CN103430107A - 定影装置及图像形成装置 - Google Patents

Abstract

本发明是一种定影装置(23)，包括：定影辊(25)，使调色剂像定影到纸张上；和多个分离爪(40)，接触定影辊(25)，使定影了调色剂像的纸张从定影辊(25)分离；其特征在于，包括：托架(28)，支持多个分离爪(40)；和滑动机构(30)，使托架(28)沿定影辊(25)的长度方向滑动。

Description

定影装置及图像形成装置

技术领域

本发明涉及使调色剂像(トナ一像)定影到纸张上的定影装置、及包括该定影装置的图像形成装置。

背景技术

以往，在复印机或打印机等电子照相方式的图像形成装置中，设有使调色剂像定影到纸张上的定影装置。

该定影装置例如包括定影辊、和压接该定影辊的加压辊。定影装置通过在定影辊和加压辊之间形成的定影咬合区(ニツプ)中对纸张进行加热及加压，而使调色剂像定影到纸张上。此外，这种结构的定影装置包括接触定影辊的分离爪，用该分离爪，使定影了调色剂像的纸张从定影辊分离。

上述分离爪通常始终接触着定影辊。因此，定影辊上与分离爪的接触部局部磨损，调色剂进入该磨损部分，从而有发生图像不良这一问题。因此，在专利文献1中，对于包括多个分离爪的定影装置，公开了下述结构：通过使接触定影辊的分离爪相互交替，来防止定影辊的局部磨损。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：(日本)特开平7-261589号公报

发明内容

发明要解决的课题

然而，在专利文献1的结构中，即使使与定影辊邻接的分离爪交替，各分离爪接触定影辊的位置也始终是相同的，防止定影辊的局部磨损的效果很有限。

此外，在专利文献1的结构中，为了使各分离爪接触/脱离定影辊，采用了使各分离爪分别动作的结构。由此，难以提高各分离爪和定影辊的接触位置的精度。

因此，本发明的目的在于，抑制定影辊的局部磨损，来进一步提高定影辊的耐久性。

解决课题的手段

本发明的定影装置包括：定影辊，使调色剂像定影到纸张上；和多个分离爪，接触该定影辊，使定影了调色剂像的纸张从上述定影辊分离；其特征在于，包括：托架，支持上述多个分离爪；和滑动机构，使该托架沿上述定影辊的长度方向滑动。

本发明的图像形成装置的特征在于，包括上述定影装置。

发明效果

本发明能够可靠地防止定影辊的局部磨损，来进一步提高定影辊的耐久性。

附图简单说明

图1是本发明的第1实施方式的彩色打印机的结构的概略示意图。

图2是本发明的第1实施方式的彩色打印机中、定影装置的侧视图。

图3是图2的A-A剖面图。

图4是本发明的第1实施方式的彩色打印机中、图2的要部放大图。

图5是本发明的第1实施方式的彩色打印机中、定影装置的前部的立体图。

图6是本发明的第1实施方式的彩色打印机的示意图，(a)是凸轮的外周面中、离旋转中心P最近的部分接触着托架(ホルダ一)的状态的示意图，(b)是凸轮的外周面中、离旋转中心P最远的部分接触着托架的状态的示意图。

