JP2008134548A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】定着装置周辺の構成要素を開放するだけで自動的にジャムを起こした用紙を引き出し、手間なく簡単にジャム処理を遂行することが可能な画像形成装置を提供する。
【解決手段】プリンタ１は、定着ローラ４２及び加圧ローラ４３が設けられた定着装置４０に加えて、その用紙搬送方向下流側に、定着装置４０を露出させる開閉可能な外装カバー１１と、定着ローラ４２の軸部４２ａに設けられたピニオン１４と、外装カバー１１に結合され、ピニオン１４に係合するラック１３とを備える。そして、外装カバー１１の開放の過程において、ラック１３に係合するピニオン１４を回転させ、定着ニップ部の箇所の表面が用紙搬送方向に移動する向きに定着ローラ４２を回転させる。これにより、定着装置４０で用紙ジャムが発生した場合に、外装カバー１１を開放するだけで自動的に、ジャムを起こした用紙Ｐを用紙搬送方向に装置外部に向かって引き出すことができる。
【選択図】図３

Description

本発明は、未定着トナー像を用紙に定着させる定着装置を本体内に備えた、複写機やプリンタに代表される画像形成装置に関する。

電子写真方式の画像形成装置においては、互いが圧接して定着ニップ部を形成する定着部材と加圧部材のうち、少なくとも一方の部材に熱源を内蔵させ、この熱源によって加熱された部材間の定着ニップ部に未定着トナー像を担持した用紙を挿通することにより、未定着トナーを加熱、加圧して用紙表面に定着する熱定着方式が広く採用されている。このような熱定着方式が採用された定着装置は、定着部材である定着ローラと加圧部材である加圧ローラとを備え、定着ローラの内部には熱源を配置し、加圧ローラの内部には熱源を配置しない構成となっているものが多い。また、定着ローラはそれを回転させる駆動手段を有するが、加圧ローラは駆動手段を有さず、定着ローラに圧接することにより定着ローラの回転に従って回転するものが多い。

ところで、上記のような定着装置において用紙ジャムが発生した場合、ジャムの原因となった用紙をいち早く取り除くことが必要である。しかしながら、定着装置においては、用紙に未定着トナーを十分に定着させるために、加圧しながら加熱する必要があるので、加圧ローラが定着ローラに対して比較的大きな力で圧接している。これにより、定着ニップ部に用紙が挟まった状態でジャムが発生した場合、不用意にジャムを起こした用紙を引き出そうとすると、用紙が破損する恐れがある。したがって、定着装置におけるジャム処理のために、定着ローラと加圧ローラとの圧接状態を解除する装置が提案され、その画像形成装置の一例を特許文献１に見ることができる。
特開２００５−２１５１８２号公報（第１４−１５頁、図１）

特許文献１に記載の画像形成装置では、転写部と定着装置との間で発生した用紙ジャムを解消するため、定着ローラと加圧ローラとの圧接状態を解除しながら、搬送案内部材を持ち上げることにより、ジャムを起こした用紙を除去するようにしている。しかしながら、この方法では、定着ローラと加圧ローラとの圧接状態は解除されるものの、感光体ドラムと転写ローラとの圧接状態は解除されるわけではないので、用紙を転写部と定着装置との間で持ち上げても転写ニップ部で引っ掛かり、引き上げて除去することができない恐れがある。さらにそのまま引き上げ、用紙が、持ち上げた搬送案内部材の下方に落下してしまった場合には、ユーザーが手を入れることができない箇所に至る可能性もあり、除去処理ができなくなる。これにより、メーカーに対して修理を依頼しなければならない事態が発生するといった問題が懸念される。

本発明は上記の点に鑑みなされたものであり、定着装置周辺の構成要素を開放するだけで自動的に、定着装置でジャムを起こした用紙を引き出したり、定着部材と加圧部材との圧接状態を解除したりすることができ、手間がなく簡単に定着装置におけるジャム処理を遂行することが可能な画像形成装置を提供することを目的とする。

