JP2011175084A - 定着装置及び画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ガイド部材を複数の部材で構成しても記録媒体が加熱ユニット又は加圧ユニットへ入り込むのを防止可能とする。
【解決手段】記録媒体を加熱するための加熱ユニット３０と、加熱ユニット３０に圧接することで加熱ニップ部を形成する加圧ユニット３１とを有し、ニップ部により記録媒体を挟持搬送するとともに加熱する定着装置において、ニップ部を通過した記録媒体をガイドするガイド手段を有し、ガイド手段は、記録媒体の搬送方向と直交する方向に配置された複数のガイド部材３２ａ，３２ｂで構成され、各ガイド部材は記録媒体による押圧により加熱ユニット３０又は加圧ユニット３１に接近する方向に移動可能であり、各ガイド部材は他のガイド部材の移動に連動する。
【選択図】図３

Description

本発明は、加熱手段と、これに圧接することで加熱ニップ部を形成する加圧手段とを有し、前記ニップ部により記録媒体を挟持搬送するとともに加熱する定着装置及びこれを備えた画像形成装置に関する。

電子写真プロセス・静電記録プロセス等の画像形成装置においては、記録媒体にトナー像を転写した後、この記録媒体を加熱、加圧して未定着トナーを記録媒体に定着させる。

上記のような定着装置を具備したものは、定着装置内で紙詰まり（ジャム）等のトラブルが発生して記録媒体の搬送不良が生ずると、定着装置内で記録媒体の行き場がなくなり、加熱ユニットや加圧ユニットに巻き込まれ、復旧処理が必要になることがある。

そのため、加熱ニップ部の下流側に、記録媒体が加熱ユニットに巻き付くことを防止するためのガイド手段を設けたものがある。これは、図８に示すように、加熱ユニット１００と加圧ユニット１０１とのニップ部の下流側に記録媒体をガイドするガイド部材１０２を設けたものである。このガイド部材１０２は軸１０３を中心に揺動可能であり、バネ１０４によって記録媒体搬送路方向へ付勢されている。

前記ガイド部材１０２は、定常時は加熱ユニット１００から離間しているが、図９に示すように、ジャム時に定常時と異なる状態で搬送される記録媒体Ｐから力を受けることで加熱ユニット１００に当接、または近接する。これにより、記録媒体が加熱ユニットへ進入する経路をふさぐように構成したものである（特許文献１）。

特開２００２−９９１７４号公報

しかしながら、上記従来例ではジャム時にガイド部材１０２が加熱ユニット１００に接触する方式であるため、ガイド部材１０２に高い位置精度が要求される。位置精度が悪いガイド部材１０２を使用すると、加熱ユニット１００に強く接触しすぎて定着フィルムを傷つけたり、逆に接触せず記録媒体Ｐがすり抜けてしまうおそれがある。

ジャムした記録媒体が加熱ユニット１００に巻き付くのを確実に防ぐためには、記録媒体の幅方向（搬送方向と直交する方向）において、加熱ユニット１００と同程度の長いガイド部材１０２が必要となる。しかし、ガイド部材１０２が大きくなると、反りの影響を受けるようになり、ガイド部材１０２は位置精度が出し難くなる。

そこで、反りの影響を受け難くして位置精度を出すために、図１０に示すように、小さいガイド部材１０２ａ，１０２ｂを、加熱ユニットと平行に複数配置することが考えられる。

しかし、複数のガイド部材１０２ａ，１０２ｂを配置した構成で、ジャムが発生したときに、図１１に示すように、各ガイド部材１０２ａ，１０２ｂはジャム時に加熱ユニット１００との当接位置・離間位置に独立に移動する。このため、隣接するガイド部材１０２ａ，１０２ｂ間で位置にギャップが生じる。このギャップにジャムした記録媒体が入り込むと、離間位置にいるガイド部材１０２ａは当接位置に移動できなくなる。１つでもガイド部材が当接位置に移動できないと、その部分から記録媒体が加熱ユニット１００内に入り込んでしまうおそれがある。

