JP2018072857A - 定着装置及び画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】外部加熱方式の定着装置において、定着ローラへの巻き付きジャムを容易に処理できる定着装置を提供する。
【解決手段】定着装置３０は、定着ローラ３１と、定着ローラ３１と共に定着ニップ部（第１のニップ部）Ｎ１を形成する加圧ユニット（加圧部材）と、板状のヒータ３２ｈとヒータの周りを回転するフィルム３２を有し、定着ローラ３１の表面に接触し定着ローラ３１を加熱する加熱ユニット（加熱部材）と、第１のニップ部Ｎ１への記録材Ｓの入口を開閉可能なシャッタ部材３６ｂと、加熱ユニットを収容するカバー部材３５ｅと、を有する。そして、シャッタ部材３６ｂとカバー部材３５ｅとの間には、定着ローラ３１と加熱ユニットの接触領域である第２のニップ部Ｎ２における接線方向であって、定着ローラ３１表面の移動方向下流側に、ジャムしてアコーティオン状態となり、定着ローラ３１に巻き付いた記録材Ｓ’を排出する空間ＳＰが形成されている。
【選択図】図４

Description

本発明は、記録材に形成した未定着トナー画像を記録材に定着する定着装置、及びこの定着装置を有する画像形成装置に関する。

電子写真プロセスや静電記録プロセス等の記録技術を用いた画像形成装置には、未定着トナー画像を記録材に定着する定着装置が搭載されている。その一形態として、定着ローラの表面に加熱部材を接触させて、定着ローラの外部から定着ローラを加熱し、加熱された定着ローラで未定着トナー画像を加熱する外部加熱方式がある。

特開２００４−２５３１７７号公報

定着装置の形態に拘らず、記録材が搬送路内でスムーズに搬送されずに止まってしまうと、記録材がジャムしてしまう。定着ニップ部を通過した後の記録材の先端が何らかの要因で止まってしまった状態で定着ローラが回転を続けると、記録材はアコーディオン状にジャムしてしまう。更に、定着ローラが回転を続けると、記録材が途中から折れ曲がり、定着ローラに巻き付いてしまうこともある（以下、この状態を巻き付きジャムと称する）。定着ローラに記録材が巻き付いてしまうと、取り除くのが非常に困難になってしまう。外部加熱方式の定着装置においても巻き付きジャムを考慮する必要がある。しかしながら、定着ローラに分離爪を接触させると定着ローラを傷つけてしまうし、定着ローラとの間に微小なギャップを設けて分離爪を配置すると、このギャップから記録材がすり抜け、巻き付きジャムが発生する可能性が残る。上述のように、巻き付きジャムした記録材の除去は難しい。

本発明の目的は、ジャムした記録材の除去を容易に行うことができる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。

上述の課題を解決するための本発明は、定着ローラと、前記定着ローラと共に定着ニップ部を形成する加圧部材と、前記定着ローラの表面に接触し前記定着ローラを加熱する加熱部材と、装置カバーと、を有し、前記定着ニップ部で未定着トナー画像を担持する記録材を挟持搬送しつつ未定着トナー画像を記録材に定着する定着装置において、前記定着ローラの前記加熱部材が接触する接触位置における接線方向であって、前記接触位置における前記定着ローラ表面の移動方向の下流側の前記装置カバーに、前記定着ローラに巻き付いた記録材を前記装置カバーの外に排出するための空間が形成されていることを特徴とする。

本発明によれば、ジャムした記録材の除去を容易に行うことができる。

画像形成装置の概略構成を示す断面図 実施例１の定着装置近傍の断面図 実施例２の定着装置近傍の断面図 実施例３の定着装置近傍の断面図 実施例４の定着装置近傍の断面図

（実施例１）
図１を用いて、本実施例の画像形成装置の構成について説明する。画像形成装置１００は、ドラム状の電子写真感光体（以下、感光ドラムという）１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄを備える。この感光ドラム１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄは所定の周速度（プロセススピード）で回転駆動される。感光ドラム１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄは回転過程で、帯電ローラ２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄにより所定の極性・電位に一様に帯電処理される。次いでレーザスキャナ３により走査され、各々の感光ドラムには各色成分に対応した静電潜像が形成される。次いで、その静電潜像は現像位置において各色の現像器４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄにより現像され、トナー画像として可視化される。

