JP2006133392A - 定着装置 - Google Patents

Abstract

【課題】定着装置で発生する記録紙のカールを抑えながら搬送可能な装置を提供することを目的とする。
【解決手段】ヒートローラ４１と、該ヒートローラ４１に圧接するプレスローラ４２とを備え、該ヒートローラ４１及びプレスローラ４２の圧接面に形成されるニップ部４５で記録紙Ａを加熱・加圧して、該記録紙Ａ上にトナー像を定着させる定着器ユニットにおいて、記録紙搬送経路の下流側であってニップ部４５の後方に剥離爪４６が設けられ、該剥離爪４６は、凸状に形成された背部４６ｃが第１記録紙搬送経路１１に突出して、搬送中の記録紙Ａをヒートローラ４１の外周面４１ａから遠ざける方向に押圧する。
【選択図】図４

Description

本発明は、定着装置の技術に関し、より詳細には、定着装置に設けられる剥離爪の背部を利用して記録紙のカールを抑えるように構成した定着装置に関する。

レーザプリンタなどの画像形成装置では、ヒートローラ及びプレスローラを備えてなる定着装置が設けられており、この定着装置では、ヒートローラとプレスローラとの圧接部（ニップ部）を記録紙が通過する間に、トナー転写後の記録紙がヒートローラによって加熱・加圧されて、記録紙上のトナー画像が定着される。

このような定着装置は、ヒートローラの周面に沿ってニップ部が形成され、ニップ部において、記録紙が加熱・加圧される際にヒートローラの周面に付着してしまい、該ニップ部を通過した後も巻き付く場合があった。かかる状態で記録紙の搬送を継続すると、紙詰まりの原因となっていた。そこで、ヒートローラに付着した記録紙の剥離手段としての剥離爪を設けた定着装置が提案されている。かかる定着装置では、通常、ヒートローラの回転方向下流側（記録紙搬送経路の下流側）であって剥離爪の先端部がヒートローラの周面に当接するように配置される。

また、ニップ部において加熱・加圧された記録紙は、ニップ部を通過後に、記録紙の搬送方向の両端部に対し、略中央部が上方若しくは下方となるようにカールされる。記録紙がカールしたままであると、定着装置その他の周辺機器等に接触しながら記録紙の搬送方向に搬送されて、記録紙上の未定着トナー画像がこすれて乱れる場合があり、また、記録紙の先端が曲がったり、記録紙全体が波打ったりする場合があった。

かかる観点から、例えば、特許文献１には、剥離爪の先端部の近傍とそれ以外とで、記録紙の先端の挙動が異なるように、具体的には、剥離爪から剥離された記録紙の姿勢に応じて、剥離爪の案内リブの形状や、高さ、位置及び角度から選ばれた条件を変えるようにして、記録紙の先端が曲がったり、全体として波打ったりするのを防止するようにした定着装置が開示されている（特許文献１参照）。
特開２００４−２３３４０５号公報

ところで、記録紙は、ニップ部に至ってから剥離爪によってヒートローラから剥離されるまでの時間が長くなると、ニップ部通過後もヒートローラによって継続して加熱されることとなり、カール量が多くなってしまう。換言すると、記録紙がヒートローラの周面に近接している時間が、記録紙のカール量に強く影響を及ぼすのである。

従来の定着装置の構成では、剥離爪によってヒートローラの周面から記録紙の先端が剥離された後に、記録紙の中途部や後端がヒートローラの周面に近接してしまって、ニップ部通過後にもヒートローラからの熱を継続して受ける結果、カール量が増大し、カールした記録紙が周辺機器と接触して、記録紙がこすれて搬送が乱れたり汚れたりしてしまう場合があった。

また、上記特許文献１に開示される定着装置は、確かに、剥離爪によってヒートローラから剥離された記録紙の搬送手段に特徴を有し、搬送される記録紙が曲がったり波打ったりするのを防止できるが、ヒートローラから剥離された記録紙は依然としてヒートローラに近接し、上記課題が解決されるものではない。

