JP2005031350A

JP2005031350A - 定着装置

Info

Publication number: JP2005031350A
Application number: JP2003195786A
Authority: JP
Inventors: Toshiya Inomata; 俊哉猪股
Original assignee: Toshiba Corp; Toshiba TEC Corp
Current assignee: Toshiba Corp; Toshiba TEC Corp
Priority date: 2003-07-11
Filing date: 2003-07-11
Publication date: 2005-02-03

Abstract

【課題】ローラの傷つき・破損を抑制することができる定着装置を得る。
【解決手段】先端部２０がプレスローラ５の外周面に対して接離可能となるように剥離爪６を設ける。剥離爪６は、先端部２０をプレスローラ５の外周面に接触させることでプレスローラ５から記録紙Ｐを剥離させる。支持部材７によって、剥離爪６の回動中心軸２１を回動自在に支持させるとともに、剥離爪６の先端部２０をプレスローラ５の内側に圧接させる力が与えられた時に剥離爪６の先端部２０がプレスローラ５から離間する方向に逃げるように剥離爪６の回動中心軸２１を誘導させる。
【選択図】図４

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、シート状の記録媒体に転写されたトナー像を加熱・加圧して記録媒体に定着させるような画像形成装置に用いられる定着装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
画像形成装置としては、トナー像を記録紙に転写するとともに前記記録紙に転写されたトナー像を定着装置で定着させることにより、前記記録紙に画像を形成するものが知られている。
【０００３】
この種の画像形成装置に備えられる定着装置としては、転写紙（記録紙）に転写されたトナーを熱定着する定着ローラと、加圧ローラと、分離爪と、スプリングとを備えたものが知られている。分離爪は、先端部が定着ローラの外周に圧接されるようにスプリングで付勢されている。定着装置の本体側には、分離爪の回動中心軸を案内支持する案内長溝が設けられている。案内長溝は、定着ローラの外周と同心の円周に沿って形成されている。また、定着装置の本体側には、回動中心軸の案内長溝に沿う移動を検出する検出センサが設けられている。
【０００４】
この定着装置では、ジャムが発生すると、分離爪が案内長溝に沿って定着ローラの外周と同心の円周上を移動する。分離爪が移動すると、回動中心軸に当接係合するレバーを介して、検出センサがＯＮ状態となる。これにより、トラブル発生（ジャム発生）が検出される（例えば、特許文献１参照。）。
【０００５】
また、定着装置としては、この他に、剥離爪が処理ローラ表面に接する位置から離れるように、剥離爪を変位させるための爪変位手段を設けたものが知られている（例えば、特許文献２参照。）。
【０００６】
【特許文献１】
特開平１０−７４０１５号公報（段落００２１〜段落００２７、図１及び図４）
【０００７】
【特許文献２】
特開２０００−２６４５２０号公報（段落００１３〜段落００２６、図２）
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特許文献１に記載されている技術では、分離爪が案内長溝に沿って定着ローラの外周と同心の円周上を移動する。すなわち、分離爪は、定着ローラの外周から離れないように定着ローラの外周沿いに移動する。そのため、分離爪の先端部には、ジャム紙により、定着ローラの内側に押されるような力が入力されることがある。このような場合、分離爪の先端部が定着ローラの外周面に圧接されるので、定着ローラの外周面を傷つけてしまうおそれがある。
