JP2018013637A - 定着装置及び画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 簡易な操作により、定着装置をリリース状態とし、画像形成装置内から取り外すことができる定着装置を提供する。【解決手段】 本発明の定着装置は、第１及び第２定着部材とを備え、着脱不能状態に切替えることが可能な着脱機構と、定着装置を画像形成装置に着脱する際に把持され、着脱機構と連結された回転軸を中心に回動可能であり、回転軸を中心に回動することで、着脱機構を、着脱不能状態、又は、着脱可能状態に切替えることが可能な把手部材と、第１定着部材を支持する支持部材と、把手部材の回転軸に連結されており、把手部材が、着脱機構を着脱不能状態とする第１位置から、着脱機構を着脱可能とする第２位置の方向に回動する際に、把手部材の回動に伴って、支持部材を、第１定着部材が第２定着部材から離れる方向に移動するように動作させるリンク機構とを有することを特徴とする。【選択図】 図１

Description

本発明は、定着装置及び画像形成装置に関し、例えば、電子写真式プリンタ、及び当該プリンタに設けられる定着ユニットに適用し得る。

従来、電子写真方式の画像形成装置に使用する定着装置においては、定着ローラと加圧ローラの変形を防止する目的で、定着ローラと加圧ローラを離間させるリリース機構を有していた。例えば、特許文献１には、リリース機構を有する定着装置が記載されている。特許文献１によると、定着ローラと加圧ローラを離間させるリリース機構は、定着ローラの支持部材と、加圧ローラの支持部材とが一定の距離内に存在する場合（定着ローラと加圧ローラとが変形する可能性がある距離内の場合）には、リリース機構を動作させ、必要の無い場合には、動作させないことが記載されている。

ところで、従来、定着装置の定着ローラと加圧ローラとの間に用紙が詰まる、いわゆるジャムが発生して、搬送が止まることがある。このとき、ユーザーは、ジャムが発生した用紙を取り除くために、印刷装置から定着装置を取り外す（引き抜く）必要がある。

特開２０１６−４８３４６号公報

しかしながら、従来の定着装置では、印刷装置から定着装置を取り外す（引き抜く）際に、必ずしもリリース機構を動作させることが保障されるものでは無かった。また、ユーザーの誤操作等により、当該定着装置をニップ状態（定着ローラ及び加圧ローラが、当接、加圧された状態）としてしまう可能性もあった。つまり、従来の定着装置は、ユーザーが印刷装置から定着装置を取り外す際に、定着装置のリリース状態を保障するものでは無く、ユーザーがニップ状態の定着装置から無理やり用紙を引き出すこともあり得た。

また、ニップ状態のまま取り外した定着装置を放置することは、内部の定着ローラ、加圧ローラ等の変形を助長してしまう。

そのため、簡易な操作により、定着装置をリリース状態とし、リリース状態を保持したまま画像形成装置内から取り外すことができる定着装置及び画像形成装置が望まれている。

第１の本発明の定着装置は、第１の定着部材と第２の定着部材とを備え、前記第１の定着部材と前記第２の定着部材とが当接したニップ部に現像剤像が形成された媒体を通過させることで、前記媒体に前記現像剤像を定着させる定着装置において、（１）当該定着装置を画像形成装置に対して着脱可能状態、又は、着脱不能状態に切替えることが可能な着脱機構と、（２）当該定着装置を前記画像形成装置に着脱する際に把持され、前記着脱機構と連結された回転軸を中心に回動可能であり、前記回転軸を中心に回動することで、前記着脱機構を、着脱不能状態、又は、着脱可能状態に切替えることが可能な把手部材と、（３）前記第１の定着部材を支持する支持部材と、（４）前記把手部材の前記回転軸に連結されており、前記把手部材が、前記着脱機構を着脱不能状態とする第１の位置から、前記着脱機構を着脱可能とする第２の位置の方向に回動する際に、前記把手部材の回動に伴って、前記支持部材を、前記第１の定着部材が前記第２の定着部材から離れる方向に移動するように動作させるリンク機構とを有することを特徴とする。