そこで、本発明は、定着装置に関し、前記従来の課題を解決するもので、定着装置で発生する記録紙のカールを抑えながら搬送可能な装置を提供することを目的とする。

本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段を説明する。

すなわち、請求項１においては、ヒートローラと、該ヒートローラに圧接するプレスローラとを備え、該ヒートローラ及びプレスローラの圧接面に形成されるニップ部で記録紙を加熱・加圧して、該記録紙上にトナー像を定着させる定着装置において、記録紙搬送経路の下流側であってニップ部の後方に剥離爪が設けられ、該剥離爪は、凸状に形成された背部が記録紙搬送経路に突出して、搬送中の記録紙をヒートローラの周面から遠ざける方向に押圧するものである。

請求項２においては、前記背部の一部が、該ニップ部の記録紙搬送経路に対する上流側端部及び下流側端部を結ぶ基準線を越えて、前記ヒートローラと反対の空間側に突出されるものである。

請求項３においては、前記背部は、前記ニップ部から搬送された記録紙をガイドするガイド部材を設けてなるものである。

本発明の効果として、以下に示すような効果を奏する。

請求項１に示す構成としたので、記録紙がニップ部を通過後にヒートローラからの熱を受けてカールするのを防止して、カール量を効果的に低減できる。

請求項２に示す構成としたので、記録紙の先端だけでなく、中途部や後端ものヒートローラの周面に近接せずに遠ざけるようにして搬送できるため、カール量を効果的に低減できる。

請求項３に示す構成としたので、記録紙が搬送される際に、背部の頂点近傍で押圧されても、記録紙がガイド部材によってガイドされて、記録紙がこすれて搬送が乱れたり、汚れたりすることを防止できる。

次に、発明を実施するための最良の形態を説明する。
図１は本発明に係る定着器ユニットを備えた画像形成装置の全体的な構成を示した正面断面図、図２は定着器ユニットの構成を示す正面断面図、図３はニップ部から搬送された記録紙が剥離爪によって剥離されて搬送される状態を示す図、図４は剥離爪のヒートローラへの当接状態を示す図である。

まず、本実施例における画像形成装置１の全体構成について、以下に概説する。
図１に示すように、画像形成装置１は給紙カセット５の上方に配置されており、該画像形成装置１の上部には排紙トレイ６が形成されている。画像形成装置１の内部には、給紙カセット５から繰り込まれた記録紙Ａを搬送する第１搬送経路１１と第２記録紙搬送経路１２とが形成されており、該第１記録紙搬送経路１１に沿い、第１記録紙搬送経路１１の下流側（上方）へ向けて、現像器ユニット２、感光体ユニット３及び定着装置としての定着器ユニット４が配置されている。これらのユニット２・３・４で画像形成部が構成されて、給紙カセット５から繰り込まれた記録紙Ａは該画像形成部で画像情報が転写され、定着が行われた後、排紙トレイ６へ排出されるように構成されている。

定着器ユニット４は装置本体１ａ内の上部に着脱自在に装着されており、該定着器ユニット４の外側方にジャムアクセスカバー７が装置本体１ａに対して開閉可能に設けられている。ジャムアクセスカバー７は、定着器ユニット４の長手部分を覆う構成で、装置本体１ａの一側部に配置されており、装置本体１ａの一側端部の下部位置を中心に上下回動可能に構成されている。

このジャムアクセスカバー７の内側部と定着器ユニット４の外側部との間に第２記録紙搬送経路１２が形成されて、記録紙搬送経路１１・１２でジャムが発生した場合などには、このジャムアクセスカバー７を開いて、装置本体１ａの一側部を開放するように構成されている。

次に、本実施例に係る定着器ユニット４について、以下に詳述する。
図２及び図３に示すように、定着器ユニット４は、ヒートローラ４１を軸支する第１フレーム４３と、プレスローラ４２を軸支する第２フレーム４４とにフレームが分割構成されている。該第１フレーム４３が装置本体１ａに着脱自在に取り付けられ、該第１フレーム４３の下端部と該第２フレーム４４の下端部とを回動自在に係合させて、該第２フレーム４４を該第１フレーム４３に対して傾倒自在に取り付け、該第１フレーム４３の上端部と該第２フレーム４４の上端部とを締結することで、定着器ユニット４のフレームが組まれる。

このフレーム４３・４４が組まれた状態で、プレスローラ４２がヒートローラ４１に圧接してニップ部４５が形成される。このニップ部４５に記録紙Ａが至る進入経路は、ニップ部４５に記録紙Ａの先端が到達するまで、記録紙Ａの先端面がヒートローラ４１の回転面と接触しないように構成されている。そして、この二つのヒートローラ４１及びプレスローラ４２の間を通る記録紙Ａに対して、ニップ圧力を付与する範囲を広く設定し、ヒートローラ４１により加熱されて溶融されるトナーを、記録紙Ａに押圧して付着させるように構成されている。