【０００９】
また、近年では、加圧ローラの外周の硬度が以前よりも小さく（すなわち軟らかく）なってきている。そのため、特許文献１に記載されている分離爪を外周の軟らかい加圧ローラに適用すると、ジャム紙によって分離爪の先端部が加圧ローラの外周面に圧接された場合、加圧ローラの外周面を傷つけ易いので好ましくない。
【００１０】
一方、特許文献２に記載されている技術では、操作板をスライドさせることによって剥離爪が処理ローラ表面から離れるように構成されている。つまり、操作者が操作板を操作しなければ剥離爪が処理ローラから離れない。そのため、ジャム発生後に、ジャム紙を取り除くような場合には有効であるが、ジャム紙が剥離爪を処理ローラ側に押し付けてしまうような場合には、ジャム紙を取り除く前に処理爪が処理ローラを傷つけてしまうことがある。
【００１１】
本発明は、このような事情にもとづいてなされたもので、ローラの傷つき・破損を抑制することができる定着装置の提供を目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
第１の観点に基づく本発明の定着装置は、少なくとも外周面が加熱されるヒートローラとこのヒートローラに押圧するプレスローラとの間にトナー像が転写されたシート状の記録媒体を通過させることで記録媒体にトナー像を定着させるように構成されている。そして、先端部がヒートローラ及びプレスローラのうちのいずれか一方のローラの外周面に対して接離可能となるように設けられているとともに先端部を前記ローラの外周面に接触させることで前記ローラから記録媒体を剥離させる少なくとも１つの剥離爪と、剥離爪の他端側に設けられた回動中心軸を回動自在に支持するとともに剥離爪の先端部を前記ローラの内側に圧接させる力が与えられた時に剥離爪の先端部が前記ローラから離間する方向に逃げるように剥離爪の回動中心軸を誘導する支持部材とを備えている。
【００１３】
この発明によれば、ジャム紙等によって剥離爪の先端部がローラの外周面に圧接されると、剥離爪は、支持部材によって回動中心軸を誘導させながら、先端部がローラの外周面から離れるように逃げる。したがって、剥離爪によるローラの破損や傷つきを抑制できる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、図１〜図４を参照して本発明の一実施形態を説明する。
図１に示す定着装置１は、例えば、電子写真複写機のような画像形成装置に備えられる。そして、この定着装置１は、ヒートローラ２とプレスローラ５との間にトナー像が転写されたシート状の記録媒体としての記録紙Ｐを通過させることで、この記録紙Ｐにトナー像を定着させるものである。
【００１５】
本実施形態の定着装置１は、少なくとも外周面が加熱されるヒートローラ２、記録紙Ｐを剥離させる剥離ローラ３、ヒートローラ２と剥離ローラ３との間に掛け渡されたベルト４、ヒートローラ２に押圧するプレスローラ５、プレスローラ５から記録紙Ｐを剥離させる剥離爪６、剥離爪６を支持する支持部材７、剥離爪６の先端部２０が所定の位置を越えてプレスローラ５の内側に押し付けられる方向に移動するのを抑制するストッパ８、剥離爪６の先端部２０がプレスローラ５の外周面に接触する方向に剥離爪６を付勢する付勢手段としての加圧ばね９、及び、支持部材７等を固定する固定部材１０等を備えている。
【００１６】
ヒートローラ２としては、例えば、筒状部材の内部に熱源としてのヒータランプが挿入されてなるものや、ＩＨ（誘導加熱）により筒状部材の外周面が加熱されるように構成されたもの等を用いることができる。ヒートローラ２は、図示しない回転駆動装置により図に矢印Ｂで示す方向に回転駆動される。
