JP2012098658A - 定着装置 - Google Patents

Abstract

【課題】定着ローラ対のローラから印刷媒体を分離する分離爪に付着するトナーを除去することができる定着装置を提供することである。
【解決手段】定着ローラ対１１は、用紙に対してトナーを定着させる。分離爪１６ａは、定着ローラ対１１の加熱ローラ１２に対して接触することによって、定着ローラ対１１を通過してきた用紙を加熱ローラ１２から分離する。カム２０ａ及びステッピングモータは、加熱ローラ１２に接触しているときの分離爪１６ａの第１の位置と加熱ローラ１２に接触していないときの分離爪１６ａの第２の位置との間において分離爪１６ａを移動させる。除去部材２２ａは、第１の位置から前記第２の位置へと分離爪１６ａが移動させられる際に、分離爪１６ａに関して用紙が通過する領域Ａ側から分離爪１６ａに接触することによって、分離爪１６ａに付着したトナーを除去する。
【選択図】図２

Description

本発明は、定着装置に関し、特に、トナーを印刷媒体に定着させる定着ローラ対を備えている定着装置に関する。

画像形成装置の定着装置は、トナー画像が転写された用紙に対して、加熱ローラ及び加圧ローラからなる定着ローラ対により加熱・加圧処理を施すことにより、トナー画像を用紙に定着させている。このような定着装置では、加熱ローラに用紙が巻きつくことがないように分離爪が設けられている。分離爪は、加熱ローラに接触することにより、加熱ローラから用紙をはがしている。

ところで、加熱ローラには、用紙に転写されているトナー画像のトナーが僅かに転写される。このようなトナーは、分離爪の先端に付着して、後に搬送されて来る用紙を汚してしまうおそれがある。

そこで、特許文献１に記載の画像形成装置が提案されている。図３は、特許文献１に記載の画像形成装置５００の定着装置５０２の拡大図である。

定着装置５０２は、加熱ローラ５０４、加圧ローラ５０６、分離爪５０８及び支持部材５１０を備えている。加熱ローラ５０４及び加圧ローラ５０６とは互いに対向している。分離爪５０８は、加熱ローラ５０４に接触しており、加熱ローラ５０４に巻きついてきた用紙を加熱ローラ５０４から分離する。また、分離爪５０８は、加熱ローラ５０４から離れることができる。支持部材５１０は、分離爪５０８が加熱ローラ５０４から離れる際に、該分離爪５０８に接触して、分離爪５０８からトナーを除去する。

しかしながら、特許文献１に記載の画像形成装置５００は、分離爪５０８からトナーを十分に除去できないという問題を有している。より詳細には、トナーは、加熱ローラ５０４と加圧ローラ５０６との対向部分において用紙Ｐから加熱ローラ５０４に転写された後、加熱ローラ５０４の回転により搬送され、分離爪５０８の先端に付着する。ここで、分離爪５０８は、用紙Ｐに対向する面Ｓ１と加熱ローラ５０４に対向する面Ｓ２とを有している。そして、トナーは、分離爪５０８の先端において面Ｓ２よりも面Ｓ１に先に接触するので、分離爪５０８の先端において面Ｓ２側よりも面Ｓ１側に多く付着する。ところが、特許文献１に記載の画像形成装置５００では、分離爪５０８の面Ｓ２に対して支持部材５１０が接触している。そのため、分離爪５０８の先端において面Ｓ１に付着したトナーが十分に除去されない。

特開２００３−２９５６６８号公報

そこで、本発明の目的は、定着ローラ対のローラから印刷媒体を分離する分離爪に付着するトナーを除去することができる定着装置を提供することである。

本発明の一形態に係る定着装置は、印刷媒体に対してトナーを定着させる定着ローラ対と、前記定着ローラ対のいずれか一方のローラに対して接触することによって、該定着ローラ対を通過してきた前記印刷媒体を該ローラから分離する分離爪と、前記ローラに接触しているときの前記分離爪の第１の位置と該ローラに接触していないときの該分離爪の第２の位置との間において該分離爪を移動させる移動手段と、前記第１の位置から前記第２の位置へと前記分離爪が移動させられる際に、該分離爪に関して前記印刷媒体が通過する領域側から該分離爪に接触することによって、該分離爪に付着したトナーを除去する除去部材と、前記第１の位置から前記第２の位置へと移動させられている前記分離爪と前記除去部材との接触状態を維持するように該分離爪を支持する支持部材と、を備えていること、を特徴とする。

