(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2024-06-03
(45)【発行日】2024-06-11
(54)【発明の名称】定着装置及び画像形成装置
(51)【国際特許分類】
G03G 15/20 20060101AFI20240604BHJP
【ＦＩ】
G03G15/20 530
【請求項の数】
8
(21)【出願番号】P 2022551953
(86)(22)【出願日】2021-09-17
(86)【国際出願番号】 JP2021034324
(87)【国際公開番号】W WO2022065234
(87)【国際公開日】2022-03-31
【審査請求日】2023-03-17
(31)【優先権主張番号】P 2020161169
(32)【優先日】2020-09-25
(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP
(73)【特許権者】
【識別番号】000006150
【氏名又は名称】京セラドキュメントソリューションズ株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100111202
【弁理士】
【氏名又は名称】北村 周彦
(72)【発明者】
【氏名】武内 利充
【審査官】小池 俊次
(56)【参考文献】
【文献】特開２００２－３５７９７５（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｇ０３Ｇ １５／２０
Ｇ０３Ｇ １５／１４
Ｇ０３Ｇ ２１／１６
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
トナー像が形成された記録媒体を加熱する回転可能な定着部材と、前記定着部材に接触して前記記録媒体が挟持搬送される加圧領域を形成する加圧部材と、
前記定着部材の表面に接触可能に設けられ、定着動作中には前記定着部材の表面に接触して前記記録媒体を前記定着部材から分離する分離爪と、
前記分離爪を、前記定着部材の回転軸方向に移動させる移動機構と、を備え、
前記移動機構は、
前記定着部材の回転に伴って上下方向に沿った支軸を中心として回転するスラストギアと、
前記スラストギアの下面に形成された突起と、
前記スラストギアの下方に配置され、前記支軸を中心として回転するスラストカムと、
前記スラストカムの上面の、前記支軸を中心とした前記突起の回転軌跡上に形成されて、前記突起が嵌合可能な孔と、
前記分離爪を前記回転軸方向に沿って前記スラストカムに押し付けるように付勢する付勢部材と、を備え、
前記定着部材の組立時には、前記スラストギアの前記突起が、前記スラストカムの上面の前記孔以外の部分に乗り、前記分離爪が前記回転軸方向において初期位置に固定され、
遅くとも前記定着動作の開始時に前記スラストギアが回転して前記突起が前記スラストカムの上面を前記回転軌跡に沿って移動して前記孔に嵌合すると、前記スラストギアと前記スラストカムとが係合して、前記スラストカムが前記支軸を中心として回転し、前記分離爪が前記回転軸方向へ移動することを特徴とする記載の定着装置。
【請求項3】
前記移動機構は、前記定着部材を回転させるモーターの出力ギアと噛み合うウォームギアを更に備え、
前記スラストギアは前記ウォームギアと噛み合うことを特徴とする請求項１に記載の定着装置。
【請求項5】
前記分離爪は、前記定着動作中に前記定着部材の表面に接触する爪本体と、
前記爪本体が前記定着部材の表面に接触する姿勢と前記定着部材の表面から離間する姿勢とに回動可能に支持される軸と、
前記爪本体を前記定着部材の表面に接触する方向に付勢する付勢部材と、を備え、
前記移動機構は、
上下方向に移動可能に支持され、前記爪本体を下方に押し下げることで該爪本体を前記定着部材の表面から離間する方向に回動させる解除部材と、
前記解除部材の一端が載置される高載置面と低載置面とを有し、上下方向に沿った回転軸を中心として回転する解除ギアと、を更に備え、
前記定着部材の組立時には、前記解除部材の一端部が前記解除ギアの前記低載置面に載置されて、前記解除部材が前記爪本体を押し下げて該爪本体を前記定着部材の表面から離間させ、
遅くとも前記定着動作の開始時には、前記解除ギアの回転によって前記解除部材の一端部が前記解除ギアの前記低載置面から前記高載置面に相対的に移動し、該解除部材が上方に移動して前記爪本体から離間し、前記爪本体が前記付勢部材で付勢されて前記定着部材の表面に接触することを特徴とする請求項４に記載の定着装置。
【請求項8】
前記スラストカムと係合して該スラストカムの回転を規制する規制部を備え、前記スラストカムが前記規制部と係合して前記スラストカムの回転を規制する力は、前記スラストカムが前記スラストギアと係合して前記スラストギアが前記スラストカムを回転させる力よりも小さいことを特徴とする請求項１に記載の定着装置。
【請求項9】
記録媒体にトナー像を形成する画像形成部と、前記トナー像を前記記録媒体に定着する請求項１に記載の定着装置と、を備えることを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、記録媒体にトナー像を定着させる定着装置及びこの定着装置を備えた画像形成装置に関する。