【００１７】
剥離ローラ３は、ヒートローラ２と隣接して配置されている。本実施形態では、剥離ローラ３は、例えばヒートローラ２の上方に配置されている。剥離ローラ３の両端部からは軸部３ａ（図では一端部から延出する軸部３ａのみ図示）が延出しているとともに、これらの軸部３ａが図示しない軸受に回転自在に軸支されている。剥離ローラ３とヒートローラ２との間には、ベルト４が掛け渡されている。ヒートローラ２の回転は、ベルト４を介して剥離ローラ３に伝達されるので、剥離ローラ３は、ヒートローラ２の回転に従動する。
【００１８】
プレスローラ５は、回転軸５ａと、この回転軸５ａの外周を覆うように設けられた弾性部材５ｂとを備えている。弾性部材５ｂは、例えば、合成樹脂からなるスポンジ等を用いることができる。弾性部材５ｂの硬度は、規格名：ＳＲＩＳ０１０１、試験種類：スプリング式ＡＳＫＥＲ（アスカー）Ｃ型において、ＡＳＫＥＲＣ５５以下（５５度以下）となるように設定されている。
【００１９】
このプレスローラ５は、ヒートローラ２に押圧するように設けられている。回転軸５ａは、図示しない軸受に回転自在に軸支されている。プレスローラ５は、図示しない回転駆動装置により、図に矢印Ｃで示す方向、すなわち、ヒートローラ２の回転方向と反対方向に回転駆動される。
【００２０】
剥離爪６は、１以上、例えば、５つ設けられている。本実施形態では、５つの剥離爪６がプレスローラ５の長手方向に互いに離間するように並べて配置されている（図２参照）。支持部材７、ストッパ８、及び、加圧ばね９は夫々、剥離爪６に対応するように設けられている。本実施形態では、支持部材７、ストッパ８、及び、加圧ばね９は、剥離爪６と一対一で対応するように、５つずつ設けられている。支持部材７、ストッパ８、及び、加圧ばね９は、固定部材１０に設けられている。
【００２１】
詳しくは、固定部材１０は、プレスローラ５と隣接して配置されている。本実施形態では、固定部材１０は、例えばプレスローラ５の上方に配置されている。固定部材１０は、プレスローラ５の長手方向に沿って細長形状に形成されて、例えば定着装置１を支持するステイ１２の外壁（図３及び図４参照）に固定されている。固定部材１０は、ステイ１２からプレスローラ５側に向かって略水平に張り出す第１張り出し壁１１ａと、この第１張り出し壁１１ａの先端側をプレスローラ５側に近づくように略垂直下側に向けて折り曲げてなる側壁１１ｂと、この側壁１１ｂからヒートローラ２側に向かって略水平に張り出す第２張り出し壁１１ｃとを有している。
【００２２】
側壁１１ｂには、長手方向に支持部材７を固定する５つの固定部１０ａが互いに離間して設けられている。また、第２張り出し壁１１ｃの縁部からは、固定部１０ａに夫々対応して、ストッパ８がヒートローラ２側に向かって水平に張り出している。本実施形態では、ストッパ８を固定部材１０と一体に形成しているが、ストッパ８と固定部材１０とは別体としてもよい。
【００２３】
剥離爪６は、長辺部６ａと短辺部６ｂとを有している。本実施形態では、長辺部６ａと短辺部６ｂとのなす角度が鈍角をなしている。剥離爪６の先端部２０、すなわち、長辺部６ａの先端部は、箆状に形成されている。剥離爪６の他端側、すなわち、短辺部６ｂの端部の両側面からは、回動中心軸２１（図では一側面から張り出す軸部３ａのみ図示）が張り出している。
【００２４】
