JP2023031851A - 定着装置、画像形成装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】勢いを抑制することなく剥離部が記録媒体の先端を持ち上げる場合と比して、記録媒体が加熱ロールに巻き付くのを抑えることができる定着装置、及び画像形成装置を得る。【解決手段】定着装置は、加熱ロールと対向して配置され、回転し、先端が把持された上程で搬送される記録媒体の少なくとも一部が巻き付けられ、巻き付けられた部分の記録媒体を加熱ロールに向けて加圧する加圧ロールと、把持部による把持が解除された状態で、記録媒体の先端を持ち上げて記録媒体を前記加圧ロールから剥離する剥離部と、剥離部が記録媒体の先端を持ち上げる勢いを抑制する抑制部と、を備えている。【選択図】図12

Description

本発明は、定着装置、及び画像形成装置に関する。
特許文献1に記載の孔版印刷装置は、穿孔した原紙を巻装する多孔性円筒状の版胴と、版胴の外周面の所定位置に設けられ原紙の先端部を開閉自在に挟持するクランパと、版胴との間に用紙が供給されると版胴に用紙を介して互いに圧接すると共に回転し、かつ、クランパの干渉を避けるための凹部が形成され版胴に対し接離自在に設けられたプレッシャ胴とを有する孔版印刷装置において、凹部の一端部に、印刷済の用紙の先端部をプレッシャ胴の外周面より浮き上がらせるための押出し手段を有する。
特開平05-330225号公報
記録媒体を回転する加圧ロールと加熱ロールとで挟み込む定着装置がある。そして、先端が把持部によって把持されて搬送される記録媒体が、回転する加圧ロールに巻きつけられる場合がある。このような構成では、加熱ロールが、加圧ロールに巻き付けられた部分の記録媒体と接触して記録媒体を加熱する。さらに、剥離部が、加熱ロールによって加熱された記録媒体を加圧ロールから剥離する。具体的には、剥離部が、記録媒体の先端を加圧ロールから持ち上げることで記録媒体を加圧ロールから剥離する。
しかし、剥離部が加圧ロールから記録媒体の先端を持ち上げる勢いで、記録媒体が加熱ロールに巻き付いてしまうことがある。
本発明の課題は、勢いを抑制することなく剥離部が記録媒体の先端を持ち上げる場合と比して、記録媒体が加熱ロールに巻き付くのを抑えることである。
本発明の第1態様に係る定着装置は、先端が把持部によって把持されて搬送される記録媒体を回転しながら加熱する加熱ロールと、前記加熱ロールと対向して配置され、搬送される記録媒体の少なくとも一部が巻き付けられ、巻き付けられた部分の記録媒体を前記加熱ロールに向けて回転しながら加圧する加圧ロールと、記録媒体の先端が前記加圧ロールと前記加熱ロールとが対向する部分を通過して前記把持部による把持が解除された状態で、記録媒体の先端を持ち上げて記録媒体を前記加圧ロールから剥離する剥離部と、前記剥離部が記録媒体の先端を持ち上げる勢いを抑制する抑制部と、を備えることを特徴とする。
本発明の第2態様に係る定着装置は、第1態様に記載の定着装置において、前記抑制部は、前記剥離部によって記録媒体の先端が持ち上げられる持上げ力によって弾性変形する弾性部材を含んで構成されていることを特徴とする。
本発明の第3態様に係る定着装置は、第2態様に記載の定着装置において、前記弾性部材は、圧縮コイルばねであることを特徴とする。
本発明の第4態様に係る定着装置は、第1~第3態様の何れか1態様に記載の定着装置において、 前記加圧ロールの軸方向に沿って延びている軸部と、前記剥離部が記録媒体の先端を持ち上げるように、前記軸部を中心に前記剥離部を回転させる回転部と、を備えることを特徴とする。
本発明の第5態様に係る定着装置は、第4態様に記載の定着装置において、前記回転部は、前記加圧ロールの回転力が伝達されて回転するカムと、前記剥離部に取り付けられ、前記カムのカム面と接触する接触部と、を備えることを特徴とする。
本発明の第6態様に係る画像形成装置は、記録媒体に画像を転写する転写部と、記録媒体に転写された画像を記録媒体に定着する請求項1~5の何れか1項に記載の定着装置と、を備えることを特徴とする。
本発明の第1態様の定着装置によれば、勢いを抑制することなく剥離部が記録媒体の先端を持ち上げる場合と比して、記録媒体が加熱ロールに巻き付くのを抑えることができる。
本発明の第2態様の定着装置によれば、摩擦力によって記録媒体の先端を持ち上げる勢いを抑制する場合と比して、剥離部が記録媒体の先端を持ち上げる勢いを簡易な構成で抑制することができる。
本発明の第3態様の定着装置によれば、ゴム部材を弾性変形させることで記録媒体の先端を持ち上げる勢いを抑制する場合と比して、抑制度合を容易に調整することができる。
本発明の第4態様の定着装置によれば、剥離部を平行に移動させることで記録媒体の先端を持ち上げる場合と比して、剥離部の動作範囲を狭くすることができる。
本発明の第5態様の定着装置によれば、カムを回転させるための専用の駆動部材を設ける場合と比して、部品点数を少なくすることができる。
本発明の第6態様の画像形成装置によれば、第1~第5態様の何れか1態様に記載の定着装置を備えていない場合と比して、定着不良の発生を抑制することができる。
