JP2024037245A - Fixing device and image forming device equipped with it - Google Patents
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Abstract
【課題】分離爪と接触する加圧回転体または被加熱回転体の外周面が損傷するのを抑制可能な定着装置を提供する。【解決手段】定着装置は、被加熱回転体と、加圧回転体と、加熱部と、分離爪と、を備える。加圧回転体は、被加熱回転体に圧接されて定着ニップ部を形成する。分離爪は、離間位置と、接触位置との間で揺動する。定着装置は、付勢部材を備えている。分離爪は、自重または付勢部材の付勢力によって常に接触位置に配置される。【選択図】図4An object of the present invention is to provide a fixing device that can suppress damage to the outer circumferential surface of a pressurizing rotary body or a heated rotary body that comes into contact with a separation claw. A fixing device includes a rotating body to be heated, a pressing rotating body, a heating section, and a separating claw. The pressure rotating body is pressed against the heated rotating body to form a fixing nip. The separation claw swings between a separated position and a contact position. The fixing device includes a biasing member. The separation claw is always placed in the contact position due to its own weight or the biasing force of the biasing member. [Selection diagram] Figure 4
Description
本発明は定着装置およびそれを備えた画像形成装置に関する。 The present invention relates to a fixing device and an image forming apparatus equipped with the fixing device.
画像形成装置においてトナー像を用紙に定着させるために、用紙を加熱および加圧して用紙上の未定着トナー像を溶融定着させる定着装置が広く用いられている。このような定着装置は、定着ローラーまたは定着ベルト(被加熱回転体)と加圧ローラー(加圧回転体)とが圧接して定着ニップ部を形成する。この定着ニップ部に用紙が通過すると、用紙上の未定着トナー像に熱と圧力が加えられ、トナー像が用紙に溶融定着する。 2. Description of the Related Art In order to fix a toner image on a sheet of paper in an image forming apparatus, a fixing device that heats and presses the sheet to melt and fix the unfixed toner image on the sheet is widely used. In such a fixing device, a fixing roller or a fixing belt (heated rotating body) and a pressure roller (pressing rotating body) come into pressure contact to form a fixing nip. When the paper passes through this fixing nip, heat and pressure are applied to the unfixed toner image on the paper, and the toner image is melted and fixed onto the paper.
上記のような定着装置では、溶融したトナーによって用紙が定着ローラーまたは加圧ローラー(以下、定着ローラー等という)に付着して、そのまま巻き付いてしまうことがある。そこで、定着ニップ部を通過した用紙と定着ローラーまたは加圧ローラーとの間に介在する分離爪を設けた構成が提案されている。この構成では、分離爪の先端部が定着ローラーまたは加圧ローラーに摺接した状態で用紙が定着ニップ部を通過し、分離爪によって定着ローラーまたは加圧ローラーから分離された後、下流側に搬送される。 In the above-described fixing device, the paper may adhere to the fixing roller or the pressure roller (hereinafter referred to as the fixing roller or the like) due to the melted toner, and the paper may wind around the fixing roller or the like. Therefore, a configuration has been proposed in which a separating claw is provided between the paper that has passed through the fixing nip and the fixing roller or the pressure roller. In this configuration, the paper passes through the fixing nip section with the tip of the separation claw in sliding contact with the fixing roller or pressure roller, is separated from the fixation roller or pressure roller by the separation claw, and is then conveyed to the downstream side. be done.
このような定着装置の一例として、特許文献1には、定着ローラーと、加圧ローラーと、分離爪と、付勢部材とを備えるものが開示されている。分離爪は、定着ローラーの回転軸に平行な揺動軸を中心に揺動可能に支持されている。付勢部材は、弾性を有する部材(コイルばね等のばね部材)である。付勢部材は、分離爪の先端部が定着ローラーまたは加圧ローラーの外周面に接触するように、分離爪を上記外周面に向かって付勢している。 As an example of such a fixing device, Patent Document 1 discloses one including a fixing roller, a pressure roller, a separation claw, and a biasing member. The separation claw is supported so as to be swingable about a swing axis parallel to the rotation axis of the fixing roller. The biasing member is an elastic member (a spring member such as a coil spring). The urging member urges the separating claw toward the outer peripheral surface of the fixing roller or the pressure roller so that the tip end of the separating claw comes into contact with the outer peripheral surface of the fixing roller or the pressure roller.
