に当接する分離爪を設けて用紙を剥離する構成が広く採用されている。定着ローラー等に分離爪を当接させる構成では、分離爪が当接する部分におけるローラー表面の摩耗量が他の部分に比べて大きくなる。その結果、ローラー表面（ベルト表面）が粗面となり、画像品位が低下するおそれがあった。また、離形層が摩耗して用紙の離形性が低下するため、定着ローラー等の交換周期が短くなるという問題点があった。

そこで、分離爪を用いずに定着部材への用紙の巻き付きを防止する方法が提案されており、特許文献１には、弾性層を有する定着ローラーに当接して熱を供給する外部加熱ローラーを有し、定着ローラーと加圧ローラーとの当接部の下流位置において外部加熱ローラーを定着ローラーに弾性変形を伴った状態で当接させる定着装置が開示されている。

特許文献１の定着装置では、外部加熱ローラーの当接部で定着ローラーの弾性層が弾性変形することにより部分的に曲率半径が小さくなり、トナーが多く載った用紙が定着ローラーと密着しながら搬送されても曲率半径が小さい部分で定着ローラーから分離される。

特開２００３−５５５１号公報

一枚の画像中において用紙の幅方向における画像占有率が異なる場合、印字率の高い部分ではトナーによる付着力が大きくなる。また、定着ニップ部を通過した用紙の端部の折れ（耳折れ）を抑制するために、用紙の幅方向両端の分離を優先したい場合も考えられる。特許文献１の構成では、定着ローラーに圧接される外部加熱ローラーの外径は均一であるため、曲率半径の小さい部分も定着ローラーの軸方向において一定に形成される。そのため、用紙の幅方向における分離性を調整できなかった。

本発明は、上記問題点に鑑み、弾性層を有する被加熱回転体または加圧回転体からの記録媒体の幅方向の分離性を調整可能な定着装置およびそれ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本発明の第１の構成は、被加熱回転体と、加圧回転体と、加熱部と、分離爪と、剥離補助部材と、を備え、定着ニップ部を通過する記録媒体を加熱および加圧することにより記録媒体上の未定着トナー像を溶融定着する定着装置である。加圧回転体は、被加熱回転体に圧接されて定着ニップ部を形成する。被加熱回転体および加圧回転体の少なくとも一方は、表面に弾性層が積層された弾性ローラーである。加熱部は、被加熱回転体を加熱する。分離爪は、記録媒体の挿通方向に対し定着ニップ部の下流側において弾性ローラーに近接して配置され、弾性ローラーから記録媒体を分離する。剥離補助部材はローラー状であって、記録媒体の挿通方向に対し定着ニップ部の下流側において弾性ローラーに所定の圧力で圧接され、弾性ローラーの表面を弾性変形させて凹部を形成する。剥離補助部材は、軸方向の少なくとも１箇所に他の部分よりも外径が大きい大径部を有する。

本発明の第１の構成によれば、剥離補助部材の大径部によって弾性ローラーの表面に形成される凹部の縁部では、弾性ローラーの表面の曲率半径が他の部分に比べて小さくなる。そのため、定着ニップ部を通過し、弾性ローラーに密着しながら搬送される記録媒体の先端が縁部において弾性ローラーの表面から離間し、分離爪によって弾性ローラーの表面から円滑に剥離される。従って、剥離補助部材に形成される大径部の位置によって弾性ローラーからの記録媒体の幅方向の分離性を調整することができる。

本発明の一実施形態に係る定着装置１３が搭載される画像形成装置１００の内部構造を示す概略断面図 本発明の第１実施形態に係る定着装置１３の側面断面図 図２における加圧ローラー２２と剥離補助部材３３との接触部周辺を用紙Ｓの挿通方向下流側から見た平面図 本発明の第２実施形態に係る定着装置１３に用いられる剥離補助部材３３を軸方向と垂直な方向から見た正面図 本発明の第３実施形態に係る定着装置１３における加圧ローラー２２と剥離補助部材３３との接触部周辺を用紙Ｓの挿通方向下流側から見た平面図

