JP2005099426A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】分離爪からの未定着トナーの付着を確実に抑えて、記録シートの画像の汚損、紙詰まり、定着ローラの早期摩耗等の不具合の発生を防止して、良質な画像を安定して形成する画像形成装置を提供する。
【解決手段】分離爪保持部材３３の回動により分離爪３１が、定着ローラ２２の表面に当接する当接位置と、定着ローラ２２の表面から離間している非当接位置との間を変位可能するように設けられている。分離爪保持部材３３は、ソレノイド３６により、当接位置と非当接位置とに変位するように駆動されるようになっている。非当接位置は、分離爪保持部材３３が回転部材３７に係当することにより位置決めされ、回転部材３７が回転駆動されることにより、分離爪保持部材３３及び分離爪３１を振動させて未定着トナーを分離爪３１から除去する。
【選択図】図３

Description

本発明は、電子写真方式を用いた複写機、ファクシミリ、プリンタ、或いはこれらの機能を併有した複合機等の画像形成装置に関し、特に分離爪を備える定着装置に関する。

一般に、画像形成装置における定着装置、特に記録シートを加熱及び加圧して未定着トナー画像を定着させる定着装置では、定着ローラに巻き付いてくる記録シートを確実に分離させるために、常時先端が定着ローラに当接する分離爪が設けられている。

また、この他の定着装置としては、定着ローラに分離爪を常時当接させずに、複数の分離爪を交替で当接させるようにしたものが知られている（例えば、特許文献１参照。）。

さらに、分離爪に付着した未定着のトナーを除去するために、分離爪の腹を定着ローラに押し付けるようにした画像形成装置も知られている（例えば、特許文献２参照。）。

特許第３３１８１０４号公報（第３〜４頁、図３） 特開２００１−２９６７６８号公報（第３頁、図６）

上述した分離爪が定着ローラに常時当接する定着装置を備えた画像形成装置では、通常印刷時において定着ローラに付着した未定着トナーが分離爪の先端に徐々に付着堆積する。分離爪の先端に付着堆積した未定着トナーは、印刷枚数の増加に伴い増加してある程度の大きさになると分離爪から剥離して定着ローラに付着したり、記録シートの定着時に転写されることにより画像が汚損されるという問題点があった。

このような分離爪が定着ローラに常時当接する定着装置を備えた画像形成装置では、分離爪に未定着トナーや紙粉等が過剰に堆積して、分離爪の先端が定着ローラから浮いてしまうとう問題点があった。このように分離爪の先端が定着ローラから浮いた場合には、紙詰まりや、分離爪の片当たりにより定着ローラの表面に傷が生じたり、定着ローラの早期摩耗等の不都合が発生するという問題があった。

また、分離爪に付着したトナーを除去するために分離爪の腹を定着ローラに押し付けるようにした従来技術は、トナーが定着ローラに付着して記録シートに転写される可能性があるため、付着トナーの弊害を防止する対策としては根本的なものではない。

本発明の目的は、分離爪に未定着トナー等が付着堆積することを防止して記録シートの画像の汚損、紙詰まり、定着ローラの早期摩耗等の不具合の発生を防止できる画像形成装置を提供することにある。

請求項１記載の発明は、互いに圧接する定着ローラと加圧ローラとの間に記録シートが通過して、未定着トナー画像を該記録シートに定着させる定着装置を備えた画像形成装置に関するものである。この発明に係る画像形成装置は、前記定着装置が、分離爪と、該分離爪を保持する分離爪保持部材とを備え、前記分離爪保持部材の回動により前記分離爪が前記定着ローラの表面に、当接する当接位置と、離間する非当接位置とに変位可能すると共に、前記非当接位置は、前記分離爪保持部材に回転部材が摺接することにより規定され、前記回転部材は、回転駆動されることにより前記分離爪保持部材及び前記分離爪を振動させることを特徴としている。

請求項２記載の発明は、請求項１記載の定着装置に関するものである。この発明に係る定着装置は、前記回転部材が、回転軸からの距離が異なる複数の周面部分を有することを特徴としている。

請求項３記載の発明は、請求項１又は請求項２に記載された画像形成装置に関するものである。この発明に係る画像形成装置は、前記分離爪保持部材が、記録シートの搬送ガイドを兼ねることを特徴としている。