【背景技術】
【0002】
複写機やプリンター、複合機等の電子写真方式の画像形成装置は、用紙等の記録媒体にトナー像を定着させる定着装置を備えている。定着装置は、ハロゲンヒーター等の加熱源によって加熱された定着ローラーと、定着ローラーに接触して加圧領域を形成する加圧ローラーとを備える。トナー像が形成された記録媒体が加圧領域に搬送されると、トナー像が加熱されて溶融し記録媒体に定着される。また、定着ローラーには、記録媒体を分離するための分離爪が一定の荷重で接触している。
【0003】
定着ローラーは、金属製の薄肉管で形成されている。薄肉管の外周面には、樹脂層やコーティング層が形成されて、トナーの付着を防止して離形性を高めたり帯電の抑制を行ったりしている。
【0004】
近年では、省エネを考慮して低融点のポリエステルトナーが使用される場合がある。この場合、初期の段階では、定着ローラーは良好なトナー離形性を維持しているが、耐久使用されると、トナーに含まれるワックスや紙粉が定着ローラーの表面に付着し、トナー離形性が劣化する。この現象は、定着温度が高い場合により顕著に発生する。また、間欠印字の際等、加圧ローラーの温度が上昇した場合は、低い温度でもトナー離形性が劣化する。
【0005】
定着ローラーの離形性を向上させるために、樹脂層に含まれる耐摩耗剤の量が減らされる場合がある。しかし、この場合、耐久性が低下するため、繰り返し使用時にはコーティング層が分離爪で摩耗し、摩耗した箇所にトナーが付着して画像不良が生じることがある。
【0006】
そこで、下記の特許文献に記載されているように、分離爪を定着部材の回転軸方向に移動（スラスト動作）させて、分離爪によるコーティング層の摩耗を抑制している。例えば、特許文献１には、カムを使用して、分離部材（分離爪）を定着ローラーの軸方向に移動させる定着装置が記載されている。定着ローラーの回転数が所定回数以上になった場合に、カムが駆動されるようになっている。また、特許文献２には、定着ローラーの駆動力を利用して剥離部材（分離爪）を定着ローラーの軸方向に移動させる定着装置が記載されている。また、特許文献３には、処理枚数に応じて剥離爪（分離爪）の位置を変化させる定着装置が記載されている。さらに、特許文献４には、累積駆動時間又は印字枚数が所定の値に達すると、分離爪を移動させる定着装置が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0007】
【文献】実開平５－８５７４号公報
【文献】特開２００２－３５７９７５号公報
【文献】特開２００６－３３９６１８号公報
【文献】特開２０１８－１２４５０５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0008】
分離爪の先端に傷があったり金属等の異物が付着していたりした場合、分離爪の組立直後に、定着ローラーの表面に微小な傷が発生することがある。上記特許文献に記載されているように分離爪をスラスト動作させる定着装置において、例えば、定着装置の組立直後から分離爪がスラスト動作する場合には、分離爪の傷や付着した異物が、スラスト動作の範囲に亘って定着部材の表面に微小な傷を発生させてしまう。このように定着ローラーの表面の広い範囲に傷が発生した場合、記録媒体上に定着される画像のベタ領域やハーフトーン領域が光の干渉で白く見えるような現象（画像白筋）が発生してしまう。
【0009】
一方で、特許文献１、３、４に記載されているように、定着ローラーの回転数が所定回数以上になった場合等、定着動作を開始してからある程度時間が経過した後で分離爪がスラスト動作する場合は、定着ローラーと分離爪との接触位置がある程度の時間変化しないため、印字動作が繰り返されることで、傷の深さが深くなる。すると、定着ローラーの離形層が剥がれて離形性が低下し、トナーが付着してしまう。
【0010】
そこで、本発明は上記事情を考慮し、分離爪の組立直後の定着ローラー表面の傷の拡がりを抑えて画像不良を防止すると共に、定着部材の耐久性及び良好な画像品質を維持する定着装置及び画像形成装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0011】
本発明の定着装置は、トナー像が形成された記録媒体を加熱する回転可能な定着部材と、前記定着部材に接触して前記記録媒体が挟持搬送される加圧領域を形成する加圧部材と、前記定着部材の表面に接触可能に設けられ、定着動作時には前記定着部材の表面に接触して前記記録媒体を前記定着部材から分離する分離爪と、前記分離爪を、前記定着部材の回転軸方向に移動させる移動機構と、を備え、前記移動機構は、前記定着部材の組立時には、前記分離爪を前記回転軸方向において初期位置に固定し、遅くとも前記定着動作の開始時には、前記分離爪を前記回転軸方向へ移動させることを特徴とする。
【0012】
本発明の画像形成装置は、記録媒体にトナー像を形成する画像形成部と、前記トナー像を前記記録媒体に定着する前記定着装置と、を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【0013】
