JP2004078058A - 定着装置の分離機構、及びそれを用いる定着装置 - Google Patents

Abstract

【課題】定着装置の使用温度によらず、安価な構成で、長期に渡り良好に定着部材から記録材を分離させる定着装置の分離機構、並びに、紙詰まりや異常画像、用紙カール等を防止した定着装置を提供する。
【解決手段】分離部材１０１、保持部材１０２、筐体１０３を樹脂で形成する。筐体１０３における保持部材１０２取り付け位置を複数設け、用紙２５のサイズや性質にあわせて位置を可変する。また、分離部材１０１を単品で筐体１０３に取り付ける構成にしてもよい。
【選択図】　　　　図２

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複写機、プリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置に搭載される定着装置の分離機構に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
複写機やプリンタ等の画像形成装置に搭載される定着装置は、熱と圧力を加えることでトナー像を定着させる、加熱定着方式の定着装置が一般的である。
加熱定着方式の定着装置は定着部材と加圧部材とから構成され、加圧部材は定着部材に圧接して定着ニップ部を形成している。未定着のトナー像を形成された記録材は、定着ニップ部を通過して画像を定着された後、分離機構によって定着部材または加圧部材から強制的に分離されて排紙される。分離機構は、定着部材または加圧部材のうちトナー像と接する方に設けられ、通常は定着部材側に設けられている。
分離機構は、分離部材と、それを固定する保持部材と、それらを連結させる部材等から構成させる。分離部材は、先端部を定着部材の外周面に、間隙を設けた状態で、または弾発的に当接させた状態で、保持部材により保持されている。
【０００３】
保持部材は、金属を加工して作製されるのが通常である。これは、分離部材が定着部材に当接されて使用されるものであり、非常に高温下での使用となるため、耐熱性、耐久性に優れる部材が適しているからである。しかしその結果、複雑な形状の保持部材を必要とする場合などは、いくつもの部品を組み合わせて所望の形状を得なければならず、必然的に高価な部品となっている。
また、分離部材は、定着部材に傷を付けないためなどの特性上、樹脂で作製されている。しかし、保持部材が金属であるため、熱膨張の差異を考慮して設計しなければならず、使用温度によっては分離部材と保持部材の関連寸法が必ずしも最適とはいえなかった。
熱膨張によって寸法が可変し、分離機構の効果が弱まると、記録材が分離されずに定着部材に巻き込まれて、紙詰まりが起こりやすくなってしまう。また、分離部材の当接圧が強すぎると、定着部材の表面にスジ状の傷を付けてしまう。定着部材の傷は、トナー像の定着不良や画像汚れ等の異常画像を引き起こす原因となる。
【０００４】
また、分離機構の取り付け位置は、通常は使用頻度の高い記録材サイズに対応できる幅方向位置に設定されている。国内で述べるならばＡ系列、Ｂ系列のサイズである。しかしながら、使用者によっては系列によらない特殊なサイズの記録材を汎用的に用いる場合もある。このような場合、分離機構位置が不適切であると、頻繁に紙詰まりを起こす等の不具合を発生する場合がある。
また、記録材の性質によって用紙カールが発生するという問題がある。用紙カールとは定着時の熱等の影響で記録材が丸まってしまう現象で、画像品質上あまり好ましくなく、またカールがひどい場合は、定着部材から分離はされるもののうまく搬送されず、紙詰まりを起こす原因となることもある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上記問題点に鑑み、本発明は、定着装置の使用温度によらず、安価な構成で、長期に渡り良好に定着部材から記録材を分離させる定着装置の分離機構を提供する。
また、分離機能の優れた分離機構を備え、紙詰まりや異常画像、用紙カール等を防止した定着装置を提供する。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、請求項１に記載の本発明は、定着部材に対して当接または近傍に配置される分離部材と、該分離部材を回動自在に支持する保持部材とを備える定着装置の分離機構において、保持部材は、耐熱性樹脂により形成されることを特徴とする定着装置の分離機構である。
請求項２に記載の本発明は、定着部材と、定着部材に当接して定着ニップ部を形成する加圧部材と、定着ニップ部通過後の記録材を定着部材から分離させる分離機構とを、筐体により一体に構成する定着装置において、前記分離機構は、請求項１に記載の定着装置の分離機構であって、保持部材を取り付けて筐体に支持される構成であり、前記筐体は樹脂により形成されることを特徴とする定着装置である。
