JP2022048440A - 定着装置及び該定着装置を備えた画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】熱源により加熱される回転定着部材と、前記回転定着部材に圧接されて、該回転定着部材との間に定着ニップを形成する回転加圧部材と、先端縁が前記回転定着部材の周面における前記シートの通過領域に隙間を空けて対向するように配置された分離板部を含むシート分離部材と、前記シート分離部材を支持する支持部材とを備えた定着装置において、使用者のメンテナンス負担を極力低減しながら、安価な構成により分離板部を清掃可能にする。【解決手段】シート分離部材１０１は、支持部材１０２に対して着脱可能に構成されている。【選択図】図３

Description

本発明は、定着装置及び該定着装置を備えた画像形成装置に関する。

従来より、電子写真方式の画像形成装置では、像担持体に形成された静電潜像をトナー像として可視化し、可視化したトナー像をシートに転写した後、該転写されたトナー像を定着装置において該シートに定着させる。定着装置は、ＩＨヒータやハロゲンヒーター等の熱源により加熱される定着ローラーと、定着ローラーに圧接されて定着ニップを形成する加圧ローラーとを有している。そして、定着装置は、トナー像が転写されたシートを、定着ローラーと加圧ローラーとの定着ニップに通過させることで、トナー像を加熱及び加圧して当該シートに定着させる。

この種の定着装置では、定着ニップを通過したシートの先端を定着ローラーから分離するために、定着ニップの下流側に分離機構を設ける場合がある。この分離機構は、分離板と、分離板を支持する支持部材とを有している。分離板の先端に、紙粉やトナー等の異物が付着すると、シートに縦筋や画像汚れが生じたり、シート詰まりが発生したりするという問題がある。

この問題を解消するべく、例えば、特許文献１に示す定着装置では、分離板の先端部を
清掃する清掃部材と、清掃部材を分離板の長手方向にスライドさせる駆動機構とを備えるようにしている。この駆動機構による清掃部材のスライド動作は自動的に又は使用者の手動操作により実行される。

特開２０１４－２１３３７号公報

しかしながら、特許文献１に示す定着装置では、分離板（シート分離部材）を清掃するために、清掃部材をスライドせる駆動機構が必要になる。このため、装置構成が複雑化してコスト増加を招くという問題がある。また、清掃部材に溜まった異物を定期的に除去する作業が必要になるので使用者のメンテナンス負担が増大するという問題が生じる。

本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、使用者のメンテナンス負担を極力低減しながら、安価な構成によりシート分離部材を清掃可能にすることにある。

本発明の一局面に係る定着装置は、熱源により加熱される回転定着部材と、前記回転定着部材に圧接されて、該回転定着部材との間に定着ニップを形成する回転加圧部材と、先端縁が前記回転定着部材の周面におけるシートの通過領域に隙間を空けて対向するように配置された分離板部を含むシート分離部材と、前記シート分離部材を支持する支持部材とを備え、前記シート分離部材は、前記支持部材に対して着脱可能に構成されている。

本発明の他の局面に係る画像形成装置は、前記定着装置を備えている。

本発明によれば、使用者のメンテナンス負担を極力低減しながら、安価な構成によりシート分離部材を清掃することができる。

図１は、実施形態における定着装置を備えた画像形成装置を示す概略図である。 図２は、実施形態における定着装置を示す側面図である。 図３は、シート分離機構を示す図２のIII方向矢視図である。 図４は、シート分離機構を示す図３のIV方向矢視図である。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。尚、本発明は、以下の実施形態に限定されるものではない。

《実施形態》
図１は、本実施形態における画像形成装置１の概略構成を示す断面図である。この図では、画像形成装置１がレーザープリンターである例を示している。以下の説明において、特に断らない限り、前側、後側は、画像形成装置１の前側、後側（図１の紙面垂直方向の手前側、奥側）を意味し、左側、右側は、画像形成装置１を前側から見たときの左側、右側を意味する。