本発明によれば、定着部材の使用開始直後の表面の傷の拡がりを抑えて画像不良を防止すると共に、定着部材の耐久性及び良好な画像品質を維持することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【0014】
【図1】本発明の一実施形態に係る画像形成装置の内部構成を模式的に示す正面図である。
【図2】本発明の一実施形態に係る定着装置を模式的に示す断面図である。
【図3】本発明の一実施形態に係る定着装置の分離爪と移動機構とを示す側面図である。
【図4】本発明の一実施形態に係る定着装置において、移動機構のスラストギアとスラストカムとを示す斜視図である。
【図5A】本発明の一実施形態に係る定着装置の移動機構において、係合前のスラストギアとスラストカムとを示す図である。
【図5B】本発明の一実施形態に係る定着装置の移動機構において、係合時のスラストギアとスラストカムとを示す図である。
【図6A】本発明の他の実施形態に係る定着装置において、分離爪が定着ローラーから離間した状態での移動機構を模式的に示す平面図である。
【図6B】本発明の他の実施形態に係る定着装置において、分離爪が定着ローラーから離間した状態での移動機構を模式的に示す側面図である。
【図7A】本発明の他の実施形態に係る定着装置において、分離爪が定着ローラーに接触した状態での移動機構を模式的に示す平面図である。
【図7B】本発明の他の実施形態に係る定着装置において、分離爪が定着ローラーに接触した状態での移動機構を模式的に示す平面図である。
【図8A】本発明の他の実施形態に係る定着装置において、定着ローラーの表面から離間する方向に回動した爪本体を示す図である。
【図8B】本発明の他の実施形態に係る定着装置において、定着ローラーの表面に接触する方向に回動した爪本体を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【0015】
以下、図面を参照しつつ、本発明の実施形態に係る定着装置及び画像形成装置について説明する。
【0016】
まず、図１を参照して、本発明の実施形態に係る画像形成装置１について説明する。図１は、画像形成装置１の内部構成を模式的に示す正面図である。以降の説明において、図１の紙面手前側を画像形成装置１の前側とする。各図に記されるＦｒ、Ｒｒ、Ｌ、Ｒは、画像形成装置１の前側、後側、左側、右側をそれぞれ示す。
【0017】
画像形成装置１は、中空部を有する箱型形状の筐体２を備える。筐体２の中空部には、記録媒体としての用紙が収容される給紙カセット３と、給紙カセット３から用紙を給紙する給紙装置５と、用紙にトナー像を形成する画像形成部７と、トナー像を用紙に定着する定着装置９と、トナーが定着された用紙を排出する排出装置１１と、が収容されている。また、筐体２の上面には、用紙の排出口１３と、排出口１３から排出された用紙が積載される排紙トレイ１５と、が形成されている。
【0018】
給紙カセット３は、中空部の下部に、前後方向に沿って着脱可能に収容されている。給紙装置５は、給紙カセット３の右上方に配置されている。画像形成部７は、中空部の中央部に設けられて、回転可能な感光体ドラム１９と、感光体ドラム１９の周囲に、感光体ドラム１９の回転方向に沿って配置された、帯電器２１と、現像装置２３と、転写ローラー２５と、クリーニング装置２７と、を備えている。さらに、画像形成部７は、露光装置２９と、現像装置２３に接続するトナーコンテナ３１と、を備えている。定着装置９は、画像形成部７の左側に配置されている。排出装置１１は、定着装置９の上方において、排出口１３の内側に配置されている。
【0019】
さらに、筐体２の中空部には、用紙の搬送路３３が形成されている。搬送路３３は、給紙装置５から、感光体ドラム１９と転写ローラー２５との間の転写ニップと、定着装置９と、排出装置１１と、を通って排出口１３まで形成されている。以降の説明において、上流側及び下流側は、搬送路３３に沿う用紙の搬送方向における上流側及び下流側を示す。搬送路３３には、給紙装置５の下流側に中間搬送ローラー対３５が配置され、中間搬送ローラー対３５と転写ニップとの間にレジストローラー対３７が配置されている。
【0020】
次に、このような構成を備えた画像形成装置１の画像形成動作について説明する。画像形成装置１に、外部のコンピューター等から画像データが入力され、印刷開始の指示がなされると、先ず、画像形成部７において、感光体ドラム１９の表面が、帯電器２１によって帯電された後、露光装置２９によって画像データに基づいて露光され、感光体ドラム１９の表面に静電潜像が形成される。この静電潜像は、現像装置２３によってトナーによりトナー像に現像される。
【0021】
一方、給紙カセット３に収納された用紙は、給紙装置５によって搬送路３３に給紙され、中間搬送ローラー対３５によって搬送路３３に沿って搬送される。さらに、用紙は、レジストローラー対３７によって所定のタイミングで転写ニップへと搬送され、転写ニップにおいて感光体ドラム１９上のトナー像が用紙に転写される。トナー像を転写された用紙は、定着装置９へと搬送され、定着装置９によって用紙にトナー像が定着される。トナー像が定着された用紙は、排出装置１１から排出口１３を通って排紙トレイ１５に排出される。なお、画像形成部７において、感光体ドラム１９上に残留したトナーは、クリーニング装置２７によって回収される。
