JP2011227178A - 定着装置及び画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】メンテナンスのために内部を開放したときに安定し、転倒し難い定着装置を提供する。
【解決手段】メンテナンスのために台上に載置されたメンテナンス準備状態における定着装置の底面が、画像形成装置に装着された装着状態において、傾斜面となるように定着装置の外形が形成されている。
【選択図】図３

Description

本発明は、電子写真方式の画像形成装置に関し、特に、トナー像を定着する定着装置に関する。

電子写真方式の画像形成装置では、トナー像を加熱して定着する定着装置が用いられている。

このような定着装置は、定着ローラ等の定着部材、定着部材に対して記録材を押圧する加圧ローラ等の加圧部材、ヒータ、定着部材をクリーニングするクリーニング部材、定着部材の温度を検知する温度センサ等を有する。さらに、定着部材の表面を加熱する外部加熱部材を有する定着装置もある。

定着装置を構成するこれらの部材は、定期的又は必要に応じて、清掃、修理、交換等が行われる。このために、定着装置は内部を開放し部品を取り出すことが可能なように構成されている。

特許文献１では、定着装置が上下に分割された２個のユニットで構成されている。そして、２個のユニットは水平方向の一端部にある軸で連結され、軸を中心として上部ユニットを下部ユニットに対して回転させることにより内部が開放され、部品の取り出しが可能となっている。

特開２００４−３９５０２号公報

特許文献１の定着装置は、断面が縦に長い長方形であり、ほぼ中央部で分割されている。この定着装置は、排紙側の端部に設けられた軸で下部ユニットと上部ユニットとが連結されており、下部ユニットに対して上部ユニットが前記軸を中心に回転することにより、定着装置の内部が開放されるように構成されている。

しかしながら、特許文献１の定着装置では、定着装置内部を大きく開放することが困難であった。このために、特許文献１の定着装置では、定着装置内の部品の取り出し、定着装置への部品の装着、定着装置内部の清掃等のメンテナンスに不便があった。

本発明は、このような問題を解決し、メンテナンスがしやすい定着装置を提供することを目的とする。

前記目的は下記の発明により達成される。

１．上部ユニットと下部ユニットとからなり、前記上部ユニットが前記下部ユニットに対して回転することにより、内部が開放される定着装置において、
前記上部ユニットは、前記定着装置が画像形成装置に装着された装着状態において、前記画像形成装置の画像形成部に対向する垂直面を有するとともに、
前記下部ユニットは、前記定着装置が画像形成装置から取り出されて台上に載置されたメンテナンス準備状態における底面を有し、
前記底面は、前記装着状態において水平に対して傾斜していることを特徴とする定着装置。

２．前記上部ユニットを回転可能に支持し、前記下部ユニットの一方の端側に位置する軸を有し、該軸は、前記底面が前記装着状態において低くなっている側に設けられていることを特徴とする前記１に記載の定着装置。

３．前記上部ユニットは取っ手を備え、該取っ手は前記装着状態において、水平な握り部を有することを特徴とする前記１又は前記２に記載の定着装置。

４．前記上部ユニットは、記録材を加熱しトナー像を定着する定着部材を有し、前記下部ユットは記録材を前記定着部材に圧接させる加圧部材を有することを特徴とする前記１〜３のいずれか１項に記載の定着装置。

５．前記上部ユニットは、前記定着部材の表面を加熱する外部加熱部を有することを特徴とする前記１〜４のいずれか１項に記載の定着装置。

６．前記上部ユニットは、前記定着部材をクリーニングするクリーニング部を有することを特徴とする前記１〜５のいずれか１項に記載の定着装置。

７．前記底面は、記録材の搬送方向にほぼ平行であることを特徴とする前記１〜６のいずれか１項に記載の定着装置。

８．記録材に画像を形成する画像形成部と、前記１〜７のいずれか１項に記載の定着装置とを有することを特徴とする画像形成装置。

本発明に係る定着装置は、下部ユニットと上部ユニットからなり、上部ユニットが下部ユニットに対して回転することにより、内部が開放されるように構成されている。本発明に係る定着装置では、さらに、メンテナンス用の台上に定着装置が載置されたメンテナンス準備状態での下部ユニットの底面が、画像形成装置に定着装置が装着された装着状態において、傾斜しているように構成されている。このような構成では、メンテナンス状態において、装着状態における垂直面の角度が従来の定着装置と同程度になるまで、上部ユニットを回転させたときに、従来に比較して、定着装置の内部が大きく開放される。