画像形成装置１は、図１に示すように、画像形成装置本体２と、手差し給紙部３と、カセット給紙部４と、画像形成部５と、定着装置６と、排紙部７とを備えている。そうして、画像形成装置１は、画像形成装置本体２内のシート搬送路Ｈに沿ってシートＳ（図２にのみ示す）を搬送しながら、不図示の端末等から送信される画像データに基づいてシートＳに画像を形成するように構成されている。

手差し給紙部３は、画像形成装置本体２の１つの側部に開閉可能に設けられた手差しトレイ８と、画像形成装置本体２の内部に回転可能に設けられた手差し用の給紙ローラー９とを有している。

カセット給紙部４は、画像形成装置本体２の底部に設けられている。カセット給紙部４は、互いに重ねられた複数のシートＳを収容する給紙カセット１０と、給紙カセット１０内のシートＳを１枚ずつ取り出すピックアップローラー１２と、取り出されたシートＳを１枚ずつ分離してシート搬送路Ｈへと送り出すフィードローラー１３及びリタードローラー１４とを備えている。

画像形成部５は、画像形成装置本体２内におけるカセット給紙部４の上方に設けられている。画像形成部５は、画像形成装置本体２内に回転可能に設けられた像担持体である感光体ドラム１６と、感光体ドラム１６の周囲に配置された帯電器１７と、現像部１８と、転写ローラー１９と、クリーニング部２０と、感光体ドラム１６の上方に配置された光走査装置であるレーザースキャニングユニット（ＬＳＵ）３０とを備えている。そうして、画像形成部５は、手差し給紙部３又はカセット給紙部４から供給されたシートＳに画像を形成するようになっている。

尚、シート搬送路Ｈには、送り出されたシートＳを、一時的に待機させた後に所定のタイミングで画像形成部５に供給する一対のレジストローラー１５が設けられている。

定着装置６は、画像形成部５の側方に配置されている。定着装置６は、互いに圧接されて回転する定着ローラー６１及び加圧ローラー６２を備えている。定着ローラー６１が回転定着部材に相当し、加圧ローラー６２が回転加圧部材に相当する。そして、定着装置６は、画像形成部５でシートＳに転写されたトナー像を当該シートＳに定着させるように構成されている。

排紙部７は、定着装置６の上方に設けられている。排紙部７は、排紙トレイ２１と、排紙トレイ２１へシートＳを搬送するための排紙ローラー対２４と、排紙ローラー対２４へシートＳを案内する複数の搬送ガイドリブ２５とを備えている。排紙トレイ２１は、画像形成装置本体２の上部に凹状に形成されている。

画像形成装置１が画像データを受信すると、画像形成部５において、感光体ドラム１６が回転駆動されると共に、帯電器１７が感光体ドラム１６の表面を帯電させる。

そして、画像データに基づいて、レーザー光がレーザースキャニングユニット３０から感光体ドラム１６へ出射される。感光体ドラム１６の表面には、レーザー光が照射されることによって静電潜像が形成される。感光体ドラム１６上に形成された静電潜像は、現像部１８にて帯電されたトナーにより現像されることで、トナー像として可視化される。

その後、シートＳは、転写ローラー１９と感光体ドラム１６との間を通過する。この通過の際、転写ローラー１９にはトナーと逆極性の転写バイアスが印加される。これにより、感光体ドラム１６上のトナー像がシートＳに転写される。トナー像の転写後に感光体ドラム１６の表面に残った残留トナーは、クリーニング部２０により除去される。一方、トナー像が転写されたシートＳは、定着装置６において定着ローラー６１と加圧ローラー６２とにより加熱及び加圧される。その結果、トナー像がシートＳに定着する。トナー像が定着したシートＳは、排紙ローラー対２４によって排紙トレイ２１に排出される。