【0022】
【0023】
定着装置９は、回転可能な定着部材としての定着ローラー４１と、定着ローラー４１に接触して用紙が挟持搬送される加圧領域Ｎを形成する加圧部材としての加圧ローラー４３と、定着ローラー４１を加熱する熱源４５と、定着ローラー４１の表面に接触して用紙を定着ローラー４１から分離する分離爪４７と、分離爪４７を定着ローラー４１の回転軸方向に移動させる移動機構４９（図３参照）と、これらが収容されるハウジング５１と、を備えている。
【0024】
ハウジング５１は、前後方向に長い略直方体状の中空部を有する箱状に形成されている。ハウジング５１の右側壁には、用紙の入口５１ａが形成され、ハウジング５１の左側壁には、用紙の出口５１ｂが形成されている。入口５１ａと出口５１ｂとの間に用紙の搬送路３３が形成されている。
【0025】
定着ローラー４１は、円筒状に形成され、例えば、円筒状の芯金と、芯金を被覆する離型層と、を有している。芯金は、例えば、アルミニウムや鉄等の金属製の外径３０ｍｍの薄肉管で形成される。離型層は、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）やＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）等のフッ素樹脂で形成されている。離型層は、例えば、耐久性を向上させるために、耐摩耗材（例えば、炭化ケイ素）を混入したフッ素樹脂で形成されている。なお、離形層は、離型性を向上させるために、耐摩耗材を減らしたりなくしたりしてよい。また、芯金と離型層との間に弾性層を積層してもよい。定着ローラー４１は、用紙の皺を抑えるために、両端から中央へと外径が小さくなる逆クラウン形状に形成される。
【0026】
定着ローラー４１は、ハウジング５１の中空部の搬送路３３よりも上方に配置されている。定着ローラー４１の両端部は、ハウジング５１の前後の側壁に回転可能に支持されている。定着ローラー４１の外周面の後端部には、周方向に沿って駆動ギア（図示省略）が形成されている。駆動ギアは、モーター（図示省略）の出力ギアに噛み合っている。モーターが駆動されて出力ギアが回転することでと、定着ローラー４１が、前後方向に沿った回転軸を中心として回転する。
【0027】
また、ハウジング５１には、定着ローラー４１の温度を計測する接触型サーミスタ５３及び非接触型サーミスタ５５が備えられている。非接触サーミスタ５５は、定着ローラー４１の回転軸方向の中央部の温度を計測し、接触型サーミスタ５３は、最大幅の用紙の通紙領域の回転軸方向の外側の非通紙領域の温度を計測する。
【0028】
加圧ローラー４３は、円柱状に形成され、例えば、円柱状の芯金と、芯金の周囲に設けられる弾性層と、弾性層を被覆する離型層と、を有している。芯金は、例えば、ステンレスや鉄等の金属によって形成され、外径は例えば１２ｍｍである。弾性層は、例えば、シリコーンゴムやシリコーンスポンジによって形成され、厚さは例えば９ｍｍである。離型層は、例えばＰＦＡ等のフッ素系樹脂によって形成される。
【0029】
加圧ローラー４３は、ハウジング５１の中空部の搬送路３３よりも下方に、定着ローラー４１と平行に配置されている。加圧ローラー４３の両端部は、ハウジング５１の前後の側壁に回転可能に支持される。加圧ローラー４３は定着ローラー４１に接触して、両者間に加圧領域Ｎを形成している。定着ローラー４１が回転することで、加圧ローラー４３が定着ローラー４１に従動して、定着ローラー４１とは反対の方向に回転する。
【0030】
熱源４５は、第１ハロゲンヒーター５７と、第２ハロゲンヒーター５９と、を有している。第１及び第２ハロゲンヒーター５７、５９は、通電されることで発熱する。第１ハロゲンヒーター５７は、出力が６００Ｗで、搬送方向と直交する用紙幅方向の中央を加熱する。第２ハロゲンヒーター５９は、出力が４００Ｗで、用紙幅方向の両端部を加熱する。両ハロゲンヒーター５７、５９は、定着ローラー４１の中空部に配置されて、ハウジング５１に支持されている。第１ハロゲンヒーター５７は第２ハロゲンヒーター５９よりも上流側に配置されている。第１、第２ハロゲンヒーター５７、５９は、接触型サーミスタ５３及び非接触型サーミスタ５５で計測された温度に基づいて駆動され、定着ローラー４１を適宜な温度に加熱する。
【0031】
また、ハウジング５１には、用紙検知センサー６１が備えられている。用紙検知センサー６１は、加圧領域Ｎの下流側に配置されて、加圧領域Ｎを通過した用紙を検知する。センサー６１が適宜なタイミングでオン及びオフされることで、用紙が適切に加圧領域Ｎを通過したことが判定される。
【0032】
次に、図２と、図３及び図４を参照して、分離爪４７と移動機構４９とについて説明する。図３は分離爪４７と移動機構４９とを示す側面図、図４はスラストギア８１とスラストカム８３とを示す斜視図である。なお、図３は分離爪４７と移動機構４９との位置関係が模式的に示されている。
【0033】