請求項３に記載の本発明は、前記筐体は、保持部材の取り付け位置が可変可能であることを特徴とする請求項２に記載の定着装置である。
請求項４に記載の本発明は、前記保持部材は、前記筐体に揺動可能に支持されることを特徴とする請求項２又は３に記載の定着装置である。
請求項５に記載の本発明は、前記筐体又は前記保持部材は、搬送補助機能を有することを特徴とする請求項２乃至４の何れかに記載の定着装置である。
請求項６に記載の本発明は、前記筐体は、保持部材を用いずに分離部材のみ取り付け可能であることを特徴とする請求項１乃至５の何れかに記載の定着装置である。
請求項７に記載の本発明は、定着部材と、定着部材に当接して定着ニップ部を形成する加圧部材と、定着ニップ部通過後の記録材を定着部材から分離させる分離部材とを、筐体により一体に構成する定着装置において、前記分離部材は、筐体に取り付けて支持される構成であり、前記筐体は樹脂により形成されることを特徴とする定着装置である。
【０００７】
【発明の実施の形態】
本発明の一実施形態を、以下、図面に基づき説明する。
図１は、本発明に係る定着装置を搭載した画像形成装置の一例を示す模式図である。同図に示された画像形成装置は、複写機とプリンタとしての機能を併せ持つ複合機であるが、本発明にいう画像形成装置は、これに限らず、ファクシミリ装置あるいは複合機能だけでなく単一機能のものも含んでいる。
画像形成装置は、原稿の画像を読み取る画像読み取り部３が上部に配置され、この画像読み取り部３の下方に空間部４を隔てて画像形成部１が略装置の中央に配置されている。画像形成部１の下方には、用紙などの記録材を供給可能な給紙部２が配置されている。
また、画像形成装置には、手差し給紙を行うための手差し給紙台２６が開閉自在に画像形成装置の右側面に設けられている。手差し給紙台２６は、通常、画像形成装置内に収納されており、必要に応じて支点２７を中心に回動させて倒した状態にして使用するようになっている。手差し給紙台２６の先端側からは、手差し給紙台２６内に収納された補助台２８が引き出せるようになっている。
【０００８】
画像形成部１では、像担持体としてドラム状の感光体５の周囲に、感光体５の表面に帯電処理を行う帯電装置６、画像情報を感光体５の表面にレーザ光で照射する露光装置７、感光体５の表面に露光されて形成された静電潜像を可視化する現像装置８、感光体５上で現像されたトナー像を用紙２５に転写する転写装置９、転写後の感光体５の表面に残留するトナーを除去回収するクリーニング装置１０等がそれぞれ配置されている。
【０００９】
給紙部２は、主に未使用の用紙２５を積載収納するための給紙カセット２１を備えている。給紙カセット２１は装置正面から画像形成装置に対して脱着可能であり、用紙２５補給時の操作性や作業性を良くしている。給紙カセット２１内で、回動可能に支持された底板２２の上に用紙２５が積載され、その最上位の用紙２５を給紙ローラ２３に押し付けるようにバネ２４で加圧されている。
給紙部２では、画像形成指令があると、最上位の用紙２５が給紙ローラ２３の回転により給紙カセット２１から送り出され、転写部の手前に設けたレジストローラ１４によってその搬送を一時止められ、感光体５上のトナー像と用紙２５の先端との位置関係が所定の位置になるようにタイミングを設定されたうえで給送され、転写部を通過する際にトナー像を複写される。
【００１０】
画像読み取り部３では、コンタクトガラス３２上に載置される図示しない原稿の画像の読み取り走査を行うために、原稿照明用光源４３と複数のミラー４４Ｍよりなる読み取り走行体が往復運動する。この読み取り走行体により走査された画像情報は、レンズ３１の後方に設置されているＣＣＤ等の光電変換素子３５で画像信号として読み込まれる。この読み込まれた画像信号は、デジタル化されて画像処理される。
画像読み取り部３で画像処理された信号に基づいて露光装置７の図示しないレーザダイオードの発光により感光体５の表面に静電潜像を形成する。すなわち、レーザダイオードからの光信号は、公知のポリゴンミラーやレンズを介して感光体５に至り、感光体５の表面に静電潜像を形成する。
【００１１】
静電潜像は感光体５の回転とともに移動し、現像装置８から供給されるトナーで可視像化され、さらに移動して転写装置９に向かう。転写装置９にてトナー像を担持された用紙２５は定着装置１１に向かう。
定着装置１１には、装置筐体内に定着部材１１ａ及び加圧部材１１ｂがそれぞれ配置されている。定着部材１１ａは、用紙２５上に担持されているトナー像に接触する側に配置され、熱良導体からなる材質の中空円筒表面に離型層を有したローラであり、内部に熱源が配置されている。加圧部材１１ｂは、芯金の表面に弾性体層を有したローラ部材であり、定着部材１１ａと圧接しながら連動して回転することにより定着ニップ部を構成できるようになっている。用紙２５上に担持されたトナー像は、定着ニップ部で挟持搬送されつつ、熱・圧力の作用により加熱定着される。また、定着部材１１ａはベルト方式を用いてもよい。