本発明の第1実施形態に係る画像形成装置を示した概略構成図である。 本発明の第1実施形態に係る画像形成装置に備えられたトナー像形成部を示した構成図である。 本発明の第1実施形態に係る画像形成装置に備えられたチェーングリッパを示した斜視図である。 本発明の第1実施形態に係る画像形成装置に備えられた定着ユニット等を示した斜視図である。 本発明の第1実施形態に係る画像形成装置に備えられた定着ユニット等を示した断面図である。 本発明の第1実施形態に係る画像形成装置に備えられた定着部等を示した正面図である。 (A)(B)本発明の第1実施形態に係る定着ユニットに備えられた剥離部等を示した動作図である。 (A)(B)本発明の第1実施形態に係る定着ユニットに備えられた剥離部等を示した動作図である。 (A)(B)本発明の第1実施形態に係る定着ユニットに備えられた剥離部等を示した動作図である。 (A)(B)本発明の第1実施形態に係る定着ユニットに備えられた剥離部等を示した動作図である。 (A)(B)本発明の第1実施形態に係る定着ユニットに備えられた剥離部等を示した動作図である。 (A)(B)(C)本発明の第1実施形態に係る定着ユニットに備えられた抑制部を示した動作図である。 (A)(B)本発明の第1実施形態に係る定着ユニットに備えられたカムのカム面の形状を示した拡大図、及び定着ユニットに備えられた剥離部の回転角度とカムの回転角度との関係を示した図面である。 (A)(B)本発明の第2実施形態に係る定着ユニットに備えられたカムのカム面の形状を示した拡大図、及び定着ユニットに備えられた剥離部の回転角度とカムの回転角度との関係を示した図面である。
<第1実施形態>
本発明の第1実施形態に係る定着ユニット、及び画像形成装置の一例について図1~図13に従って説明する。なお、図中に示す矢印Hは装置上下方向(鉛直方向)を示し、矢印Wは装置幅方向(水平方向)を示し、矢印Dは装置奥行き方向(水平方向)を示す。また、装置幅方向と装置奥行き方向とは互いに直交している。
(画像形成装置10)
画像形成装置10は、図1に示されるように、記録媒体の一例としてのシート部材Pにトナー像を形成する電子写真式の画像形成装置である。そして、画像形成装置10は、収容部50と、排出部52と、画像形成部12と、搬送機構60と、定着部100と、冷却部90と、を備えている。
(収容部50、排出部52)
収容部50は、図1に示されるように、装置幅方向において装置本体10aの一方側の部分に配置されており、装置本体10aに対して引き出し可能とされている。さらに、収容部50は、装置上下方向に並んで2個設けられている。そして、サイズの異なるシート部材Pが夫々の収容部50に収容されている。
排出部52は、装置幅方向において装置本体10aの他方側の部分に配置されており、トナー像が形成されたシート部材Pが排出されるようになっている。
(冷却部90)
冷却部90は、図1に示されるように、装置幅方向において排出部52の一方側に配置されており、装置幅方向に並んでいる一対の冷却ロール92を備えている。冷却ロール92は、金属等により形成された円筒状のロールで構成されている。そして、冷却ロール92は、その内部で空気が流通するようになっている。
この構成において、冷却部90は、流通する空気との熱交換によって定着部100によって加熱されたシート部材Pを冷却する。さらに、冷却部90は、冷却されたシート部材を排出部52に排出する。
(画像形成部12)
画像形成部12は、図1に示されるように、装置幅方向において、収容部50と冷却部90との間に配置されている。そして、画像形成部12は、トナー像を形成するトナー像形成部20と、トナー像形成部20で形成されたトナー像をシート部材Pに転写する転写装置30と、を備えている。
〔トナー像形成部20〕
トナー像形成部20は、色ごとにトナー像を形成するように複数備えられている。画像形成装置10では、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、ブラック(K)の計4色のトナー像形成部20が備えられている。
4色のトナー像形成部20は、転写ベルト31(詳細は後述)の周回方向(図中矢印B方向)において、上流側からイエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、及びブラック(K)の順番に上方側から下方側に向けて並んで配置されている。
各色のトナー像形成部20は、用いるトナーを除き基本的に同様に構成されている。具体的には、各色のトナー像形成部20は、図2に示されるように、図中矢印A方向に回転する像保持体21(感光体)と、像保持体21を帯電させる帯電器22と、を備えている。さらに、各色のトナー像形成部20は、帯電器22によって帯電された像保持体21を露光して像保持体21に静電潜像を形成する露光装置23と、露光装置23によって像保持体21に形成された静電潜像を現像してトナー像を形成する現像装置24と、備えている。
この構成において、各色のトナー像形成部20は、各色のトナー像を、各色のトナーを用いて形成する。
〔転写装置30〕