ヒートローラ４１に対して、記録紙Ａの排出側（第１記録紙搬送経路１１の下流側）には、ヒートローラ４１の外周面４１ａの形状に沿って搬送される記録紙Ａを、外周面４１ａから剥離するための剥離手段として剥離爪４６が配設されている。該剥離爪４６は、鋭角に突出された先端部４６ａが形成され、該先端部４６ａがヒートローラ４１の外周面４１ａの接部Ｐ３に当接している。この剥離爪４６は、第１フレーム４３の長手方向に略等間隔に複数個配設され、該第１フレーム４３に形成された取付リブ（図略）に回動支点軸４７によって回動自在に枢結され、図示せぬ弾性部材によって先端部４６ａが外周面４１ａ方向に付勢されている。

剥離爪４６は、正面視略「く」字状に構成されて一側の先端部４６ａを尖状に構成し、中途部にガイドローラ４８を枢支し、他側の基部を前記回動支点軸４７を介して第１フレーム４３に枢支している。すなわち、剥離爪４６は記録紙通過側の先端部４６ａと屈曲部の間に直線状の案内部４６ｂを設けている。該案内部４６ｂはヒートローラ４１とプレスローラ４２の共通接線と略平行に配置され、実際は後述する基準線Ｓと略平行に配置される。そして剥離爪４６の中途部はヒートローラ４１の略半径方向外側に凸設された屈曲部を背部４６ｃとして形成されている。この凸状に形成された背部４６ｃの頂点近傍にガイド部材としてのガイドローラ４８が配設されており、該ガイドローラ４８は、剥離爪４６本体に対して回動自在に枢支されている。このように、ガイドローラ４８を屈曲部に配設することによって、ヒートローラ４１によって加熱・加圧された記録紙Ａが搬送される際に、背部４６ｃの頂点近傍で押圧されても、ガイドローラ４８が連動して回動し、記録紙Ａがこすれて搬送が乱れたり汚れたりすることを防止できる。
なお、この剥離爪４６の詳細は、後述する（図４参照）。

図３に示すように、記録紙Ａが、ニップ部４５から剥離爪４６によって剥離され、ガイドローラ４８に沿って搬送される経路を説明すると、記録紙Ａは、第１記録紙搬送経路１１に対する上流側端部Ｐ１にてニップ部４５に至り、該ニップ部４５を通過する際に圧接面に沿って湾曲しながら加熱・加圧され、第１記録紙搬送経路１１に対する下流側端部Ｐ２にてニップ部４５から排出される（図３（ａ））。ニップ部４５でカールした記録紙Ａは、ニップ時の形状、すなわちカールした状態に従ってヒートローラ４１の外周面４１ａに沿うようにして第１記録紙搬送経路１１の下流方向に搬送される。この時、記録紙Ａの腰を利用して剥離させる曲率分離方式の定着器ユニットを用いた場合には、外周面４１ａに付着することなくニップ点（下流側端部Ｐ２）の略接線方向（後述する基準線S方向）に沿って搬送される。

そして、記録紙Ａは、ヒートローラ４１及びプレスローラ４２の回転によって搬送されて前記接部Ｐ３に到達し、接部Ｐ３において外周面４１ａから剥離される（図３（ｂ））。剥離された記録紙Ａは、先端が剥離爪４６の案内部４６ｂの形状に沿って記録紙Ａの搬送方向に搬送され、やがてガイドローラ４８に至り、ガイドローラ４８にガイドされて図示せぬ排出ローラ等によって機外に排出される（図３（ｃ））。

ところで、本実施例に係る定着器ユニット４は、ニップ部４５から排出された記録紙Ａを、ヒートローラ４１の外周面４１ａから直ちに剥離させるように構成されている。具体的には、剥離爪４６の先端部４６ａを、ニップ部４５の第１記録紙搬送経路１１の下流側端部Ｐ２に近接させるように配置して、該ニップ部４５から排出された記録紙Ａが、ヒートローラ４１の外周面４１ａに付着若しくは近接している状態を少なくするように構成される。かかる構成として、少なくとも、ニップ部４５の前記上流側端部Ｐ１及び下流側端部Ｐ２をヒートローラ４１の外周面４１ａに沿って結んだヒートローラ４１の円周長さＬ１よりも、該下流側端部Ｐ２及び剥離爪４６の前記接部Ｐ３を同じくヒートローラ４１の外周面４１ａに沿って結んだヒートローラ４１の円周長さＬ２が小となる（Ｌ１＞Ｌ２）ように構成される（図４参照）。