图7A是变形例1的彩色打印机中、将凸轮俯视做成椭圆状的情况的示意图。

图7B是变形例2的彩色打印机中、将凸轮俯视做成椭圆状的情况的示意图。

图8是本发明的第2实施方式的彩色打印机的定影装置中、离凸轮的旋转中心P的距离为L1的凸轮面接触着托架的状态的平面图。

图9是本发明的第2实施方式的彩色打印机的定影装置中、离凸轮的旋转中心P的距离为L2的凸轮面接触着托架的状态的平面图。

具体实施方式

<第1实施方式>

首先，用图1来说明作为图像形成装置的彩色打印机1的整体结构。图1是本发明的第1实施方式的彩色打印机的结构的概略示意图。

彩色打印机1包括箱形的打印机主体2。在打印机主体2的下部，设有收纳纸张(未图示)的供纸盒3。在打印机主体2的上端，可开闭地设有兼作出纸盘的顶盖4。

在打印机主体2的上部，在多个辊间架设了作为图像承载体的中间转印带5。在中间转印带5的下方，配置了由激光扫描单元(LSU)构成的曝光器10。沿中间转印带5的下部，设有多个图像形成部6。各图像形成部6例如对应于黄(Y)、品红(M)、青(C)、黑(K)各色而设。在各图像形成部6中，可旋转地设有感光鼓7。在感光鼓7的周围，按一次转印的过程顺序而配置了充电器8、显影器11、一次转印部12、清洁装置13、以及放电器14。

在显影器11的下部，设有一对搅拌辊15。在搅拌辊15的斜上方，设有磁辊16。在磁辊16的斜上方，设有显影辊17。在显影器11的上方，设有调色剂容器18。从调色剂容器18向显影器11供给调色剂。

在打印机主体2的一侧(图面上右侧)，设有纸张的传送路径20。在传送路径20的上游端，设有供纸部21。在传送路径20的中游部，在中间转印带5的一端(图面上右端)，设有二次转印部22。在传送路径20的下游部，设有定影装置23。在传送路径20的下游端，设有排纸口24。定影装置23的详细情况待后述。

接着，说明具备这种结构的彩色打印机1的图像形成动作。

接通彩色打印机1的电源后，对各种参数进行初始化，执行定影装置23的温度设置等初始设置。然后，从与彩色打印机1相连的计算机等输入图像数据，收到开始打印的指示后，如下执行图像形成动作。

首先，用充电器8使感光鼓7的表面带电后，用来自曝光器10的激光(参照箭头P)对感光鼓7进行与图像数据对应的曝光，在感光鼓7的表面上形成静电潜像。接着，显影器11将该静电潜像用调色剂显影为对应的颜色的调色剂像。该调色剂像在一次转印部12中被一次转印到中间转印带5的表面上。通过使各图像形成部6依次重复以上动作，而在中间转印带5上形成全色的调色剂像。其中，感光鼓7上残留的调色剂及电荷由清洁装置13及放电器14除去。

另一方面，由供纸部21从供纸盒3或手动纸盘(未图示)取出的纸张与上述图像形成动作同步地被传送到二次转印部22。在二次转印部22中，中间转印带5上的全色的调色剂像被二次转印到纸张上。二次转印了调色剂像的纸张沿传送路径20被传送到下游侧而进入定影装置23。在该定影装置23中将调色剂像定影到纸张上。定影了调色剂像的纸张从排纸口24排出到顶盖4上。

接着，用图2～图6来说明定影装置23的详细情况。图2是本发明的第1实施方式的彩色打印机中、定影装置的侧视图。图3是图2的A-A剖面图。图4是本发明的第1实施方式的彩色打印机中、图2的要部放大图。图5是本发明的第1实施方式的彩色打印机中、定影装置的前部的立体图。图6是本发明的第1实施方式的彩色打印机的示意图，(a)是凸轮的外周面中、离旋转中心P最近的部分接触着托架的状态的示意图，(b)是凸轮的外周面中、离旋转中心P最远的部分接触着托架的状态的示意图。以下，为了便于说明，将图2中的纸面左侧作为各部件的前侧(正面侧)，将图2中的纸面右侧作为各部件的后侧(背面侧)。

如图2所示，定影装置23包括：定影辊25；加压辊26，被配置在该定影辊25的下方；托架28，被配置成与定影辊25的周面27对置；以及滑动机构30，被设在定影辊25的前端侧。

定影辊25包括：圆筒状部件，例如由热传导性优良的铝或铁等金属形成；和涂层(例如，氟树脂层)，覆盖该圆筒状部件的表面。在定影辊25的内部空间中，容纳有例如具有卤素加热器或陶瓷加热器等加热器31(参照图3等)。该加热器31通过通电而发热，对定影辊25进行加热。