転写装置30は、図1に示されるように、中間転写体としての転写ベルト31と、一次転写ロール33と、転写部35と、を備えている。
-転写ベルト31-
転写ベルト31は、図1に示されるように、無端状を成し、複数のロール32に巻き掛けられて装置上下方向に延びるように配置されており、各色の像保持体21と接触している。そして、転写ベルト31は、複数のロール32の少なくとも1つが回転駆動されることで、図中矢印B方向へ周回するようになっている。
-一次転写ロール33-
一次転写ロール33は、図1に示されるように、転写ベルト31を挟んで各色の像保持体21の反対側に夫々配置されている。そして、一次転写ロール33は、図2に示されるように、像保持体21に形成されたトナー像を、像保持体21と一次転写ロール33との間の一次転写位置Tで転写ベルト31に転写するようになっている。
-転写部35-
転写部35は、図1に示されるように、転写ベルト31の下方側の部分に配置されており、二次転写ロール34と、対向ロール36と、を備えている。対向ロール36は、転写ベルト31と装置上下方向で対向するように、転写ベルト31の下方側に配置されている。二次転写ロール34は、転写ベルト31を挟んで対向ロール36の反対側に配置されている。
この構成において、一次転写ロール33は、像保持体21に形成されたトナー像を一次転写位置Tで転写ベルト31に転写する。さらに、転写ベルト31は、周回することで、一次転写されたトナー像を二次転写位置NTへ搬送する。また、転写部35は、転写ベルト31に転写されたトナー像を、二次転写ロール34より発生された静電力により、二次転写位置NTを通過するシート部材Pに転写する。
(搬送機構60)
搬送機構60は、図1に示されるように、装置上下方向において、画像形成部12の下方側に配置されている。そして、搬送機構60は、送出ロール62と、搬送ロール64と、チェーングリッパ66と、を備えている。
〔送出ロール62、搬送ロール64〕
送出ロール62は、収容部50に収容されたシート部材Pを送り出すように、各収容部50に収容されたシート部材Pの先端分と接触するように夫々配置されている。そして、送出ロール62は、シート部材Pが搬送される搬送経路54へシート部材Pを送り出すようになっている。
搬送ロール64は、複数設けられ、送出ロール62に対してシート部材Pの搬送方向の下流側で、装置幅方向に並んで配置されている。そして、搬送ロール64は、送出ロール62によって搬送経路54に送り出されたシート部材Pを受け取り、受け取ったシート部材Pをチェーングリッパ66へ向けて搬送するようになっている。
〔チェーングリッパ66〕
チェーングリッパ66は、装置幅方向において、搬送ロール64の他方側に配置されている。そして、チェーングリッパ66は、図3、図4に示されるように、チェーン72と、把持部68と、を備えている。
-チェーン72は-
チェーン72は、一対設けられ、図3に示されるように、装置奥行き方向に離間して配置されている。さらに、チェーン72は、無端状に形成されており、金属製の複数の外プレート72a、金属製の複数の内プレート72b、及び外プレート72aと内プレート72bとを連結するピン72cを含んで構成されている。そして、図1に示す一対のチェーン72は、対向ロール36の両端側に配置された一対のスプロケット(図示省略)と、後述の加圧ロール140の両端側に配置された一対のスプロケット71(図4参照)と、装置奥行き方向に間隔をおいて配置された一対のスプロケット74と、に巻き掛けられている。
具体的には、両端側にスプロケット71が配置された加圧ロール140は、図1に示されるように、装置幅方向において、対向ロール36の他方側に配置されている。さらに、一対のスプロケット74は、装置幅方向において対向ロール36の一方側で、かつ、装置上下方向において対向ロール36の下方側に配置されている。一対のチェーン72は、これらのスプロケットに巻き掛けられている。そして、一対のスプロケットのいずれかが回転することで、チェーン72が矢印C方向へ周回するようになっている。
-把持部68-
把持部68は、複数設けられ、図1に示されるように、チェーン72の周方向に沿って予め定められた間隔で配置されている。そして、把持部68は、図3に示されるように、両端部が一対のチェーン72に夫々取り付けられると共に装置奥行き方向に延びている取付部材75と、取付部材75に設けられた装置奥行き方向に延びている軸部材78に取り付けられたグリッパ76と、を備えている。
グリッパ76は、複数設けられ、装置奥行き方向に沿って予め定められた間隔で軸部材78に取り付けられている。グリッパ76は、シート部材Pの先端を把持するようになっている。具体的には、グリッパ76は、爪76aを有している。また、取付部材75には、図5に示されるように、爪76aが接触する接触面75aが形成されている。そして、グリッパ76では、爪76aと接触面75aとの間にシート部材Pの先端を挟むことでシート部材Pを把持するようになっている。なお、グリッパ76は、例えば、爪76aが接触面75aに対してバネ等により押し付けられると共に、カム等の作用により爪76aが接触面75aに対して接離されるようになっている。