したがって、定着装置を構成する部品の取り出し、装着や定着装置内部の清掃等のメンテナンスが大幅にしやすくなる。

本発明の実施の形態に係る画像形成装置であるカラー画像形成装置の全体構成を示す図である。 本発明の実施の形態に係る定着装置の構成を示す図である。 画像形成装置の手前側から見た定着装置の外観図である。 メンテナンス準備状態での定着装置の外観図である。 メンテナンス状態での定着装置の外観図である。 従来の定着装置と本発明に係る定着装置とを対比して示す模式図である。

以下に、本発明を本発明の実施の形態に係る画像形成装置に基づいて説明するが、本発明は該実施の形態に限定されない。

＜画像形成装置＞
図１は本発明の実施の形態に係る画像形成装置であるカラー画像形成装置の全体構成を示す図である。

画像形成装置は、タンデム型カラー画像形成装置と称せられるもので、複数組の画像形成ユニット１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋと中間転写体ユニット７とを有する画像形成部Ａ及び定着装置９を備える。画像形成装置は、さらに、その上部に自動原稿搬送装置ＤＦ及び原稿画像読み取り装置ＳＣを備える。

イエロー色の画像を形成する画像形成ユニット１０Ｙは、ドラム状の感光体１Ｙと、感光体１Ｙの周囲に配置された帯電装置２Ｙ、露光装置３Ｙ、現像装置４Ｙ、一次転写装置としての一次転写ローラ５Ｙ、及びクリーニング装置６Ｙとを有する。マゼンタ色の画像を形成する画像形成ユニット１０Ｍは、ドラム状の感光体１Ｍと、感光体１Ｍの周囲に配置された帯電装置２Ｍ、露光装置３Ｍ、現像装置４Ｍ、一次転写装置としての一次転写ローラ５Ｍ、及びクリーニング装置６Ｍとを有する。シアン色の画像を形成する画像形成ユニット１０Ｃは、ドラム状の感光体１Ｃと、感光体１Ｃの周囲に配置された帯電装置２Ｃ、露光装置３Ｃ、現像装置４Ｃ、一次転写装置としての一次転写ローラ５Ｃ、及びクリーニング装置６Ｃとを有する。黒色画像を形成する画像形成ユニット１０Ｋは、ドラム状の感光体１Ｋと、感光体１Ｋの周囲に配置された帯電装置２Ｋ、露光装置３Ｋ、現像装置４Ｋ、一次転写装置としての一次転写ローラ５Ｋ、及びクリーニング装置６Ｋとを有する。

中間転写体ユニット７は、複数のローラ７１〜７４により巻回され、回動可能に支持された半導電性無端ベルト状の像担持体としての中間転写体７０を有する。

画像形成ユニット１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋにより形成された各色のトナー像は、一次転写ローラ５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋにより、中間転写体７０上に逐次転写されて、合成されたカラートナー像が形成される。給紙カセット２０内に収容された記録材Ｐは、給紙搬送装置２１により給紙され、複数の中間ローラ２２Ａ、２２Ｂ、２２Ｃ、２２Ｄと、レジストローラ２３とを有する搬送部を経て、二次転写位置に供給される。二次転写位置においては、転写電源（図示せず）によりバックアップローラとしてのローラ７４に印加された転写電圧によって、カラートナー像が記録材Ｐに一括転写される。カラートナー像が転写された記録材Ｐは、熱ローラ定と加圧ローラとを有する定着装置９により定着処理され、排紙ローラ２６に挟持されて機外の排紙トレイ２７上に載置される。

一方、記録材Ｐにカラートナー像を転写した後、記録材Ｐを曲率分離した中間転写体７０は、クリーニング装置６Ａによりクリーニングされる。

２８は裏面用給紙部であり、両面画像形成において第１面に画像が形成され、定着装置９を通過した記録材Ｐは裏面用給紙部２８に搬送され、裏面用給紙部２８からレジストローラ２３に搬送される。

画像形成処理中、一次転写ローラ５Ｋは常時、感光体１Ｋに圧接している。他の一次転写ローラ５Ｙ、５Ｍ、５Ｃはカラー画像形成時にのみ、それぞれ対応する感光体１Ｙ、１Ｍ、１Ｃに圧接する。

また、画像形成装置から筐体８を支持レール８２Ｌ、８２Ｒを介して引き出し可能にしてある。筐体８は、画像形成ユニット１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋと、中間転写体ユニット７とを有し、筐体８の引き出し操作により、画像形成ユニット１０Ｙ、１０Ｍ、１０Ｃ、１０Ｋと、中間転写体ユニット７とは、一体となって、画像形成装置から引き出される。