本発明は上記課題を解決するものであり、その目的は、ガイド部材を複数の部材で構成しても記録媒体が加熱手段又は加圧手段へ入り込むのを防ぐことが可能な定着装置及びこれを備えた画像形成装置を提供するものである。

上記目的を達成するための本発明に係る代表的な構成は、記録媒体を加熱するための加熱手段と、前記加熱手段に圧接することで加熱ニップ部を形成する加圧手段とを有し、前記ニップ部により記録媒体を挟持搬送するとともに加熱する定着装置において、前記ニップ部を通過した前記記録媒体をガイドするガイド手段を有し、前記ガイド手段は、前記記録媒体の搬送方向と直交する方向に配置された複数のガイド部材で構成され、各ガイド部材は前記記録媒体による押圧により前記加熱手段又は前記加圧手段に接近する方向に移動可能であり、各ガイド部材は他のガイド部材の移動に連動して移動可能に構成したことを特徴とする。

本発明にあっては、ガイド部材を複数の部材により構成したために反りの影響を少なくすることができる。そして、各ガイド部材の移動が他のガイド部材の移動に連動するように構成したために、ガイド部材は高い位置精度を保ち、記録媒体が加熱手段や加圧手段へ入り込むことを、より確実に防止できる。

本発明の実施の形態に係る定着装置を備えた画像形成装置の一例であるレーザービームプリンタの概略構成を示す断面図である。 第１実施形態の定着装置の定常状態を示す断面図である。 第１実施形態の定着装置の定常状態を示す斜視図である。 第１実施形態のガイド部材のジャム時の様子を示す断面図である。 第２実施形態の定着装置の定常状態を示す斜視図である。 第３実施形態の定着装置の定常状態を示す断面図である。 第３実施形態の定着装置の定常状態を示す斜視視図である。 従来の定着装置の定常状態を示す断面図である。 従来の定着装置のジャム時の様子を示す断面図である。 従来のガイド手段を複数持つ定着装置のジャム時の様子を示す断面図である。 従来のガイド手段を複数持つ定着装置のジャム時の様子を示す斜視図である。

〔第１実施形態〕
本発明の第１実施形態に係る定着装置及び画像形成装置について、図面を参照して説明する。

＜画像形成装置の全体構成＞
図１は、本発明の実施の形態に係る定着装置を備えた画像形成装置の概略構成を示す断面図である。

本実施形態に係る画像形成装置Ａは、電子写真方式により画像を形成するレーザビームプリンタである。画像形成装置の全体構成を画像形成動作とともに説明すると、画像形成部には感光体ドラムや現像器等を内蔵した４個のプロセスカートリッジ１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋが装着されている。画像形成に際しては、それぞれの感光体ドラム２に電子写真方式により形成したイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色トナー像を中間転写ベルト３に順次転写してフルカラートナー像を形成する。このトナー像を記録媒体（転写紙、印字シート、感光紙，静電記録シートなど、以下「シート」という）に転写する。すなわち、前記画像形成動作と同期して装置本体下部に装着されたシートカセット４に収容されたシートＰを給送ローラ５、搬送ローラ６で二次転写部へ搬送し、二次転写ローラ７にバイアス印加して中間転写ベルト３に形成されたトナー像をシートＰに転写する。

トナー像が転写されたシートは、二次転写部の上方に配置された定着装置Ｂに搬送され、加熱、加圧されて転写されたトナー像がシートに定着された後、ガイド部材３２及びガイド部材３８にガイドされて排出ローラ８により排出部９へ排出される。

＜定着装置＞
次に本実施形態に係る定着装置Ｂについて説明する。本実施形態の定着装置は、トナー像が転写されたシートを加熱するための加熱手段と、この加熱手段に圧接することで加熱ニップ部を形成し、記録媒体を挟持搬送するとともに加熱してトナー像をシートに定着する。