このように、ニップ部４５から排出された記録紙Ａをヒートローラ４１の外周面４１ａから直ちに剥離するように構成することで、記録紙Ａがヒートローラ４１に付着若しくは近接した状態を少なくして、記録紙Ａのカール量を低減し若しくはカール自体を防止でき、ひいては記録紙Ａがヒートローラ４１に巻き込んで紙詰まりを起こしたり、カールの矯正ができなくなって印刷不良が生じたりするのを防止できる。

次に、剥離爪４６の構成について、以下に詳述する。
図４に示すように、剥離爪４６は、案内部４６ｂを介してヒートローラの略半径方向に凸設された背部４６ｃが形成され、かかる背部４６ｃの頂点近傍にガイド部材としてのガイドローラ４８が配設されている。このガイドローラ４８を含む背部４６ｃは、記録紙Ａの第１記録紙搬送経路１１の中途部に位置して、第１記録紙搬送経路１１に交差するように突出し、ニップ部４５から排出された記録紙Ａを、ヒートローラ４１の外周面４１ａ側に傾倒しないように支持するとともに、外周面４１ａから該記録紙Ａを遠ざけながら搬送するように構成されている。

背部４６ｃは、ヒートローラ４１の半径方向に対して外方向に向けて凸設され、背部４６ｃによって、剥離爪４６の先端部４６ａにてヒートローラ４１の外周面４１ａから剥離されて搬送される記録紙Ａが、ヒートローラ４１の外周面４１ａ側に傾倒しないように支持される。ニップ部４５によって加熱・加圧された記録紙Ａは、ヒートローラ４１及びプレスローラ４２の当接面の形状に沿って、第１記録紙搬送経路１１を前後方向とする正面視で上方に凸状に湾曲（カール）される。背部４６ｃを設けることで、カールした記録紙Ａが、剥離爪４６によって外周面４１ａから剥離した後であっても、ヒートローラ４１側に傾倒しないように支持できる。

さらに該背部４６ｃでは、記録紙Ａがヒートローラ４１側に傾倒しないように支持するだけでなく、搬送される記録紙Ａが徐々に該ヒートローラ４１から遠ざけられるようにガイドするように構成されている。この背部４６ｃは、ヒートローラ４１の半径方向の外方向に凸状となるように形成されるため、剥離爪４６の先端部４６ａで剥離された記録紙Ａは、先端部４６ａから案内部４６ｂを介して背部４６ｃ（ガイドローラ４８）に至るまでに、ヒートローラ４１の外周面４１ａから半径方向に徐々に遠ざけられる。

記録紙Ａのカール量は、熱源たるヒートローラ４１に付着若しくは近接した状態が長いと増大する。記録紙Ａのカール量が増大すると、その後カールを矯正するのが困難となり、記録紙Ａが周辺機器と接触して、記録紙Ａ上の未定着トナー画像がこすれて乱れてしまう場合がある。上述のように、剥離爪４６によってニップ部４５を経過した記録紙Ａは、可能なだけ直ちに外周面４１ａから剥離されるのがよいのであって、さらには、本実施例に示すように、剥離爪４６によって剥離された後は、ヒートローラ４１から遠ざけられるのがよいのである。このように構成することで、ニップ部４５を通過後にヒートローラ４１からの熱を受けて記録紙Ａがカールするのを防止するとともに、カール量を効果的に低減できるのである。

図４を参照して、かかる構成の一例を、より詳細に説明すると、ニップ部４５の前記上流側端部Ｐ１及び下流側端部Ｐ２を基準線Ｓで直線的に結び、該基準線Ｓを第１記録紙搬送経路１１の下流方向に延出した場合には、ヒートローラ４１及びプレスローラ４２の近傍空間が、ヒートローラ４１側の空間Ｈとプレスローラ４２側の空間Ｐとに分割される。そして、剥離爪４６における背部４６ｃを構成するガイドローラ４８の一端部４８ａが、基準線Ｓを越えて空間Ｐに至るように構成される。言い換えれば、ガイドローラ４８の一部は、ヒートローラ４１の外周とプレスローラ４２の外周が交差する点を結んだ延長線、または、両ローラの共通接線よりも非ヒートローラ側に突出して構成されている。すなわち、本実施例における剥離爪４６は、該剥離爪４６がすべて空間Ｈに位置するのではなく、剥離爪４６を構成する背部４６ｃの一端（一端部４８ａ）が、該空間Ｈから突出して空間Ｐに至るように構成される。