＜定着装置＞
図２は本発明の実施の形態に係る定着装置の構成を示す図である。

定着装置９は定着部材としての定着ローラ９１と、加圧部材としての加圧ローラ９２と、ヒータ９３、９５と、外部加熱部材としての加熱ベルト９４と、定着ローラ９１の表面温度を検知する温度センサＳＥ１と、加熱ベルト９４の温度を検知する温度センサＳＥ２と、加熱ベルト９４をクリーニングするクリーニング部材としてのクリーニングウェブ９８とを有する。

定着ローラ９１と加圧ローラ９２とは金属パイプからなる基体上にシリコンゴムからなる弾性層が、該弾性層の上にＰＦＡ（パーフルオロアルキルビニルエーテル）、ＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）等のフッ素樹脂からなる離型性の表面層が形成されたローラからなる。加熱ベルト９４は錫等の金属又はポリイミド（ＰＩ）等の耐熱性ベルトの基体上にＰＦＡ、ＰＴＦＥ等の離型性表面層が形成されたベルトからなる。加熱ベルト９４は加熱ローラ９６と支持ローラ９７とに張架されており、加熱ローラ９６は内蔵するヒータ９５により加熱されて加熱ベルト９４を加熱する。加熱ベルト９４は定着ローラ９１の表面を加熱する。

加圧ローラ９２は定着ローラ９１に圧接して定着ニップＮＰを形成する。ヒータ９３、９５はハロゲンランプからなる。

加熱ベルト９４には、クリーニングウェブ９８が接触する。クリーニングウェブ９８は押圧ローラ１０１と本巻き軸９９と巻取軸１００とに張架され、クリーニングによりトナーで汚れた部分が更新されるように巻取軸１００に巻き取られる。押圧ローラ１０１はスポンジローラからなり、クリーニングウェブ９８を加熱ベルト９４に圧接させる。

クリーニングウェブ９８は加熱ベルト９４を摺擦してクリーニングし、定着ローラ９１の表面は、クリーニングされた加熱ベルト９４によりクリーニングされる。巻取軸１００はモータ（図示せず）の駆動で回転し、例えば、所定枚数の画像形成毎にクリーニングウェブ９８の加熱ベルト９４に接触している部分を未使用部分で更新するように回転する。

画像形成工程の実行中、即ち、定着装置９の動作中においては、定着ローラ９１と加熱ベルト９４とが接触し、加熱ベルト９４とクリーニングウェブ９８とが接触している。定着装置９の動作時に、定着ローラ９１がモータ（図示せず）の駆動で、矢印で示す時計方向に回転する。加圧ローラ９２と加熱ベルト９４とは、定着ローラ９１に従動する。

記録材Ｐは進入ガイド１０２Ａ、１０２Ｂによりガイドされて定着ニップＮＰに導入され、定着ニップＮＰを通過し排紙ローラ１０３Ａ、１０３Ｂにより搬送されて定着装置９から排出される。記録材Ｐは定着ニップＮＰにおいて、定着ローラ９１により加熱され、トナー像Ｔが記録材Ｐに定着される。定着処理において、定着ローラ９１からは、記録材Ｐにより熱が奪われる。これにより定着ローラ９１の表面の温度が低下する傾向があるが、ヒータ９３による内部加熱に加えて加熱ベルト９４により定着ローラ９１の表面を加熱することにより、定着ローラ９１の温度低下が避けられて良好な定着が行われる。

定着装置９の休止状態においては、定着ローラ９１と加熱ベルト９４とが離間し、加熱ベルト９４とクリーニングウェブ９８とが離間する。休止状態においては、また、定着ローラ９１の回転は停止し、クリーニングウェブ９８が加熱ベルト９４から離間する。一方、加熱ローラ９６は定着装置９の休止時にモータ（図示せず）の駆動で回転し加熱ベルト９４を周回させる。したがって、休止時において、加熱ベルト９４は加熱ローラ９６によりベルト全長に亘り均一に加熱される。

図３は画像形成装置（図１参照）の手前側から見た定着装置９の外観図である。図３は定着装置９が画像形成装置に装着された装着状態を示す。

定着装置９は下部ユニット９Ａと上部ユニット９Ｂとからなる。下部ユニット９Ａはカバー９１Ａにより外形が形成され、上部ユニット９Ｂはカバー９１Ｂにより外形が形成される。図は、カバー９１Ａ、９１Ｂの１側面のみが示されているが、カバー９１Ａは記録材の搬送方向に直角な幅方向に長い部材であり下部ユニット９Ａを覆っており、辺９２Ａで示される傾斜した面を有する。また、カバー９１Ｂは記録材の搬送方向に直角な幅方向に長い部材であり、上部ユニット９Ｂを覆っており、辺９２Ｂで示される垂直面を有する。