加熱手段である加熱ユニット３０は、図２に示すように、円筒状の定着フィルム３３、定着フィルム３３に内接し、定着フィルム３３を加熱するヒータ３４、耐熱、剛性を有するステイ３５を備えている。定着フィルム３３は、例えば、高耐熱、高熱伝導性を有する薄肉円筒状のプラスチックフィルムなどである。

ヒータ３４は、例えばセラミックヒータやカーボンヒータなどであり、図示しない電源による通電により発熱する発熱体である。ヒータ３４は、ステイ３５の溝部に嵌めて固定された状態で支持されている。定着フィルム３３はヒータ３４とステイ３５の外周を覆う形で取り付けられ、回転運動が可能になっている。

加圧手段である加圧ユニット３１は、図２に示すように、加圧ローラ３６と、加熱ユニット３０に加圧ローラ３６を加圧する加圧バネ３７等によって構成されている。加圧ローラ３６は心金３６ａと、この心金３６ａの外周にローラ状に成形具備させた耐熱性弾性材料層３６ｂからなる。加圧ローラ３６は弾性表面を有しているため、加熱ユニット３０と加圧ローラ３６は所定の幅をもったニップ部を形成し、所定の圧で圧接している。また、加圧ローラ３６は、図示しない駆動列から所定の周速度で回転駆動される。この加圧ローラ３６の回転により、定着フィルム３３と加圧ローラ３６間で摩擦力が発生し、定着フィルム３３は加圧ローラ３６に対して従動回転運動を行う。

加圧ローラ３６が回転駆動され、それに伴い定着フィルム３３が従動回転状態になり、ヒータ３４が通電、加熱された状態において、定着フィルム３３と加圧ローラ３６間の加熱ニップ部Ｎにより、未定着トナー像を担持したシートＰが挟持搬送される。この挟持搬送過程において、ヒータ３４の熱が定着フィルム３３を介してシートＰに付与され、未定着トナー像がシートに加熱及び加圧されて溶融定着される。

（ガイド手段）
加熱ニップ部Ｎから抜けたシートＰは曲率分離される。加熱ニップ部Ｎのシート搬送方向下流側にはニップ部Ｎを通過したシートをガイドするガイド手段が設けられている。このガイド手段は、図３に示すように、シートの搬送方向と直交するシート幅方向に配置された複数（本実施形態では２個）のガイド部材３２（３２ａ，３２ｂ）で構成されている。

加熱ニップ部Ｎを通過したシートは前記ガイド部材３２ａ，３２ｂによってガイドされて排出ローラ８に挟持搬送され、装置本体外の排出部９に排出される。

ガイド部材３２ａ，３２ｂは、定着装置本体に対して軸４０を中心に回動して移動可能に取り付けられている。ガイド部材３２ａ，３２ｂは、、ガイドバネ３９によってシート搬送路方向に付勢され、定常状態ではストッパ４１が定着装置本体の係止部４２に係止している。この状態では、ガイド部材３２ａ，３２ｂの回動側端部は加熱ユニット３０及び加圧ユニット３１から離間し、加熱ニップ部Ｎを通過したシートの搬送ガイドとして機能している。

前記ガイドバネ３９の付勢力は、加熱ニップ部Ｎを通過したシートがジャム等の搬送不良を生じ、そのシートがガイド部材３２ａ，３２ｂを押圧すると、該ガイド部材３２ａ，３２ｂが加熱ユニット３０に接近する方向に移動可能な程度に設定されている。

また、図３に示すように、それぞれのガイド部材３２ａ，３２ｂには、隣接する側に複数の係止部で構成された連結部が設けられている。具体的には連結部として、第１のガイド部材３２ａに形成された係止部３２ａ１，３２ａ２と、第２のガイド部材３２ｂに形成された係止部３２ｂ１，３２ｂ２とがガイド部材の回動方向の重なる位置に設けられている。そして、それぞれの係止部３２ａ１と３２ｂ１、３２ａ２と３２ｂ２とはガイド部材の回動方向で上下逆の位置になるように配置されている。