図３に示されるように、分離爪４７は、軸７１と、軸７１に支持される複数個（この例では４個）の爪本体７３と、を有している。軸７１には、所定の間隔を開けて４個のホルダー部７５が設けられている。各ホルダー部７５には、軸７１と平行な揺動軸７５ａが備えられている。
【0034】
各爪本体７３は、軸７１の軸方向に沿った所定の幅を有する、軸７１と交差する方向に長い板片である。爪本体７３は、一端側の基部７３ａと、他端側の先端部７３ｂと、を有し、軸７１の軸方向から見た形状は、基部７３ａから先端部７３ｂに向かって先細の三角形状である。爪本体７３は、例えば、ポリイミド樹脂やＰＥＫ（ポリエーテルケトン）等の樹脂材料からなり、ＰＦＡ等のフッ素樹脂からなるコート層で被覆されている。コート層を備えることでトナーの付着防止を実現している。
【0035】
４個の爪本体７３は、それぞれホルダー部７５に支持されている。すなわち、爪本体７３は、基部７３ａと先端部７３ｂとの間の部分で、ホルダー部７５の揺動軸７５ａに揺動可能に支持されている。さらに、揺動軸７５ａにはねじりコイルバネ７５ｂが支持されている。揺動軸７５ａは、ねじりコイルバネ７５ｂのコイル部に挿通され、ねじりコイルバネ７５ｂの一方のアーム部がホルダー部７５に固定され、他方のアーム部が爪本体７３に固定されている。
【0036】
分離爪４７は、図２に示されるように、ハウジング５１の中空部の加圧領域Ｎよりも下流側に配置されている。軸７１の軸方向は、定着ローラー４１の回転軸方向と平行である。各爪本体７３は、それぞれねじりコイルバネ７５ｂで付勢されて、定着ローラー４１の回転方向とは反対の方向から、定着ローラー４１の表面に所定の圧力で接触している。
【0037】
図３及び図４に示されるように、移動機構４９は、分離爪４７の後方に配置されたスラストギア８１と、スラストギア８１の下方に配置されたスラストカム８３と、分離爪４７の前方に配置されて、分離爪４７をスラストカム８３に向けて付勢する付勢部材８５と、を備えている。
【0038】
スラストギア８１は、上下方向に沿った支軸８７の周囲に回転可能、かつ、支軸８７の軸方向（上下方向）に移動可能に支持されている。スラストギア８１は、ウォームギア８９に噛み合っている。ウォームギア８９は、定着ローラー４１を駆動させるモーターの出力ギアと、ギア列（図示省略）を介して噛み合っている。ウォームギア８９が回転することで、スラストギア８１は支軸８７を中心として回転する。図４に示されるように、スラストギア８１の下面には、下方に突出する突起としてのピン９１が立設されている。
【0039】
スラストカム８３は、スラストギア８１の下方に配置されて、支軸８７の周囲に回転可能、かつ、支軸８７の軸方向には移動不能に支持されている。すなわち、スラストカム８３は、スラストギア８１と同じ支軸８７の周囲を回転する。図４に示されるように、スラストカム８３の上面には、支軸８７を中心とするピン９１の回動軌跡Ｔ上に、ピン９１が嵌合可能な孔９３が形成されている。
【0040】
付勢部材８５は、軸７１の前端面とハウジング５１の前側の側壁との間に配置されている。付勢部材８５は、軸７１、すなわち、分離爪４７を軸方向に沿って後方に付勢して、軸７１の後端面をスラストカム８３のカム面に突き当てている。
【0041】
上記構成を有する定着装置９の組立時の状態について、図５Ａ及び図５Ｂを参照して説明する。図５Ａ及び図５Ｂは、スラストギア８１とスラストカム８３とを示す図である。各図の左側の図は、スラストギア８１とスラストカム８３を示す平面図、各図の右側の図は、スラストギア８１とスラストカム８３を示す側面図である。
【0042】
工場での定着装置９の組立時、図５Ａに示されるように、移動機構４９において、スラストギア８１のピン９１は、スラストカム８３の上面に乗っている。つまり、スラストギア８１のピン９１は、スラストカム８３の孔９３に嵌合しておらず、スラストギア８１とスラストカム８３とは係合していない。また、分離爪４７の爪本体７３（図３参照）は、それぞれねじりコイルバネ７５ｂで付勢されて、定着ローラー４１の表面の初期位置に所定の圧力で接触している。ねじりコイルバネ７５ｂは、爪本体７３を定着ローラー４１の表面に接触する方向に付勢する付勢部材の一例である。
【0043】
その後、工場で初期調整が行われる際、定着ローラー４１がモーターで駆動されて回転する。このようにモーターが駆動されると、すなわち、定着ローラー４１が回転すると、移動機構４９のウォームギア８９がギア列を介して回転する。すると、ウォームギア８９に噛み合っているスラストギア８１が、支軸８７を中心として回転する。一方で、スラストギア８１のピン９１は、スラストカム８３の孔９３に嵌合していないので、スラストカム８３は回転しない。スラストギア８１のピン９１は、スラストカム８３の上面を、回転軌跡Ｔに沿って移動する。
【0044】
このようにスラストカム８３は回転しないので、スラストカム８３に押し当てられている分離爪４７は移動しない。すなわち、分離爪４７は定着ローラー４１の回転軸方向（スラスト方向）には移動しない。
【0045】