この構成において、チェーングリッパ66では、把持部68のグリッパ76が、搬送ロール64によって搬送されたシート部材Pを受け取り、シート部材Pの先端を把持する。さらに、チェーン72が周回することで、把持部68は、先端を把持したシート部材Pを二次転写位置NTへ搬送する。さらに、把持部68は、定着ユニット120へ搬送する。
(定着部100)
定着部100は、図1に示されるように、シート部材Pの搬送方向において、二次転写位置NTの下流側に配置されている。
〔定着ユニット120〕
定着ユニット120は、図6に示されるように配置されている。そして、定着ユニット120は、搬送されるシート部材Pと接触してトナー像を加熱して、トナー像をシート部材Pに定着させるようになっている。なお、定着ユニット120については、詳細を後述する。
(画像形成装置10の作用)
次に、画像形成装置10の作用について説明する。
図1に示す送出ロール62は、収容部50に収容されるシート部材Pを搬送経路54へ送り出す。複数の搬送ロール64は、搬送経路54に送り出されたシート部材Pを受け取って搬送し、シート部材Pをチェーングリッパ66の把持部68へ受け渡す。これにより、シート部材Pの先端がグリッパ76によって把持された状態で、把持部68は、シート部材Pを二次転写位置NTへ搬送する。そして、転写部35は、転写ベルト31に転写されたトナー像を、二次転写ロール34により発生された静電力により、二次転写位置NTを通過するシート部材Pに転写する。
また、把持部68は、シート部材Pを、定着ユニット120へ搬送する。そして、定着ユニット120は、トナー像をシート部材Pに定着する。
さらに、把持部68は、図1に示されるように、トナー像が定着されたシート部材Pを、冷却部90の冷却ロール92に受け渡す。そして、冷却ロール92が、シート部材Pを冷却しながら搬送し、冷却したシート部材Pを排出部52へ排出する。
(要部構成)
次に、定着ユニット120について説明する。定着ユニットは、定着装置の一例である。
定着ユニット120は、図6に示されるように、把持部68によって搬送されるシート部材Pに接触してトナー像を加熱する加熱ロール130と、シート部材Pの一部が巻き付けられると共に加熱ロール130に向けてシート部材Pを加圧する加圧ロール140と、を備えている。さらに、定着ユニット120は、加熱ロール130に従動して回転する従動ロール150を備えている。
また、定着ユニット120は、図4に示されるように、加圧ロール140に巻き付けられたシート部材Pの先端を回転しながら持ち上げて加圧ロール140から剥離する剥離部164を備えている。さらに、定着ユニット120は、剥離部164の回転中心となる軸部162と、軸部162を中心に剥離部164を回転させる回転部180と、シート部材Pの先端を持ち上げる剥離部164の勢いを抑制する抑制部196と、を備えている。
〔加熱ロール130〕
加熱ロール130は、図6に示されるように、搬送されるシート部材Pの上方を向いた面に接触するように配置されており、軸方向を装置奥行き方向として装置奥行き方向に延びている。そして、加熱ロール130は、円筒状の基材132と、基材132の全周を覆うように形成されたゴム層134と、ゴム層134の全周を覆うように形成された離型層136と、基材132の内部に収容されたヒータ138と、を備えている。
また、装置奥行き方向において加熱ロール130の両端部には、図4に示されるように、装置奥行き方向に延びる軸部139aが夫々形成されている。そして、この軸部139aを夫々支持する支持部材139bが配置されている。これにより、加熱ロール130は、加熱ロール130の両端部で支持部材139bによって回転可能に支持されている。
〔従動ロール150〕
従動ロール150は、図6に示されるように、加熱ロール130を挟んで搬送されるシート部材Pの反対側に配置されており、軸方向を装置奥行き方向として装置奥行き方向に延びている。そして、従動ロール150は、円筒状の基材152と、基材152の内部に収容されたヒータ154とを有している。
この構成において、従動ロール150は、加熱ロール130に従動して回転する。そして、従動ロール150は、加熱ロール130を加熱する。このように、加熱ロール130が従動ロール150によって加熱されること、及び加熱ロール130自身がヒータ138を有していることで、加熱ロール130の表面温度は、180〔℃〕以上200〔℃〕以下の予め定められた値となる。
〔加圧ロール140、その他〕
加圧ロール140は、図6に示されるように、搬送されるシート部材Pを挟んで加熱ロール130の反対側で、搬送されるシート部材Pの下方を向いた面に接触するように配置されており、軸方向を装置奥行き方向として装置奥行き方向に延びている。そして、加圧ロール140は、円筒状の基材142と、基材142を覆うように形成されたゴム層144と、ゴム層144を覆うように形成された離型層146と、装置奥行き方向の両端部に形成された一対の軸部148(図4参照)とを有している。
また、加圧ロール140の外周面には、図5に示されるように、装置奥行き方向に延びる凹部140aが形成されている。そして、加圧ロール140と加熱ロール130との間をシート部材Pが通過する場合に、シート部材Pを搬送する把持部68が、この凹部140aに収容されるようになっている。