［定着装置の構成］
図２を参照して、定着装置６の詳細を説明する。定着装置６は、互いに圧接されて定着ニップＮを形成する前記定着ローラー６１及び加圧ローラー６２を有している。定着ローラー６１及び加圧ローラー６２は、不図示のハウジング内に収容されている。定着ローラー６１の一部は、ハウジングに形成された開口部から外部に露出している。定着ローラー６１におけるハウジングから露出した部分は、ＩＨ加熱ユニット５０（熱源の一例）により加熱される。定着装置６における定着ニップＮの下流側には、該定着ニップＮを通過したシートＳの先端を定着ローラー６１の周面から分離するシート分離機構１００が設けられている。シート分離機構１００の詳細は後述する。

前記定着ローラー６１及び加圧ローラー６２は共に、前後方向に長い略円筒状に形成されている。定着ローラー６１は、金属製の芯金６１ａの外周面に積層された弾性層６１ｂと、弾性層６１ｂの外周面を覆う定着ベルト６１ｃとを有している。加圧ローラー６２は、芯金６２ａの外周面に積層された弾性層６２ｂと弾性層６２ｂの外周面を覆う離型層６２ｃとを有している。そして、加圧ローラー６２は、不図示の付勢部材によって定着ローラー６１の周面に押付けられることで該定着ローラー６１との間に定着ニップＮを形成する。

ＩＨ加熱ユニット５０は、定着ローラー６１を挟んで定着ニップＮ側とは反対側に設けられていて、画像形成装置本体２のフレーム部材に固定されている。ＩＨ加熱ユニット５０は、定着ローラー６１側に開放する半円筒状のホルダー５０ａと、ホルダー５０ａに支持された複数のＩＨコイル５０ｂと、フェライト等の強磁性体で形成されてＩＨコイル５０ｂを覆うアーチコア５０ｃとを有している。ホルダー５０ａの内面は半円筒状の凹部５０ｄを形成しており、定着ローラー６１の定着ニップＮ側とは反体側の面部がこの凹部５０ｄ内に入り込む。ホルダー５０ａ及びアーチコア５０ｃは共に、定着ローラー６１に対向してその前後方向の全体に亘って延設されている。ＩＨ加熱ユニット５０は、定着ローラー６１の周面の温度を測定するサーミスタ６３の温度が目標温度になるように定着ローラー６１を加熱する。

定着処理時には、加圧ローラー６２は、ギア列等を介してモーター等（図示せず）に接続され、モーターの駆動力を受けて軸周りに回転する。定着ローラー６１は、加圧ローラー６２に従動して軸周りに回転する。各ＩＨコイル５０ｂは、電源（図示せず）から電力の供給を受けて高周波磁界を発生させることで定着ベルト６１ｃを加熱する。定着ローラー６１は、回転しながら定着ニップＮを通過するシートＳ上のトナー像を加熱する。加圧ローラー６２は、回転しながら定着ニップＮを通過するシートＳを加圧する。これにより、トナー像がシートＳに定着する。尚、定着ローラー６１を回転駆動させ、加圧ローラー６２を従動回転させてもよい。

［シート分離機構の構成］
次に、図２～図４を参照して、シート分離機構１００の詳細を説明する。シート分離機構１００は、シート分離部材１０１、支持部材１０２、一対の付勢部材１０３（図２では一方のみを示す）及び一対の当たり部材１０４を有している。

［シート分離部材の構成］
シート分離部材１０１は、定着ニップＮを通過したシートＳの先端に接触してシートＳを定着ローラー６１の周面から分離する部材である。シート分離部材１０１は、前後方向に延びる断面Ｌ字状をなしていて、ＳＵＳ等の薄板材にフッ素コート等を施して形成されている。具体的には、分離板部１０１ａと固定板部１０１ｂとを有している。分離板部１０１ａは、シート搬送路Ｈよりも定着ローラー６１側に配置されていて、前後方向（定着ローラー６１の軸線方向）に延びる略矩形板状をなしている。分離板部１０１ａは、シート搬送方向の上流側から下流側に向かってシート搬送路Ｈから遠ざかるように傾斜している。分離板部１０１ａは、前後方向に延びる二つの端縁のうちの一方（以下、先端縁という。）が、定着ローラー６１の周面におけるシート通過領域６１ｄ（図３参照）に対して所定寸法の隙間を有するように配置されている。