請求項４記載の発明は、請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載された画像形成装置に関するものである。この発明に係る画像形成装置は、前記分離爪が、前記当接位置から前記非当接位置に移動する途中に、当該分離爪に摺接する可撓性を有するスクレーパが配置されていることを特徴としている。

請求項５記載の発明は、請求項１乃至請求項４のいずれか一項に記載された画像形成装置に関するものである。この発明に係る画像形成装置は、前記分離爪が、前記定着装置に前記記録シートが通紙されないときに、前記非当接位置に配置されることを特徴としている。

この発明によれば、分離爪に未定着トナー等が付着堆積することに起因する記録シートの画像の汚損、紙詰まり、定着ローラの早期摩耗等の不具合の発生を防止して、良質な画像を安定して形成することできる。

また、この発明によれば、上述の効果に加えて、分離爪に未定着トナーが堆積する時間を減少させることができ、不具合の発生する確率を低下させることができる。

以下、本発明を実施するための最良の形態に係る画像形成装置を説明する。

本発明を実施するための最良の形態に係る画像形成装置は、互いに圧接する定着ローラと加圧ローラとの間に記録シートが通過して、未定着トナー画像を記録シートに定着させる定着装置を備えた画像形成装置に適用する。

定着装置は、分離爪と、この分離爪を保持する分離爪保持部材とを備えてなる。この定着装置においては、分離爪保持部材の回動により分離爪が、定着ローラの表面に当接する当接位置と、定着ローラの表面から離間している非当接位置との間を変位可能するように設けられている。なお、分離爪保持部材は、ソレノイド等のアクチュエータにより、当接位置と非当接位置とに変位するように駆動されるようになっている。

また、分離爪の定着ローラの表面から離間する非当接位置は、分離爪保持部材が回転部材に係当することにより規定される。このとき、回転部材は、分離爪保持部材に係当する部分で、分離爪保持部材に摺接するようになっている。この結果、回転部材が回転駆動されることにより、分離爪保持部材及び分離爪を振動させる。

本実施の形態では、例えば偏心カム形状の回転部材を用いる。このように偏心カム形状の回転部材は、回転軸からの距離が異なる複数の周面部分を有するため、分離爪保持部材が回転部材に接触する部分と回転軸との距離（半径）が回転に伴って周期的に変化して分離爪保持部材及びこの分離爪保持部材に保持されている分離爪が揺動して振動が発生するようになっている。

なお、本実施の形態に係る画像形成装置では、分離爪保持部材が、記録シートを搬送経路に案内するような案内部となるように形成しての搬送ガイドを兼ねるようにすることが好ましい。

また、分離爪が、定着ローラの表面に当接する当接位置から非当接位置に移動する途中に、この分離爪に摺接する可撓性を有するスクレーパが配置されていることが好ましく、スクレーパによって分離爪の表面に付着している未定着トナー等を除去することが可能となり、上述の分離爪の振動による未定着トナー等を振り落とす作用に加えて払拭作用により未定着トナー等を取り除くことができる。

さらに、本実施の形態に係る画像形成装置では、定着装置に前記記録シートが通紙されないときに、分離爪が非当接位置に配置されるように設定することで、分離爪に堆積する未定着トナーの量を低下させることができるため、付着する未定着トナーが大きく成長する前に上述の振動作用等により確実に未定着トナーの除去効果を高めることができる。

以下、本発明の実施例に係る画像形成装置の詳細を図面に基づいて説明する。ただし、図面は模式的なものであり、各部材の寸法の比率などは現実のものとは異なることに留意すべきである。また、図面相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれている。

図１は、本発明の実施例に係る画像形成装置を模式的に示した概略構成図、図２は実施例に係る定着装置において分離爪を定着ローラに接触させている状態を示す正面図、図３は分離爪を定着ローラから離した状態を示す正面図、図４は分離爪の振動のメカニズムを示す正面図である。

（画像形成装置の概略構成）
図１に示すように、本実施の形態に係る画像形成装置１は、画像形成装置本体２内に、シート状の記録シートとしてのプリント用紙３を給紙トレー４上から送り出す給紙部５と、この給紙部５から送り出されたプリント用紙３を用紙搬送路６に沿って搬送する用紙搬送部７と、この用紙搬送部７によって搬送されたプリント用紙３に、図示しない感光体ドラムの表面に形成したトナー画像を転写する画像形成部８と、この画像形成部８によってトナー画像が転写されたプリント用紙３にトナー画像を定着させる定着装置２０と、この定着装置２０でトナー画像が定着されたプリント用紙３を排紙トレー９上へ排出する排出部１０とを備えて概略構成されている。