また、一対の軸部148は、図4に示されるように、装置奥行き方向の両端部に形成されており、加圧ロール140における離型層146の外周面と比して小径化され、軸方向に延びている。
さらに、定着ユニット120は、加圧ロール140を支持する支持部材156と、支持部材156を介して加圧ロール140を加熱ロール130側に付勢する付勢部材158とを備えている。支持部材156は、一対設けられている。そして、一対の支持部材156は、加圧ロール140の一対の軸部148を下方から回転可能に支持するように夫々配置されている。
付勢部材158は、圧縮コイルばねであって、一対設けられており、支持部材156を挟んで軸部148の反対側に配置されている。
この構成において、一対の付勢部材158が、加圧ロール140を加熱ロール130側に付勢する。また、図示せぬ駆動部材から回転力が伝達されて回転する加圧ロール140が、シート部材Pを加熱ロール130に向けて加圧する。
さらに、回転する加圧ロール140に従動して加熱ロール130が回転し、回転する加熱ロール130に従動して従動ロール150が回転する。そして、加熱ロール130と加圧ロール140とが、加圧ロール140と加熱ロール130とで形成されるニップ部NPでシート部材Pを挟み込んで搬送することで、トナー像がシート部材Pに定着される。
〔剥離部164、軸部162、回転部180〕
-剥離部164、軸部162-
剥離部164は、複数設けられ、図4に示されるように、装置幅方向において、加圧ロール140と加熱ロール130とで形成されるニップ部NPに対して他方側(図中左側)で、装置奥行き方向に間隔を空けて配置されている。具体的には、複数の剥離部164は、装置奥行き方向において、グリッパ76と重ならないように配置されている。
剥離部164は、図7(B)に示されるように、装置奥行き方向から見てL字状とされており、屈曲部164aから装置幅方向の一方側(図中右側)に延びている第一部164bと、屈曲部164aから下方側へ延びている第二部164cとを有している。具体的には、第一部164bは、加圧ロール140と加熱ロール130とで形成されるニップ部NPへ向かって屈曲部164aから延びている。
また、第一部164bは、板厚方向を装置上下方向とした板状であって、第一部164bの先端は、先細りとされている。また、第二部164cは、板厚方向を装置幅方向とした板状である。そして、剥離部164の屈曲部164aに軸部162が取り付けられている。
軸部162は、図4に示されるように、円柱状とされ、加圧ロール140の軸方向に沿って延びており、両端部で図示せぬフレーム部材に回転可能に支持されている。これにより、軸部162が回転すると、剥離部164も回転するようになっている。
-回転部180-
回転部180は、一対設けられ、図4に示されるように、装置奥行き方向において加圧ロール140の両側に配置されている。そして、回転部180は、カム182と、カム182のカム面184に接触する接触部190と、接触部190をカム面184に付勢する付勢部192と、を備えている。
カム182は、図4に示されるように、円盤状で、加圧ロール140の軸部148に取り付けられている。また、カム182の外径は加圧ロールの外形と比して大きくされており、カム面184は、カム182の外周に形成されている。
カム面184には、図13(A)に示されるように、円状の一般面186から突出した突部188が形成されている。この突部188は、軸方向から見て一般面186の接線方向に対して傾斜した傾斜面188aと、傾斜面188aの端部から延びると共に一般面186に対して径方向の外側へオフセットしたオフセット面188bと、オフセット面188bを挟んで傾斜面188aの反対側で一般面186との段差をつなぐ段差面188cとを有している。なお、図13(A)については、突部188の形状が容易に理解できるように、円状の一般面186を直線状として示している。
接触部190は、図4、図7(B)に示されるように、装置奥行き方向に延びる円柱状で、剥離部164の第二部164cの下端に取り付けられている。そして、接触部190の両端部分の周面が、カム182のカム面184に接触している。
付勢部192は、装置奥行き方向において接触部190の両端側に夫々配置され、図4に示されるように、接触部190と一端で接触して接触部190をカム面184側に付勢するコイルばね192aと、コイルばね192aの他端に接触してコイルばね192aを支持する支持部192bと、を備えている。
この構成において、付勢部192は、接触部190をカム面184に付勢し、接触部190がカム面184に接触した状態が維持される。そして、接触部190がカム面184の一般面186と接触している状態で、図7(B)に示されるように、剥離部164は待機位置に配置され、剥離部164の第一部164bの先端は、加圧ロール140の外周面と離間する。