前記固定板部１０１ｂは、前後方向に延びる矩形板状をなしていて、分離板部１０１ａの基端縁（先端縁とは反対側の端縁）に垂直に接続されている。

固定板部１０１ｂは、前後方向の両端部に取付孔１０１ｄを有している。固定板部１０１ｂは、取付孔１０１ｄに挿通された螺子１０５を用いて支持部材１０２に固定されている。

［支持部材の構成］
支持部材１０２は、シート分離部材１０１を支持する部材であって例えば鉄製の板材を折り曲げて形成されている。具体的には、支持部材１０２は、支持板部１０２ａ、ブラケット板部１０２ｂ、及び一対の揺動板部１０２ｃを有している。

支持板部１０２ａは、前後方向に延びる矩形板状をなしていて、定着ローラー６１の軸方向の全体に亘る範囲に延設されている。

一対の揺動板部１０２ｃはそれぞれ、支持板部１０２ａにおける前後方向の両端縁に接続されている。一対の揺動板部１０２ｃは、支持板部１０２ａに対して垂直に接続され、厚さ方向が前後方向を向くように形成されている。

各揺動板部１０２ｃには、厚さ方向に貫通する軸支孔１０２ｄ（図４参照）が形成されている。各軸支孔１０２ｄは、定着装置６のハウジングにおける前後の側壁に突設された固定軸１０６（図２にのみ示す）に回動可能に嵌合している。そうして、支持部材１０２は、固定軸１０６に対して回動可能に支持されている。この固定軸１０６の軸線が、定着ローラー６１（回転定着部材）と平行な所定軸線に相当する。

前記ブラケット板部１０２ｂは、前後方向に延びる矩形板状をなしていて、前記支持板部１０２ａの基端縁に垂直に接続されている。ブラケット板部１０２ｂは、前後方向から見て、支持板部１０２ａの基端縁からシート搬送路Ｈ側とは反対側に突出している（図２参照）。ブラケット板部１０２ｂの一側面における前後方向の両端部は、扁平な円錐台状の突出ボス部１０２ｅ（図３参照）が形成されている。ブラケット板部１０２ｂには、この突出ボス部１０２ｅと同軸に螺子孔１０２ｆが貫通形成されている。この螺子孔１０２ｆには、シート分離部材１０１を固定するための螺子１０５が螺合する。

図３及び図４に示すように、ブラケット板部１０２ｂにおける上端側の二つの角部にはそれぞれ、付勢部材１０３（図２参照）を連結するための連結孔１０２ｉが形成されている。付勢部材１０３は、支持部材１０２を、固定軸１０６回りに図２の反時計回り方向、つまり分離板部１０１ａの先端縁を定着ローラー６１の周面に近づける方向に付勢する。図２の例では、付勢部材１０３は圧縮コイルスプリングにより構成されている。圧縮コイルスプリングは、その両端にフック形状を有していて、一端がブラケット板部１０２ｂの連結孔１０２ｉに係合し、他端が定着装置６のハウジングの側壁に形成された係合孔（図示省略）に係合固定されている。

［当たり部材の構成］
前記一対の当たり部材１０４は、定着ローラー６１の周面に当接することでシート分離部材１０１の先端位置を規制するための部材である。一対の当たり部材１０４は、本実施形態の例ではシート分離部材１０１の前後方向の両端部に接着固定されている。各当たり部材１０４は、耐熱性及び摺動性の良好な液晶ポリマーやＰＥＥＫ（ポリエーテルエーテルケトン）等の樹脂で形成されている。