板状の支持部材７は、剥離爪６の回動中心軸２１を引っ掛け支持する溝状の切り欠き部７ａを有している。本実施形態では、回動中心軸２１の中心Ｓを通り且つ剥離爪６の先端部２０とプレスローラ５の外周面との接点Ｔを通る接線Ｌと平行な直線Ｍ方向、且つ、ヒートローラ２側とは反対側に開放するように支持部材７を切り欠くことで切り欠き部７ａを形成している。この切り欠き部７ａに、剥離爪６の回動中心軸２１を引っ掛けることにより、剥離爪６は支持部材７に回動自在に支持される。また、剥離爪６は、支持部材７の切り欠き部７ａに回動中心軸２１を引っ掛けているだけである。したがって、剥離爪６は、切り欠き部７ａに沿って移動可能、すなわち、プレスローラ５の外周面に対して接離可能である。
【００２５】
また、プレスローラ５の内側に向かって圧接させる力が剥離爪６の先端部２０に与えられると、剥離爪６は、プレスローラ５の内側に向かって移動する。そのため、本実施形態では、剥離爪６の長辺部６ａと固定部材１０の第２張り出し壁１１ｃとの間にストッパ８を設けている。剥離爪６がストッパ８に当接することによって生じるストッパ８からの反作用によって、剥離爪６がプレスローラ５から離間する方向に移動するように、剥離爪６及びストッパ８の位置及び形状が各々設定されている。加圧ばね９は、一端側が剥離爪６の短辺部６ｂに係合されているとともに、他端側がストッパ８に係合されている。したがって、通常状態では、剥離爪６の先端部２０は、加圧ばね９により付勢されて、プレスローラ５の外周面に接している。
【００２６】
プレスローラ５の内側に向かって圧接させる力が剥離爪６の先端部２０に与えられた場合、剥離爪６は、以下のように動作する。
プレスローラ５の内側に向かって圧接させる力が剥離爪６の先端部２０に与えられると、剥離爪６がストッパ８側に移動し、長辺部６ａがストッパ８に当接する。そのため、剥離爪６には、ストッパ８からの反作用が与えられる。しかしながら、剥離爪６の回動中心軸２１の移動方向は切り欠き部７ａによって拘束されるため、回動中心軸２１は、ストッパ８の反作用が働く方向ではなく、切り欠き部７ａに沿った方向に移動することとなる。
【００２７】
本実施形態では、切り欠き部７ａは、前記直線Ｍ方向であって、ヒートローラ２側から離れる方向に開放しているので、回動中心軸２１の中心Ｓが移動可能な方向は、前記直線Ｍ上であって、ヒートローラ２側から離れる方向となる。したがって、ストッパ８からの反作用の分力により、剥離爪６の回動中心軸２１が切り欠き部７ａに当接して誘導されながら、剥離爪６の先端部２０がプレスローラ５から離間する方向に移動する。
【００２８】
ところで、剥離爪６の先端部２０がプレスローラ５から離間する方向に逃げる際に回動中心軸２１の中心Ｓが移動する位置は、回動中心軸２１の中心Ｓを通り且つ剥離爪６の先端部２０とプレスローラ５の外周面との接点Ｔを通る接線Ｌと平行な直線Ｍ上、回動中心軸２１の中心Ｓを通る水平線Ｎ上、或いは、直線Ｍと水平線Ｎとにより挟まれる範囲θ内に設定するのが好ましく、よりこのましくは、前記直線Ｍ方向である。このようにすることにより、剥離爪６の先端がプレスローラ５から離れる方向に移動させることができる。したがって、この切り欠き部７ａの方向は、前記直線Ｍと前記水平線Ｎとにより挟まれる範囲θ内とするのが好ましく、より好ましくは、前記直線Ｍ上である。
【００２９】
上述のように構成された定着装置では、以下のように動作する。ヒートローラ２は、図において矢印Ｂの方向に回転駆動しているとともに、プレスローラ５は、図において矢印Ｃの方向に回転駆動している。そのため、ヒートローラ２とこのヒートローラ２に押圧するプレスローラ５との間に下方から導かれた記録紙Ｐは、図１に矢印Ａで示すように上方に運ばれる。そしてベルト４に導かれて剥離ローラ３に運ばれた記録紙Ｐは、剥離ローラ３の頂部付近でベルト４から剥離される（図１参照）。そして、図示しない搬送機構に導かれて排紙される。
【００３０】
ところで、記録紙Ｐは通常、上述のように搬送されるが、プレスローラ５に貼り付いてプレスローラ５に巻きつくように運ばれることがある。そのような場合にも、剥離爪６が記録紙Ｐとプレスローラ５との間に割り込んで、記録紙Ｐをプレスローラ５から剥離させるため、記録紙Ｐを再び通常の搬送経路に戻すことができる（図３参照）。