加圧ロール140の回転と共にカム182が回転することで、カム面184に形成された突部188に接触部190が接触して移動することで軸部162が回転する。これにより、剥離部164の第一部164bの先端は、図10(B)に示されるように、凹部140aに収容される把持部68の接触面75aに接触する。この状態で、剥離部164は、稼働位置に配置される。
さらに、カム182が回転し、接触部190がカム面184の突部188を通過することで軸部162が回転する。これにより、剥離部164は、図11(B)に示されるように、稼働位置から待機位置に復帰する。剥離部164が待機位置に復帰することで、剥離部164は、シート部材Pの先端を持ち上げる。このようにして、剥離部164は、シート部材Pを加圧ロール140から剥離する。なお、剥離部164の回転動作については、後述する作用と共に詳細を説明する。
〔抑制部196〕
抑制部196は、一対設けられ、図4に示されるように、装置奥行き方向において軸部162の両端側に配置されている。そして、抑制部196は、軸部162の端部に取り付けられると共に軸部16の径方向に延びているレバー部材196aと、レバー部材196aの先端と一端で接触してレバー部材196aを付勢する圧縮コイルばね196b(以下「コイルばね」)とを備えている。さらに、抑制部196は、コイルばね196bの他端に接触してコイルばね196bを支持する支持部196cを備えている。
具体的には、剥離部164が待機位置に配置されている状態では、図12(A)に示されるように、コイルばね196bの一端がレバー部材196aの先端に接触し、コイルばね196bが弾性変形して圧縮されている。一方、剥離部164が稼働位置に配置されている状態では、図12(B)に示されるように、コイルばね196bの一端がレバー部材196aの先端と離間している。
このように、コイルばね196aは、稼働位置に配置された剥離部164が待機位置へ向けて移動する勢いを抑制するように、レバー部材196aを付勢している。ここで、剥離部164の勢いを抑制するとは、剥離部164の移動に対して制動力を作用させることである。
ここで、図12(A)に示すコイルばね196bがレバー部材196aを付勢する付勢力は、図4に示すコイルばね192aが接触部190を付勢する付勢力と比して弱くなっている。つまり、コイルばね192aの付勢力によって、接触部190とカム面184との接触状態が維持されるようになっている。換言すれば、コイルばね196bの付勢力によって、接触部190とカム面184とが離間しないようになっている。
なお、抑制部196の他の作用については、後述する作用と共に詳細を説明する。
(要部構成の作用)
次に、定着ユニット120の作用について説明する。なお、図7~図12に示すカム182については、把持部68と剥離部164との関係が容易に理解できるように、カム面184のみを示す。
図7(A)に示されるように、グリッパ76の爪76aと取付部材75の接触面75aとの間にシート部材Pの先端を把持してシート部材Pを搬送する把持部68は、加圧ロール140に形成された凹部140aに収容される。これにより、シート部材Pの一部が加圧ロール140に巻き付けられる。
一方、接触部190は、図7(B)に示されるように、カム面184の一般面186に接触しており、剥離部164は、待機位置に配置されている。なお、剥離部164が待機位置に配置されている状態では、図12(A)に示されるように、コイルばね196bの一端がレバー部材196aの先端に接触し、コイルばね196bが弾性変形して圧縮されている。
さらに、加圧ロール140が回転し、凹部140aに収容された把持部68が凹部140aの移動と共に移動すると、図8(A)に示されるように、シート部材Pの先端側の部分が、ニップ部NPに挟み込まれる。そして、シート部材Pの一部が加圧ロール140に巻き付く。一方、接触部190は、図8(B)に示されるように、カム面184の一般面186に接触しており、剥離部164は、待機位置に配置されている。
さらに、加圧ロール140が回転し、凹部140aに収容された把持部68が凹部140aの移動と共に移動すると、図示せぬカム等の作用により、図9(A)に示されるように、グリッパ76が回転する。そして、グリッパ76の爪76aは、取付部材75の接触面75aから離間する。これにより、把持部68によるシート部材Pの先端の把持が解除される。
一方、接触部190は、図9(B)に示されるように、カム面184の一般面186に接触しており、剥離部164は、待機位置に配置されている。また、回転するカム182のカム面184に形成された突部188が、接触部190に到達する。
さらに、加圧ロール140が回転し、凹部140aに収容された把持部68が凹部140aの移動と共に移動すると、図10(A)に示されるように、シート部材Pにおいてニップ部NPを通過した部分が増える。なお、把持部68によるシート部材Pの先端の把持は、解除されている。
一方、接触部190は、図10(B)に示されるように、カム面184の突部188の傾斜面188aを通過してオフセット面188bに到達する。これにより、待機位置に配置されている剥離部164は、回転して稼働位置に配置される。そして、剥離部164の第一部164bの先端は、接触面75aに接触し、シート部材Pの端面と対向する。