すなわち、第１のガイド部材３２ａの係止部３２ａ１は第２のガイド部材３２ｂの係止部３２ｂ１よりもシート搬送路側に位置している。また、第２のガイド部材３２ｂの係止部３２ｂ２は第１のガイド部材３２ａの係止部３２ａ２よりもシート搬送路側に位置している。これにより、ガイド部材３２ａ（３２ｂ）が移動すると、これに連動してガイド部材３２ｂ（３２ａ）が移動する。

このような構成において、ニップ部Ｎを通過したシートＰが搬送不良を起こし、ニップ部Ｎと排出ローラ１１との間でジャムした場合、行き場を失ったシートＰはガイド部材３２ａ，３２ｂの一部を押す。

ガイド部材３２ａ，３２ｂがシートに押された状態のガイド部材の断面図を図４に示す。例えば、第１のガイド部材３２ａがジャムしたシートの押圧により、ガイドバネ３９による付勢力以上の力を受けると、ガイド部材３２ａは加熱ユニット３０に接近する方向に移動する。このとき、係止部３２ａ１，３２ａ２と係止部３２ｂ１，３２ｂ２とが係止しているために、第２のガイド部材３２ｂも連動し、かつ、ガイド部材３２ａと一体的に加熱ユニット３０に接近する方向に移動する。

これにより、ガイド部材３２ａ，３２ｂは加熱ユニット３０に当接し、ジャムしたシートが加熱ユニット３０に巻き付く経路を塞ぐ構成になっている。

上記のようにガイド部材３２ａ，３２ｂを複数の部材で構成したために、シート幅方向のサイズが大きなガイド部材であっても、反りの影響がでない程度のサイズのガイド部材を用いることが可能となる。このため、シートがジャムしたときにガイド部材３２ａ，３２ｂが加熱ユニット３０に接近、あるいは当接する寸法精度を高めることができる。

また、ガイド部材を複数の部材で構成しても、各ガイド部材の移動が他のガイド部材の移動に連動するように構成したために、ガイド部材は高い位置精度を保ちつつ、シートが加熱ユニットへ入り込むことを、より確実に防止できる。

なお、本実施形態ではガイド部材３２ａ，３２ｂが加熱ユニット３０に接近するように移動可能に構成することでジャムシートが加熱ユニット３０に入り込むのを防ぐ構成にした。しかし、ガイド部材３２ａ，３２ｂが加圧ユニット３１に接近するように移動可能に構成することでジャムシートが加圧ユニット３１に入り込むのを防ぐように構成することも可能である。

〔第２実施形態〕
次に第２実施形態に係る定着装置について図５を参照して説明する。なお、本実施形態の装置の基本構成は前述した実施形態と同一であるため重複する説明は省略し、ここでは本実施形態の特徴となる構成について説明する。また、前述した実施形態と同一機能を有する部材には同一符号を付す。

第１実施形態では２個のガイド部材３２ａ，３２ｂを設けた例を示したが、本実施形態ではガイド部材をもう１個増やして３個のガイド部材で構成したものである。すなわち、本実施形態のガイド手段は、加熱ユニット３０のシート幅方向に、第１のガイド部材３２ａ、第２のガイド部材３２ｂ、第３のガイド部材３２ｃの３部材に分割され、加熱ニップ部Ｎに平行に並んでいる。定常時にはガイドバネ３９から力を受けて、軸４０を中心に回動してストッパ４１が係止部４２に突き当たる構成になっている。

そして、第２のガイド部材３２ｂと第３のガイド部材３２ｃの隣接部にも第１のガイド部材３２ａと第２のガイド部材３２ｂの隣接部と同様に配置された係止部３２ｂ３，３２ｂ４と係止部３２ｃ１，３２ｃ２が設けられている。

上記構成においても、３個のガイド部材３２ａ，３２ｂ，３２ｃのいずれかがシートに押されて移動すると、他のガイド部材も一体的に移動するようになる。

なお、同様にして４個以上のガイド部材を用いてガイド手段を構成することも可能である。このように、ガイド部材としてシート幅方向に分割した数が多くなるほど１個あたりのサイズは小さくなり、反りの影響をより少なくすることが可能となる。