第２の本発明の画像形成装置は、現像剤像が形成された媒体に前記現像剤像を定着させる定着装置を備える画像形成装置において、前記定着装置として第１の本発明の定着装置を適用したことを特徴とする。

本発明によれば、簡易な操作により、定着装置をリリース状態とし、リリース状態を保持したまま画像形成装置内から取り外すことができる。

実施形態に係る定着装置の構成を示す断面図である。 実施形態に係る定着装置の外観を示す斜視図（その１）である。 実施形態に係る定着装置の外観を示す斜視図（その２）である。 実施形態に係る印刷装置の構成を示す概略断面図である。 実施形態に係る定着装置（固定時）の外観を示す斜視図である。 実施形態に係る定着装置（固定解除時）の外観を示す斜視図である。 実施形態に係る固定形状に嵌め込まれた固定端部の状態（固定状態、４５°回転した状態、解除状態）を示す説明図である。 実施形態に係る定着装置（固定解除時）の構成を示す断面図である。

（Ａ）主たる実施形態
以下、本発明による定着装置及び画像形成装置の実施形態を、図面を参照しながら詳述する。なお、この実施形態では、本発明の定着装置を含む画像形成装置を印刷装置に適用した例について説明する。

（Ａ−１）実施形態の構成
図４は、実施形態に係る印刷装置の構成を示す概略断面図である。

印刷装置１０００は、定着装置１００、印刷媒体１００１、排紙積載部１００２、排出ローラ１００３、給紙カセット１００４、レジストローラ１００５、排出口１００６、現像装置１０１０（１０１０Ｃ、１０１０Ｍ、１０１０Ｙ、１０１０ＢＫ）、及び転写装置１０２０を有する。

印刷装置１０００は、媒体に画像を形成する装置であって、例えば、複写機、プリンタ、ＭＦＰ（Ｍｕｌｔｉ−Ｆｕｎｃｔｉｏｎ Ｐｒｉｎｔｅｒ）、ファクシミリ等の装置である。なお、図４に示した印刷装置１０００の構成は、一例であり、少なくとも定着装置１００を有していれば、一部の構成要素を省略したり、追加したり、又は、変更したりしても良い。例えば、この実施形態の印刷装置１０００は、カラー画像を形成する構成であるが、単色の画像を形成する構成であってもよい。

印刷媒体１００１は、現像剤像が形成される媒体である。

給紙カセット１００４は、印刷に用いる印刷媒体１００１を収納するものであり、印刷装置１０００の下部に着脱可能に配置されている。また、給紙カセット１００４は、内部から印刷媒体１００１を１枚ずつ給紙する手段を有する。

レジストローラ１００５は、給紙カセット１００４から１枚ずつ給紙された印刷媒体１００１を、現像のタイミングに合わせて、転写装置１０２０に送るものである。

現像装置１０１０（１０１０Ｃ、１０１０Ｍ、１０１０Ｙ、１０１０ＢＫ）は、現像剤像を形成する装置である。この実施形態では、各現像装置１０１０（１０１０Ｃ、１０１０Ｍ、１０１０Ｙ、１０１０ＢＫ）は、それぞれ、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）、ブラック（ＢＫ）の各色の現像を行う。以下、現像装置１０１０の詳細について説明する。

現像装置１０１０は、感光ドラム１０１１、帯電装置１０１２、露光装置１０１３、現像剤供給装置１０１４、及びクリーニング装置１０１５を有する。

なお、図４では、現像装置１０１０Ｃのみ、詳細な構成が図示されているが、現像装置１０１０Ｍ、現像装置１０１０Ｙ、現像装置１０１０ＢＫについても同様の構成を有している。