スラストギア８１がさらに回転して、ピン９１がスラストカム８３の孔９３に達すると、図５Ｂに示されるように、スラストギア８１は支軸８７に沿って自重で下降し、ピン９１が孔９３に嵌合する。これにより、スラストギア８１がスラストカム８３と係合する。すると、スラストカム８３は、スラストギア８１と共に支軸８７を中心として回転する。スラストカム８３が回転すると、分離爪４７の軸７１の後端面がスラストカム８３のカム面に押し付けられる位置が、定着ローラー４１の回転軸方向（前後方向）に移動する。すなわち、分離爪４７の軸７１の後端面が、スラストカム８３のカム半径が最も大きいカム面に接触すると、図３の実線で示されるように、分離爪４７は最も前方に移動する。また、分離爪４７の軸７１の後端面が、スラストカム８３のカム半径が最も小さいカム面に接触すると、図３の二点鎖線で示されるように、分離爪４７は最も後方に移動する。このように、分離爪４７が回転軸方向に往復移動する。
【0046】
このように、スラストギア８１が少なくとも１回転する間に、スラストギア８１とスラストカム８３とが係合する。
【0047】
分離爪４７の爪本体７３の先端部７３ｂに傷があったり先端部７３ｂと定着ローラー４１の表面との間に微細な異物が挟まれたりした場合、定着ローラー４１の表面に傷が生じる。工場での組立時には、分離爪４７は初期位置に固定されているので、回転軸方向に沿った傷の幅はごく狭く、画像上に欠陥は生じない。しかし、分離爪４７が初期位置に固定されたままの場合、すなわち、分離爪４７が定着ローラー４１の回転軸方向に移動しない場合は、定着ローラー４１と分離爪４７との接触位置が変化しないため、印字動作が繰り返されることで、傷の深さが深くなる。すると、定着ローラー４１の離形層が剥がれて離形性が低下し、トナーが付着してしまう。
【0048】
一方で、組立直後から分離爪４７が回転軸方向に移動すると、定着ローラー４１の表面に、回転軸方向に沿った幅の筋が発生する。このように幅の広い傷が発生した場合、前述のように、用紙に定着される画像のベタ領域やハーフトーン領域が光の干渉で白く見えるような現象（画像白筋）が発生してしまう。
【0049】
上記説明したように、本発明の定着装置９によれば、工場での組立時には、分離爪４７は初期位置に固定され、スラストギア８１が少なくとも１回転する間に、分離爪４７は回転軸方向に移動可能となる。
【0050】
つまり、分離爪４７は、工場での組立時には初期位置に固定されているので、分離爪４７の爪本体７３の先端部７３ｂに傷があったり先端部７３ｂと定着ローラー４１の表面との間に微細な異物が挟まれたりした場合、定着ローラー４１の表面に傷が生じる。しかし、スラストギア８１が少なくとも１回転する間に、分離爪４７は回転軸方向に移動可能となる。すなわち、分離爪４７が初期位置に固定されている時間はごく短いので、生じた傷の深さは浅く、回転軸方向に沿った傷の幅はごく狭いままである。
【0051】
そして、スラストギア８１が少なくとも１回転する間に、分離爪４７は回転軸方向に移動する。すなわち、画像形成装置１が使用者に提供されて初期稼働する時には、分離爪４７は回転軸方向へ移動するようになっている。そして印字動作が繰り返されて分離爪４７が移動すると、定着ローラー４１の表面が分離爪４７で削られたり用紙と摩擦したりすることで初期の傷は解消される。また、爪本体７３の先端部７３ｂの傷や付着した異物は、印字動作を繰り返し用紙が通過することで剥離する。
【0052】
このように、分離爪４７の爪本体７３の先端部７３ｂに傷があったり先端部７３ｂと定着ローラー４１の表面との間に微細な異物が挟まれたりした場合の画像不良を防ぐことができる。また、分離爪４７が回転軸方向に移動することで、定着ローラー４１の離形層の摩耗を防いで定着ローラー４１の耐久性を向上できる。
【0053】
次に、定着装置９の他の実施形態について、図６Ａ及び図６Ｂ、図７Ａ及び図７Ｂ、図８Ａ及び図８Ｂを参照して説明する。図６Ａ及び図６Ｂは分離爪４７が定着ローラー４１から離間した状態の移動機構４９を模式的に示す図であり、図７Ａ及び図７Ｂは分離爪４７が定着ローラー４１に接触した状態の移動機構４９を模式的に示す図である。図６Ａ及び図７Ａには、解除部材１０１と保持プレート１３１とが図示省略されている。図８Ａは定着ローラー４１の表面から離間する方向に回動した爪本体７３を示す図であり、図８Ｂは定着ローラー４１の表面に接触する方向に回動した爪本体７３を示す図である。
【0054】
他の実施形態において、図６Ａ～図７Ｂに示されるように、移動機構４９は、更に、上下方向に移動可能にハウジング５１に支持された解除部材１０１（図６Ｂ、図７Ｂ参照、図６Ａ、図７Ａには図示省略）と、解除部材１０１を上下方向に移動させる解除ギア１０３と、を備えている。
【0055】
図６Ｂ及び図７Ｂに示されるように、解除部材１０１は、分離爪４７の軸７１（図３参照）と平行な軸１１１と、分離爪４７の各爪本体７３に対応して軸１１１に固定された押し下げ片１１３と、を有している。軸１１１の一端部１１１ａは、上向きに屈曲している。図８Ａ及び図８Ｂに示されるように、解除部材１０１は分離爪４７の上方に配置されて、各押し下げ片１１３が、各爪本体７３の基部７３ａの上方に位置している。図８Ａに示されるように、解除部材１０１が下方に移動すると、各押し下げ片１１３が各爪本体７３の基部７３ａを押し下げる。すると、各爪本体７３が軸７１を中心として回動して、爪本体７３の先端部７３ｂが定着ローラー４１の表面から離間する。一方で、図８Ｂに示されるように、解除部材１０１が上方に移動すると、各押し下げ片１１３が各爪本体７３の基部７３ａから離間して、各爪本体７３はねじりコイルバネ７５ｂ（図３参照）で付勢されて、先端部７３ｂが定着ローラー４１の表面に接触する。