なお、図示しないが、この画像形成装置１における定着装置２０の用紙搬送方向Ａの直ぐ上流側には、プリント用紙３を定着装置２０に案内する上下ガイドプレートが配設されおり、定着装置２０の用紙搬送方向Ａの直ぐ下流側には、プリント用紙３を排出部１０へ案内する上下ガイドプレートや、定着ローラ２１へプリント用紙３が巻き付くことを防止するシート分離装置３０等が配設されている。

（定着装置の構成）
次に、図１〜図３を用いて定着装置２０の構成について説明する。本実施の形態に係る定着装置２０は、ヒータ２１を内蔵する定着ローラ２２と、この定着ローラ２２に圧接してニップ部２３を形成しつつ、定着ローラ２２に従動して回転する加圧ローラ２４と、定着ローラ２２に従動回転するように接触して定着ローラ２２の表面にシリコンオイル等の離型剤を微量塗布する図示しない塗布ローラと、この塗布ローラよりも定着ローラ２２の回転方向下流側で当該定着ローラ２１に従動回転するように接触する図示しないクリーニングローラを備えるクリーニング装置等を有している。なお、塗布ローラやクリーニング装置等は、画像形成装置１の機種に応じて適宜設けられるものである。

（シート分離装置の構成）
シート分離装置３０は、定着ローラ２２のニップ部２３よりも回転方向下流側に配置されている。このシート分離装置３０は、分離爪３１と、分離爪３１の基部を一端側で保持すると共に中間部が画像形成装置本体２側に設けた回転支持軸３２に軸支された分離爪保持部材３３と、分離爪保持部材３３における回転支持軸３２と分離爪３１を保持した一端との中間部に、駆動ロッド３４の先端部３５が当該分離爪保持部材３３に対して回動可能に支持されると共に、像形成装置本体２側に固設されたソレノイド３６と、分離爪保持部材３３における回転支持軸３２と他端との間の部分に係当可能な回転部材３７と、を備えている。分離爪３１は、図に示すように、略Ｌ字形状の部材であり、基部が分離爪保持部材３３に例えば所定以上の弾性強度を有する図示しないバネ部材を介して軸支される。このため、分離爪３１は、分離爪保持部材３３に対して所定の回転角度範囲で反発力を伴って揺動可能に設けられており、定着ローラ２２の表面に過度の負荷が掛かることを防止することができる。この分離爪３１は、負荷が掛かっていないときは図示しないバネ部材によって、分離爪保持部材３３に対して所定の角度をなした状態で保持されている。また、分離爪３１の自由端は刃物状になっており、定着ローラ２２の表面に当接したときに、定着ローラ２２の表面に吸着されているプリント用紙３を剥離する機能を有する。なお、図１〜図４に示すように、分離爪３１は、定着ローラ２２の表面から剥離したプリント用紙３を搬送方向Ａの下流側に案内する搬送ガイドプレート３８に形成されたスリットに貫通した状態で配置されている。

また、上述の回転部材３７は、図４に示すように、画像形成装置１の駆動系に連動する回転駆動軸３７Ａと、回転駆動軸３７Ａに軸支固定され且つこの回転駆動軸３７Ａからの距離が連続的に異なる偏心カム形状の回転体３７Ｂとから構成されている。このため、分離爪保持部材３２は、回転部材３７に係当することにより、回転支持軸３２を支点として揺動するようになっている。

このような構成において、上記分離爪保持部材３３は、ソレノイド３６の駆動ロッド３４の没状態のときに、図２に示すように分離爪３１が定着ローラ２２の表面に当接した当接位置になり、ソレノイド３６が突出状態のときに、分離爪３１が定着ローラ２２の表面から離間した非当接位置となるように設定されている。この分離爪保持部材３２は、図３及び図４に示すように、分離爪３１が非当接位置にある状態で回転部材３７の周面に係当して位置決めされている。ここで、回転部材３７が回転駆動軸３７Ａを中心に回転すると、回転体３７Ｂの複数の周面部分で回転駆動軸３７Ａからの距離（半径）が異なる（本実施例では偏心カム形状であるため連続的に半径が変化する）ため、回転部材３７の周面に摺接する分離爪保持部材３２は揺動して、図４に示すように分離爪３１に振動を伝達する。このため、分離爪３１に未定着トナー等が堆積、付着している場合は、この振動により未定着トナー等を振り落とすことができる。このように、分離爪３１が非当接位置にあるときは、プリント用紙３は定着装置３０に搬送されていないため、振り落とされた未定着トナー等がプリント用紙３上に落下して画像を汚損することはない。