感光ドラム１０１１は、帯電装置１０１２により表面が一様に帯電され、さらに、露光装置１０１３により選択的に露光されることにより表面に静電潜像が形成される。なお、感光ドラム１０１１は、静電潜像担持体の一例である。静電潜像担持体としては、ドラム状（感光ドラム１０１１）だけで無く、ベルト状のものを適用してもよい。

現像剤供給装置１０１４は、現像剤を保管するものである。現像剤供給装置１０１４は、着脱可能に取り付けられ、内部の現像剤を感光ドラム１０１１に供給する構成になっている。現像剤供給装置１０１４は、感光ドラム１０１１の表面に形成された静電潜像を現像剤により現像し、現像剤像を形成する。

クリーニング装置１０１５は、印刷媒体１００１に現像剤像を転写した後、感光ドラム１０１１の表面上に残留している現像剤を掻き取り廃棄する装置である。

転写装置１０２０は、現像装置１０１０の感光ドラム１０１１に対向する位置で圧接するよう配置されており、電圧が印加されることにより感光ドラム１０１１表面上の現像剤像を印刷媒体１００１に転写するベルト式の装置である。転写装置１０２０は、エンドレス転写媒体１０２１を張架したローラ１０２２及びローラ１０２３によって駆動される。

定着装置１００は、転写装置１０２０によって、印刷媒体１００１上に形成された現像剤像の定着を行う装置である。

排出ローラ１００３は、現像剤像が定着された印刷媒体１００１を、排出口１００６より排紙積載部１００２に排出するものである。

排紙積載部１００２は、印刷後の印刷媒体１００１を集積する場所である。

次に、定着装置１００の詳細構成について説明する。

図１は、実施形態に係る定着装置の構成を示す断面図である。また、図２は、実施形態に係る定着装置の外観を示す斜視図である。そして、図３は、実施形態に係る定着装置の外装を除いた際の外観を示す斜視図である。

定着装置１００は、ハンドル１０１、定着ローラ１０２、ハロゲンランプ１０３、加圧ローラ１０４、レバー１０５、及びスプリング１０６を有する。

把手部材としてのハンドル１０１は、リンク機構としてのカム部材１０１−Ｃを有し、回転軸としてのシャフト１０１−Ｓに固定されることで、シャフト１０１−Ｓを中心とした回転運動が可能である。なお、ハンドル１０１の詳しい動作、及び一部の構成については、動作の項で改めて説明する。

定着ローラ１０２は、印刷媒体１００１に転写された現像剤像を、加熱して印刷媒体１００１に定着させるものである。定着ローラ１０２は、両端を回転軸受により保持され回転運動が可能である。

ハロゲンランプ１０３は、定着ローラ１０２と同軸上に固定され、図示せぬ制御系により任意のタイミングで加熱が可能である。定着ローラ１０２及びハロゲンランプ１０３の両端は、レバー１０５により固定されており、前記レバー１０５の変位に伴い、変位が可能である。なお、定着ローラ１０２及びハロゲンランプ１０３は、第１の定着部材の一例である。

第２の定着部材としての加圧ローラ１０４は、定着ローラ１０２と対向する位置に配設され、加圧によって、印刷媒体１００１に現像剤像を定着させるものである。加圧ローラ１０４は、両端を回転軸受により保持され、図示せぬ駆動系から任意のタイミングで回転運動が付与可能である。

支持部材としてのレバー１０５は、定着ローラ１０２の両端を保持している回転軸受と、ハロゲンランプ１０３の両端を保持し、レバー回転支点Ｐを中心に回転運動が可能な状態で保持される。

付勢部材としてのスプリング１０６は、先端がレバー１０５に固定されており、レバー回転支点Ｐを中心に回転運動が可能なレバー１０５を矢印Ｎの方向に加圧している。前記スプリング１０６の加圧により、定着ローラ１０２と加圧ローラ１０４とが当接し、ニップ領域１０７が形成される。