中間転写ベルト１０は、張架部材（駆動ローラ１１、対向ローラ１２、テンションローラ１３、補助ローラ１８）で張架されており、感光ドラムと略同一の周速度で回転駆動される。感光ドラム上に形成されたトナー画像は、感光ドラムと中間転写ベルト１０との当接部を通過する過程で、一次転写ローラ１４ａ、１４ｂ、１４ｃ、１４ｄに印加した一次転写電圧によって、中間転写ベルト１０の上に転写される。感光ドラム１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ表面に残留したトナーは、クリーニング装置５ａ、５ｂ、５ｃ、５ｄにより除去される。

このようにして、中間転写ベルト１０上には複数色のトナー画像が重畳され、目的のカラー画像に対応したフルカラー画像が得られる。

中間転写ベルト１０上に形成されたフルカラー画像は、中間転写ベルト１０と二次転写ローラ２０との二次転写ニップを通過する過程で、二次転写ローラ２０に印加した二次転写電圧によって記録材Ｓ上に転写される。５０は記録材を給紙するピックアップローラである。記録材に未定着トナー画像を形成する二次転写工程まで行う部分を画像形成部と称する。未定着のフルカラー画像を担持した記録材Ｓは定着器３０に導入され、加熱および加圧されることにより記録材Ｓに定着される。定着後の記録材は排紙ローラ３４により機外に排出される。中間転写ベルト１０の表面に残留したトナーは、転写ベルトクリーニング装置１６により除去される。

次に定着装置（定着部）３０の構成について、図２（ａ）〜（ｄ）を参照して具体的に説明する。本例の定着装置は外部加熱方式の定着装置である。なお、図２（ａ）、（ｃ）が本例の定着装置であり、図２（ｄ）は比較例である。図２（ｂ）は図２（ａ）におけるジャムした記録材の拡大図である。

定着装置３０は、定着ローラ３１と、定着ローラ３１と共に定着ニップ部（第１のニップ部）Ｎ１を形成する加圧ユニット（加圧部材）３３Ｕと、定着ローラの表面に接触し定着ローラを加熱する加熱ユニット（加熱部材）３２Ｕを有している。

定着ローラ３１は軸部３１ａを不図示のモータで駆動されている。定着ローラは断熱性が高いスポンジ状の第１のシリコーンゴム層と、その周りに設けた蓄熱性が高い第２のシリコーンゴム層と、フッ素樹脂の表面を有するローラである。

加熱ユニット３２Ｕは、板状のヒータ３２ｈと、ヒータの周りを回転する筒状のフィルム３２を有し、ヒータ３２ｈはフィルム３２を介して不図示のバネで定着ローラ３１に押し付けられている。Ｎ２は加熱ユニットと定着ローラの接触領域である第２のニップ部を示している。ヒータ３２ｈはセラミック基板上に発熱抵抗体が形成されたセラミックヒータである。フィルム３２は材質がＰＩ（ポリイミド）であるベース層とフッ素樹脂の表面層を有する。

加圧ユニット３３Ｕは、板状のパッド３３Ｐと、パッド３３Ｐの周りを回転する筒状のフィルム３３を有し、パッド３３Ｐはフィルム３３を介して不図示のバネで定着ローラ３１に押し付けられている。パッド３３Ｐはアルミ板である。フィルム３３は材質がＰＥＥＫ（ポリエーテル・エーテル・ケトン）であるベース層とフッ素樹脂の表面層を有する。

定着ローラ３１がモータにより矢印Ｒ１方向に駆動されると、フィルム３２とフィルム３３が夫々従動回転する。矢印Ｄ１方向に搬送される未定着トナー画像を担持する記録材Ｓは、定着ニップ部Ｎ１で挟持搬送されつつ加熱される。これによりトナー画像は記録材Ｓに定着される。

定着ニップ部Ｎ１の下流には、記録材の通過を検知するセンサであるフラグＦが設けられている。記録材がフラグＦを押し倒すことで、記録材が通過中であることが判別できる。なお、３５ａ及び３５ｐは加熱ユニットや加圧ユニットを収容する装置カバーである。

図２（ａ）〜（ｄ）は、排紙ローラ３４から排出しようとしている記録材が何らかの原因でジャムし、記録材がアコーディオン状態になった場合（ジャムした記録材をＳ’と表示する）を示している。記録材が正常に搬送されている場合、記録材の先端がフラグＦを押し倒し、その後、記録材の後端がフラグＦを通過するとフラグＦがホームポジションに戻ることで定着ローラの回転が停止する。しかしながら、記録材がジャムしてしまうと、記録材がフラグＦを倒し続ける状態が続くため、しばらくの間、定着ローラは回転し続ける。その際、記録材Ｓ’は搬送方向の途中から折れ曲がり定着ローラ３１に巻き付く可能性がある。