上記の課題を解決するため、本発明は、互いが圧接し合うことにより用紙を挿通させる定着ニップ部を形成する定着部材及び加圧部材が設けられ、用紙に担持された未定着トナー像を前記定着ニップ部で定着する定着装置を本体内に備えた画像形成装置において、前記定着装置の用紙搬送方向下流側に設けられ、定着装置を露出させる開閉可能な外装カバーと、前記定着部材または加圧部材の回転軸に設けられたピニオンと、前記外装カバーに結合され、前記ピニオンに係合するラックとを備えるとともに、外装カバーの開放の過程において、ラックに係合するピニオンを回転させ、前記定着ニップ部の箇所の表面が用紙搬送方向に移動する向きに定着部材または加圧部材を回転させることとした。

また、上記構成の画像形成装置において、前記定着部材または前記加圧部材の一方を他方に押し付けて圧接させる付勢部材と、前記ラックの前記外装カバー側とは反対側の端部に設けられ、定着部材と加圧部材とが離間する方向に前記ピニオンを移動させる圧接解除部とを備えることとした。

また、上記構成の画像形成装置において、前記ピニオンとこのピニオンが設けられた回転軸との間に介在する形でワンウェイクラッチを備え、このワンウェイクラッチは、回転軸が、前記定着ニップ部の箇所の表面が用紙搬送方向に移動する向きに回転するときには連結作用が働き、逆方向に回転するときには連結を解除する作用が働くこととした。

本発明の構成によれば、互いが圧接し合うことにより用紙を挿通させる定着ニップ部を形成する定着部材及び加圧部材が設けられ、用紙に担持された未定着トナー像を定着ニップ部で定着する定着装置を本体内に備えた画像形成装置において、定着装置の用紙搬送方向下流側に設けられ、定着装置を露出させる開閉可能な外装カバーと、定着部材または加圧部材の回転軸に設けられたピニオンと、外装カバーに結合され、ピニオンに係合するラックとを備えるとともに、外装カバーの開放の過程において、ラックに係合するピニオンを回転させ、定着ニップ部の箇所の表面が用紙搬送方向に移動する向きに定着部材または加圧部材を回転させることとしたので、定着装置の箇所で用紙ジャムが発生した場合に、外装カバーを開放するだけで自動的に、ジャムを起こした用紙を用紙搬送方向に装置外部に向かって引き出すことができる。そしてこれは、定着ニップ部でしっかり掴んだジャム用紙を引き出すので、用紙の搬送方向上流端が転写部に残っている場合でも、確実に除去することが可能である。したがって、手間がなく簡単に定着装置におけるジャム処理を遂行することが可能な画像形成装置を得ることができる。

また、定着部材または加圧部材の一方を他方に押し付けて圧接させる付勢部材と、ラックの外装カバー側とは反対側の端部に設けられ、定着部材と加圧部材とが離間する方向にピニオンを移動させる圧接解除部とを備えることとしたので、外装カバーの開放の最終段階において、ピニオンが設けられた定着部材或いは加圧部材が、相手に対して離間するように移動することとなる。これにより、外装カバーを完全に開放すると自動的に、定着部材と加圧部材との圧接状態を解除することが可能となる。したがって、定着装置の箇所でジャムを起こした用紙を、用紙搬送方向に装置外部に向かって引き出した後、容易に取り出すことができる。こうして、定着装置におけるジャム処理時の操作性が向上する。

また、ピニオンとこのピニオンが設けられた回転軸との間に介在する形でワンウェイクラッチを備え、このワンウェイクラッチは、回転軸が、定着ニップ部の箇所の表面が用紙搬送方向に移動する向きに回転するときには連結作用が働き、逆方向に回転するときには連結を解除する作用が働くこととしたので、外装カバーを開放するときには、定着部材または加圧部材を回転させてジャムを起こした用紙を用紙搬送方向に装置外部に向かって引き出すことができ、閉鎖するときには、ピニオンを備えた定着部材または加圧部材が回転しないようにすることができる。これにより、定着部材や加圧部材の駆動機構に、逆回転させることに起因する過負荷が発生するのを防止することができ、且つ外装カバーを開放するだけで簡単に、定着装置におけるジャム処理を遂行することが可能である。

以下、本発明の実施形態を図１〜図５に基づき説明する。

最初に、本発明の実施形態に係る画像形成装置について、図１を用いてその構造の概略を説明しつつ、画像出力動作を説明する。図１は、画像形成装置の一例であるプリンタの概略構造を示す模型的垂直断面左側面図である。図１において右方がプリンタの前面側、左方が背面側である。