（Ａ−２）実施形態の動作
次に、以上のような構成を有するこの実施形態の定着装置１００及び印刷装置１０００の動作を説明する。

この実施形態の定着装置１００及び印刷装置１０００の動作は、印刷装置１０００から定着装置１００を取り外す際に特徴が存在する。以下では、印刷中において、定着装置１００内でジャムが発生するまでの動作と、ジャム発生により、印刷装置１０００から定着装置１００を取り外すまでの動作を分けて説明する。

（Ａ−２−１）ジャム発生までの動作
以下、先述の図４を例に挙げて、ジャム発生までの印刷装置１０００の動作を説明する。

印刷装置１０００は、図示せぬ上位装置からの印刷命令を受けると、給紙カセット１００４内から、積載した印刷媒体１００１を１枚分離する。分離された印刷媒体１００１は、レジストローラ１００５に搬送され、当該レジストローラ１００５により、転写装置１０２０へ搬送される。これと同時に、各現像装置１０１０（１０１０Ｃ、１０１０Ｍ、１０１０Ｙ、１０１０ＢＫ）内では、以下の手順により、印刷媒体１００１に転写される現像剤象が生成される。

感光ドラム１０１１では、図示方向ａの回転に伴い、感光ドラム１０１１の表面上が帯電装置１０１２により帯電され、露光装置１０１３からの露光光により画像情報に応じた静電潜像が形成される。そして、この静電潜像が現像剤供給装置１０１４から供給される現象剤により現象される（現像剤像が形成される）。

感光ドラム１０１１上に形成された現像剤像は、転写装置１０２０上を図示方向ｂに搬送される印刷媒体１００１上に転写される。

転写後に感光ドラム１０１１上に残留している現像剤は、クリーニング装置１０１５によって掻き取られ、感光ドラム１０１１がクリーニングされた後、次の帯電に供される。

印刷媒体１００１は、現像装置１０１０（１０１０Ｃ、１０１０Ｍ、１０１０Ｙ、１０１０ＢＫ）により、それぞれ、シアン、マゼンタ、イエロー、ブラックの現像剤象が適宜転写され、画像形成に必要な全ての現像剤象が転写された後、定着装置１００により転写された現像剤象の定着処理が行われる。

定着装置１００は、印刷媒体定着時に印刷媒体１００１上に形成された現像剤像を熱圧着するのに十分な熱量を有するように、図示せぬ制御系によりハロゲンランプ１０３へ電流を流すことでＯＮ状態とし、ハロゲンランプ１０３が発熱することにより、定着ローラ１０２の加熱を行う。

また、加圧ローラ１０４は、図示せぬ駆動系により動力が付与され回転運動を開始する。前記加圧ローラ１０４が回転運動を開始することで、駆動力が定着ローラ１０２に伝達され、前記定着ローラ１０２は、回転運動を開始する。

印刷媒体１００１は、図示せぬ温度センサにより定着ローラ１０２が十分な熱量を有したと判断された後、転写装置１０２０から定着装置１００へ搬送される。

定着装置１００へ搬送された印刷媒体１００１は、ニップ領域１０７にて熱圧着され、印刷媒体１００１上の現像材が定着される。

その後、印刷媒体１００１は、排出ローラ１００３にて搬送され、排出口１００６から排紙積載部１００２へ送られる。

ところで、排出ローラ１００３での搬送時に、定着装置１００の定着ローラ１０２と加圧ローラ１０４との間（ニップ領域１０７）に印刷媒体１００１が詰まる、いわゆるジャムが発生して、搬送が止まることがある。

このとき、ジャムが発生した印刷媒体１００１を取り除く必要があるが、搬送路上にある印刷媒体１００１を直接触れない場合は、ユーザーは、定着装置１００を装置から取り外す必要がある。