具体的には、各当たり部材１０４は、延出部１０４ａと当接部１０４ｂとを有している。延出部１０４ａは、図３に示すように、支持板部１０２ａの下面に、前後方向に直交する方向に延びるように固定されている。各延出部１０４ａは、図４に示すように、シート分離部材１０１の分離板部１０１ａに片持ち梁状に接着固定されている。各延出部１０４ａの先端部は、先端側ほど厚みが薄くなるテーパー状をなしている。

当接部１０４ｂは、延出部１０４ａの先端部に接続されている。当接部１０４ｂは、前後方向に延びる断面アーチ状に形成されている。

当接部１０４ｂは、延出部１０４ａの先端に接続されている。当接部１０４ｂは、前後方向に延びる断面アーチ状に形成されていて、延出部１０４ａの上面よりも上側に突出している。各当接部１０４ｂはそれぞれ、定着ローラー６１の周面におけるシート通過領域６１ｄ（図３参照）の両側に位置するシート非通過領域６１ｅに当接（線接触）するように形成されている。各当接部１０４ｂが定着ローラー６１の周面に当接することで、分離板部１０１ａの先端縁と、定着ローラー６１の周面のシート通過領域６１ｄとの隙間が所定寸法に規制される。

［分離部材の着脱作業の説明］
以上のように構成された定着装置６において、シート分離部材１０１を支持部材１０２に取付ける際には、先ず、シート分離部材１０１の固定板部１０１ｂを、支持部材１０２のブラケット板部１０２ｂに図２の左斜め上側から重ねるとともに、分離板部１０１ａを支持部材１０２の支持板部１０２ａに下方から重ねる。この状態で、螺子１０５をシート分離部材１０１の取付孔１０１ｄに挿通して支持部材１０２の螺子孔１０２ｆに螺合させることで、シート分離部材１０１が支持部材１０２に固定される。

一方、支持部材１０２に固定されたシート分離部材１０１を取外す際には、一対の螺子１０５を緩めて支持部材１０２に対するシート分離部材１０１の固定を解除した後、シート分離部材１０１を図２の左斜め上側に引き抜く。

［作用効果］
以上説明したように、本実施形態の定着装置６では、シート分離機構１００は、先端縁が定着ローラー６１の周面におけるシート通過領域に隙間を持って配置される分離板部１０１ａを含むシート分離部材１０１と、シート分離部材１０１を支持する支持部材１０２とを有しており、シート分離部材１０１は支持部材１０２に対して着脱可能に構成されている。

この構成によれば、シート分離部材１０１が支持部材１０２に固定されていないので、シート分離部材１０１のみを支持部材１０２から取外すことができる。したがって、シート分離機構１００を大きく分解することなくシート分離部材１０１の清掃及び交換作業を行うことができるので、使用者のメンテナンス負担を軽減することができる。また、クリーニング部材を分離板部１０１ａに沿って駆動する清掃機構を採用した場合に比べて、安価な構成により分離板部１０１ａの清掃を行うことができる。

また、本実施形態では、支持部材１０２は、定着ローラー６１の軸線と平行な固定軸１０６の軸線回り（所定軸線回り）に回転可能に構成されている。シート分離機構１００は、支持部材１０２を、固定軸１０６回りに、分離板部１０１ａの先端縁が定着ローラー６１の周面に近づく側に付勢する付勢部材１０３と、シート分離部材１０１に固定され、定着ローラー６１の周面におけるシートＳの非通過領域に当接することで、分離板部１０１ａの先端縁と定着ローラー６１の周面との隙間を所定寸法に規制する当たり部材１０４と、を有している。

この構成によれば、当たり部材１０４がシート分離部材１０１に固定されているので、シート分離部材１０１を支持部材１０２に装着した際に、分離板部１０１ａの先端縁と定着ローラー６１の周面との隙間を毎回ばらつきなく精度良く再現することができる。