ところで、このような定着装置は、付勢部材の付勢力が強すぎて、分離爪が定着ローラーまたは加圧ローラーの外周面を傷つけたり、外周面や分離爪の先端部の摩耗が激しくなったりするおそれがある。そこで、特許文献2には、上述したような付勢部材を省略し、分離爪が自重によって揺動して、定着ローラーまたは加圧ローラーに接触する構成を採用している。これにより、分離爪と定着ローラーの外周面との接触圧が好適なものとなり、上述したような外周面の損傷を抑制することができる。 By the way, in such a fixing device, the urging force of the urging member is too strong, and the separating claw may damage the outer circumferential surface of the fixing roller or the pressure roller, or the outer circumferential surface or the tip of the separating claw may become severely worn. There is a risk of Therefore, in Patent Document 2, the biasing member as described above is omitted, and a configuration is adopted in which the separation claw swings by its own weight and contacts the fixing roller or the pressure roller. Thereby, the contact pressure between the separating claw and the outer circumferential surface of the fixing roller becomes suitable, and damage to the outer circumferential surface as described above can be suppressed.
上述したような定着装置は、画像形成装置に対して着脱可能に構成されているものがある。 Some fixing devices as described above are configured to be removably attached to an image forming apparatus.
画像形成装置に着脱可能な定着装置は、画像形成装置の組立の段階や、メンテナンスや部品交換の際に、画像形成装置から取り外されて持ち運ばれることがある。その際に、定着装置の向きが、画像形成装置に装着された状態での定着装置の向きとは異なる方向を向くことがある。換言すると、分離爪の自重が、定着ローラーまたは加圧ローラーの外周面から分離爪が離間する方向に作用し、分離爪が上記外周面から離間することがある。さらに、この状態から定着装置の向きが画像形成装置に装着される際の向きと同じ状態に戻ると、分離爪の先端部が上記外周面に再び接触する。定着装置を画像形成装置から取り外して持ち運んでいる状態では定着装置の向きは安定せず、分離爪の先端部が上記外周面に繰り返し接触したり、上記外周面に強く接触したりして、上記外周面の損傷や分離爪の先端部の摩耗につながるおそれもある。 A fixing device that is removably attached to an image forming apparatus is sometimes removed from the image forming apparatus and carried around during the assembly stage of the image forming apparatus, maintenance, or parts replacement. At this time, the orientation of the fixing device may be different from the orientation of the fixing device when it is attached to the image forming apparatus. In other words, the separation claw's own weight acts in a direction that separates the separation claw from the outer peripheral surface of the fixing roller or the pressure roller, and the separation claw may separate from the outer peripheral surface. Furthermore, when the orientation of the fixing device returns from this state to the same orientation as when it is attached to the image forming apparatus, the tip of the separation claw comes into contact with the outer circumferential surface again. When the fixing device is removed from the image forming apparatus and carried around, the orientation of the fixing device is not stable, and the tip of the separating claw repeatedly contacts the outer circumferential surface or strongly contacts the outer circumferential surface. This may lead to damage to the outer peripheral surface and wear of the tip of the separation claw.
本発明は、分離爪と接触する加圧回転体または被加熱回転体の外周面が損傷するのを抑制可能な定着装置、およびそれを備えた画像形成装置を提供することを目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a fixing device capable of suppressing damage to the outer circumferential surface of a pressure rotating body or heated rotating body that comes into contact with a separation claw, and an image forming apparatus equipped with the fixing device.