【００３１】
一方、ジャムや紙詰まりが発生し、ジャム紙Ｐ_Ｇが剥離爪６の先端部２０をプレスローラ５の内側に圧接させるように押圧した場合には、剥離爪６は、ジャム紙Ｐ_Ｇに押されて、ストッパ８に当接する方向に移動する。ジャム紙Ｐ_Ｇに押された剥離爪６は、ストッパ８からの反作用の分力により、切り欠き部７ａに誘導されながら、図３に矢印Ｄで示す方向、すなわち、直線Ｍ方向であって且つヒートローラ２側から離れる方向に移動する。そのため、剥離爪６の先端部２０は、ヒートローラ２の内部に突き刺さることなく、ヒートローラ２から離間される。なお、ジャム紙Ｐ_Ｇを取り除くと、剥離爪６は、加圧ばね９により通常位置（図２参照）に戻される。
【００３２】
以上のように、本実施形態の定着装置１によれば、剥離爪６を備えているため、プレスローラ５に貼り付いてプレスローラ５に巻きつくように運ばれた記録紙Ｐをプレスローラ５から剥離させることができる。しかも、ジャム紙Ｐ_Ｇ等によって剥離爪６の先端部２０がプレスローラ５の外周面に圧接された場合であっても、剥離爪６は、回動中心軸２１を支持部材７に誘導させながら、先端部２０がプレスローラ５の外周面から離れるように逃げるので、プレスローラ５の破損や傷つきを抑制することができる。
【００３３】
また、剥離爪６は、複数設けられているとともに、これらの剥離爪６は、各々独立して動作するように支持部材７に支持されているため、記録紙Ｐをプレスローラ５から良好に剥離することができる。また、ジャム紙Ｐ_Ｇ等によってプレスローラ５の外周面に圧接された剥離爪６のみをプレスローラ５から離れるように逃すことができる。
【００３４】
本実施形態の定着装置１は、プレスローラ５の外周の硬度が、ＳＲＩＳ０１０１スプリング式ＡＳＫＥＲＣ型において、ＡＳＫＥＲＣ５５以下である場合に特に有効であり、このようにプレスローラ５の外周が比較的軟らかくても、剥離爪６によるプレスローラ５の外周の傷つきを抑制することができる。
【００３５】
さらに、本実施形態の定着装置１は、剥離爪６の先端部２０が所定の位置を越えてプレスローラ５の内側に押し付けられる方向に移動するのを抑制するストッパ８を備えているため、剥離爪６の先端部２０が所定の位置を越えてプレスローラ５の内側に押し付けられるのを抑制できる。しかも、剥離爪６がストッパ８に当接することによって生じるストッパ８からの反作用によって、剥離爪６のプレスローラ５から離間する方向への移動が行われるように、剥離爪６及びストッパ８の位置及び形状が各々設定されている。そのため、剥離爪６の先端部２０をプレスローラ５の内側に圧接させる力が剥離爪６に与えられた時に、剥離爪６の先端部２０をプレスローラ５から離間させることができる。
【００３６】
さらに、剥離爪６の先端部２０がプレスローラ５から離間する方向に逃げる際に回動中心軸２１の中心Ｓが移動する位置は、回動中心軸２１の中心Ｓを通り且つ剥離爪６の先端部２０とプレスローラ５の外周面との接点Ｔを通る接線Ｌと平行な直線Ｍ上、回動中心軸２１の中心Ｓを通る水平線Ｎ上、或いは、前記接点Ｔを通る接線Ｌと平行な直線Ｍ上と前記水平線Ｎとにより挟まれる範囲に設定されている。そのため、剥離爪６の先端部２０をヒートローラ２の内部に突き刺すことなく、前記先端部２０をヒートローラ２から離間させることができる。
【００３７】
なお、剥離爪６の数は、１以上であれば任意である。また、本実施形態では、剥離爪６をプレスローラ５の外周面に対して接離可能となるように設けているが、剥離爪６はヒートローラ２や剥離ローラ３の外周面に対して接離可能となるように設けてもよい。さらに、剥離爪６を複数設ける場合、剥離爪６は、プレスローラ５、ヒートローラ２、及び剥離ローラ３のうちの複数のローラに対応させて設けてもよい。なお、剥離ローラ３とベルト４は省略することもできる。