在定影辊25的前端部，以能够与定影辊25一体旋转的方式设有定影辊旋转用齿轮32。定影辊旋转用齿轮32与电机等驱动装置(未图示)相连。通过将驱动装置的驱动力传递到定影辊旋转用齿轮32，而使定影辊25旋转。

加压辊26包括：圆筒形状的基材层，例如由合成树脂、金属等构成；硅酮橡胶制的弹性层，被形成在该基材层的表面上；以及氟树脂制的涂层，覆盖该弹性层的表面。加压辊26由加力装置(未图示)的作用力压接定影辊25，随着定影辊25的旋转而旋转。在定影辊25和加压辊26之间，形成了定影咬合区33(参照图3)。通过在定影咬合区33中对沿传送路径20传送来的纸张进行加热及加压，而将调色剂像定影到纸张上。其中，在图4及图6中省略了加压辊26的记载。

如图2所示，托架28包括由金属板形成的安装板34。安装板34包括沿前后方向延伸的固定部35、和从该固定部35的前后两端向上方弯曲的弯曲部36，侧视为U字状。

在安装板34的固定部35的下面，用螺钉等连结装置(未图示)固定着前后一对分离爪支持板37。各分离爪支持板37为树脂制，具有沿前后方向长的形状。在各分离爪支持板37的前部及后部，向下方突出地设有前后一对导板38。前后一对导板38在各分离爪支持板37上各设2组，共4组。

在前后一对导板38之间，配置了分离爪40。分离爪40对应于前后一对导板38，而配置了4个。各分离爪40按照能够以上端侧为支点摇动的方式被支持在各分离爪支持板37。在各分离爪40的下端部，设有尖锐形状的接触部41。接触部41由配置在分离爪40的摇动支点附近的受扭螺旋弹簧42(参照图3)，向定影辊25的周面27的方向加力，压接定影辊25的周面27。

4个分离爪40中的、被前侧的分离爪支持板37的后部支持的分离爪40、和被后侧的分离爪支持板37的前部支持的分离爪40被离定影辊25的长度方向(在本实施方式中为前后方向)的中央部(参照图2的双点划线B)等间隔地配置。该2个分离爪40的配置间隔比设想的最小通纸宽度(例如A6尺寸)大。4个分离爪40中的、被前侧的分离爪支持板37的前部支持的分离爪40、和被后侧的分离爪支持板37的后部支持的分离爪40被离定影辊25的长度方向中央部等间隔地配置。该2个分离爪40的配置间隔比设想的最大通纸宽度(例如信纸尺寸)大。

托架28按照可沿前后方向滑动的方式被支持在定影装置23的护罩(カバ一)部件43。下面说明该支持构造：在托架28的安装板34的各弯曲部36上，固定着向前方突出的圆柱状的突起部44。另一方面，在护罩部件43上，在各弯曲部36的前方，设有托架安装板45。在各托架安装板45上，圆孔46(参照图4)沿前后方向贯通。在该圆孔46中，按照可沿前后方向滑动的方式插入了各弯曲部36的突起部44。通过如上结构，托架28按照可沿前后方向滑动的方式被支持在护罩部件43。

如图4所示，滑动机构30包括：驱动齿轮47，被设在定影辊25的前端部的上方；凸轮48，被同轴配置在驱动齿轮47的下方；以及作为加力部件的螺旋弹簧50，被配置在驱动齿轮47及凸轮48的后下方。