以下、図面を参照しながら本発明の実施形態について説明する。図１は、本発明の一実施形態に係る定着装置１３が搭載される画像形成装置１００の内部構造を示す概略断面図である。画像形成装置１００（ここではカラープリンター）本体内には４つの画像形成部Ｐａ、Ｐｂ、ＰｃおよびＰｄが、搬送方向上流側（図１では右側）から順に配設されている。これらの画像形成部Ｐａ〜Ｐｄは、異なる４色（シアン、マゼンタ、イエローおよびブラック）の画像に対応して設けられており、それぞれ帯電、露光、現像および転写の各工程によりシアン、マゼンタ、イエローおよびブラックの画像を順次形成する。

これらの画像形成部Ｐａ〜Ｐｄには、各色の可視像（トナー像）を担持する感光体ドラム（像担持体）１ａ、１ｂ、１ｃおよび１ｄが配設されている。さらに、図１において時計回り方向に回転する中間転写ベルト８が各画像形成部Ｐａ〜Ｐｄに隣接して設けられている。これらの感光体ドラム１ａ〜１ｄ上に形成されたトナー像が、各感光体ドラム１ａ〜１ｄに当接しながら移動する中間転写ベルト８上に順次一次転写されて重畳される。その後、中間転写ベルト８上に一次転写されたトナー像は、二次転写ローラー９によって記録媒体の一例としての用紙Ｓ上に二次転写される。さらに、トナー像が二次転写された用紙Ｓは、定着装置１３においてトナー像が定着された後、画像形成装置１００本体より排出される。メインモーター（図示せず）により感光体ドラム１ａ〜１ｄを図１において反時計回り方向に回転させながら、各感光体ドラム１ａ〜１ｄに対する画像形成プロセスが実行される。

トナー像が二次転写される用紙Ｓは、画像形成装置１００の本体下部に配置された用紙カセット１６内に収容されており、給紙ローラー１２ａおよびレジストローラー対１２ｂを介して二次転写ローラー９と中間転写ベルト８の駆動ローラー１１とのニップ部へと搬送される。中間転写ベルト８には誘電体樹脂製のシートが用いられ、継ぎ目を有しない（シームレス）ベルトが主に用いられる。また、二次転写ローラー９の下流側には中間転写ベルト８の表面に残存するトナー等を除去するためのブレード状のベルトクリーナー１９が配置されている。

次に、画像形成部Ｐａ〜Ｐｄについて説明する。回転可能に配設された感光体ドラム１ａ〜１ｄの周囲および下方には、感光体ドラム１ａ〜１ｄを帯電させる帯電装置２ａ、２ｂ、２ｃおよび２ｄと、各感光体ドラム１ａ〜１ｄに画像情報を露光する露光装置５と、感光体ドラム１ａ〜１ｄ上にトナー像を形成する現像装置３ａ、３ｂ、３ｃおよび３ｄと、感光体ドラム１ａ〜１ｄ上に残留した現像剤（トナー）等を除去するクリーニング装置７ａ、７ｂ、７ｃおよび７ｄが設けられている。

パソコン等の上位装置から画像データが入力されると、先ず、帯電装置２ａ〜２ｄによって感光体ドラム１ａ〜１ｄの表面を一様に帯電させる。次いで露光装置５によって画像データに応じて光照射し、各感光体ドラム１ａ〜１ｄ上に画像データに応じた静電潜像を形成する。現像装置３ａ〜３ｄには、それぞれシアン、マゼンタ、イエローおよびブラックの各色のトナーを含む二成分現像剤が所定量充填されている。なお、後述のトナー像の形成によって各現像装置３ａ〜３ｄ内に充填された二成分現像剤中のトナーの割合が規定値を下回った場合にはトナーコンテナ４ａ〜４ｄから各現像装置３ａ〜３ｄにトナーが補給される。現像剤中のトナーは、現像装置３ａ〜３ｄにより感光体ドラム１ａ〜１ｄ上に供給され、静電的に付着する。これにより、露光装置５からの露光により形成された静電潜像に応じたトナー像が形成される。

そして、一次転写ローラー６ａ〜６ｄにより一次転写ローラー６ａ〜６ｄと感光体ドラム１ａ〜１ｄとの間に所定の転写電圧で電界が付与され、感光体ドラム１ａ〜１ｄ上のシアン、マゼンタ、イエローおよびブラックのトナー像が中間転写ベルト８上に一次転写される。これらの４色の画像は、所定のフルカラー画像形成のために予め定められた所定の位置関係をもって形成される。その後、引き続き行われる新たな静電潜像の形成に備え、一次転写後に感光体ドラム１ａ〜１ｄの表面に残留したトナー等がクリーニング装置７ａ〜７ｄにより除去される。