図３において、Ｘは水平方向を、Ｚは重力の方向である垂直方向をそれぞれ示す。辺９２Ｂで示される垂直面は装着状態において、ほぼ垂直な面である。なお、辺９２Ｂで示される垂直面は、±５°の範囲内で垂直方向Ｚに対して傾斜してもよい。また、辺９２Ｂで示される垂直面は平面でなく、凹凸があってもよい。

下部ユニット９Ａには、図２における加圧ローラ９２及び排紙ローラ１０３Ｂが含まれる。また、上部ユニット９Ｂには、図２における定着ローラ９１、加熱ベルト９４と加熱ローラ９６とを有する外部加熱部、クリーニングウェブ９８と本巻き軸９９と巻取軸１００と押圧ローラ１０１とを有するクリーニング部及び排紙ローラ１０３Ａが含まれる。

カバー９１Ａには、矢印Ｗ１で示す記録材搬送方向に関し上流側端部に位置する軸９３Ａが形成され、軸９３Ａには、カバー９１Ｂの辺９６Ｂの一方の端部に形成された耳部９５Ｂに形成された結合孔が嵌合する。カバー９１Ｂの辺９６Ｂの他端には耳部９７Ｂが形成されている。耳部９７Ｂに設けられて孔９８Ｂ（図５参照）とカバー９１Ａの隅部に形成された孔９５Ａ（図５参照）とに連結ネジ９Ｃが挿入される。

このように、下部ユニット９Ａと上部ユニット９Ｂとは、一方の端部で軸９３Ａにより連結され、他方の端部でネジ９Ｃにより連結される。

矢印Ｗ１は定着装置９内における記録材の搬送方向である。なお、記録材の搬送方向とは、図２における定着ニップＮＰの中心点と、排紙ローラ１０３Ａと排紙ローラ１０３Ｂとの接点とを結ぶ線の方向である。軸９３Ａは矢印Ｗ１で示される搬送方向に関して下部ユニット９Ａの上流側端部に形成される。

辺９２Ａで示される下部ユニット９Ａの面は、矢印Ｗ１で示される搬送方向にほぼ平行である。

カバー９１Ａの辺９２Ａ、９４Ａ及びカバー９１Ｂの辺９６Ｂは定着装置９が画像形成装置に装着された装着状態で、左側、即ち、記録材の搬送方向下流側を上とし、右側、即ち、記録材の搬送方向上流側を下とする水平に対して傾斜した辺である。

図示のように、軸９３Ａは傾斜している辺９２Ａが低くなっている下部ユニット９Ａの端面側に配置されている。

カバー９１Ｂの右側の辺９２Ｂは図１における画像形成部Ａに対向している。カバー９１Ｂは定着装置９の画像形成部Ａに対向する側面である垂直面を形成しており、辺９２Ｂは画像形成部Ａに対向する垂直面を示している。図３に示すように、辺９２Ｂは定着装置９が画像形成装置に装着された状態でほぼ垂直である。

カバー９１Ｂの上辺９４Ｂの両脇には一対の取っ手９９Ｂが形成されている。取っ手９９Ｂはメンテナンスのために、定着装置９を画像形成装置から取り出すときにオペレータが握る部分であり、画像形成装置内で水平な握り部を有する。したがって、オペレータは水平な握り部を持って、定着装置９を画像形成装置から取り出すことになる。これにより、定着装置９を画像形成装置から円滑に取り出すことができる。

定着装置９は９３Ｂで示されるように、その右上端部がカットされており、定着装置９により占有されるスペースを小さくしている。９４Ｂは装着状態でのカバー９１Ｂ上辺であり、定着装置９の水平な上面を表している。

図４は定着装置９が画像形成装置から取り出され、メンテナンス用の作業台に載置された状態を示す。以下において図４の状態をメンテナンス準備状態と言う。メンテナンス準備状態では、定着装置９の内部は開放されていない。

メンテナンス準備状態では、カバー９１Ａの辺９２Ａで示される面は作業台に載置される底面を形成する。また、この状態では、カバー９１Ｂの辺９２Ｂによって表される垂直面は垂直方向Ｚから図４における左側に倒れた傾斜した面となる。