如图5所示，驱动齿轮47通过减速齿轮51连接在定影辊旋转用齿轮32上。减速齿轮51包括：第1连接齿轮52，与定影辊旋转用齿轮32啮合；第2连接齿轮53，使第1连接齿轮52和大径部57啮合；第3连接齿轮54，与第2连接齿轮53的小径部58啮合；以及蜗轮55，按照可与第3连接齿轮54一体旋转的方式设置，并与驱动齿轮47啮合。在电机等驱动装置(未图示)使定影辊旋转用齿轮32及定影辊25旋转时，定影辊旋转用齿轮32的旋转通过减速齿轮51传递到驱动齿轮47，驱动齿轮47旋转。另外，在定影辊旋转用齿轮32的旋转通过减速齿轮51(特别是蜗轮55)减速后被传递到驱动齿轮47。因此，驱动齿轮47以比定影辊旋转用齿轮32低的速度来旋转。

凸轮48被一体形成在驱动齿轮47上，与驱动齿轮47一体旋转。凸轮48为圆筒状(俯视为正圆形)。凸轮48的旋转中心P被设在偏离凸轮48形成的正圆的中心的位置上(参照图6)。如图4所示，凸轮48的后端部邻接托架28的安装板34的弯曲部36的上端。由此，凸轮48可沿定影辊25的长度方向按压托架28。

螺旋弹簧50在比前侧的弯曲部36更后方被安装在护罩部件43上所设的弹簧支持部56和前侧的弯曲部36之间。螺旋弹簧50向凸轮48侧(在本实施方式中为前侧)对托架28加力。

在彩色打印机1处于待机状态的情况下，加热器31不对定影辊25进行加热。此外，驱动装置(未图示)不使定影辊旋转用齿轮32旋转，定影辊25及加压辊26停止旋转。

另一方面，从外部的计算机等输入了图像数据，彩色打印机1从待机状态转移到图像形成状态后，加热器31对定影辊25进行加热。此外，在驱动装置(未图示)使定影辊旋转用齿轮32旋转时，定影辊25及加压辊26旋转。如上所述，在定影辊旋转用齿轮32旋转时，该旋转通过减速齿轮51传递到驱动齿轮47，驱动齿轮47及凸轮48旋转。

以下说明伴随该凸轮48的旋转的作用。从凸轮48的周面上离旋转中心P最近的部分(离旋转中心P的距离为M1)接触托架28的状态(参照图6的(a))，凸轮48旋转。于是，凸轮48按压托架28，对抗螺旋弹簧50的作用力，托架28向后方滑动。随着该托架28的滑动，被托架28支持的4个分离爪40在维持与定影辊25接触的状态下向后方滑动。

另一方面，从凸轮48的周面上离旋转中心P最远的部分(离旋转中心P的距离为M2)接触托架28的状态(参照图6的(b))，凸轮48旋转。于是，螺旋弹簧50的作用力使托架28向前方滑动。随着该托架28的滑动，被托架28支持的4个分离爪40在维持与定影辊25接触的状态下向前方滑动。

只要凸轮48旋转着，凸轮48按压托架28的位置就连续变化。并且，上述分离爪40向后方的滑动和向前方的滑动(沿定影辊25的长度方向的滑动)连续重复。需要说明的是，图6的箭头X表示托架28及分离爪40的滑动幅度。

另一方面，在从上述图像形成状态返回到待机状态时，随之定影辊25、加压辊26、定影辊旋转用齿轮32、减速齿轮51、驱动齿轮47及凸轮48的旋转停止，分离爪40的滑动也停止。

在本实施方式中，如上所述，通过使支持多个分离爪40的托架28沿定影辊25的长度方向滑动，而使定影辊25和多个分离爪40的接触位置沿定影辊25的长度方向变化。因此，和各分离爪40与定影辊25始终在同一位置接触的情况相比，能够抑制定影辊25的局部磨损，能够提高定影辊25的耐久性。此外，通过使多个分离爪40与托架28一体滑动，能够使各分离爪40的滑动幅度相同。因此，与使各分离爪40分别动作的情况相比，能够提高各分离爪40和定影辊25的接触位置的精度。

此外，在本实施方式中，通过将驱动齿轮47连接到定影辊旋转用齿轮32上，随着定影辊25的驱动，使分离爪40自动滑动。因此，与手动进行分离爪40的滑动作业的情况相比，能够减轻用户和维修人员的作业负担。