図１に示すように、プリンタ１の本体２の内部下方には、用紙収容部である給紙カセット３が配置されている。給紙カセット３の内部には、用紙Ｐが積まれて収容されている。給紙カセット３の用紙搬送方向下流部上方には、給紙装置４が配置されている。この給紙装置４により、用紙Ｐは図１において給紙カセット３の右上方に向けて送り出される。

給紙カセット３の用紙搬送方向下流には、用紙搬送路５、レジストローラ６、画像形成部２０、及び転写部３０が配置されている。給紙カセット３から送り出された用紙Ｐは、用紙搬送路５を通ってレジストローラ６に到達する。レジストローラ６は、用紙Ｐの斜め送りを矯正しつつ、画像形成部２０で形成されるトナー画像とのタイミングを計り、用紙Ｐを転写部３０へと送り出す。

外部コンピュータ（図示せず）からの文字や図形、模様等の画像データ信号がプリンタ１に送信され、この画像データに基づき、画像形成部２０上方に備えられた光学部７にて制御されるレーザ光Ｌ（図中一点鎖線）が照射される。これにより、画像形成部２０においては、像担持体である感光体ドラム２１上に原稿画像の静電潜像が形成され、この静電潜像からトナー像が現像される。トナー像は、前記レジストローラ６によって同期をとって送られてきた用紙Ｐに、感光体ドラム２１と転写部３０の転写ローラ３１とが圧接して形成される転写ニップ部にて転写される。

画像形成部２０、及び転写部３０の用紙搬送方向下流には、定着装置４０、用紙搬送路８、及び用紙排出部９が配置されている。転写部３０にて未定着トナー像を担持した用紙Ｐは、定着装置４０へと送られ、熱ローラによりトナー像が定着される。定着装置４０から排出された用紙Ｐは、用紙搬送路８を通って上方へ送られ、用紙排出口１０から、本体２の最上部に備えられた用紙載置部である用紙排出部９に排出される。

続いて、上記のような画像形成装置であるプリンタ１に備えられた定着装置４０、及びその周辺の詳細な構成について、図１に加えて、図２を用いて説明する。図２は定着装置周辺を示す垂直断面部分拡大左側面図である。

定着装置４０は、図２に示すように、そのハウジング４１の内側に、定着部材である定着ローラ４２、及び加圧部材である加圧ローラ４３を備え、さらに付勢部材４４を備えている。

定着装置４０のハウジング４１は、上側ハウジング４１ａと、下側ハウジング４１ｂとを備えている。上側ハウジング４１ａは定着ローラ４２を上方から、下側ハウジング４１ｂは加圧ローラ４３を下方からカバーしている。このうち、上側ハウジング４１ａは、定着ローラ４２の軸部４２ａを介して、定着ローラ４２と連結されている。そして、上側ハウジング４１ａは、その用紙搬送方向上流側に設けられた、用紙幅方向に水平に延びる軸部４１ｃを介して、回転自在にプリンタ１の本体２に取り付けられている。これにより、上側ハウジング４１ａと定着ローラ４２とは、同時に、軸部４１ｃの軸線を中心として垂直面内で回転することができる。

定着ローラ４２は、用紙搬送方向と直角をなす用紙幅方向、すなわち図２の紙面奥行き方向に延び、その軸線方向を水平にして用紙搬送路の上側に配置されている。定着ローラ４２は、鉄またはアルミニウム等の金属からなる芯金の外側に、シリコンゴムまたはスポンジからなる弾性部材層が設けられている。弾性部材層の外側であって、定着ローラ４２の表面には、離型層を設けてトナーの離型性を高めている。離型層は、ＰＦＡ（テトラフルオロエチレン−パー−フルオロアルキルビニルエーテル共重合体）等のフッ素系樹脂が用いられ、吹き付けによるコーティングやチューブを被せることによって設けられる。定着ローラ４２は、図示しない駆動装置によって、その周速度が用紙Ｐの搬送速度と同じになるように回転せしめられている。

また、定着ローラ４２の内部には、その熱源であるハロゲンランプ（図示せず）が備えられている。ハロゲンランプは、定着ローラ４２の軸線方向、すなわち用紙幅方向に延び、内側から定着ローラ４２を加熱する。