また、支持部材１０２は、前後方向（定着ローラー６１の軸線方向）から見て、分離板部１０１ａに沿って延設され該分離板部１０１ａにおけるシート搬送路Ｈ側とは反対側面を支持する支持板部１０２ａと、該支持板部１０２ａにおけるシート搬送方向の下流側端部から、シート搬送路Ｈ側とは反対側に延びるブラケット板部１０２ｂとを有している。そして、シート分離部材１０１は、前記分離板部１０１ａと、該分離板部１０１ａの基端縁に接続されて前記支持部材１０２のブラケット板部１０２ｂに螺子１０５を用いて着脱可能に固定されるブラケット板部１０２ｂとを有している。

この構成によれば、シート分離部材１０１に設けられた固定板部１０１ｂを介して、シート分離部材１０１を支持部材１０２に固定することができる。したがって、分離板部１０１ａを支持部材１０２に螺子で固定する場合に比べて、螺子１０５の締結作業を容易に行うことができる。また、螺子１０５の締結力によって分離板部１０１ａが変形するのを防止することができる。よって、分離板部１０１ａの変形によりその先端縁と定着ローラー６１の周面との隙間がばらつくのを防止し、分離板部１０１ａによるシートＳの分離機能を常に一定に確保することができる。

《他の実施形態》
前記実施形態では、定着ローラー６１を加熱する熱源の一例としてＩＨ加熱ユニット５０を示したが、これに限ったものではない。熱源は、例えば定着ローラー６１に内蔵したハロゲンヒーター等であってもよい。

また、前記実施形態では、定着装置６が搭載される画像形成装置１の一例として複写機を挙げて説明したが、これに限ったものではない。画像形成装置１は、プリンター、ファクシミリー、又は複合機（ＭＦＰ）等であってもよい。

以上説明したように、本発明は、定着装置及び該定着装置を備えた画像形成装置について有用である。

Ｈ ：シート搬送路
Ｓ ：シート
１ ：画像形成装置
８ ：定着装置
５０ ：ＩＨ加熱ユニット（熱源）
６１ ：定着ローラー（回転定着部材）
６２ ：加圧ローラー（回転加圧部材）
１０１ ：分離部材
１０１ａ ：分離板部
１０１ｂ ：固定板部
１０２ ：支持部材
１０２ａ ：支持板部
１０２ｂ ：ブラケット板部
１０３ ：付勢部材
１０４ ：当たり部材
１０５ ：螺子

Claims (4)

1. 熱源により加熱される回転定着部材と、
   前記回転定着部材に圧接されて、該回転定着部材との間に定着ニップを形成する回転加圧部材と、
   先端縁が前記回転定着部材の周面におけるシートの通過領域に隙間を空けて対向するように配置された分離板部を含むシート分離部材と、
   前記シート分離部材を支持する支持部材とを備え、
   前記シート分離部材は、前記支持部材に対して着脱可能に構成されている、定着装置。
2. 請求項１記載の定着装置において、
   前記支持部材は、前記回転定着部材の軸線と平行な所定軸線回りに回転可能に構成され、
   前記支持部材を、前記所定軸線回りに、前記分離板部の先端縁が前記回転定着部材の周面に近づく側に付勢する付勢部材と、
   前記所定軸線を支点として前記支持部材と共に回動可能に構成され、前記回転定着部材の周面における前記シートの非通過領域に当接することで、前記分離板部の先端縁と、前記回転定着部材の周面との間の前記隙間を所定寸法に規制する当たり部材と、を有し、
   前記当たり部材は、前記シート分離部材に固定されている、定着装置。
3. 請求項１又は２記載の定着装置において、
   前記支持部材は、前記回転定着部材の軸線方向から見て、前記分離板部に沿って延設され該分離板部におけるシート搬送路側とは反対側面を支持する支持板部と、該支持板部におけるシート搬送方向の下流側端部から、シート搬送路側とは反対側に延びるブラケット板部とを有し、
   前記シート分離部材は、前記分離板部の基端縁から前記シート搬送路側とは反対側に延びて、前記ブラケット板部に螺子を用いて着脱可能に固定される固定板部をさらに有している、定着装置。
4. 請求項１から３のいずれか一項に記載の定着装置を備えた画像形成装置。

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