【００１２】
定着後の用紙２５は、不図示の分離機構によって定着部材１１ａまたは加圧部材１１ｂから分離され、空間部４に配置される排紙トレイ４１上に排出される。複写を終えた用紙２５は、排紙ローラ対１２によって排紙トレイ４１上に排出積載される。
図示していないが、画像読み取り部３の上方には、原稿を自動的にコンタクトガラス上に搬送する自動原稿搬送装置が取り付けられるようになっている。自動原稿搬送装置は、任意に着脱できるようになっていて、画像形成装置に必ずしも装備されなくてもよい。
【００１３】
図２は本発明の分離機構を示す図である。分離部材１０１は耐熱性樹脂から成り、回動軸１０１ａにより保持部材１０２の回動穴１０２ａに回動自在に支持される。分離部材１０１を支持した保持部材１０２は、軸１０２ｂを筐体１０３の溝１０３ｂに挿入するとともに、スナップフィット１０２ｃを筐体１０３の角窓１０３ｃに引っ掛けることで、筐体１０３に固定される。
固定後の概略断面図を図３に示す。分離部材１０１は弾性部材１０４により付勢されて定着部材１１ａに当接される。
【００１４】
本発明の分離機構は、保持部材１０２が耐熱性樹脂から成ることを特徴とする。従来のように金属で形成するのではなく樹脂で形成することで、複雑な形状の部品も安価で容易に作製することが可能となる。また、保持部材１０２を樹脂で形成することで、使用温度によらず、分離部材１０１と保持部材１０２は最適な関連寸法を維持することができる。熱膨張時のストレスを考慮すると分離部材１０１と保持部材１０２は同じ樹脂を用いることが好ましいが、異なる樹脂でも構わない。
なお、分離部材１０１は爪形状のものを好適に用いることができるが、これに限定されない。
【００１５】
同様なことが、保持部材１０２を取り付ける筐体１０３にも当てはまる。本発明の定着装置は、筐体１０３を樹脂で形成することで、保持部材１０２との組み合わせでの、複雑な形状への対応が可能となる。樹脂は耐熱性樹脂の方が好ましい。
【００１６】
図４は、保持部材１０２の取り付け位置を筐体１０３の用紙幅方向に可変可能とした例である。溝１０３ｂを筐体１０３の用紙幅方向に複数設け、用紙サイズに対応した位置に保持部材１０２を取り付けることで、多種の用紙サイズに対応可能となる。
また、図５は、保持部材１０２の取り付け位置を定着部材１１ａの周方向に可変可能とした筐体１０３の例である。角窓１０３ｃを筐体１０３の定着部材１１ａ周方向に複数設け、保持部材１０２のスナップフィット１０２ｃを引っ掛ける位置により、周方向の取り付け位置を変更できる。定着部材１１ａに対する分離部材１０１の当接位置を周方向に移動させ、用紙に適した位置に配置することで、用紙カールを防止することができる。その動作概略を図６及び図７に示す。
図６は図５中の角窓１０３ｃ−１を用いた場合である。角窓１０３ｃ−１は保持部材１０２が定着ニップ部に近づく方向であり、その結果分離部材１０１先端も定着ニップ部に近づく。その結果用紙２５の画像面方向のカールが小さくなる方向となる。また、図７は角窓１０３ｃ−３を用いた場合である。角窓１０３ｃ−３は保持部材１０２が定着ニップ部から遠ざかる方向であり、その結果分離部材１０１先端も定着ニップ部から遠ざかる。その結果用紙２５の非画像面方向のカールが小さくなる方向となる。
用紙２５のカール状態によりこれらを切り換えることで、カールの少ない良好な画像を得ることが可能となる。
【００１７】
図８は保持部材１０２を揺動可能とした例である。保持部材１０２は筐体１０３に支持された状態で、図８（ａ）中両矢印Ａにて示す方向に揺動可能である。通常、保持部材１０２は弾性部材１０４にて付勢され、分離爪１０１の先端は定着部材１１ａの所定の位置に当接している。
例えば、用紙２５が分離部材１０１近傍でジャバラ状に紙詰まりした場合を考える。行き場を失った用紙２５は搬送路で押さえつけられ、矢印Ｂ方向への力を分離爪１０１に与える。その結果、分離爪１０１の先端は定着部材１１ａに食い込み、従来では定着部材１１ａ表面を傷つける結果となってしまった。
【００１８】
本発明においては、保持部材１０２を揺動にすることで、この問題を解決する。保持部材１０２を揺動としているので、分離部材１０１が用紙２５から矢印Ｂ方向に力を受けると、保持部材１０２は図８（ｂ）中矢印Ｃ方向への力をうけて移動する。このとき分離部材１０１は保持部材１０２とともに移動するが、ここで分離部材１０１他端は筐体１０３に設けられた分離部材案内リブ１０３ｄに押し当てられる。分離部材１０１は回動穴１０２ａを支点に回転し、図８（ｂ）に示すようにその先端は定着部材１１ａから離間し、定着部材１１ａを傷つけることはない。