また、待機位置に配置された剥離部164が移動して稼働位置に配置されることで、レバー部材196aが回転し、図12(B)に示されるように、レバー部材196aの先端がコイルばね196bの一端と離間する。
ここで、図13(B)に示すグラフを用いて剥離部164の回転角度ついて説明する。このグラフの横軸は、カム182の回転角度を示し、縦軸は、剥離部164の回転角度を示している。なお、剥離部164が待機位置に配置されている状態で、剥離部164の回転角度は、0〔度〕である。
さらに、図13(B)のグラフは、図13(A)のカム面184と対応している。具体的には、接触部190が、図10(B)に示されるように、カム面184の突部188の傾斜面188aを通ってオフセット面188bに到達すると、図13(B)のグラフに示されるように、剥離部164が正方向に回転する。また、接触部190がオフセット面188bと接触しているときに、剥離部164の回転が停止する。
さらに、加圧ロール140が回転し、凹部140aに収容された把持部68が凹部140aの移動と共に移動すると、図11(A)に示されるように、シート部材Pにおいてニップ部NPを通過した部分が増える。なお、把持部68によるシート部材Pの先端の把持は解除されている。また、シート部材Pの先端が、剥離部164の第一部164bの上に載る。
一方、接触部190は、図11(B)に示されるように、カム面184の突部188の段差面188cを通過して一般面186に接触する。これにより、稼働位置に配置されている剥離部164は、回転してシート部材Pの先端を持ち上げ、待機位置に復帰する。このように、剥離部164によってシート部材Pの先端が持ち上げられることで、シート部材Pは、加圧ロール140から剥離される。
ここで、稼働位置に配置されている剥離部164が回転して待機位置に配置されることで、図12(C)に示されるように、レバー部材196aの先端がコイルばね196bの一端に接触し、コイルばね196bが圧縮される。換言すれば、コイルばね196bは、シート部材Pの先端を持ち上げている持ち上げ力によって圧縮される。
具体的には、接触部190が、図11(B)に示されるように、カム面184の突部188の段差面188cを通過して一般面186に接触すると、図13(B)のグラフに示されるように、剥離部164が負方向に回転する。
ここで、剥離部164が負方向に回転する前半部分(図中R1)の回転角度の変化率と、剥離部164が負方向に回転する後半部分(図中R2)の回転角度の変化率とは、異なっている。具体的には、後半部分R2の回転角度の変化率が、前半部分R1の回転角度の変化率と比して小さくなっている。換言すれば、剥離部164の回転する勢いが、後半部分R2で抑制されている。さらに換言すれば、剥離部164がシート部材Pの先端を持ち上げる勢いが、後半部分R2で抑制されている。
後半部分R2で勢いが抑制されるのは、図12(C)に示されるように、レバー部材196aの先端がコイルばね196bの一端に接触し、コイルばね196bが圧縮されるからである。このように、コイルばね196bを備える抑制部196は、剥離部164によるシート部材Pの先端を持ち上げる勢いを後半部分R2で抑制している。
なお、シート部材Pの先端を持ち上げる勢いが抑制されない場合には、剥離部164がシート部材Pの先端を持ち上げる勢いでシート部材Pの先端が加熱ロール130側に移動して、シート部材Pが加熱ロール130に巻き付いてしまうことが考えられる。
(まとめ)
以上説明したように、定着ユニット120においては、剥離部164によるシート部材Pの先端を持ち上げる勢いが後半部分R2で抑制される。このため、勢いを抑制することなく剥離部がシート部材Pの先端を持ち上げる場合と比して、シート部材Pが加熱ロール130に巻き付くのが抑えられる。
また、定着ユニット120においては、コイルばね196bは、剥離部164によってシート部材Pの先端が持ち上げられる持ち上げ力によって弾性変形して圧縮される。このように、コイルばね196bが弾性変形することで、シート部材Pの先端を持ち上げる勢いが後半部分R2で抑制される。これにより、摩擦力によって剥離部の勢いを抑制する場合と比して、シート部材Pの先端を持ち上げる勢いが簡易な構成で抑制される。さらに、ゴム部材を弾性変形させてシート部材Pの先端を持ち上げる勢いを抑制する場合と比して、 コイルばね196bのバネ定数を変えることで、抑制度合が容易に調整される。
また、定着ユニット120においては、剥離部164が回転することでシート部材Pの先端が持ち上げられた。これにより、剥離部を平行に移動させてシート部材Pの先端を持ち上げる場合と比して、剥離部164の動作範囲が狭くなる。
また、定着ユニット120においては、加圧ロール140の回転力が伝達されてカム182が回転する。これにより、カムを回転させる専用の駆動部材を設ける場合と比して部品点数が削減される。
また、画像形成装置10において、定着ユニット120を備えていない場合と比して、定着不良が抑制される。
<第2実施形態>
本発明の第2実施形態に係る定着ユニットの一例について図14に従って説明する。なお、第2実施形態については、第1実施形態と異なる部分を主に説明する。