図２（ａ）に示すように、記録材の途中から折れ曲がり、定着ローラ３１に巻き付いた記録材Ｓ’は定着ローラの回転により第２のニップ部Ｎ２に進入する。外部加熱方式の定着装置の場合、記録材がトナーの粘着力により定着ローラに張り付き、そして巻き付いた際も、加熱部材が第２のニップ部Ｎ２を形成しているため、第２のニップ部Ｎ２を通過する際にトナーが再度溶かされる。そのため第２のニップ部を通過した記録材は定着ローラ３１から分離しやすくなる。特に、本例のように板状のヒータを定着ローラに押し付けて第２のニップ部を形成する装置の場合、第２のニップ部がフラットな形状なので、記録材は、定着ローラ３１のヒータ３２ｈが接触する接触位置における接線方向に排出される。図２（ｂ）は図２（ａ）における第２のニップ部Ｎ２を通過した折れ曲がった記録材の拡大図である。記録材Ｓ’上のトナー画像ｔがフィルム３２と定着ローラ３１に夫々接触する状態で記録材は折れ曲がっている。

比較例である図２（ｄ）のように、カバー部材３５ｃが第２のニップ部の接線方向を塞いでいると、巻き付いた記録材Ｓ’が詰まり、ジャム処理困難となる。

これに対して、図２（ａ）に示すように、装置カバー３５ａに、定着ローラに巻き付いた記録材を装置カバーの外に排出するための空間ＳＰを設ければ、第２のニップ部Ｎ２で分離された記録材Ｓ’は矢印Ｊ１方向から容易にジャム処理することができる。空間ＳＰの位置は、定着ローラの加熱部材が接触する接触位置における接線方向であって、接触位置における定着ローラ表面の移動方向下流側である。ジャム処理時にニップ部（Ｎ１、Ｎ２）に掛る圧力を解除するとより容易にジャム処理が可能となる。

図２（ｃ）は図２（ａ）の変形例であるが、図２（ｃ）に示すように、カバー部材３５ｂに穴をあけて空間ＳＰを設けても同様の効果を得られる。

（実施例２）
実施例２の定着装置を図３を参照して説明する。なお、本例の装置の基本構成は実施例１と同一であるため重複する説明は省略し、ここでは本例の特徴となる構成について説明する。また、実施例と同一機能を有する部材には同一符号を付す。

図３（ａ）は記録材が正常に搬送されている状態を示した定着器の断面図である。図３（ｂ）は排紙ローラ３４から排出しようとしている記録材が何らかの原因でジャムし、記録材がアコーディオン状態になった場合を示した定着器の断面図である。図３（ｃ）はシャッタとリアカバー（開閉部材）の連動を示す斜視図である。図３（ｄ）は本体内のジャム処理するために画像形成装置のカバー部材を開いた状態を示した画像形成装置本体の部分断面図である。尚、図３（ｃ）は図３（ｄ）における紙面奥側から見た時の斜視図である。

図３（ａ）に示すように、定着器３０には、装置カバーの一部であり、第１のニップ部Ｎ１への記録材Ｓの入口を開閉可能なシャッタ部材３６ａが軸３６ｊを中心に回動可能に設けられている。シャッタ部材３６ａは、不図示のバネにより第１のニップ部Ｎ１への記録材Ｓの入口を閉じる方向（図３（ｃ）の矢印Ｘ２方向）に付勢されている。

図３（ｃ）、（ｄ）に示す画像形成装置本体に設けたリアカバー１０１が閉じられた状態（即ち、リアカバーが矢印Ｙ１方向の所定位置まで移動している状態）では、図３（ｃ）に示すように、リアカバーに設けたリブ１０１ａがシャッタ部材３６ａと係合する。この状態で、シャッタ部材３６ａは、シャッタ部材を付勢するバネの付勢力に抗して矢印Ｘ１方向へ回動している。即ち、定着ニップ部Ｎ１への記録材進入が可能な状態である（図３（ａ））。リアカバー１０１を開く（矢印Ｙ２方向）と、リブ１０１ａがシャッタ部材２６ａから離れ、シャッタ部材３６ａはバネの力で矢印Ｘ２方向に移動する。即ち、定着ニップ部の入口を閉じる。リアカバー１０１が開いた状態では、図３（ｄ）のようにシャッタ部材３６ａが閉じられているので、記録材搬送路から記録材Ｓ’’を矢印Ｊ２方向にジャム処理する際にユーザが定着器内部に接触できないようになっている。