加圧ローラ４３は、定着ローラ４２と同様に、用紙幅方向、すなわち図２の紙面奥行き方向に延び、その軸線方向を水平にして用紙搬送路の下側に配置されている。加圧ローラ４３は、ステンレス鋼等の金属からなる芯金の外側に、シリコンゴムまたはスポンジからなる弾性部材層が設けられている。この加圧ローラ４３と、定着ローラ４２とが圧接することにより、用紙Ｐを挿通させる定着ニップ部を形成する。加圧ローラ４３は、駆動装置を持たず、定着ローラ４２に圧接することにより、定着ローラ４２の回転に従って回転せしめられる。なお、用紙Ｐは、定着ニップ部、すなわち定着ローラ４２、及び加圧ローラ４３の用紙幅方向中央部に通紙される。

付勢部材４４は、圧縮ばねで構成され、定着ローラ４２の軸部４２ａの両端に１箇所ずつ備えられている。付勢部材４４の他端は、定着ローラ４２の上方の、プリンタ１の内部フレームに取り付けられている。付勢部材４４は、定着ローラ４２を、加圧ローラ４３に向かって押し付け、互いを圧接させることにより、これらの部材の間に定着ニップ部を形成している。なお、定着ローラ４２は、前述のように、上側ハウジング４１ａの軸部４１ｃを中心として回転可能、すなわち加圧ローラ４３に対して上下方向に移動可能である。

一方、プリンタ１は、図２に示すように、その背面、すなわち定着装置４０の用紙搬送方向下流側に、開閉が可能な外装カバー１１を備えている。外装カバー１１は、用紙幅方向にハウジング４１とほぼ同じ長さで延び、その下部に設けられた、用紙幅方向に水平に延びる軸部１１ａを介して、回転自在にプリンタ１の本体２に取り付けられている。これにより、外装カバー１１は、軸部１１ａの軸線を中心として、その上部を前後に振るようにして垂直面内で回転可能である。この外装カバー１１を開放することにより、プリンタ１の背面から定着装置４０が露出する。

外装カバー１１の用紙幅方向の両側面には、回動レール１２が結合されている。回動レール１２は、外装カバー１１からプリンタ１の内部に、前方に向かって延びている。また、回動レール１２は、外装カバー１１の軸部１１ａを中心とした円弧形状をなしている。

円弧形状の回動レール１２の外周側には、ギア歯で構成されるラック１３が備えられている。そして、このラック１３に係合する形で、定着ローラ４２の回転軸である軸部４２ａには、ピニオン１４が設けられている。これにより、ピニオン１４がラック１３上で回転するのと同時に、定着ローラ４２も回転する。

なお、ピニオン１４と、このピニオン１４が設けられた、定着ローラ４２の回転軸である軸部４２との間には、ワンウェイクラッチ１５が介在している。このワンウェイクラッチ１５は、ピニオン１４と軸部４２ａとの間に、軸部４２ａが、定着ローラ４２の定着ニップ部の箇所の表面が用紙搬送方向に移動する向きに回転するとき、すなわち図２において時計方向に回転するときには連結作用を働かせ、逆方向に回転するとき、すなわち反時計方向に回転するときには連結を解除する作用を働かせるようになっている。

また、ラック１３、すなわち回動レール１２の外装カバー１１側とは反対側の端部には、圧接解除部１６が設けられている。圧接解除部１６は、ラック１３及び回動レール１２が、円弧の外周面が外側に向かって折れ曲がった形状で構成されている。

次に、上記のような定着装置４０、外装カバー１１及びそれらの周辺の構成の動作について、図３〜図５を用いて詳細に説明する。図３は転写部からプリンタ背面にかけての部分を示す垂直断面部分左側面図、図４は図３と同様の転写部からプリンタ背面にかけての部分を示す垂直断面部分左側面図にして、外装カバーの開放途中の状態を示すもの、図５は図４と同様の転写部からプリンタ背面にかけての部分を示す垂直断面部分左側面図にして、外装カバーの開放が完了した状態を示すものである。