上記目的を達成するために本発明の第1の構成は、被加熱回転体と、加圧回転体と、加熱部と、分離爪と、を備える定着装置である。加圧回転体は、被加熱回転体に圧接されて定着ニップ部を形成する。加熱部は、被加熱回転体を加熱する。分離爪は、被加熱回転体および加圧回転体の少なくとも一方に近接する位置に配置され、先端部が被加熱回転体および加圧回転体から離間する離間位置と、先端部が被加熱回転体または加圧回転体に接触する接触位置との間で揺動し、接触位置にある状態で被加熱回転体または加圧回転体から定着ニップ部を通過した記録媒体を分離する。定着装置は、定着ニップ部を通過する記録媒体を加熱および加圧することにより記録媒体上の未定着トナー像を溶融定着する。定着装置は、画像形成装置本体に対し着脱可能であり、画像形成装置本体に装着された状態で、分離爪は自重によって接触位置に配置されており、画像形成装置本体から取り外され、且つ分離爪の自重が離間位置に向かって揺動する方向に作用する場合に、分離爪の自重に抗して分離爪を接触位置に向けて付勢する付勢部材を備えている。分離爪は、自重または付勢部材の付勢力によって常に接触位置に配置される。 In order to achieve the above object, a first configuration of the present invention is a fixing device including a heated rotating body, a pressurizing rotating body, a heating section, and a separating claw. The pressure rotating body is pressed against the heated rotating body to form a fixing nip. The heating section heats the rotating body to be heated. The separation claw is arranged at a position close to at least one of the rotating body to be heated and the rotating body to be pressurized. Alternatively, the recording medium that has passed through the fixing nip portion is oscillated between the contact position where it contacts the pressure rotating body and the recording medium that has passed through the fixing nip portion from the heated rotating body or the pressure rotating body at the contact position. The fixing device melts and fixes the unfixed toner image on the recording medium by heating and pressurizing the recording medium passing through the fixing nip. The fixing device is removable from the image forming apparatus main body, and when it is attached to the image forming apparatus main body, the separation claw is placed in a contact position by its own weight, and when it is removed from the image forming apparatus main body, the separation claw The separating claw is provided with a biasing member that urges the separating claw toward the contact position against the dead weight of the separating claw when the dead weight of the separating claw acts in the direction of swinging toward the separated position. The separation claw is always placed in the contact position due to its own weight or the biasing force of the biasing member.
本発明の第1の構成によれば、定着装置が画像形成装置本体に装着された状態で、分離爪は自重によって接触位置に配置される。このため、分離爪と加圧回転体または被加熱回転体の外周面との接触圧が好適なものとなり、定着装置が画像形成装置本体に装着された状態で上記外周面の損傷を抑制することができる。また、定着装置が画像形成装置本体から取り外され、且つ分離爪の自重が離間位置に向かって揺動する方向に作用する場合も、分離爪は接触位置に配置される。このため、この状態で分離爪が揺動しにくくなり、分離爪が上記外周面に繰り返し衝突したり、強く衝突したりするのを抑制可能となる。従って、加圧回転体または被加熱回転体の外周面、および分離爪の先端部の損傷を抑制可能な定着装置を提供することができる。 According to the first configuration of the present invention, when the fixing device is attached to the image forming apparatus main body, the separating claw is placed in the contact position by its own weight. Therefore, the contact pressure between the separating claw and the outer circumferential surface of the pressure rotating body or the heated rotating body becomes suitable, and damage to the outer circumferential surface is suppressed when the fixing device is attached to the image forming apparatus main body. Can be done. Also, when the fixing device is removed from the image forming apparatus main body and the weight of the separation claw acts in the direction of swinging toward the separation position, the separation claw is arranged at the contact position. Therefore, the separation claw becomes difficult to swing in this state, and it is possible to prevent the separation claw from repeatedly or strongly colliding with the outer circumferential surface. Therefore, it is possible to provide a fixing device that can suppress damage to the outer circumferential surface of the pressurizing rotary body or the heated rotary body and the tip of the separating claw.