シャッタ部材３６ａは、開放状態（図３（ａ）の状態）において、定着ローラ３１のヒータ３２ｈが接触する接触位置における接線方向であって、定着ローラ３１表面の移動方向下流側に記録材Ｓ’を排出する空間ＳＰが形成されるように設けられている。即ち、装置カバーの一部は、定着ニップ部への記録材の入口を開閉可能なシャッタとなっており、入口を開放するようにシャッタが移動すると空間ＳＰが形成される。

次に図３（ｂ）に示すように、排紙ローラ３４から排出しようとしている記録材が何らかの原因でジャムし、記録材Ｓ’がアコーディオン状態になり、定着ローラに巻き付いた場合を説明する。巻き付きジャムが発生する時、シャッタ部材３６ａは開いた状態なので、空間ＳＰが形成されている。そのため、第２のニップ部Ｎ２で分離された記録材Ｓ’は矢印Ｊ１方向に出てきている。ジャムした記録材を取り除くためにはリアカバー１０１を開く必要があるが、リアカバーを開くとシャッタ部材３６ａが閉じられてしまう。しかしながら、シャッタ部材が閉じられても記録材Ｓ’の一部が定着器の外に顔を出しているので容易に除去可能である。

（実施例３）
図４は実施例３の定着装置の断面図である。本例の定着装置は、図４（ｂ）に示すように、第１のニップ部Ｎ１への記録材の入口を開閉可能なシャッタ部材３６ｂが第１のニップ部Ｎ１と第２のニップ部Ｎ２の間にある。そして、シャッタ部材３６ｂとカバー部材３５ｅとの間に、空間ＳＰを設けている。本例のシャッタ部材３６ｂも、実施例２と同様に画像形成装置本体のリアカバーの開閉に連動して開閉する。即ち、リアカバー１０１が閉じられた状態では、シャッタ部材３６ｂは、定着ニップ部Ｎ１への記録材進入が可能なように開放される。リアカバー１０１を開くと、シャッタ部材は定着ニップ部の入口を閉じる。リアカバー１０１が開いた状態では、シャッタ部材３６ｂが閉じられているので、記録材をジャム処理する際にユーザが定着器内部に接触できないようになっている。

本例の空間ＳＰは、シャッタ部材の開閉状態に拘らず形成されている。したがって、実施例２のように、リアカバー１０１を開くことでシャッタ部材３６ｂが閉じても（矢印Ｘ方向に移動しても）、ニップ部Ｎ２を通過した記録材は確実に定着器の外に顔を出している（図４（ｂ））。更に、本例では、装置カバー３５ｅの一部であって空間ＳＰが形成される位置にガイド部３５ｇが設けられているので、ニップ部Ｎ２を通過した記録材の進行方向を安定させることができ、ジャム処理をより容易に行うことができる。

（実施例４）
次に実施例４について図５を参照して説明する。図５（ａ）は記録材が正常に搬送されている状態を示した定着器の断面図である。図５（ｂ）は記録材が何らかの原因でジャムし、記録材がアコーディオン状態になった場合を示した定着器の断面図である。図５（ｃ）巻き付きジャムが発生していない状態で画像形成装置本体のリアカバーが開けられ、シャッタ部材が閉じた状態を示した定着器の断面図である。

本例の定着器は、第１のニップ部Ｎ１への記録材の入口を開閉可能な第１シャッタ部材３６ｃと、定着ローラ３１のヒータ３２ｈが接触する接触位置における接線方向を開閉可能な第２シャッタ部材３６ｄを有する。図５（ｃ）は図３（ｄ）で示したリアカバー１０１を開いた状態における定着器３０であり、二つのシャッタ部材３６ｃと３６ｄとの両方が閉じられた状態（矢印Ｘ２１及びＸ２２方向へ移動）を示している。本例は、シャッタ部材３６ｄが開くと空間ＳＰが形成される。図５（ａ）のように、記録材が正常に搬送されている時は二つのシャッタ部材が不図示のバネにより両方とも開いている。そして、シャッタ部材３６ｄが開くことで空間ＳＰが形成されるだけでなく、シャッタ部材３６ｄがニップ部Ｎ２の接線方向における記録材のガイドとなっている。