此外，在本实施方式中，通过用减速齿轮51对定影辊旋转用齿轮32的旋转进行减速，能够使驱动齿轮47及凸轮48以比定影辊25更低的速度旋转，由此能够使分离爪40的滑动速度低速化。因此，能够抑制分离爪40的滑动速度过快、引起卡纸(JAM)这一问题。

此外，在本实施方式中，使分离爪40自动滑动，并且将凸轮48做成圆筒状，所以能够使凸轮48按压托架28的位置连续变化，由此能够使分离爪40顺利滑动。即，将凸轮48做成圆筒状的结构适合使分离爪40自动滑动的情况。

在本实施方式中，说明了凸轮48俯视为正圆形的情况，但是在变形例中，如图7A及图7B所示，也可以采用俯视为椭圆形的凸轮48。其中，在这样采用俯视为椭圆形的凸轮48的情况下，如图7A所示，可以将凸轮48的旋转中心P设在椭圆的中心；也可以如图7B所示，将凸轮48的旋转中心P设在偏离椭圆的中心的位置上。此外，在本实施方式中，采用了圆筒状的凸轮48，但是不限于此，也可以采用圆柱状的凸轮。此外，也可以采用多棱筒状或多棱柱状的凸轮(参照第2实施方式)。

<第2实施方式>

接着，用图8及图9来说明第2实施方式的彩色打印机的详细情况。图8是本发明的第2实施方式的彩色打印机的定影装置中、离凸轮的旋转中心P的距离为L1的凸轮面接触着托架的状态的平面图。图9是本发明的第2实施方式的彩色打印机的定影装置中、离凸轮的旋转中心P的距离为L2的凸轮面接触着托架的状态的平面图。其中，定影装置23的滑动机构30以外的部分的结构与第1实施方式相同，所以省略其记载。

滑动机构30包括：作为手动操作部的刻度盘部61，被设在定影辊25的前端部的左上方；凸轮62，被配置在与该刻度盘部61同轴上；以及作为加力部件的螺旋弹簧63，被配置在刻度盘部61及凸轮62的后方。

刻度盘部61被可旋转地支持在护罩部件43(在图8、图9中，省略了托架安装板45以外的图示)。刻度盘部61按照例如每次60度有级地旋转的方式构成。

凸轮62按照伴随刻度盘部61的旋转、手动旋转的方式构成。凸轮62为六棱柱状(俯视为六边形)。在凸轮62的各凸轮面64之间，形成了弯曲部65。凸轮62的各凸轮面64按照离凸轮62的旋转中心P的距离分别不同的方式构成(参照图8、图9的L1～L3)。凸轮62的后端部邻接托架28的突起部44。由此，能够用凸轮62沿定影辊25的长度方向按压托架28。

螺旋弹簧63被安装在护罩部件43的托架安装板45和前侧的弯曲部36之间。螺旋弹簧63向凸轮62侧(在本实施方式中为前侧)对托架28进行加力。

在这种结构中，在离凸轮62的旋转中心P的距离为L1的凸轮面64接触着托架28的突起部44的状态(参照图8)下，例如进行打印、直到达到规定的打印页数或经过规定时间后，维修人员或用户使刻度盘部61沿一个方向(在图面上为顺时针)旋转60度。由此，如图9所示，离凸轮62的旋转中心P的距离为L2(L2＜L1)的凸轮面64接触托架28的突起部44。由此，螺旋弹簧63的作用力使托架28向前方滑动。随着该托架28的滑动，被托架28支持的4个分离爪40在维持与定影辊25接触的状态下向前方滑动。

进而，在该状态下进行打印、直到达到规定的打印页数或经过规定时间后，维修人员或用户使刻度盘部61沿一个方向进一步旋转60度。图示省略了，离凸轮62的旋转中心P的距离为L3(L3＞L2)的凸轮面64接触托架28的突起部44。由此，凸轮62按压托架28，对抗螺旋弹簧63的作用力，托架28向后方滑动。随着该托架28的滑动，被托架28支持的4个分离爪40在维持与定影辊25接触的状态下向后方滑动。