（Ａ−２−２）ジャム発生後の定着装置１００の取り外し動作
図５は、実施形態に係る定着装置（固定時）の外観を示す斜視図である。

図５では、定着装置１００は、印刷装置１０００側に備えられた固定部材２０１−Ｌ及び固定部材２０１−Ｒに設置されている。また、図５の拡大図では、定着装置１００は、固定端部１１−Ｌが固定形状２１−Ｌに固定されている例が示されている（図示はされていないが、他端の固定端部１１−Ｒも固定形状２１−Ｒに固定されている）。

定着装置１００は、ハンドル１０１を９０°回転することにより、固定端部１１（１１−Ｌ、１１−Ｒ）も９０°回転する。そうすると、固定形状２１（２−Ｌ、２１−Ｒ）に嵌め込まれた固定端部１１（１１−Ｌ、１１−Ｒ）の固定状態を解除し、固定部材２０１（２０１−Ｌ、２０２−Ｒ）から、上方へ引き抜き（取り外し）可能な状態となる。図６は、実施形態に係る定着装置の固定状態を解除し、印刷装置１０００から取り外した場合を図示している。

図７は、固定形状２１（２−Ｌ、２１−Ｒ）に嵌め込まれた固定端部１１（１１−Ｌ、１１−Ｒ）の状態（固定状態、４５°回転した状態、解除状態）を示す説明図である。図７（Ａ）は、固定端部１１（１１−Ｌ、１１−Ｒ）が固定形状２１（２−Ｌ、２１−Ｒ）に固定されている例を示す図（先述の図５の拡大図で示した図と同様の図）である。図７（Ｂ）は、固定端部１１（１１−Ｌ、１１−Ｒ）が４５°回転した状態を示す図である。図７（Ｃ）は、固定端部１１（１１−Ｌ、１１−Ｒ）が９０°回転した状態（解除状態）を示す図である。なお、先述の図６における固定端部１１（１１−Ｌ、１１−Ｒ）の状態は、図７（Ｃ）の固定端部１１（１１−Ｌ、１１−Ｒ）の状態と同様である。ハンドル１０１（シャフト１０１−Ｓ）の回転に伴い回転する固定端部１１は、定着装置を着脱可能状態、又は、着脱不能状態に切替える着脱機構の一例である。

図８は、実施形態に係る定着装置（固定解除時）の構成を示す断面図である。

定着装置１００は、ハンドル１０１を９０°回転することにより、ハンドル１０１のカム部材１０１−Ｃも同様に回転し、その回転力によってレバー１０５を加圧する。

前記レバー１０５は、レバー回転支点Ｐを中心に回転運動が可能な状態で固定されているが、カム部材１０１−Ｃにより加圧されたことで、矢印Ｒの方向（固定解除の方向）へ回転変位する。また、レバー１０５に保持されている定着ローラ１０２、及びハロゲンランプ１０３も同様に、回転変位を行う。

そして、前記回転変位により、定着ローラ１０２は、加圧ローラ１０４から離間し、ニップ領域１０７が存在しない状態（リリース状態）となる。

（Ａ−３）実施形態の効果
この実施形態では、以下のような効果を奏することができる。

定着装置１００を印刷装置１０００から引き抜くためにハンドル１０１を９０°回転させることにより、印刷装置１０００側との固定を解除すると同時に、定着装置１００をリリース状態とすることが可能となった。つまり、ユーザーは、このような簡易な操作（ハンドル操作）を行うことにより、定着装置１００内でニップされた印刷媒体１００１を自然に取り外すことができる。

従来、ユーザーの誤操作により、定着装置をニップ状態にしたまま印刷装置から引き抜くことが起こり得た。この実施形態では、ニップ状態にしたまま引き抜くことが無くなるために、定着装置内の損傷を抑えることが可能となった。また、定着装置１００が必ずリリース状態となるために、ユーザーが無理やりニップ領域１０７から印刷媒体１００１を引き離す必要も無くなった。