以下、図面を参照しながら本発明の実施形態について説明する。図1は、本発明の実施形態に係る定着装置13が搭載される画像形成装置100の内部構造を示す概略断面図である。画像形成装置100(ここではカラープリンター)本体内には4つの画像形成部Pa、Pb、PcおよびPdが、ベルト搬送方向上流側(後述する中間転写ベルト8の搬送方向の上流側、図1では左側)から順に設けられている。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing the internal structure of an
画像形成部Pa~Pdには、感光体ドラム(像担持体)1a~1dと、帯電装置2a~2dと、露光装置5と、現像装置3a~3dと、クリーニング装置7a~7dが設けられている。
The image forming sections Pa to Pd are provided with photoreceptor drums (image carriers) 1a to 1d,
感光体ドラム1a~1dは、回転可能に支持されている。感光体ドラム1a~1dは、各色の可視像(トナー像)を担持している。帯電装置2a~2cは、感光体ドラム1a~1dを帯電させる。露光装置5は、各感光体ドラム1a~1dに画像情報を露光する。
The
現像装置3a~3dには、それぞれシアン、マゼンタ、イエローおよびブラックの各色のトナーを含む二成分現像剤が所定量充填されている。現像装置3a~3dは、感光体ドラム1a~1d上に、各色のトナー像を形成する。現像装置3a~3dの上方には、トナーコンテナ4a~4dが配置されている。トナーコンテナ4a~4dは、現像装置3a~3d内に充填された二成分現像剤中のトナーの割合が規定値を下回った場合に、現像装置3a~3dにトナーを補給する。
Each of the developing
クリーニング装置7a~7dは、感光体ドラム1a~1d上に残留した現像剤(トナー)等を除去する。
The
感光体ドラム1a~1dの上方に隣接して、中間転写ベルト8が設けられている。中間転写ベルト8は、図1において反時計回り方向に回転する。中間転写ベルト8は、継ぎ目を有しないベルト(シームレスベルト)が主に用いられる。中間転写ベルト8は誘電体樹脂製のシートで形成されている。
An
中間転写ベルト8は、従動ローラー10と、駆動ローラー11とに掛け渡されている。従動ローラー10は、ベルト搬送方向の上流側に位置する。駆動ローラー11は、下流側に位置する。駆動ローラー11には、駆動ローラー11に回転駆動力を付与するベルト駆動モーター(図示せず)が接続されている。ベルト駆動モーターによって駆動ローラー11が回転すると、駆動ローラー11の回転に従動するように中間転写ベルト8が回転する。
The
中間転写ベルト8を間に挟んで駆動ローラー11と対向するように、二次転写ローラー9が配置されている。中間転写ベルト8と二次転写ローラー9との間には二次転写ニップが形成されている。二次転写ローラー9は、この二次転写ニップを通過する用紙S(印刷用紙、封筒、OHPシートを含む記録媒体)に対して、中間転写ベルト8上に形成されたトナー像を二次転写する。
A secondary transfer roller 9 is arranged to face the
駆動ローラー11のベルト搬送方向の下流側には、ベルトクリーナー19が配置されている。ベルトクリーナー19は、ブレード状をなす。ベルトクリーナー19は、中間転写ベルト8表面に残存するトナー等を除去する。
A
用紙Sの搬送方向(以下「用紙搬送方向」と称する)に対して、二次転写ニップの下流側には、定着装置13が配置されている。定着装置13は、搬送された用紙Sに対して、用紙Sに二次転写されたトナー像を溶融定着させる。定着装置13の詳細な構成については後述する。
A fixing
用紙Sは、画像形成装置100の本体下部に配置された用紙カセット16内に収容されている。用紙Sは、給紙ローラー12aおよびレジストローラー対12bを介して二次転写ニップへと搬送される。
The paper S is housed in a
パソコン等の上位装置から画像データが入力されると、先ず、帯電装置2a~2dによって感光体ドラム1a~1dの表面を一様に帯電させる。次いで露光装置5によって画像データに応じて光照射し、各感光体ドラム1a~1d上に画像データに応じた静電潜像を形成する。
When image data is input from a host device such as a personal computer, first, the
そして、現像装置3a~3dが、感光体ドラム1a~1d上にトナーを供給する。すると、トナーが感光体ドラム上1a~1d上に静電的に付着し、静電潜像に応じたトナー像が形成される。
The developing
そして、一次転写ローラー6a~6dにより一次転写ローラー6a~6dと感光体ドラム1a~1dとの間に所定の転写電圧で電界が付与される。感光体ドラム1a~1d上にトナー像が形成された状態で、中間転写ベルト8が各感光体ドラム1a~1dに当接しながら移動することで、中間転写ベルト8上に各色のトナー像が順次一次転写されて重畳されて、フルカラー画像が形成される。