这样，每当维修人员或用户使刻度盘部61沿一个方向每次旋转60度时，凸轮62按压托架28的位置有级地变化，托架28及分离爪40向前方或后方滑动。

在本实施方式中，由刻度盘部61、凸轮62、以及螺旋弹簧63来构成滑动机构30。通过采用这种结构，能够用简易的结构手动使分离爪40滑动，与使分离爪40自动滑动的情况相比，能够降低制造成本。

此外，在本实施方式中，凸轮62为六棱柱状(俯视为六边形)，各凸轮面64按照离凸轮62的旋转中心P的距离分别不同的方式形成。因此，能够使凸轮62按压托架28的位置有级地变化，由此，能够有级地切换分离爪40和定影辊25的接触位置。即，将凸轮62做成多棱柱状的结构适合手动使分离爪40滑动的情况。

在本实施方式中，说明了采用六棱柱状的凸轮62的情况，但是不限于此，例如也可以采用四棱柱、八棱柱等棱数不同的其他多棱柱状的凸轮62。此外，在本实施方式中，采用了多棱柱状的凸轮62，但是不限于此，也可以采用多棱筒状的凸轮。此外，也可以采用圆筒状或圆柱状的凸轮(参照第1实施方式)。

在第1、第2实施方式中，说明了使4个分离爪40接触定影辊25的周面27的情况，但是不限于此。也可以使2个、6个等4个以外的个数的分离爪40接触定影辊25的周面27。

在第1、第2实施方式中，作为对定影辊25进行加热的装置，采用了加热器31，但是不限于此。也可以例如用IH定影单元等其他加热装置对定影辊25进行加热。

在第1、第2实施方式中，说明了将本发明应用于串联式的彩色打印机1的情况，但是不限于此。也可以将本发明应用于旋转式的彩色打印机、单色打印机、复印机、数码复合机、传真机等其他图像形成装置。

标号说明

Claims (8)

1.一种定影装置，包括：定影辊，使调色剂像定影到纸张上；和多个分离爪，接触该定影辊，使定影了调色剂像的纸张从上述定影辊分离；其特征在于，包括：

托架，支持上述多个分离爪；和

滑动机构，使该托架沿上述定影辊的长度方向滑动。

2.如权利要求1所述的定影装置，其特征在于，

上述滑动机构包括：

驱动齿轮，随着上述定影辊的旋转而旋转；

凸轮，与该驱动齿轮一体旋转，并沿上述定影辊的长度方向按压上述托架；以及

加力部件，向该凸轮侧对上述托架进行加力；

随着上述凸轮的旋转，该凸轮按压上述托架的位置变化。

3.如权利要求2所述的定影装置，其特征在于，包括：

定影辊旋转用齿轮，其按照可与上述定影辊一体旋转的方式设置；和

减速齿轮，对该定影辊旋转用齿轮的旋转进行减速，并传递到上述驱动齿轮。

4.如权利要求2所述的定影装置，其特征在于，上述凸轮为圆筒状或圆柱状，并按照使得按压上述托架的位置连续变化的方式构成。

5.如权利要求3所述的定影装置，其特征在于，上述凸轮为圆筒状或圆柱状，并按照使得按压上述托架的位置连续变化的方式构成。

6.如权利要求1所述的定影装置，其特征在于，包括：

凸轮，手动旋转，并沿上述定影辊的长度方向按压上述托架；和

加力部件，向该凸轮侧对上述托架进行加力；

随着上述凸轮的旋转，该凸轮按压上述托架的位置变化。

7.如权利要求6所述的定影装置，其特征在于，上述凸轮为多棱筒状或多棱柱状，并按照使得按压上述托架的位置有级地变化的方式构成。

8.一种图像形成装置，其特征在于，包括权利要求1所述的定影装置。

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