本発明によれば、定着ローラ対のローラから印刷媒体を分離する分離爪に付着するトナーを除去することができる。

本発明の実施形態に係る定着装置の構成図である。 本発明の実施形態に係る定着装置の構成図である。 特許文献１に記載の画像形成装置の定着装置の拡大図である。

以下に、本発明の実施形態に係る定着装置について説明する。該定着装置は、トナー画像を用紙（印刷媒体）に形成する画像形成装置に用いられる。ただし、該定着装置が搭載される画像形成装置全体の構成については、一般的な画像形成装置と同じであるので説明を省略する。

（定着装置の構成）
以下に、本発明の実施形態に係る定着装置について図面を参照しながら説明する。図１及び図２は、本発明の実施形態に係る定着装置１０の構成図である。図１では、用紙Ｐが定着装置１０を通過しており、図２では、用紙Ｐが定着装置１０を通過していない。図１及び図２において、鉛直方向をｚ軸方向と定義し、水平方向をｘ軸方向及びｙ軸方向と定義する。ｘ軸方向とｙ軸方向とｚ軸方向とは互いに直交している。

定着装置１０は、図１及び図２に示すように、定着ローラ対１１、分離ユニット１５ａ，１５ｂ、カム２０ａ，２０ｂ（カム２０ｂは省略）、除去部材２２ａ，２２ｂ、ばね２３ａ，２３ｂ、ガイドＧ１〜Ｇ３及び回収ローラ４０を備えている。

定着ローラ対１１は、トナー画像が転写された用紙Ｐに対して加熱処理及び加圧処理を施すことにより、用紙にトナー画像を定着させ、加熱ローラ１２及び加圧ローラ１４により構成されている。より詳細には、用紙Ｐのｘ軸方向の負方向側の主面にトナー画像が転写されている。加熱ローラ１２は、ヒータを内蔵しており、用紙Ｐに対して加熱処理を施し、用紙Ｐよりもｘ軸方向の負方向側に設けられている。すなわち、加熱ローラ１２は、用紙Ｐのトナー画像が転写されている面と対向している。加圧ローラ１４は、加熱ローラ１２に対して圧接しており、用紙Ｐに対して加圧処理を施し、用紙Ｐよりもｘ軸方向の正方向側に設けられている。すなわち、加圧ローラ１４は、用紙Ｐのトナー画像が転写されていない面と対向している。ただし、用紙Ｐに両面印刷が施されている場合には、加圧ローラ１４は、用紙Ｐのトナーが転写されている面と対向していることになる。そして、加熱ローラ１２が反時計回りに回転し、加圧ローラ１４が時計回りに回転することにより、用紙Ｐは、ｚ軸方向正方向側へと搬送される。

ガイドＧ１は、定着ローラ対１１よりもｚ軸方向の負方向側（すなわち、用紙Ｐの搬送方向の上流側）において、用紙Ｐよりもｘ軸方向の正方向側に設けられており、用紙Ｐの進行方向を規制する部材である。ガイドＧ２，Ｇ３はそれぞれ、定着ローラ対１１よりもｚ軸方向の正方向側（すなわち、用紙Ｐの搬送方向の下流側）において、用紙Ｐよりもｘ軸方向の負方向側及び正方向側に設けられており、用紙Ｐの進行方向を規制する部材である。ガイドＧ２，Ｇ３は互いに対向している。ガイドＧ２，Ｇ３に挟まれた領域を、以下では、用紙Ｐが通過する領域Ａと称す。

分離ユニット１５ａ、除去部材２２ａ及びばね２３ａは、分離ユニット１５ｂ、除去部材２２ｂ及びばね２３ｂと同じ構造である。そこで、以下では、分離ユニット１５ａ、除去部材２２ａ及びばね２３ａについて説明を行い、分離ユニット１５ｂ、除去部材２２ｂ及びばね２３ｂについての説明を省略する。