Then, an electric field is applied by the
その後、用紙Sがレジストローラー対12bから二次転写ニップ部へ、所定のタイミングで搬送される。すると、中間転写ベルト8上のフルカラー画像が用紙S上に二次転写される。トナー像が二次転写された用紙Sは定着装置13へと搬送される。
Thereafter, the paper S is conveyed from the
定着装置13に用紙Sが搬送されると、定着装置13によって用紙Sが加熱および加圧されて、用紙S上のトナー像が用紙Sに定着する。その後、用紙Sは、2方向に分岐した分岐部14によって搬送方向が振り分けられ、そのまま(或いは、両面搬送路18に送られて両面に画像が形成された後に)、排出ローラー対15によって排出トレイ17に排出される。
When the sheet S is conveyed to the fixing
次に、定着装置13について詳細に説明する。図2は、図1における定着装置13周辺の側面断面図である。定着装置13は、電磁誘導加熱方式の熱源を用いた定着方式を採用する。定着装置13は、縦搬送方式(定着ローラー131と加圧ローラー132の対向方向が水平方向であり、定着ニップ部Nを通過する用紙Sが縦方向(図2に示す上方向)に搬送される方式)である。
Next, the fixing
図2に示すように、定着装置13は、定着ローラー131と、加圧ローラー132と、誘導加熱部133(加熱部)と、軸体40と、分離爪21と、付勢部材43と、を備えている。
As shown in FIG. 2, the fixing
定着ローラー131は、定着装置13のハウジングに回転可能に保持されている。定着ローラー131は、基材131aと、断熱層131bと、誘導発熱層131cと、弾性層131dと、離型層131eと、を備えている。
The fixing
基材131aは、ステンレスによって円筒状に形成されている。基材131aには、断熱層131bと、誘導発熱層131cが積層されている。弾性層131dは、誘導発熱層131c上に積層されている。弾性層131dは、加圧ローラー132に圧接する定着ニップ部Nに対し弾性を付与するためのシリコンゴムスポンジからなる。離型層131eは、フッ素樹脂によって弾性層131dの表面を覆うようにチューブ状に形成された層である。
The base material 131a is made of stainless steel and has a cylindrical shape. A heat insulating layer 131b and an induction heating layer 131c are laminated on the base material 131a. The elastic layer 131d is laminated on the induction heating layer 131c. The elastic layer 131d is made of silicone rubber sponge for imparting elasticity to the fixing nip portion N that is in pressure contact with the
加圧ローラー132は、定着ローラー131と対向する位置に設けられている。加圧ローラー132は、基材132aと、弾性層132bと、離型層132cとを備える。加圧ローラー132の径方向に対して、外側から離型層132c、弾性層132b、基材132aの順に積層されている。
基材132aは、アルミニウム製の芯金である。基材132aは、定着装置13のハウジングに回転可能に支持されている。弾性層132bは、基材132a上に形成された、シリコンゴムからなる層である。弾性層132bは、定着ニップ部Nへ弾性を付与する。離型層132cは、フッ素樹脂によって弾性層132bの表面を覆うようにチューブ状に形成された層である。離型層131eおよび離型層132cは、定着ニップ部Nで未定着トナー像を溶融定着する際に、用紙Sを定着ローラー131および加圧ローラー132から分離しやすくしている。
The base material 132a is a metal core made of aluminum. The base material 132a is rotatably supported by the housing of the fixing
加圧ローラー132は、モーター等の駆動源(図示せず)によって回転駆動され、さらに定着ローラー131の径方向中心に向かって加圧される。これにより、加圧ローラー132が定着ローラー131に圧接している。加圧ローラー132が回転すると、定着ローラー131が定着ニップ部Nを介して同方向に従動回転する。
The
誘導加熱部133は、励磁コイル133aとホビン133bとコア133cとを備え、電磁誘導により定着ローラー131を加熱する。誘導加熱部133は、定着ローラー131の外周の一部を囲うように対向するよう配置され、定着ローラー131の軸方向に延びている。
The induction heating unit 133 includes an exciting coil 133a, a hobbin 133b, and a core 133c, and heats the fixing