よって、この実施形態によれば、簡易なハンドル操作により、定着装置１００をリリース状態とし、リリース状態を保持したまま印刷装置１０００内から取り外すことができる。

（Ｂ）他の実施形態
本発明は、上記の実施形態に限定されるものではなく、以下に例示するような変形実施形態も挙げることができる。

（Ｂ−１）上記の実施形態では、ハンドル１０１の変位をユーザーが手動で行うことを前提としていたが、本機側のカバー開閉機構や、その他の機構と連動させることにより、ハンドル１０１の変位を行ってもよい。

（Ｂ−２）上記の実施形態では、カム部材１０１−Ｃにより、定着装置１００のリリース機構を構成していたが、これに限らず、レバー１０５を加圧することができれば、歯車等の他の機構を適用してもよい。

１１（１１−Ｌ、１１−Ｒ）…固定端部、２１（２１−Ｌ、２１−Ｒ）…固定形状、１００…定着装置、１０１…ハンドル、１０１−Ｃ…カム部材、１０１−Ｓ…シャフト、１０２…定着ローラ、１０３…ハロゲンランプ、１０４…加圧ローラ、１０５…レバー、１０６…スプリング、１０７…ニップ領域、２０１（２０１−Ｌ、２０１−Ｒ）…固定部材、１０００…印刷装置、１００１…印刷媒体、１００２…排紙積載部、１００３…排出ローラ、１００４…給紙カセット、１００５…レジストローラ、１００６…排出口、１０１０（１０１０Ｃ、１０１０Ｍ、１０１０Ｙ、１０１０ＢＫ）…現像装置、１０１１…感光ドラム、１０１２…帯電装置、１０１３…露光装置、１０１４…現像剤供給装置、１０１５…クリーニング装置、１０２０…転写装置、１０２１…エンドレス転写媒体、１０２２、１０２３…ローラ。

Claims (6)

1. 第１の定着部材と第２の定着部材とを備え、前記第１の定着部材と前記第２の定着部材とが当接したニップ部に現像剤像が形成された媒体を通過させることで、前記媒体に前記現像剤像を定着させる定着装置において、
   当該定着装置を画像形成装置に対して着脱可能状態、又は、着脱不能状態に切替えることが可能な着脱機構と、
   当該定着装置を前記画像形成装置に着脱する際に把持され、前記着脱機構と連結された回転軸を中心に回動可能であり、前記回転軸を中心に回動することで、前記着脱機構を、着脱不能状態、又は、着脱可能状態に切替えることが可能な把手部材と、
   前記第１の定着部材を支持する支持部材と、
   前記把手部材の前記回転軸に連結されており、前記把手部材が、前記着脱機構を着脱不能状態とする第１の位置から、前記着脱機構を着脱可能とする第２の位置の方向に回動する際に、前記把手部材の回動に伴って、前記支持部材を、前記第１の定着部材が前記第２の定着部材から離れる方向に移動するように動作させるリンク機構と
   を有することを特徴とする定着装置。
2. 前記リンク機構は、前記把手部材が、前記着脱機構を着脱不能状態とする第１の位置から、前記着脱機構を着脱可能とする第２の位置の方向に回動する際に、前記把手部材の回動に伴い、前記第１の定着部材が前記第２の定着部材から離れる方向に押圧することが可能なカム部材を用いて構成さ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. 前記支持部材を、前記第１の定着部材が前記第２の定着部材に当接する方向に付勢する付勢部材をさらに備えることを特徴とする請求項２に記載の定着装置。
4. 前記把手部材は、前記第１の位置で把持されて、持ち上げられると、前記第２の位置の方向に回動することを特徴とする請求項２又は３に記載の定着装置。
5. 前記着脱機構が着脱可能状態となると、当該定着装置は、前記画像形成装置から上方向に引き抜き可能となることを特徴とする請求項４に記載の定着装置。
6. 現像剤像が形成された媒体に前記現像剤像を定着させる定着装置を備える画像形成装置において、前記定着装置として請求項１〜５のいずれかに記載の定着装置を適用したことを特徴とする画像形成装置。

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