第2実施形態の定着ユニット320は、抑制部196を備えていない。定着ユニット320のカム382のカム面384には、図14(A)に示されるように、一般面186と、一般面186から突出した突部388が形成されている。この突部388は、傾斜面188aと、オフセット面188bと、段差面390とを有している。
段差面390は、装置奥行き方向からみて、凹状の湾曲面とされており、段差面390においてオフセット面188bに近い前期部分390aの曲率半径は、段差面390において一般面186に近い後期部分390bの曲率半径と比して小さくなっている。換言すれば、後期部分390bの曲率半径は、前期部分390aの曲率半径と比して大きくなっている。
これにより、図14(B)のグラフに示されるように、剥離部164が負方向に回転する前半部分(図中R3)の回転角度の変化率と、剥離部164が負方向に回転する後半部分(図中R4)の回転角度の変化率とは、異なっている。具体的には、後半部分R4の回転角度の変化率が、前半部分R2の回転角度の変化率と比して小さくなっている。換言すれば、剥離部164の回転する勢いが、後半部分R4で抑制されている。さらに換言すれば、剥離部164がシート部材Pの先端を持ち上げる勢いが、後半部分R4で抑制されている。このように、段差面390が、剥離部164によるシート部材Pの先端を持ち上げる勢いを後半部分R4で抑制する抑制部として機能している。
他の第2実施形態の作用については、第1実施形態の作用において、抑制部196によって奏する作用以外の作用と同様である。
なお、本発明を特定の実施形態について詳細に説明したが、本発明は係る実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内にて他の種々の実施形態をとることが可能であることは当業者にとって明らかである。例えば、上記第1実施形態では、コイルばね196bがシート部材Pの先端を持ち上げている持ち上げ力によって弾性変形して圧縮されることで、シート部材Pの先端を持ち上げる勢いを後半部分R2で抑制したが、例えば、摩擦力によりシート部材Pの先端を持ち上げる勢いを抑制してもよい。この場合には、コイルばね196bが弾性変形することが奏する作用は奏しない。
また、上記第1実施形態では、コイルばね196bが弾性変形したが、例えば、ゴム部材等が弾性変形してもよい。この場合には、コイルばね196bが弾性変形することで奏する作用は奏しない。
また、上記実施形態では、剥離部164を回転させたが、剥離部164を平行に移動させてもよい。この場合には、剥離部164を回転させることで奏する作用は奏しない。
また、上記実施形態では、カム182、382は、加圧ロール140の回転力が伝達されて回転したが、専用の駆動部材から伝達される回転力によって回転してもよい。この場合には、加圧ロール140の回転力が伝達されることでカム182、382が回転することで奏する作用は奏しない。
10 画像形成装置
30 転写装置(転写部の一例)
68 把持部
120 定着ユニット(定着装置の一例)
130 加熱ロール
140 加圧ロール
162 軸部
164 剥離部
180 回転部
182 カム
184 カム面
190 接触部
196 抑制部
196b 圧縮コイルばね
320 定着ユニット(定着装置の一例)
382 カム
384 カム面
390 段差面(抑制部の一例)

Claims (6)

  1. 先端が把持部によって把持されて搬送される記録媒体を回転しながら加熱する加熱ロールと、
    前記加熱ロールと対向して配置され、搬送される記録媒体の少なくとも一部が巻き付けられ、巻き付けられた部分の記録媒体を前記加熱ロールに向けて回転しながら加圧する加圧ロールと、
    記録媒体の先端が前記加圧ロールと前記加熱ロールとが対向する部分を通過して前記把持部による把持が解除された状態で、記録媒体の先端を持ち上げて記録媒体を前記加圧ロールから剥離する剥離部と、
    前記剥離部が記録媒体の先端を持ち上げる勢いを抑制する抑制部と、
    を備える定着装置。
  2. 前記抑制部は、前記剥離部によって記録媒体の先端が持ち上げられる持上げ力によって弾性変形する弾性部材を含んで構成されている、
    請求項1に記載の定着装置。
  3. 前記弾性部材は、圧縮コイルばねである、
    請求項2に記載の定着装置。
  4. 前記加圧ロールの軸方向に沿って延びている軸部と、
    前記剥離部が記録媒体の先端を持ち上げるように、前記軸部を中心に前記剥離部を回転させる回転部と、
    を備える請求項1~3の何れか1項に記載の定着装置。
  5. 前記回転部は、前記加圧ロールの回転力が伝達されて回転するカムと、前記剥離部に取り付けられ、前記カムのカム面と接触する接触部と、
    を備える請求項4に記載の定着装置。
  6. 記録媒体に画像を転写する転写部と、
    記録媒体に転写された画像を記録媒体に定着する請求項1~5の何れか1項に記載の定着装置と、
    を備える画像形成装置。
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