励磁コイル133aは、銅線によって形成され、ホビン133bに巻回されている。励磁コイル133aは、高圧電源(図示せず)に接続され、高圧電源から供給される高周波電流により磁束を発生させる。この磁束により、誘導発熱層131cに渦電流が生じる。すると、誘導発熱層131c内の電気抵抗によってジュール熱が発生し、誘導発熱層131cが発熱する。誘導発熱層131cは、定着ローラー131の外周面の温度を測定可能な温度センサー134に接続されている。誘導発熱層131cは、温度センサー134の検知する温度に基づいて高圧電源の電力を制御し、定着ローラー131の外周面の温度を調整する。
The excitation coil 133a is made of copper wire and is wound around the hobbin 133b. The excitation coil 133a is connected to a high voltage power source (not shown) and generates magnetic flux using a high frequency current supplied from the high voltage power source. This magnetic flux generates an eddy current in the induction heating layer 131c. Then, Joule heat is generated due to the electrical resistance within the induction heating layer 131c, and the induction heating layer 131c generates heat. The induction heating layer 131c is connected to a temperature sensor 134 that can measure the temperature of the outer peripheral surface of the fixing
定着ローラー131が所定の温度に昇温した状態で定着ニップ部Nに用紙Sが挿通されると、定着ニップ部Nで挟持された用紙Sが加熱されるとともに、加圧ローラー132にて加圧される。これにより、用紙S上の粉体状態のトナーが溶融定着される。
When the paper S is inserted into the fixing nip N with the fixing
トナーが定着された後の用紙Sは定着搬送ローラー対20を介して排出ローラー対15から排出トレイ17(いずれも図1参照)に排出される。
After the toner has been fixed, the sheet S is discharged from the
次に、分離爪21について詳細に説明する。図3は、分離爪21が自重で接触位置P1に配置されている状態での、分離爪21および付勢部材43を定着ローラー131の軸方向から見た拡大側面図である。図4は、分離爪21が付勢部材43によって接触位置P1に配置されている状態での、分離爪21および付勢部材43を定着ローラー131の軸方向から見た拡大側面図である。
Next, the
図3では、図2と同様に、図中の定着ニップ部Nの下方が用紙搬送方向の上流側であり、定着ニップ部Nの上方が用紙搬送方向の下流側である。図4では、定着ニップ部Nの左側が用紙搬送方向の上流側であり、定着ニップ部Nの右側が用紙搬送方向の下流側である。 In FIG. 3, similarly to FIG. 2, the lower side of the fixing nip N in the figure is the upstream side in the paper transport direction, and the upper part of the fixing nip N is the downstream side in the paper transport direction. In FIG. 4, the left side of the fixing nip N is the upstream side in the paper transport direction, and the right side of the fixing nip N is the downstream side in the paper transport direction.
図2、図3に示すように、軸体40は、用紙搬送方向に対して、定着ニップ部Nの下流側に配置されている。軸体40は、定着ローラー131の回転軸に平行に延びる棒状体である。軸体40は、軸体40の径方向の中心を通過する揺動軸L1周りに、回転可能に支持されている。以下、揺動軸L1に平行な方向を、「軸方向」と称する。
As shown in FIGS. 2 and 3, the