記録紙Ａは、ニップ部４５でカールされるため、ニップ部４５の下流側端部Ｐ２から排出された後は、基準線Ｓに沿って搬送されずに、空間Ｈに内のヒートローラ４１の外周面４１ａに付着若しくは近接した状態で搬送され、ガイドローラ４８に当接しながら屈曲されて第１記録紙搬送経路１１の下流方向に搬送される（図３参照）。該ガイドローラ４８の一端部４８ａを基準線Ｓを越えて空間Ｐ側に突出させることで、記録紙Ａは、該ガイドローラ４８によって空間Ｐ方向、換言すると、ヒートローラ４１の外周面４１ａから遠ざけられる方向に押圧されて空間Ｈから空間Ｐ方向へと移動される。つまり、記録紙Ａは、ヒートローラ４１から遠ざけられながら搬送される。このように構成することで、記録紙Ａの先端だけでなく、中途部や後端もの外周面４１ａに近接せずに遠ざけるようにして高温のヒートローラ４１から遠ざけて冷やすように搬送できるため、カール量を効果的に低減できるのである。

特に、記録紙Ａは、先端が前記接部Ｐ３で剥離されてガイドローラ４８を通過して搬送された後は、搬送方向に沿って張力を受けるため、中途部や端部がヒートローラ４１の外周面４１ａに付着しないでニップ部４５から排出される場合がある。また、記録紙Ａの腰によっては、ニップ部４５の下流側端部Ｐ２から略基準線Ｓに沿って排出される場合がある。かかる場合にでも、記録紙Ａを、ガイドローラ４８の一端部４８ａによって記録紙Ａをヒートローラ４１から遠ざける方向に押圧しながら搬送でき、その結果カール量を低減できる。そして、背部４６ｃで擦れることなくガイドローラ４８の回転で案内されるため搬送抵抗が小さく、搬送が乱れることも防止している。

なお、本実施例では、背部４６ｃに配設されたガイドローラ４８の一端部４８ａが基準線Ｓを越えるように構成されているが、背部４６ｃにガイドローラ４８等のガイド部材を必ずしも設ける必要はなく、ガイド部材を設けない場合には、例えば、背部４６ｃの頂点等、背部４６ｃの一部が基準線Ｓを空間Ｐ側に越えるように構成すればよい。

本発明に係る定着器ユニットを備えた画像形成装置の全体的な構成を示した正面断面図。 定着器ユニットの構成を示す正面断面図。 ニップ部から搬送された記録紙が剥離爪によって剥離されて搬送される状態を示す図。 剥離爪のヒートローラへの当接状態を示す図。

符号の説明

４ 定着器ユニット（定着装置）
１１ 第１記録紙搬送経路
４１ ヒートローラ
４１ａ 外周面（周面）
４２ プレスローラ
４５ ニップ部
４６ 剥離爪
４６ｃ 背部
４８ ガイドローラ
４８ａ 一端部
Ｓ 基準線
Ｈ、Ｐ 空間

Claims (3)

1. ヒートローラと、該ヒートローラに圧接するプレスローラとを備え、該ヒートローラ及びプレスローラとの圧接面に形成されるニップ部で記録紙を加熱・加圧して、該記録紙上にトナー像を定着させる定着装置において、
   記録紙搬送経路の下流側であってニップ部の後方に剥離爪が設けられ、該剥離爪は、凸状に形成された背部が記録紙搬送経路に突出して、搬送中の記録紙をヒートローラの周面から遠ざける方向に押圧することを特徴とする定着装置。
2. 前記背部の一部が、該ニップ部の記録紙搬送経路に対する上流側端部及び下流側端部を結ぶ基準線を越えて、前記ヒートローラと反対の空間側に突出されることを特徴とする定着装置。
3. 前記背部は、前記ニップ部から搬送された記録紙をガイドするガイド部材を設けてなることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の定着装置。

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