次に図５（ａ）の状態で巻き付きジャムが発生し、ジャム処理のためにリアカバー１０１を開くと、二つのシャッタ部材は図５（ｂ）に示す状態になる。即ち、シャッタ部材３６ｃはニップ部Ｎ１の入口を塞ぐように閉じるが、シャッタ部材３６ｄは、空間ＳＰから顔を出した記録材によってＸ２２方向への移動を規制される。したがって、記録材Ｓ’の一部が定着器の外に顔を出しているので容易にジャム処理することができる。

３０ 定着装置
３１ 定着ローラ
３２ フィルム
３２ｈ ヒータ
３４ 排紙ローラ
３５ａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｅ カバー部材
３６ａ、３６ｂ シャッタ部材
３６ｃ 第１シャッタ部材
３６ｄ 第２シャッタ部材
１０１ リアカバー

上述の課題を解決するための本発明は、記録材に未定着トナー画像を形成する画像形成部と、定着ローラと、前記定着ローラと共に定着ニップ部を形成する加圧部材と、前記定着ローラの表面に接触し前記定着ローラを加熱する加熱部材と、定着部のカバーと、を有し、前記定着ニップ部で未定着トナー画像が形成された記録材を挟持搬送しつつ未定着トナー画像を記録材に定着する定着部と、画像形成装置の外装カバーと、を有する画像形成装置において、前記定着ローラの前記加熱部材が接触する接触位置における接線のうち前記接触位置における前記定着ローラ表面の移動方向の下流側に延びる部分と、前記定着ユニットのカバーと、が交差する位置の前記定着ユニットのカバーの部分に、ジャムした記録材を前記定着ユニットの外に排出するための空間が形成されており、前記画像形成部と前記定着部の間の記録材移動空間が前記画像形成装置の外部に露出するように、前記外装カバーの一部には開閉部材が設けられており、前記開閉部材を開放すると、前記定着部の前記空間から一部が排出されている記録材を前記画像形成装置の外部に取り出せるようになっていることを特徴とする。

Claims (8)

1. 定着ローラと、
   前記定着ローラと共に定着ニップ部を形成する加圧部材と、
   前記定着ローラの表面に接触し前記定着ローラを加熱する加熱部材と、
   装置カバーと、
   を有し、前記定着ニップ部で未定着トナー画像を担持する記録材を挟持搬送しつつ未定着トナー画像を記録材に定着する定着装置において、
   前記定着ローラの前記加熱部材が接触する接触位置における接線方向であって、前記接触位置における前記定着ローラ表面の移動方向の下流側の前記装置カバーに、前記定着ローラに巻き付いた記録材を前記装置カバーの外に排出するための空間が形成されていることを特徴とする定着装置。
2. 前記装置カバーの一部は、前記定着ニップ部への記録材の入口を開閉可能なシャッタとなっており、前記入口を開放するように前記シャッタが移動すると前記空間が形成されることを特徴とする請求項１に記載の定着装置。
3. 前記装置カバーの一部は、前記定着ニップ部への記録材の入口を開閉可能なシャッタとなっており、前記シャッタの移動に拘らず前記空間が形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。
4. 前記装置カバーの一部は、前記定着ニップ部への記録材の入口を開閉可能な第１シャッタと、前記定着ローラの前記加熱部材が接触する接触位置における接線方向であって、前記接触位置における前記定着ローラ表面の移動方向の下流側を開閉可能な第２シャッタと、を有し、前記第２シャッタの開放により前記空間が形成されることを特徴とする請求項１に記載の定着装置。
5. 前記加熱部材は板状のヒータを有し、前記板状のヒータを前記定着ローラに押し付けていることを特徴とする請求項１〜４いずれか一項に記載の定着装置。
6. 前記加熱部材は前記ヒータの周りを回転する筒状のフィルムを有し、前記ヒータは前記フィルムを介して前記定着ローラに押し付けられていることを特徴とする請求項５に記載の定着装置。
7. 記録材に未定着トナー画像を形成する画像形成部と、
   未定着トナー画像を記録材に定着する定着部と、
   前記画像形成部と前記定着部を収容する画像形成装置の本体と、
   を有する画像形成装置において、
   前記定着部が請求項１〜６いずれか一項に記載の定着装置であることを特徴とする画像形成装置。
8. 前記画像形成装置の本体は、前記画像形成部と前記定着部の間の記録材の搬送路を開放するように、開閉可能な開閉部材を有し、
   前記開閉部材を開くと、前記空間を通過した記録材を除去可能となっていることを特徴とする請求項７に記載の画像形成装置。

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