分離爪21は、用紙搬送方向に対し定着ニップ部Nの下流側に配置されている。また、分離爪21は、定着ローラー131と加圧ローラー132の対向方向に対して、加圧ローラー132よりも定着ローラー131に近接する位置にある。分離爪21は、耐熱樹脂(例えば、ポリイミド等)によって形成されている。分離爪21は、表面にフッ素樹脂をコーティングされている。
The
分離爪21は、軸体40の延在方向(図3の紙面と垂直な方向)に沿って複数配置されている(図示省略)。各分離爪21は、軸体40の周方向の同一位置(同一位相)において軸体40に固定されている。分離爪21は、軸体40と一体に形成されている。
A plurality of
分離爪21は、軸体40を揺動支軸として、接触位置P1と離間位置P2との間で揺動する。接触位置P1とは、分離爪21の先端(後述する接触部50の先端部51)が定着ローラー131の外周面に接触する位置(図3において実線で示した分離爪21の位置)である。離間位置P2とは、分離爪21の先端(先端部51)が定着ローラー131の外周面から離間した位置(図3において破線で示した分離爪21の位置)である。
The
分離爪21が接触位置P1に配置された状態で、仮に、定着ニップ部Nを通過した用紙Sが溶融したトナーによって定着ローラー131の外周面に張り付いていたとしても、分離爪21の先端(先端部51)に接触することで、用紙Sは定着ローラー131の外周面から引き剥がされて分離する。
With the separating
分離爪21は、アーム部41と、接触部50と、を有する。アーム部41と接触部50とは、揺動軸L1を間に挟んだ両側に配置されている。接触部50は、軸体40の外周面から定着ローラー131に向かって突出している。アーム部41は、軸体の外周面から接触部50と反対方向に突出している。
The
アーム部41は、係合突起42を有する。係合突起42は、アーム部41の揺動軸L1と反対側の端部から軸方向に突出する突起である。
The
分離爪21の重心は、揺動軸L1よりも接触部50側に偏っている。このため、定着装置13が画像形成装置100に装着されている状態(図3に示す状態)では、分離爪21に作用する自重によるモーメント(以下、「自重モーメント」と称する)は、揺動軸L1の周方向に沿って図3に示す時計回り方向に作用する。
The center of gravity of the
付勢部材43は、錘部44と、規制部45とを有する。錘部44は、貫通孔46(ガイド穴)が形成されている。貫通孔46は、軸方向に錘部44を貫通している。貫通孔46は、軸方向に沿った平面視における断面形状が、矩形状をなす。貫通孔46は、揺動軸L1の径方向に直交する方向(揺動軸L1を中心とする仮想円の接線方向、以下この方向を単に「接線方向」と称する)に平行な長辺を有する長孔である。
The biasing
貫通孔46には係合突起42が挿入されている。貫通孔46の内周面の一部には、第1対向面47と、第2対向面48が形成されている。第1対向面47および第2対向面48は、接線方向に直交する平面である。第1対向面47と第2対向面48は、接線方向に対して間に係合突起42を挟んで互いに対向している。定着装置13が画像形成装置100に装着されている状態で、第1対向面47は第2対向面48の下方に位置している。
The engaging
定着装置13のハウジング(図示省略)には、一対のガイドリブ49が設けられている。ガイドリブ49は、軸方向に突出し、かつ接線方向に平行に長細く形成されている。錘部44は、接線方向と直交する方向に対して、一対のガイドリブ49と対向している。錘部44は、ガイドリブ49に摺動して案内されつつ接線方向に往復移動可能である。
A housing (not shown) of the fixing
規制部45は、一対のガイドリブ49の一端側(定着ローラー131側)に形成されており、接線方向に対して錘部44と対向している。図3に示すように。定着装置13が画像形成装置100に装着された状態で、規制部45は、錘部44の下方に位置している。規制部45は、所定の位置で錘部44に当接して錘部44の移動を規制する。錘部44の移動が規制部45によって規制され、かつ分離爪21が接触位置P1に配置された状態で、第2対向面48と係合突起42とは離間する。
The regulating
図3に示すように、定着装置13が画像形成装置100に装着されている状態で、錘部44は自重によって下方に移動し、規制部45によって移動を規制される。この状態で、分離爪21の自重は、分離爪21が接触位置P1に向かって揺動する方向に作用する。分離爪21が自重によって接触位置P1に向かって揺動すると、係合突起42が貫通孔46内を上方に移動する。分離爪21が接触位置P1に到達すると分離爪21の揺動が規制され、係合突起42の移動も規制される。
As shown in FIG. 3, when the fixing
この状態で、係合突起42は第1対向面47および第2対向面48から離間しており、分離爪21に対して錘部44の付勢力は生じていない。すなわち、この状態での揺動軸L1周りに分離爪21に作用する錘部44の付勢力のモーメント(後述する付勢力Fによる付勢モーメント)は0であって、分離爪21に作用する自重モーメントより小さい。このため、分離爪21は、自重によって接触位置P1に位置決めされる。
In this state, the engaging