分離ユニット１５ａは、用紙Ｐを加熱ローラ１２から分離するための装置であり、図１及び図２に示すように、ｚ軸方向に平行移動することができる。そして、分離ユニット１５ａは、分離爪１６ａ、ユニット本体１８ａ及びストッパ２４ａにより構成されている。

ユニット本体１８ａは、分離ユニット１５ａの筐体であり、定着装置１０内においてｚ軸方向に平行移動できるように取り付けられている。ユニット本体１８ａには、分離爪１６ａ及びストッパ２４ａが搭載されている。

分離爪１６ａは、図１に示すように、加熱ローラ１２に対して接触することによって、定着ローラ対１１を通過してきた用紙Ｐを加熱ローラ１２から分離する。分離爪１６ａは、ｚ軸方向の負方向側にいくにしたがって（すなわち、加熱ローラ１２に近づくにしたがって）細くなる先細り形状をなしている。以下では、分離爪１６ａにおいて用紙Ｐに対向する面を面Ｓａと呼び、分離爪１６ａにおいて加熱ローラ１２に対向する面を面Ｓｂと呼ぶ。また、分離爪１６ａにおいてｚ軸方向の負方向側の端部を先端と呼び、分離爪１６ａにおいてｚ軸方向の正方向側の端部を後端と呼ぶ。分離爪１６ａは、先端が用紙Ｐに向かうようにｚ軸に対してｘ軸方向の正方向側に傾いている。これにより、面Ｓａと加熱ローラ１２の周面とが鈍角をなすようになり、加熱ローラ１２により搬送されてきたトナーＴが加熱ローラ１２の周面からすくい上げられるように掻き取られる。

また、分離爪１６ａは、その重心近傍において、ｙ軸方向に延在する軸Ｃ１によりｙ軸周りに回転可能に指示されている。軸Ｃ１は、ユニット本体１８ａに固定されている。これにより、分離爪１６ａは、図１及び図２に示すように、ユニット本体１８ａと共に、ｚ軸方向に平行移動することができる。

ストッパ２４ａは、ユニット本体１８ａに固定されており、分離爪１６ａの後端近傍にｘ軸方向の正方向側から接触している。これにより、ストッパ２４ａは、分離爪１６ａが図１及び図２に示す位置から時計回りに回転することを抑制している。

カム２０ａは、図示しないステッピングモータと共に、分離ユニット１５ａをｚ軸方向に移動させる。より詳細には、カム２０ａは、円形をなしており、中心からずれた位置において、ｙ軸方向に延在する軸Ｃ２によりｙ軸周りに回転可能に支持されている。軸Ｃ２は、ステッピングモータにより接続されている。これにより、カム２０ａがステッピングモータにより回転させられることにより、図１に示すように、分離ユニット１５ａは、相対的にｚ軸方向の負方向側に位置した状態と、図２に示すように、相対的にｚ軸方向の正方向側に位置した状態とを取るようになる。以下では、図１に示すように、分離爪１６ａの先端が加熱ローラ１２に接触しているときの分離爪１６ａの位置を第１の位置と定義し、図２に示すように、分離爪１６ａの先端が加熱ローラ１２に接触していないときの分離爪１６ａの位置を第２の位置と定義する。すなわち、カム２０ａ及びステッピングモータは、第１の位置と第２の位置との間において分離爪１６ａを移動させる移動手段として機能している。

除去部材２２ａ及びばね２３ａは、図１に示すように、第１の位置に位置する分離爪１６ａを加熱ローラ１２に対して押し付けている。より詳細には、除去部材２２ａは、ｚ軸方向に延在している板状部材であり、分離爪１６ａよりもｘ軸方向の正方向側に設けられている。そして、除去部材２２ａは、ｙ軸方向に延在する軸Ｃ３によりｙ軸周りに回転可能に指示されている。軸Ｃ３は、ガイドＧ２に固定されている。以下では、除去部材２２ａのｚ軸方向の正方向側の端部を先端と呼び、除去部材２２ａのｚ軸方向の負方向側の端部を後端と呼ぶ。