中間転写ベルト８は、上流側の従動ローラー１０と、下流側の駆動ローラー１１とに掛け渡されており、ベルト駆動モーター（図示せず）による駆動ローラー１１の回転に伴い中間転写ベルト８が時計回り方向に回転を開始すると、用紙Ｓがレジストローラー対１２ｂから所定のタイミングで駆動ローラー１１とこれに隣接して設けられた二次転写ローラー９とのニップ部（二次転写ニップ部）へ搬送され、中間転写ベルト８上のフルカラー画像が用紙Ｓ上に二次転写される。トナー像が二次転写された用紙Ｓは定着装置１３へと搬送される。

定着装置１３に搬送された用紙Ｓは、定着ベルト２１および加圧ローラー２２（図２参照）により加熱および加圧されてトナー像が用紙Ｓの表面に定着され、所定のフルカラー画像が形成される。フルカラー画像が形成された用紙Ｓは、複数方向に分岐した分岐部１４によって搬送方向が振り分けられ、そのまま（或いは、両面搬送路１８に送られて両面に画像が形成された後に）、排出ローラー対１５によって排出トレイ１７に排出される。

図２は、本発明の第１実施形態に係る定着装置１３の側面断面図である。なお、図２の上方が定着装置１３に対する用紙挿通方向（搬送方向）の下流側であり、下方が定着装置１３に対する用紙挿通方向の上流側である。定着装置１３は、図２に示すように、定着ベルト２１（被加熱回転体）、加圧ローラー２２（加圧回転体）、加熱部２３、ニップ形成部材２４、ベルトガイド２５およびフレーム部材２６を備える。

定着ベルト２１は、定着装置１３の筐体部（図示せず）に、水平な軸芯回りに回転可能に支持される。定着ベルト２１は、無端状であって、例えば外径２０ｍｍ〜５０ｍｍの円筒形状で構成され、加圧ローラー２２とほぼ同じ軸線方向長さ（用紙Ｓの幅方向長さ）を有する。定着ベルト２１は、記録媒体である用紙Ｓの挿通方向に沿って図２の時計回り方向に回転する。

定着ベルト２１は、基材層である発熱層の外周側に弾性層、離型層が積層された積層構造を有する。発熱層は、例えば厚さ３０μｍ〜５０μｍのニッケル等の金属製フィルムや、例えば銅、銀、アルミニウム等の金属粉末を混入した厚さ５０μｍ〜１００μｍのポリイミドフィルムで構成される。弾性層は、例えば厚さ１００μｍ〜５００μｍのシリコンゴム等で構成される。離型層は、例えば厚さ３０μｍ〜５０μｍの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）等のフッ素系樹脂で構成される。

加圧ローラー２２は、定着装置１３の筐体部に、水平な軸線回りに回転可能に支持される。加圧ローラー２２は円柱形状であり、定着ベルト２１とほぼ同じ軸線方向長さ（用紙Ｓの幅方向長さ）を有する。加圧ローラー２２には、不図示の加圧機構によって、定着ベルト２１に向けて所定の圧力が付与される。加圧ローラー２２の外周面は、定着ベルト２１を介してニップ形成部材２４を押圧することにより、定着ベルト２１の外周面に圧接されて定着ニップ部Ｎを形成する。

加圧ローラー２２は、不図示のモーターを含む駆動源に連結され、当該モーターから動力を得て、図２において反時計回り方向に回転する。加圧ローラー２２は、定着ベルト２１の外周面に接触し、定着ベルト２１に時計回り方向の回転駆動力を付与する。

加圧ローラー２２は、芯金２２ａの外周側に弾性層２２ｂが積層され、弾性層２２ｂの表面に離型層（図示せず）が積層された積層構造を有する。芯金２２ａは、例えば直径２０ｍｍ程度のアルミニウム等の金属で構成される。弾性層２２ｂは、例えば厚さ８ｍｍ程度のシリコンゴム等で構成される。離型層は、例えば厚さ１０μｍ〜５０μｍ程度のＰＦＡ等のフッ素系樹脂で構成される。