まず、図３は、定着装置４０の箇所で、用紙Ｐがジャムを起こした状態を示している。用紙搬送方向における用紙Ｐの長さが比較的長い場合、定着ニップ部と転写ニップ部との両方のニップ部に用紙Ｐが挟まれた状態で、プリンタ１の運転が停止してしまうことがある。

ここで、用紙ジャムを解消すべく外装カバー１１を開放するとき、その過程において、図４に示すように、回動レール１２が、外装カバー１１の軸部１１ａを中心として回転するように移動する。このとき、円弧形状の回動レール１２の外周側では、回動レール１２に設けられたラック１３の移動に伴って、これに係合するピニオン１４が回転する。

ピニオン１４は、回転軸である定着ローラ４２の軸部４２ａを、定着ローラ４２の定着ニップ部の箇所の表面が用紙搬送方向に移動する向きに回転、すなわち図４において時計方向に回転させようとする。これにより、ワンウェイクラッチ１５に連結作用が働き、定着ニップ部の箇所の表面が用紙搬送方向に移動する向きに定着ローラ４２が回転する。したがって、この箇所でジャムを起こし、定着ニップ部に挟まれた用紙Ｐは、外装カバー１１の開放に伴って回転する定着ローラ４２により用紙搬送方向に移動せしめられる。

外装カバー１１の開放の最終段階では、図５に示すように、ピニオン１４が圧接解除部１６の箇所に到達する。圧接解除部１６は、前述のように、ラック１３が、円弧の外周面が外側に向かって折れ曲がった形状で構成されているので、ピニオン１４、すなわち定着ローラ４２を、加圧ローラ４３から離間する方向に、図５において上方に向かって移動させる。これにより、外装カバー１１の開放が完了すると、定着ローラ４２と加圧ローラ４３が離間し、定着ニップ部が解放されるので、用紙Ｐを容易に取り出せる。

このようにして、互いが圧接し合うことにより用紙Ｐを挿通させる定着ニップ部を形成する定着部材である定着ローラ４２及び加圧部材である加圧ローラ４３が設けられ、用紙Ｐに担持された未定着トナー像を定着ニップ部で定着する定着装置４０を本体２内に備えた画像形成装置であるプリンタ１において、定着装置４０の用紙搬送方向下流側に設けられ、定着装置４０を露出させる開閉可能な外装カバー１１と、定着ローラ４２の回転軸である軸部４２ａに設けられたピニオン１４と、外装カバー１１に結合され、ピニオン１４に係合するラック１３とを備えるとともに、外装カバー１１の開放の過程において、ラック１３に係合するピニオン１４を回転させ、定着ニップ部の箇所の表面が用紙搬送方向に移動する向きに定着ローラ４２を回転させているので、定着装置４０の箇所で用紙ジャムが発生した場合に、外装カバー１１を開放するだけで自動的に、ジャムを起こした用紙Ｐを用紙搬送方向に装置外部に向かって引き出すことができる。そしてこれは、定着ニップ部でしっかり掴んだジャム用紙Ｐを引き出すので、用紙Ｐの搬送方向上流端が転写部３０に残っている場合でも、確実に除去することが可能である。したがって、手間がなく簡単に定着装置４０におけるジャム処理を遂行することが可能なプリンタ１を得ることができる。

また、定着ローラ４２を加圧ローラ４３に押し付けて圧接させる付勢部材４４と、ラック１３の外装カバー１１側とは反対側の端部に設けられ、定着ローラ４２と加圧ローラ４３とが離間する方向にピニオン１４を移動させる圧接解除部１６とを備えているので、外装カバー１１の開放の最終段階において、ピニオン１４が設けられた定着ローラ４２が、加圧ローラ４３に対して離間するように移動することとなる。これにより、外装カバー１１を完全に開放すると自動的に、との圧接状態を解除することが可能となる。したがって、定着装置４０の箇所でジャムを起こした用紙Ｐを、用紙搬送方向に装置外部に向かって引き出した後、容易に取り出すことができる。こうして、定着装置４０におけるジャム処理時の操作性が向上する。