ばね２３ａは、定着装置１０の本体と除去部材２２ａの後端近傍との間に圧縮された状態で設けられている。ばね２３ａは、除去部材２２ａよりもｘ軸方向の負方向側に設けられており、除去部材２２ａの後端近傍をｘ軸方向の正方向側に押している。これにより、除去部材２２ａは、時計回りに回転する方向に力を受けるようになり、その先端において分離爪１６ａの面Ｓａを押す。除去部材２２ａの先端は、図１に示すように、分離爪１６ａの面Ｓａにおいて先端と軸Ｃ１との間に接触しているので、分離爪１６ａを時計回りに回転させる方向に付勢する。その結果、除去部材２２ａ及びばね２３ａは、図１に示すように、第１の位置に位置する分離爪１６ａを加熱ローラ１２に対して押し付けている。

また、除去部材２２ａは、第１の位置（図１参照）から第２の位置（図２参照）へと分離爪１６ａが移動させられる際に、分離爪１６ａに関して用紙Ｐが通過する領域Ａ側から分離爪１６ａの面Ｓａに接触することによって、分離爪１６ａに付着したトナーＴを除去する。

より詳細には、除去部材２２ａは、分離爪１６ａが図１に示す第１の位置に位置しているときに、分離爪１６ａを時計回りに回転させる方向に付勢している。そのため、分離爪１６ａが第１の位置からｚ軸方向の正方向側に移動して、分離爪１６ａの先端が加熱ローラ１２から離れると、分離爪１６ａは時計回りに回転しようとする。ただし、ストッパ２４ａは、分離爪１６ａの後端近傍にｘ軸方向の正方向側から接触しているので、分離爪１６ａが時計回りに回転することを抑制する。すなわち、ストッパ２４ａは、第１の位置から第２の位置へと移動させられている分離爪１６ａと除去部材２２ａとの接触状態を維持するように分離爪１６ａを支持している。これにより、分離爪１６ａが第２の位置に到達する際に、除去部材２２ａの先端は、分離爪１６ａの先端近傍の面Ｓａに接触する。これにより、除去部材２２ａの先端近傍の面Ｓａに付着しているトナーＴは、分離爪１６ａの先端から除去される。そして、分離爪１６ａから除去されたトナーＴは、図２に示すように、分離爪１６ａから加熱ローラ１２に落下し、加熱ローラ１２によって搬送される。

更に、除去部材２２ａは、ガイドＧ２と加熱ローラ１２との間に設けられることにより、用紙Ｐの進行方向を規制するガイドとしても機能する。

回収ローラ４０は、加熱ローラ１２及び加圧ローラ１４により搬送されるトナーＴを回収する。より詳細には、回収ローラ４０は、加圧ローラ１４に対向するように設けられ、反時計回りに回転している。そして、分離爪１６ａから落下したトナーＴは、図２に示すように、加熱ローラ１２及び加圧ローラ１４により、回収ローラ４０へと搬送される。これにより、トナーＴが回収ローラ４０により回収される。

定着装置１０のｚ軸方向の正方向側には、搬送ローラ対３０が設けられている。搬送ローラ対３０は、定着装置１０を通過した用紙Ｐをｚ軸方向の正方向側へと搬送する。

以上のように構成された定着装置１０では、カム２０ａ及びステッピングモータ（不図示）は、図１に示すように、定着ローラ対１１間を用紙Ｐが通過しているときに、分離爪１６ａを第１の位置に位置させる。これにより、加熱ローラ１２に付着したトナーＴが分離爪１６ａにより除去される。一方、カム２０ａ及びステッピングモータ（不図示）は、図２に示すように、定着ローラ対１１間を用紙Ｐが通過していないときに、分離爪１６ａを第１の位置から第２の位置へと移動させる。これにより、除去部材２２ａにより分離爪１６ａに付着したトナーＴは、加熱ローラ１２及び加圧ローラ１４により搬送されて、用紙Ｐに付着することなく、回収ローラ４０により回収される。