【0056】
解除ギア１０３は、上下方向に沿った回転軸１２１を中心として回転可能に設けられている。解除ギア１０３は、解除部材１０１の軸１１１の一端部１１１ａが載置される載置部１２３と、載置部１２３の上面に設けられて、載置部１２３よりも小径のギア部１２５と、を有している。載置部１２３の上面には、平らな低載置面１２３ａと、低載置面１２３ａよりも高い平らな高載置面１２３ｂと、両載置面間の傾斜面１２３ｃが、それぞれ週方向に沿って形成されている。この例では、低載置面１２３ａは、上面の約半周に沿って形成され、高載置面１２３ｂは、上面の約１／４周に沿って形成されている。低載置面１２３ａと高載置面１２３ｂとの高低差は、分離爪４７の爪本体７３を、先端部７３ｂが定着ローラー４１の表面に接触する姿勢（図８Ａ参照）と、先端部７３ｂが定着ローラー４１の表面から離間する姿勢（図８Ｂ参照）とに回動させるために必要な解除部材１０１の上下方向に沿った移動量と等しい。
【0057】
ギア部１２５には、周方向の一部（一例で、約半周）に沿ってギア１２５ａが形成されている。周方向に沿ったギア１２５ａの長さは、スラストギア８１のピン９１（図４、図５Ａ、図５Ｂ参照）がスラストカム８３の孔９３に嵌合するまでのピン９１の回転軌跡の長さよりも短い。ギア１２５ａは、アイドルギア１２７、１２９を介してスラストギア８１と噛み合っている。
【0058】
図６Ｂ及び図７Ｂに示されるように、解除ギア１０３の回転軸１２１の上端部は、ハウジング５１に固定された保持プレート１３１にはめ込まれている。保持プレート１３１の下面には、円柱状の突起１３３が形成されている。突起１３３は、解除ギア１０３のギア部１２５の側面に接触して、ギア１２５ａの端面に当接可能となっている。さらに、保持プレート１３１の下面にはコイルバネ１３５が支持されている。コイルバネ１３５は、載置部１２３の上面に載置された解除部材１０１の軸１１１の一端部１１１ａを載置部１２３の上面に押し付けている。
【0059】
【0060】
工場での定着装置９の組立時、図５Ａに示されるように、移動機構４９において、スラストギア８１のピン９１は、スラストカム８３の上面に乗っており、スラストギア８１とスラストカム８３とは係合していない。また、図６Ｂに示されるように、解除部材１０１の軸１１１の一端部１１１ａは、解除ギア１０３の低載置面１２３ａに載置されている。これにより、図８Ａに示されるように、解除部材１０１の各押し下げ片１１３が、分離爪４７の各爪本体７３の基部７３ａを押し下げ、各爪本体７３の先端部７３ｂを定着ローラー４１の表面から離間させている。
【0061】
その後、工場で初期調整が行われる際、定着ローラー４１がモーターで駆動されて回転する。このようにモーターが駆動されると、すなわち、定着ローラー４１が回転すると、移動機構４９のウォームギア８９がギア列を介して回転する。すると、ウォームギア８９に噛み合っているスラストギア８１が、支軸８７を中心として回転する。一方で、スラストギア８１のピン９１は、スラストカム８３の孔９３に嵌合していないので、スラストカム８３は回転しない。スラストギア８１のピン９１は、スラストカム８３の上面を、回転軌跡Ｔに沿って移動する。
【0062】
また、スラストギア８１が回転すると、図７Ａ及び図７Ｂに示されるように、アイドルギア１２７、１２９を介して解除ギア１０３が回転軸１２１を中心として回転する。すると、図７Ｂに示されるように、解除部材１０１の軸１１１の一端部１１１ａは、傾斜面１２３ｃを通って低載置面１２３ａから高載置面１２３ｂに乗り上げる。この際、軸１１１の一端部１１１ａはコイルバネ１３５で載置部１２３の上面に押し付けられているので、一端部１１１ａは、低載置面１２３ａから傾斜面１２３ｃを通って高載置面１２３ｂに相対的に円滑に移動する。これにより、解除部材１０１が上方に移動し、図８Ｂに示されるように、解除部材１０１の各押し下げ片１１３が、分離爪４７の各爪本体７３の基部７３ａから離間し、各爪本体７３はねじりコイルバネ７５ｂで付勢されて、先端部７３ｂが定着ローラー４１の表面に接触する。
【0063】
ギア部１２５のギア１２５ａは周方向に沿った一部にのみ形成されているので、解除部材１０１の軸１１１の一端部１１１ａが高載置面１２３ｂに移動するまで解除ギア１０３が回転した後、ギア部１２５のギア１２５ａが保持プレート１３１の突起１３３に当接して解除ギア１０３の回転は停止する。すなわち、解除部材１０１は上方に移動した状態に保持される。前述のように、周方向に沿ったギア１２５ａの長さは、スラストギア８１のピン９１がスラストカム８３の孔９３に嵌合するまでのピン９１の回転軌跡の長さよりも短いので、スラストギア８１のピン９１は、スラストカム８３の孔９３には係合していない。すなわち、分離爪４７は回転軸方向において初期位置に保持されている。