さらに、ピニオン１４とこのピニオン１４が設けられた定着ローラ４２の軸部４２ａとの間に介在する形でワンウェイクラッチ１５を備え、このワンウェイクラッチ１５は、軸部４２ａが、定着ニップ部の箇所の表面が用紙搬送方向に移動する向きに回転するときには連結作用が働き、逆方向に回転するときには連結を解除する作用が働くので、外装カバー１１を開放するときには、定着ローラ４２を回転させてジャムを起こした用紙Ｐを用紙搬送方向に装置外部に向かって引き出すことができ、閉鎖するときには、ピニオン１４を備えた定着ローラ４２が回転しないようにすることができる。これにより、定着ローラ４２や加圧ローラ４３の駆動機構に、逆回転させることに起因する過負荷が発生するのを防止することができ、且つ外装カバー１１を開放するだけで簡単に、定着装置４０におけるジャム処理を遂行することが可能である。

以上、本発明の実施形態につき説明したが、本発明の範囲はこれに限定されるものではなく、発明の主旨を逸脱しない範囲で種々の変更を加えて実施することができる。

例えば、本発明の実施形態では、外装カバー１１の開放に伴い、定着ローラ４２が、加圧ローラ４３に対して離間して圧接状態を解除することとしたが、逆に、加圧ローラ４３が、定着ローラ４２に対して離間して圧接状態を解除することにしても構わない。この場合、図２において、付勢部材４４は下方から上方に向かって加圧ローラ４３を付勢する形で配置し、ピニオン１４は加圧ローラ４３の軸部にワンウェイクラッチ１５を介して設け、ラック１３や圧接解除部材１６は円弧形状の回動レール１２の内周側に設ける。これにより、加圧ローラ４３を、定着ローラ４２に対して離間させて圧接状態を解除するのに対して、上記実施形態と同様の作用、効果を得ることが可能である。

また、定着部材及び加圧部材は、定着ローラ４２、加圧ローラ４３のようなローラ形状の部材であることとしたが、ベルト形状をなす部材であっても構わない。

本発明は、定着装置を備えた画像形成装置全般において利用可能である。

本発明の第１の実施形態に係る画像形成装置であるプリンタの模型的垂直断面左側面図である。 図１の定着装置周辺を示す垂直断面部分拡大左側面図である。 図１の転写部からプリンタ背面にかけての部分を示す垂直断面部分左側面図である。 図３と同様の転写部からプリンタ背面にかけての部分を示す垂直断面部分左側面図にして、外装カバーの開放途中の状態を示すものである。 図４と同様の転写部からプリンタ背面にかけての部分を示す垂直断面部分左側面図にして、外装カバーの開放が完了した状態を示すものである。

符号の説明

１ プリンタ（画像形成装置）
２ 本体
１１ 外装カバー
１２ 回動レール
１３ ラック
１４ ピニオン
１５ ワンウェイクラッチ
１６ 圧接解除部
４０ 定着装置
４１ 上側ハウジング
４１ａ 軸部
４２ 定着ローラ（定着部材）
４３ 加圧ローラ（加圧部材）
４４ 付勢部材

Claims (3)

1. 互いが圧接し合うことにより用紙を挿通させる定着ニップ部を形成する定着部材及び加圧部材が設けられ、用紙に担持された未定着トナー像を前記定着ニップ部で定着する定着装置を本体内に備えた画像形成装置において、
   前記定着装置の用紙搬送方向下流側に設けられ、定着装置を露出させる開閉可能な外装カバーと、前記定着部材または加圧部材の回転軸に設けられたピニオンと、前記外装カバーに結合され、前記ピニオンに係合するラックとを備えるとともに、外装カバーの開放の過程において、ラックに係合するピニオンを回転させ、前記定着ニップ部の箇所の表面が用紙搬送方向に移動する向きに定着部材または加圧部材を回転させることを特徴とする画像形成装置。
2. 前記定着部材または前記加圧部材の一方を他方に押し付けて圧接させる付勢部材と、前記ラックの前記外装カバー側とは反対側の端部に設けられ、定着部材と加圧部材とが離間する方向に前記ピニオンを移動させる圧接解除部とを備えることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記ピニオンとこのピニオンが設けられた回転軸との間に介在する形でワンウェイクラッチを備え、このワンウェイクラッチは、回転軸が、前記定着ニップ部の箇所の表面が用紙搬送方向に移動する向きに回転するときには連結作用が働き、逆方向に回転するときには連結を解除する作用が働くことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の画像形成装置。

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