（効果）
以上のように構成された定着装置１０では、定着ローラ対１１の加熱ローラ１２から用紙Ｐを分離する分離爪１６ａに付着するトナーＴを除去することができる。より詳細には、特許文献１に記載の画像形成装置５００において、トナーは、加熱ローラ５０４と加圧ローラ５０６との対向部分において用紙Ｐから加熱ローラ５０４に転写された後、加熱ローラ５０４の回転により搬送され、分離爪５０８の先端に付着する。ここで、分離爪５０８は、用紙Ｐに対向する面Ｓ１と加熱ローラ５０４に対向する面Ｓ２とを有している。そして、トナーは、分離爪５０８の先端において面Ｓ２よりも面Ｓ１に先に接触するので、分離爪５０８の先端において面Ｓ２側よりも面Ｓ１側に多く付着する。ところが、特許文献１に記載の画像形成装置５００では、分離爪５０８の面Ｓ２に対して支持部材５１０が接触している。そのため、分離爪５０８の先端において面Ｓ１に付着したトナーが十分に除去されない。

一方、定着装置１０では、除去部材２２ａは、分離爪１６ａに関して用紙Ｐが通過する領域Ａ側から分離爪１６ａに接触することによって、分離爪１６ａに付着したトナーＴを除去している。すなわち、除去部材２２ａは、特許文献１に記載の画像形成装置５００の面Ｓ１に相当する面Ｓａにおいて分離爪１６ａに接触することによって、分離爪１６ａに付着したトナーＴを除去している。よって、定着装置１０では、定着ローラ対１１の加熱ローラ１２から用紙Ｐを分離する分離爪１６ａに付着するトナーＴを効果的に除去することができる。

また、定着装置１０では、ストッパ２４ａは、第１の位置から第２の位置へと移動させられている分離爪１６ａと除去部材２２ａとの接触状態を維持するように分離爪１６ａを支持している。これにより、除去部材２２ａが分離爪１６ａのトナーＴを除去する際に、分離爪１６ａが回転して除去部材２２ａから離れることが防止される。

また、除去部材２２ａは、図１に示すように、分離爪１６ａの面Ｓａに接触しているので、分離爪１６ａを加熱ローラ１２に押し付けることが可能である。よって、定着装置１０では、分離爪１６ａを加熱ローラ１２に押し付けるための部材が不要である。

なお、定着装置において、分離ユニット１５ａ，１５ｂのいずれか一方のみが設けられていてもよい。

本発明は、定着装置に有用であり、特に、定着ローラ対の加熱ローラから用紙を分離する分離爪に付着するトナーを除去することができる点において優れている。

Ｓａ，Ｓｂ 面
１０ 定着装置
１１ 定着ローラ対
１２ 加熱ローラ
１４ 加圧ローラ
１５ａ，１５ｂ 分離ユニット
１６ａ 分離爪
１８ａ ユニット本体
２０ａ カム
２２ａ 除去部材
２３ａ ばね
２４ａ ストッパ
４０ 回収ローラ

Claims (5)

1. 印刷媒体に対してトナーを定着させる定着ローラ対と、
   前記定着ローラ対のいずれか一方のローラに対して接触することによって、該定着ローラ対を通過してきた前記印刷媒体を該ローラから分離する分離爪と、
   前記ローラに接触しているときの前記分離爪の第１の位置と該ローラに接触していないときの該分離爪の第２の位置との間において該分離爪を移動させる移動手段と、
   前記第１の位置から前記第２の位置へと前記分離爪が移動させられる際に、該分離爪に関して前記印刷媒体が通過する領域側から該分離爪に接触することによって、該分離爪に付着したトナーを除去する除去部材と、
   前記第１の位置から前記第２の位置へと移動させられている前記分離爪と前記除去部材との接触状態を維持するように該分離爪を支持する支持部材と、
   を備えていること、
   を特徴とする定着装置。
2. 前記除去部材は、前記第１の位置に位置する前記分離爪を前記ローラに対して押し付けること、
   を特徴とする請求項１に記載の定着装置。
3. 前記除去部材により除去されたトナーは、前記分離爪から前記ローラに落下した後、該ローラによって搬送され、
   前記定着装置は、
   前記ローラによって搬送されるトナーを回収する回収手段を、
   更に備えていること、
   を特徴とする請求項１又は請求項２のいずれかに記載の定着装置。
4. 前記除去部材は、前記印刷媒体の進行方向を規制するガイドとして機能していること、
   を特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の定着装置。
5. 前記移動手段は、前記定着ローラ対間を前記印刷媒体が通過していないときに、前記分離爪を前記第１の位置から前記第２の位置へと移動させること、
   を特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれかに記載の定着装置。

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