【００３８】
また、本実施形態では、複数の剥離爪６を各々独立して動作するように支持部材７に支持させたが、複数の剥離爪６は、剥離爪６同士を連結させることで、各々連動して動作するようにしてもよい。支持部材７と剥離爪６とは一対一対応でなくてもよく、１つの支持部材７で複数の剥離爪６を支持させるようにしてもよい。
【００３９】
さらに、剥離爪６の移動方向は、剥離爪６の先端部２０とローラ（プレスローラ５、ヒートローラ２、剥離ローラ３）の外周面との接点を通る接線と平行な方向に限定されるものではなく、剥離爪６の先端部２０が前記ローラから離間する方向であればよい。なお、ストッパ８及び付勢手段としての加圧ばね９は、省略することもできる。
【００４０】
【発明の効果】
本発明によれば、ローラの傷つき・破損を抑制することができる定着装置を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係る定着装置の一部を示す斜視図。
【図２】図１の定着装置が備える電子写真複写機が備えるプレスローラを示す斜視図。
【図３】図１の定着装置を示す側面図。
【図４】ジャムが発生した状態の図１の定着装置を示す側面図。
【符号の説明】
１…定着装置、２…ヒートローラ、５…プレスローラ、６…剥離爪、８…ストッパ、２０…（剥離爪の）先端部、２１…（剥離爪の）回動中心軸、Ｐ…記録媒体、

Claims

少なくとも外周面が加熱されるヒートローラとこのヒートローラに押圧するプレスローラとの間にトナー像が転写されたシート状の記録媒体を通過させることで前記記録媒体に前記トナー像を定着させる定着装置であって、
先端部及びこの先端部側とは反対側の他端側に設けられた回動中心軸を有し、前記先端部が前記ヒートローラ及び前記プレスローラのうちのいずれか一方のローラの外周面に対して接離可能となるように設けられているとともに、前記先端部を前記ローラの外周面に接触させることで前記ローラから前記記録媒体を剥離させる少なくとも１つの剥離爪と、
前記回動中心軸を回動自在に支持するとともに、前記先端部を前記ローラの内側に圧接させるような力が与えられた時に前記先端部が前記ローラから離間する方向に逃げるように前記回動中心軸を誘導する支持部材と、を具備する定着装置。
前記剥離爪は、複数設けられているとともに、これらの剥離爪は、各々独立して動作するように前記支持部材に支持されている請求項１に記載の定着装置。
前記剥離爪は、前記プレスローラの外周面に対して接触可能となるように設けられている請求項１又は２に記載の定着装置。
前記プレスローラの外周の硬度は、ＳＲＩＳ０１０１スプリング式ＡＳＫＥＲＣ型において、ＡＳＫＥＲＣ５５以下に設定されている請求項３に記載の定着装置。
前記剥離爪の先端部が前記プレスローラから離間する方向に逃げる際に前記回動中心軸の中心が移動する位置は、前記回動中心軸の中心を通り且つ前記剥離爪の先端部と前記プレスローラの外周面との接点を通る接線と平行な直線上、前記回動中心軸の中心を通る水平線上、或いは、前記接線と平行な直線と前記水平線とにより挟まれる範囲内に設定されている請求項３に記載の定着装置。
前記剥離爪の先端部が所定の位置を越えて前記プレスローラの内側に押し付けられる方向に移動するのを抑制するストッパをさらに具備する請求項３に記載の定着装置。
前記剥離爪が前記ストッパに当接することによって生じる前記ストッパからの反作用によって前記剥離爪の前記プレスローラから離間する方向への移動が行われるように、前記剥離爪及び前記ストッパの位置及び形状が各々設定されている請求項７に記載の定着装置。