また、図９（ａ）に示すように、保持部材１０２に用紙案内リブ１０２ｄを設けたり、図９（ｂ）に示すように、コロ１０５保持機能を持たせたりしてもよく、　これらの搬送補助機能を一体成型することで、信頼性を高くすることができる。
【００１９】
図１０は、保持部材を用いずに、分離部材１０１を筐体１０３に取り付けた一例を示す図である。分離部材１０１を筐体１０３の溝１０３ｂに合わせた形状にすることで、取り付けが可能となる。この例では、保持部材に関する上記効果は得られないが、コストの安い装置を提供することが可能となり、付加価値と低価格とをユーザーが選択できるというメリットが期待できる。
【００２０】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、保持部材を耐熱性樹脂により作製することで、使用温度によらずに分離部材と保持部材との関連寸法を最適化し、複雑な形状の部品を安価に作製でき、高付加価値化を達成した定着装置の分離機構を提供することができる。
また、上記分離機構を用い、定着装置の筐体も樹脂で形成することで、使用温度によらずに分離部材と保持部材との関連寸法を最適化し、複雑な形状の部品を安価に作製でき、紙詰まりや異常画像、用紙カール等を防止した定着装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の定着装置を搭載した画像形成装置の一例を示す模式図である。
【図２】本発明の分離機構を示す概略構成斜視図である。
【図３】固定した分離機構を示す概略断面図である。
【図４】筐体に対する保持部材取り付け位置の一例を示す概略斜視図である。
【図５】筐体に対する保持部材取り付け位置の一例を示す概略斜視図である。
【図６】図５の動作の一例を示す概略断面図である。
【図７】図５の動作の一例を示す概略断面図である。
【図８】分離機構の揺動動作を示す概略断面図である。
【図９】保持部材の搬送補助機能の一例を示す概略斜視図である。
【図１０】保持部材を用いずに分離部材を装着した一例を示す概略断面図である。
【符号の説明】
１　画像形成部
２　給紙部
３　画像読み取り部
４　空間部
５　感光体
６　帯電装置
７　露光装置
８　現像装置
９　転写装置
１０　クリーニング装置
１１　定着装置
１１ａ　定着部材
１１ｂ　加圧部材
１２　排紙ローラ対
１４　レジストローラ
２１　給紙カセット
２２　底板
２３　給紙ローラ
２４　バネ
２５　用紙
２６　手差し給紙台
２７　支点
２８　補助台
３１　レンズ
３２　コンタクトガラス
３３　原稿照明用光源
３４　ミラー
３５光電変換素子
４１　排紙トレイ
１０１　分離部材
１０１ａ　回動軸
１０２　保持部材
１０２ａ　回動穴
１０２ｂ　軸
１０２ｃ　スナップフィット
１０２ｄ　用紙案内リブ
１０３　筐体
１０３ｂ　溝
１０３ｃ　角窓
１０３ｄ　分離部材案内リブ
１０４　弾性部材
１０５　コロ

Claims (7)

1. 定着部材に対して当接または近傍に配置される分離部材と、該分離部材を回動自在に支持する保持部材とを備える定着装置の分離機構において、
   保持部材は、耐熱性樹脂により形成される
   ことを特徴とする定着装置の分離機構。
2. 定着部材と、定着部材に当接して定着ニップ部を形成する加圧部材と、定着ニップ部通過後の記録材を定着部材から分離させる分離機構とを、筐体により一体に構成する定着装置において、
   前記分離機構は、請求項１に記載の定着装置の分離機構であって、保持部材を取り付けて筐体に支持される構成であり、
   前記筐体は樹脂により形成される
   ことを特徴とする定着装置。
3. 前記筐体は、保持部材の取り付け位置が可変可能である
   ことを特徴とする請求項２に記載の定着装置。
4. 前記保持部材は、前記筐体に揺動可能に支持される
   ことを特徴とする請求項２又は３に記載の定着装置。
5. 前記筐体又は前記保持部材は、搬送補助機能を有する
   ことを特徴とする請求項２乃至４の何れかに記載の定着装置。
6. 前記筐体は、保持部材を用いずに分離部材のみ取り付け可能である
   ことを特徴とする請求項１乃至５の何れかに記載の定着装置。
7. 定着部材と、定着部材に当接して定着ニップ部を形成する加圧部材と、定着ニップ部通過後の記録材を定着部材から分離させる分離部材とを、筐体により一体に構成する定着装置において、
   前記分離部材は、筐体に取り付けて支持される構成であり、
   前記筐体は樹脂により形成される
   ことを特徴とする定着装置。

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