【0064】
スラストギア８１がさらに回転して、ピン９１がスラストカム８３の孔９３に達すると、図５Ｂに示されるように、スラストギア８１は支軸８７に沿って自重で下降し、ピン９１が孔９３に嵌合する。これにより、前述のように、スラストカム８３が、スラストギア８１と共に支軸８７を中心として回転する。スラストカム８３の回転により、分離爪４７が回転軸方向に往復移動する。この際、前述のように、解除ギア１０３のギア部１２５のギア１２５ａが保持プレート１３１の突起１３３に当接しているので、スラストカム８３の回転によりアイドルギア１２７が回転しても、解除ギア１０３は連れ回りせず回転しない。これにより、分離爪４７の移動中も図７Ａ、図７Ｂ、図８Ｂの状態を維持することができる。
【0065】
このように、移動機構４９は、定着ローラー４１の組立時には、分離爪４７を定着ローラー４１の表面から離間させ、定着ローラー４１の回転軸方向において初期位置において固定する。そして、遅くとも定着動作の開始時には、分離爪４７を定着ローラー４１の表面に接触させた後で回転軸方向へ移動させる。この実施形態では、組立時に分離爪４７が定着ローラー４１の表面から離間しているので、分離爪４７と定着ローラー４１の表面との間に異物が挟まれない。したがって、定着ローラー４１の表面の傷の発生を防止し、定着ローラー４１の離形層の摩耗を防いで定着ローラー４１の耐久性をより向上できる。
【0066】
この実施形態では、分離爪４７を回転軸方向に移動させるスラストギア８１の回転に伴って解除ギア１０３が回転するので、解除ギア１０３を回転させる機構を別に設ける必要がない。ただし、解除ギア１０３を回転させる機構を、スラストギア８１とは別に設けてもよい。
【0067】
本実施形態の変形例について説明する。変形例の定着装置９において、スラストカム８３は、支軸８７に沿って移動可能に支持されて、所定の高さにおいてハウジング５１に設けられた支持プレート５１ｃ（図５Ａ参照）に支持されている。支持プレート５１ｃの上面には、規制部としての凸部９７が形成されている。凸部９７は、滑らかに隆起する、ピン９１の高さよりも低い高さの山型形状を有している。一方で、スラストカム８３の下面には、凸部９７と係合可能な凹部８３ａが形成されている。凸部９７と凹部８３ａが係合することで、支軸８７を中心としたスラストカム８３の回転が規制される。ただし、凸部９７は、前述のようにピン９１の高さよりも低い高さの山型形状を有しているので、凸部９７と凹部８３ａとの係合によるスラストカム８３の回転を規制する力は、スラストギア８１のピン９１とスラストカム８３の孔９３との嵌合によってスラストギア８１がスラストカム８３を回転させる力よりも小さい。
【0068】
変形例においては、組立初期では、スラストカム８３の凹部８３ａが凸部９７と係合している。これにより、スラストカム８３の回転が規制されている。スラストギア８１が回転し、スラストギア８１がスラストカム８３と係合してスラストカム８３が回転すると、前述のように凹部８３ａが凸部９７と係合してスラストカム８３の回転を規制する力は、スラストカム８３とスラストギア８１のピン９１とが係合してスラストカム８３を回転させる力よりも小さいので、凹部８３ａと凸部９７との係合は解除され、スラストカム８３がスラストギア８１とともに回転する。凹部８３ａと凸部９７との係合が解除される際、スラストカム８３はスラストギア８１と共に支軸８７に沿ってやや上昇する。
【0069】
この変形例によれば、組立初期において、スラストカム８３の回転が規制されて、スラストカム８３の不用意な回転、すなわち、分離爪４７の不用意な移動が規制されている。このように、組立初期において、分離爪４７の移動を確実に規制することができる。したがって、分離爪４７の爪本体７３の先端部７３ｂに傷があったり先端部７３ｂと定着ローラー４１の表面との間に微細な異物が挟まれたりした場合の、組立初期の傷の拡がりを確実に防止できる。
【0070】
なお、組立初期において、スラストカム８３の回転を規制する方法は、前記例に限らない。例えば、組立初期において、スラストカム８３とハウジング５１（支持プレート５１ｃ等）とを、一面に接着面を有するテープで一時的に固定して、スラストカム８３の回転を規制してもよい。この場合も、テープによってスラストカム８３とハウジング５１とを固定する力は、スラストギア８１のピン９１とスラストカム８３の孔９３との嵌合によってスラストギア８１がスラストカム８３を回転させる力よりも小さい。また、テープには、スラストカム８３とハウジング５１との境界に沿ってミシン目が形成されている。
【0071】
スラストギア８１がスラストカム８３と係合してスラストカム８３が回転すると、テープがミシン目で切断され、スラストカム８３がスラストギア８１とともに回転する。
【0072】
なお、上記実施形態の説明は、本発明の一態様を示すものであって、本発明の技術範囲は、上記実施形態に限定されるものではない。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5A】
【図5B】
【図6A】
【図6B】
【図7A】
【図7B】
【図8A】
【図8B】