加熱部２３は、定着ベルト２１に対して加圧ローラー２２が配置された側とは反対側の領域に、所定の間隙を隔てて定着ベルト２１の外周面に対向配置される。加熱部２３は、定着ベルト２１の軸線方向（用紙Ｓの幅方向、図２の紙面と垂直な方向）に沿って、定着ベルト２１よりもやや長く延びる。加熱部２３は、定着ベルト２１の発熱層を誘導加熱によって発熱させることで、定着ベルト２１を加熱する。

加熱部２３は、励磁コイル２３ａと、不図示の保持部材、コア等と、を備える。励磁コイル２３ａおよびコアは、保持部材によって所定位置に保持される。励磁コイル２３ａは、複数本の導線を束ねたリッツ線で構成され、定着ベルト２１の軸線方向に沿って延びるように巻き回されている。励磁コイル２３ａは、定着ベルト２１の周方向において、定着ベルト２１の外周面に沿って円弧形状に構成される。

ニップ形成部材２４は、定着ベルト２１を隔てて加圧ローラー２２と対向して定着ベルト２１の内側に配置される。ニップ形成部材２４は、定着ベルト２１の内周面に接触し、定着ベルト２１と加圧ローラー２２との間に定着ニップ部Ｎを形成する。

ニップ形成部材２４は、定着ベルト２１の軸線方向（図２の紙面と垂直な方向）に沿って、定着ベルト２１とほぼ同じ長さで延びる略直方体形状を有する。ニップ形成部材２４は、例えばアルミニウム等の金属や、液晶ポリマー等の耐熱性樹脂で構成される基材を有する。ニップ形成部材２４は、当該基材の定着ベルト２１との対向側に、例えばエラストマー、シリコンゴム等で構成される弾性層を有する構成であってもよい。さらに、ニップ形成部材２４は、定着ベルト２１との対向領域に、例えばＰＦＡ等のフッ素系樹脂で構成されたシート材（離型層）を有する。シート材は、定着ニップ部Ｎにおいて定着ベルト２１の内周面に接触し、定着ニップ部Ｎよりも定着ベルト２１の回転方向上流側および下流側の、定着ベルト２１とは接触しない領域まで延びる。

ベルトガイド２５は、定着ベルト２１を隔てて加熱部２３と対向して定着ベルト２１の内側に配置される。ベルトガイド２５は、定着ニップ部Ｎ以外の定着ベルト２１の内周面に接触し、定着ベルト２１を内側から支持する。ベルトガイド２５は、定着ベルト２１の軸線方向に沿って、定着ベルト２１とほぼ同じ長さで延びる板金で構成される。ベルトガイド２５は、例えば厚さ０．１ｍｍ〜０．５ｍｍのＳＵＳ４３０等の弾性を有する磁性金属で構成される。ベルトガイド２５は、接触部２５ａおよび接続部２５ｂを備える。

接触部２５ａは、定着ベルト２１の径方向中心部を隔てて、定着ニップ部Ｎの反対側に配置される。接触部２５ａは、定着ベルト２１の内周面に沿って円弧状に湾曲する。接触部２５ａは、外周面のほぼ全域に亘って定着ベルト２１の内周面に接触する。接触部２５ａは、定着ベルト２１を隔てて励磁コイル２３ａと対向する。

接続部２５ｂは、定着ベルト２１の回転方向に対して接触部２５ａの下流側に配置される。接続部２５ｂは、接触部２５ａの周方向一端部に連結される。接続部２５ｂは、接触部２５ａの周方向一端部から定着ベルト２１の径方向内側に向かって屈曲して延び、さらにフレーム部材２６に隣接して定着ニップ部Ｎに向かって屈曲する。接続部２５ｂは、定着ベルト２１と接触しない。

フレーム部材２６は、定着ベルト２１の径方向略中心部であって、ベルトガイド２５の接触部２５ａと、ニップ形成部材２４との間に配置される。フレーム部材２６は、定着ベルト２１の軸線方向に沿って、定着ベルト２１よりもやや長く延びる。

フレーム部材２６は、定着装置１３の筐体部に支持されており、ニップ形成部材２４およびベルトガイド２５を保持する。ニップ形成部材２４は、フレーム部材２６の、定着ニップ部Ｎと対向するニップ側壁部２６ａに固定される。ベルトガイド２５の接続部２５ｂは、フレーム部材２６の、定着ニップ部Ｎの定着ベルト２１の回転方向上流側の側壁部２６ｂに固定される。