図５では、メンテナンスのために上部ユニット９Ｂが軸９３Ａを中心として回転されて定着装置９の内部が開放されている。図５の状態をメンテナンス状態と言う。メンテナンス状態では、上部ユニット９Ｂが開く結果、図に示した定着ローラ９１、加圧ローラ９２、加熱ベルト９４を含む外部加熱部、クリーニングウェブ９８を含むクリーニング部等の取り出しが可能となり、また、部品の装着が可能となる。

メンテナンス準備状態とメンテナンス状態とについて、図６を参照して従来の定着装置と本発明に係る定着装置とを対比し説明する。図６（ａ）はメンテナンス準備状態を示し、図６（ｂ）はメンテナンス状態を示す。

図６において、点線で示す従来の定着装置は下部ユニット９Ｄと上部ユニット９Ｅとで構成される。

図６（ａ）に示す従来の定着装置は、メンテナンス準備状態において、下部ユニット９Ｄと上部ユニット９Ｅとが縦に重なった状態である。これに対して、本発明に係る定着装置では、メンテナンス準備状態において上部ユニット９Ｂが左の方に傾いた姿勢で、下部ユニット９Ａ上に重なっている。

定着装置内の部品の取り出し、装着や定着装置内の清掃のために、上部ユニット９Ｂ、９Ｅは回転されるが、図６（ｂ）のように、辺９Ｂ、９Ｅが水平になるまで回転した場合の例で説明する。

従来の定着装置では、メンテナンス準備状態における上部ユニット９Ｅの上辺である辺９Ｅ１がメンテナンス状態では右側辺を形成し、メンテナンス準備状態における右辺である辺９Ｅ２がメンテナンス状態において底辺を形成するように、上部ユニット９Ｅ全体が真横を向いた状態となる。

従来の定着装置では、メンテナンス準備状態において、下辺であった辺９Ｅ３と下部ユニット９Ｄとの上面とが角度９０°で交叉する。

これに対して、本発明に係る定着装置では、メンテナンス準備状態において、下辺であった９６Ｂと下部ユニット９Ａの上面との角度が９０°＋辺９２Ｂと辺９Ｅ２との交叉角度θとなって、定着装置内部が大きく開放される。

したがって、本願発明に係る定着装置では、部品の取り出し、装着や定着装置内部の清掃等のメンテナンスが大幅にしやすくなる。

なお、辺９２Ａで示される下部ユニット９Ａのメンテナンス準備状態における底面を矢印Ｗ１（図３、４参照）で示される記録材の搬送方向に対して、±１５°の範囲内となるようにほぼ平行であることが好ましい。

９ 定着装置
９１ 定着ローラ
９２ 加圧ローラ
９３、９５ ヒータ
９４ 加熱ベルト
９６ 加熱ローラ
９８ クリーニングウェブ
９Ａ、９Ｄ 下部ユニット
９Ｂ、９Ｅ 上部ユニット

Claims (8)

1. 上部ユニットと下部ユニットとからなり、前記上部ユニットが前記下部ユニットに対して回転することにより、内部が開放される定着装置において、
   前記上部ユニットは、前記定着装置が画像形成装置に装着された装着状態において、前記画像形成装置の画像形成部に対向する垂直面を有するとともに、
   前記下部ユニットは、前記定着装置が画像形成装置から取り出されて台上に載置されたメンテナンス準備状態における底面を有し、
   前記底面は、前記装着状態において水平に対して傾斜していることを特徴とする定着装置。
2. 前記上部ユニットを回転可能に支持し、前記下部ユニットの一方の端側に位置する軸を有し、該軸は、前記底面が前記装着状態において低くなっている側に設けられていることを特徴とする請求項１に記載の定着装置。
3. 前記上部ユニットは取っ手を備え、該取っ手は前記装着状態において、水平な握り部を有す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. 前記上部ユニットは、記録材を加熱しトナー像を定着する定着部材を有し、前記下部ユットは記録材を前記定着部材に圧接させる加圧部材を有することを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の定着装置。
5. 前記上部ユニットは、前記定着部材の表面を加熱する外部加熱部を有することを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の定着装置。
6. 前記上部ユニットは、前記定着部材をクリーニングするクリーニング部を有することを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の定着装置。
7. 前記底面は、記録材の搬送方向にほぼ平行であることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の定着装置。
8. 記録材に画像を形成する画像形成部と、請求項１〜７のいずれか１項に記載の定着装置とを有することを特徴とする画像形成装置。

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