〔第３実施形態〕
次に第３実施形態に係る定着装置について図６及び図７を参照して説明する。なお、ガイド部材３２の構成以外は第１実施形態と同様のため、ガイド部材３２以外の説明は省略する。

本実施形態のガイド部材３２は、図６及び図７に示すように、シート幅方向に２分割された第１のガイド部材３２ａと第２のガイド部材３２ｂで構成され、加熱ニップ部Ｎに平行に並んでいる。

それぞれのガイド部材３２ａ，３２ｂは、支持部５０が定着装置本体に形成されたスライドガイド部５１に対して長孔の範囲で上下にスライド可能に支持されている。また、ガイド部材３２ａ，３２ｂは、ガイドバネ３９によって上方へ付勢され、定常時にはスライドガイド部Ｓの突き当て位置βに突き当たる構成になっている。

前記ガイドバネ３９の付勢力は、画像定着されたシートがジャム等の搬送不良を生じ、そのシートがガイド部材３２ａ，３２ｂを押圧すると、該ガイド部材３２ａ，３２ｂが下方へ移動して加熱ユニット３０に接近することが可能な程度に設定されている。

また、第１のガイド部材３２ａと第２のガイド部材３２ｂの隣接部には第１実施形態と同様に係止部３２ａ１，３２ａ２及び係止部３２ｂ１，３２ｂ２が設けられているが、本実施形態では一方のガイド部材３２ａ（３２ｂ）が上下に移動したときに、他方のガイド部材３２ｂ（３２ａ）が一体的に連動するような配置となっている。

上記構成においても、加熱ニップ部Ｎを通過したシートが搬送不良を起こし、加熱ニップ部Ｎと排出ローラ８との間で詰まってしまった場合、行き場を失ったシートはガイド部材３２ａ，３２ｂの一部を下方へ押す。押されたガイド部材がガイドバネ３９からの保持力以上力を受けると、押されたガイド部材と連動して他方のガイド部材も下方へスライドする。これにより、ガイド部材３２ａ，３２ｂは加熱ユニット３０に当接して、加熱ユニット３０にシートが巻き付く経路を塞ぐ。

上記のようにガイド部材が上下にスライドする構成であっても、複数のガイド部材を連動させて一体的に移動させることが可能である。

Ａ …画像形成装置
Ｂ …定着装置
Ｎ …ニップ部
３０ …加熱ユニット
３１ …加圧ユニット
３２ａ，３２ｂ …ガイド部材
３２ａ１，３２ａ２ …係止部
３２ｂ１，３２ｂ２ …係止部
３６ …加圧ローラ
３７ …加圧バネ
３８ …ガイド部材
３９ …ガイドバネ
４０ …軸
４１ …ストッパ
４２ …係止部
５０ …支持部
５１ …スライドガイド部

Claims (4)

1. 記録媒体を加熱するための加熱手段と、前記加熱手段に圧接することで加熱ニップ部を形成する加圧手段とを有し、前記ニップ部により記録媒体を挟持搬送するとともに加熱する定着装置において、
   前記ニップ部を通過した前記記録媒体をガイドするガイド手段を有し、
   前記ガイド手段は、前記記録媒体の搬送方向と直交する方向に配置された複数のガイド部材で構成され、各ガイド部材は前記記録媒体による押圧により前記加熱手段又は前記加圧手段に接近する方向に移動可能であり、各ガイド部材は他のガイド部材の移動に連動して移動可能に構成したことを特徴とする定着装置。
2. 前記ガイド部材は、前記ニップ部を通過して搬送不良を生じた記録媒体に押圧されて前記加熱手段又は前記加圧手段に接近する方向に移動することを特徴とする請求項１記載の定着装置。
3. 前記ガイド部材は、前記ニップ部に記録媒体が搬送される前は前記加熱手段及び前記加圧手段から離間してい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。
4. 記録媒体に画像を形成し、前記画像を定着装置で定着する画像形成装置において、
   前記定着装置として、請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の定着装置を備えたことを特徴とする画像形成装置。

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