用紙挿通方向に対し定着ニップ部Ｎの上流側（図２の下側）には、定着進入ガイド２７が配置されている。定着進入ガイド２７は、二次転写ニップ部（図１参照）を通過した用紙Ｓを定着ニップ部Ｎに案内する。

用紙挿通方向に対し定着ニップ部Ｎの下流側（図２の上側）には、定着側分離爪３０、加圧側分離爪３１、剥離補助部材３３が配置されている。定着側分離爪３０は、定着処理後の用紙Ｓを定着ベルト２１の表面から分離する部材である。定着側分離爪３０は、先端部を定着ベルト２１の回転方向に対し上流側に向けて（カウンター方向に）、先端部が定着ベルト２１の外周面に近接するように所定の角度で配置されている。

加圧側分離爪３１は、定着処理後の用紙Ｓを加圧ローラー２２の表面から分離する部材である。加圧側分離爪３１は、先端部を加圧ローラー２２の回転方向に対し上流側に向けて（カウンター方向に）、先端部が加圧ローラー２２の外周面に近接するように所定の角度で配置されている。

剥離補助部材３３は、加圧ローラー２２の表面に所定の圧力で圧接されるローラー状の部材である。剥離補助部材３３は、加圧ローラー２２の表面を弾性変形させて凹部４０ａ〜４０ｃ（図３参照）を形成することにより、加圧ローラー２２の表面からの用紙Ｓの剥離を補助する。

図３は、図２における加圧ローラー２２と剥離補助部材３３との接触部周辺を用紙Ｓの挿通方向下流側（図２の上側）から見た平面図である。図３に示すように、加圧側分離爪３１は加圧ローラー２２の軸方向（図３の左右方向）に沿って複数箇所（ここでは５箇所）に配置されている。なお、ここでは図示しないが、定着側分離爪３０（図２参照）も定着ベルト２１の軸方向（図３の左右方向）に沿って複数箇所に配置されている。

剥離補助部材３３は、加圧ローラー２２の軸線方向に沿って、弾性層２２ｂよりもやや長く延びるローラー状である。剥離補助部材３３は、アルミニウム等の金属、または耐熱樹脂により形成されている。剥離補助部材３３の外周面は、離型性を高めるためにＰＦＡ等のフッ素系樹脂の被覆材で被覆されている。

剥離補助部材３３の両端部は、それぞれ軸受部３５の一端部に回転可能に支持されている。軸受部３５の他端部は圧縮バネ３７によって加圧ローラー２２側に付勢されており、剥離補助部材３３は圧縮バネ３７の付勢力によって加圧ローラー２２に所定の圧力で圧接されている。圧縮バネ３７の上部には偏芯カム３８が配置されている。偏芯カム３８を回転させることで、圧縮バネ３７の圧縮長を可変させて加圧ローラー２２に対する剥離補助部材３３の圧接力の軸方向におけるバランスを調整する。

図３に示すように、剥離補助部材３３は軸方向の中央部に他の部分に比べて外径が大きい大径部３３ａを有する。これにより、剥離補助部材３３を加圧ローラー２２に圧接したとき、軸方向に３箇所の凹部４０ａ〜４０ｃが形成される。

このとき、図２に示すように、凹部４０ａ〜４０ｃの周縁部のうち、加圧ローラー２２の回転方向に対し上流側の縁部Ｅが加圧側分離爪３１の先端部近傍に形成されるように、加圧ローラー２２の周方向に対して剥離補助部材３３の位置を決定する。

凹部４０ａ〜４０ｃの縁部Ｅでは、加圧ローラー２２の表面の曲率半径が部分的に小さくなる。そのため、定着ニップ部Ｎを通過し、加圧ローラー２２に密着しながら搬送される用紙Ｓの先端が縁部Ｅにおいて加圧ローラー２２の表面から浮き上がる（曲率分離）。そして、縁部Ｅの近傍に位置する加圧側分離爪３１の先端部が用紙Ｓの先端と加圧ローラー２２との間に入り込み、用紙Ｓが加圧ローラー２２の表面から円滑に剥離される。