また、本実施例の変形例として、図５に示すように、分離爪３１が非当接位置に向かう途中で分離爪３１の先端側面に接触する可撓性を有するスクレーパ３９を配置する構成としてもよい。

さらに、本実施例の他の変形例として、図６に示すように、回転部材３７を星形状カムとして、分離爪保持部材３２側にこの回転部材３７の周面に沿うような凸形状の突起３３Ａを形成した構成としてもよい。

また、分離爪３１が、定着装置３０にプリント用紙３が通紙されないときに、定着ローラ２２の表面から離間した非当接位置に配置されるように設定されると共に、メンテナンスや紙詰まり処理のため、定着装置３０又は定着装置３０を含めた搬送装置を画像形成装置本体２より引き出すことが可能な画像形成装置１の場合には、引き出した状態において分離爪３１を定着ローラ２２の表面から離間させた非当接位置に移動するように、ソレノイド３６を設定するか、引き出しにともなって連動して分離爪３１が非当接位置に移動するように設定してもよい。

（実施例の効果）
以上のような構成を有する画像形成装置１では、分離爪３１が定着ローラ２２の表面から離間している非当接位置にあるときに、駆動系から回転駆動力が伝達される回転部材３７で位置決めされると共に、分離爪保持部材３２が揺動されるため、分離爪３１が振動されて、分離爪３１に付着、堆積している未定着トナー等を振り落とすことができる。

また、分離爪３１によって定着ローラ２２の表面から剥離されたプリント用紙３は、搬送ガイドプレート３８で案内することができる。なお、本実施例のシート分離装置３０は、搬送ガイドプレート３８に一体的に設けることが可能である。

本発明は、複写機、ファクシミリ、プリンタ、或いはこれらの機能を併有した複合機等の画像形成装置の製造分野で利用することができる。

本発明の実施例に係る画像形成装置の概略構成図である。 本発明の実施例に係るシート分離装置において分離爪が定着ローラに当接している状態を示す正面図である。 本発明の実施例に係るシート分離装置において分離爪が定着ローラから離間している状態を示す正面図である。 本発明の実施例に係るシート分離装置において分離爪が定着ローラから離間して振動している状態を示す正面図である。 本発明の実施例の変形例を示す説明図である。 本発明の実施例の他の変形例を示す説明図である。

符号の説明

１……画像形成装置、２……画像形成装置本体、３……プリント用紙（記録シート）、２０……定着装置、３０……シート分離装置、３１……分離爪、３３……分離爪保持部材、３７……回転部材

Claims (5)

1. 互いに圧接する定着ローラと加圧ローラとの間に記録シートが通過して、未定着トナー画像を該記録シートに定着させる定着装置を備えた画像形成装置あって、
   前記定着装置は、分離爪と、該分離爪を保持する分離爪保持部材とを備え、
   前記分離爪保持部材の回動により前記分離爪が前記定着ローラの表面に、当接する当接位置と、離間する非当接位置とに変位可能すると共に、
   前記非当接位置は、前記分離爪保持部材に回転部材が摺接することにより規定され、
   前記回転部材は、回転駆動されることにより前記分離爪保持部材及び前記分離爪を振動させることを特徴とする画像形成装置。
2. 前記回転部材は、回転軸からの距離が異なる複数の周面部分を有することを特徴とする請求項１記載の定着装置。
3. 前記分離爪保持部材は、記録シートの搬送ガイドを兼ねることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載された画像形成装置。
4. 前記分離爪が、前記当接位置から前記非当接位置に移動する途中に、当該分離爪に摺接する可撓性を有するスクレーパが配置されていることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載された画像形成装置。
5. 前記分離爪は、前記定着装置に前記記録シートが通紙されないときに、前記非当接位置に配置されることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか一項に記載された画像形成装置。

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