ところで、用紙Ｓ上の画像占有率は、一般的に用紙Ｓの幅方向中央部において大きく、端部において小さくなる。また、加熱部２３によって定着ベルト２１の加熱が開始される際、定着ベルト２１の幅方向の中央部は両端部に比べて熱が籠り易く温度が上昇し易い。用紙Ｓの挿通に伴い定着ベルト２１の幅方向の温度分布は均一化されていくが、用紙Ｓの挿通開始時は用紙Ｓの幅方向中央部においてトナーが溶融され易くなる。そのため、加圧ローラー２２の軸方向中央部は両端部において用紙Ｓの分離性が低下する。

そこで本実施形態では、剥離補助部材３３の軸方向中央部に大径部３３ａを形成することによって、加圧ローラー２２の軸方向中央部に形成される凹部４０ｂが、凹部４０ａ、４０ｃに比べて深くなるようにしている。これにより、凹部４０ｂの縁部Ｅの曲率半径が凹部４０ａ、４０ｃの縁部Ｐに比べて小さくなるため、加圧ローラー２２の軸方向中央部における用紙Ｓの剥離性（分離性）をさらに向上させることができる。

また、大径部３３ａとそれ以外の部分との境界に段差が存在すると、加圧ローラー２２の弾性層２２ｂが段差によって損傷するおそれがある。そのため、大径部３３ａは、剥離補助部材３３の軸方向端部に向かうにつれて連続的に（なだらかに）外径が小さくなる段差のない形状が好ましい。

なお、本実施形態では剥離補助部材３３の軸方向中央部の１箇所に大径部３３ａを形成したが、例えば剥離補助部材３３の軸方向の２箇所以上に大径部３３ａを形成してもよい。大径部３３ａの数や外径、軸方向の形成範囲等は、通紙される用紙Ｓのサイズや加熱部２３の出力範囲等に応じて任意に設定可能である。

図４は、本発明の第２実施形態に係る定着装置１３における加圧ローラー２２と剥離補助部材３３との接触部周辺を用紙Ｓの挿通方向下流側から見た平面図である。本実施形態では、剥離補助部材３３の軸方向両端部に大径部３３ａが形成されている。大径部３３ａは、軸方向端部に向かうにつれて連続的に（なだらかに）外径が大きくなっている。定着装置１３の他の部分の構成は第１実施形態と同様である。

本実施形態によれば、剥離補助部材３３の軸方向両端部に大径部３３ａを形成することによって、加圧ローラー２２の両端部に形成される凹部４０ａ、４０ｃは軸方向中央部に形成される凹部４０ｂに比べて深くなっている。

本実施形態の構成とすることで、加圧ローラー２２の軸方向両端部における用紙Ｓの剥離性（分離性）が向上する。従って、定着ニップ部Ｎを通過した用紙Ｓの端部の折れ（耳折れ）を抑制するために用紙Ｓの幅方向両端の分離を優先したい場合に、特に有効な実施形態である。

図５は、本発明の第３実施形態に係る定着装置１３における加圧ローラー２２と剥離補助部材３３との接触部周辺を用紙Ｓの挿通方向下流側から見た平面図である。本実施形態では、分離爪３１ａが加圧ローラー２２の軸方向の３箇所に等間隔で配置されている。剥離補助部材３３は、各分離爪３１の間の２箇所に大径部３３ａが形成されている。定着装置１３の他の部分の構成は第１実施形態と同様である。

本実施形態によれば、加圧ローラー２２の軸方向の複数個所に配置された分離爪３１の間に剥離補助部材３３の大径部３３ａを配置することによって、各分離爪３１の間に形成される凹部４０ａ、４０ｂが他の部分に比べて深くなっている。従って、分離爪３１が配置されておらず分離効果が十分でない各分離爪３１の間における用紙Ｓの分離性を向上させることができる。

その他、本発明は上記各実施形態に限定されず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。例えば、上記各実施形態においては、被加熱回転体として無端状の定着ベルト２１を備えたベルト加熱方式の定着装置１３を例示したが、例えば定着ローラー等の、定着ベルト２１以外の被加熱回転体を備えた定着装置にも全く同様に適用できるのはもちろんである。また、加熱部２３も励磁コイルとコアとを備える誘導加熱方式に限らず、例えばハロゲンヒーターとすることもできる。

また、定着ローラーが表面に弾性層を有する構成であれば、剥離補助部材３３を定着ローラーに圧接させて定着ローラーの表面に凹部を形成することにより、定着ローラーからの用紙Ｓの剥離性（分離性）を向上させることもできる。

また、上記各実施形態で示したような、用紙Ｓが定着ニップ部Ｎを下方から上方に向かって通過する垂直搬送式の定着装置１３では、用紙Ｓに加わる重力の方向が剥離方向と異なるため、加圧ローラー２２からの用紙Ｓの剥離時に重力の作用が期待できない。そのため、剥離補助部材３３によって剥離を補助することは特に有効である。但し、用紙Ｓが定着ニップ部Ｎを水平に通過する水平搬送式の定着装置においても本発明を同様に適用可能である。

また、画像形成装置１００は図１に示したようなタンデム型のカラープリンターに限らず、モノクロ複写機やデジタル複合機、ファクシミリやレーザープリンター等、定着装置を備えた種々の画像形成装置に適用可能である。

本発明は、被加熱回転体と加圧部材で形成される定着ニップ部に記録媒体を挿通して、トナー像に熱と圧力を加えて記録媒体上にトナー像を溶融定着させる定着装置に利用可能である。本発明の利用により、被加熱回転体または加圧回転体からの記録媒体の分離を確実に行うことができ、且つ、画像品質の低下も抑制可能な定着装置およびそれを備えた画像形成装置を提供することができる。

１３ 定着装置
２１ 定着ベルト（被加熱回転体）
２２ 加圧ローラー（加圧回転体、弾性ローラー）
２２ａ 芯金
２２ｂ 弾性層
２３ 加熱部
２４ ニップ形成部材
２５ ベルトガイド
２６ フレーム部材
３０ 定着側分離爪
３１ 加圧側分離爪
３３ 剥離補助部材
３３ａ 大径部
３５ 軸受部
３７ 圧縮バネ
４０ａ〜４０ｃ 凹部
１００ 画像形成装置
Ｎ 定着ニップ部
Ｅ 縁部（凹部）
Ｓ 用紙（記録媒体）

Claims (9)

1. 被加熱回転体と、
   前記被加熱回転体に圧接されて定着ニップ部を形成する加圧回転体と、
   前記被加熱回転体を加熱する加熱部と、
   を備え、前記定着ニップ部を通過する記録媒体を加熱および加圧することにより前記記録媒体上の未定着トナー像を溶融定着する定着装置において、
   前記被加熱回転体および前記加圧回転体の少なくとも一方は、表面に弾性層が積層された弾性ローラーであり、
   前記記録媒体の挿通方向に対し前記定着ニップ部の下流側には、
   前記弾性ローラーに近接して配置され、前記弾性ローラーから前記記録媒体を分離する分離爪と、
   前記弾性ローラーに所定の圧力で圧接され、前記弾性ローラーの表面を弾性変形させて凹部を形成するローラー状の剥離補助部材と、
   が配置されており、
   前記剥離補助部材は、軸方向の少なくとも１箇所に他の部分よりも外径が大きい大径部を有することを特徴とする定着装置。
2. 前記剥離補助部材は、軸方向の中央部に前記大径部を有することを特徴とする請求項１に記載の定着装置。
3. 前記剥離補助部材は、軸方向の両端部に前記大径部を有することを特徴とする請求項１に記載の定着装置。
4. 前記分離爪は、前記弾性ローラーの軸方向に沿って複数箇所に配置されており、前記剥離補助部材は、軸方向において複数の前記分離爪の間に前記大径部が配置されることを特徴とする請求項１に記載の定着装置。
5. 前記大径部は、前記剥離補助部材の軸方向に沿って連続的に外径が変化することを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の定着装置。
6. 前記剥離補助部材は、前記剥離補助部材によって形成される前記凹部の周縁部のうち、前記弾性ローラーの回転方向に対し上流側の縁部が前記分離爪の先端部近傍に位置するように、前記弾性ローラーの周方向に対して位置決めされることを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれかに記載の定着装置。
7. 前記剥離補助部材は、外周面がフッ素系樹脂材料で被覆されていることを特徴とする請求項１乃至請求項６のいずれかに記載の定着装置。
8. 前記挿通方向が前記定着ニップ部の下方から上方に向かう垂直搬送式であることを特徴とする請求項１乃至請求項７のいずれかに記載の定着装置。
9. 請求項１乃至請求項８のいずれかに記載の定着装置を備えた画像形成装置。

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