定着装置13が画像形成装置100から取り外されると、定着装置13の向きによっては、図4に示すように、分離爪21が定着ローラー131より下方に位置する状態となる場合がある。この状態では、分離爪21の自重は、分離爪21が離間位置P2に向かって揺動する方向に作用する。
When the fixing
この状態で、ガイドリブ49は右下がりに傾斜した状態となる。そして、錘部44には、下向きの自重が作用する。すると、錘部44は、自重によってガイドリブ49と摺動しつつ、接線方向に対して規制部45から遠ざかる方向に移動する。すると、第1対向面47と係合突起42とが当接する。
In this state, the
これにより、分離爪21には係合突起42を介して、錘部44の自重についての接線方向に沿った分力(以下「付勢力F」と称する)が作用する。付勢力Fによって、錘部44は、分離爪21の自重(図の矢印)に抗して、分離爪21を接触位置P1に向けて付勢する。この状態での錘部44の付勢力Fは、分離爪21の自重より大きい。すなわち、この状態での付勢モーメントは、自重モーメントよりも大きい。このため、分離爪21は、付勢部材43の付勢力Fによって接触位置P1に位置決めされる。
As a result, a component force (hereinafter referred to as "biasing force F") of the weight of the
上述した通り、本実施形態の分離爪21は、定着装置13が画像形成装置100に装着された状態で、自重によって接触位置P1に配置される。このため、分離爪21と定着ローラー131の外周面との接触圧が好適なものとなり、定着装置13が画像形成装置100に装着された状態で定着ローラー131の外周面の損傷を抑制することができる。また、定着装置13が画像形成装置100から取り外され、且つ分離爪21の自重が離間位置P2に向かって揺動する方向に作用する場合も、分離爪21は接触位置P1に配置される。このため、この状態で分離爪21は接触位置P1に位置決めされ、分離爪21が定着ローラー131の外周面に繰り返し衝突したり、外周面に強く衝突したりするのを抑制可能となる。従って、定着ローラー131の外周面、および分離爪21の損傷を抑制可能な定着装置を提供することができる。
As described above, the
また、上述した通り、錘部44が自重によって接線方向に移動可能である。このため、複雑な構成を採用することなく、定着装置13が画像形成装置100から取り外され、かつ分離爪21の自重が離間位置P2に向かって揺動する方向に作用する場合に、分離爪21が錘部44によって接触位置P1に位置決めされるものとなる。よって製造コストを抑制しつつ、定着ローラー131の外周面および分離爪21の損傷を抑制することができる。
Further, as described above, the
また、上述した通り、ガイドリブ49が錘部44と摺動する構成を採用することで、錘部44に作用する自重の向きが接線方向に沿っていない場合でも、錘部44はガイドリブ49によって接線方向に案内されて移動する。このため、付勢力Fの向きを接線方向に一致させることが可能になり、分離爪21に対してより好適に付勢モーメントを付与することができる。
Furthermore, as described above, by adopting the configuration in which the
その他、本発明は上記実施形態に限定されず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。例えば、上記実施形態では、被加熱回転体として定着ローラー131を備えたローラー加熱方式の定着装置13を例示したが、例えば無端状の定着ベルトを備えたベルト加熱方式の定着装置等の、定着ローラー131以外の被加熱回転体を備えた定着装置にも同様に適用できる。また、加熱方式も励磁コイルとコアとを備える誘導加熱部133を用いる誘導加熱方式に限らず、例えば加熱部としてハロゲンヒーターを用いることもできる。
In addition, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various changes can be made without departing from the spirit of the present invention. For example, in the above embodiment, the fixing
また、上記実施形態に係る定着装置13は縦搬送方式を採用するものであったが、横搬送方式(定着ローラー131と加圧ローラー132の対向方向が上下方向であり、定着ニップ部Nを通過する用紙Sが横方向(水平方向)に搬送される方式)を採用することができる。
Furthermore, although the fixing
また、上記実施形態の定着装置13に係る分離爪21は、接触位置P1に配置されている状態で、先端部51が定着ローラー131の外周面に接触するものとしているが、これに限られない。例えば、分離爪21は、接触位置P1に配置されている状態で、先端部51が加圧ローラー132の外周面に接触するものとしてもよい。例えば、両面印刷を行う際には、用紙Sの加圧ローラー132側の面に定着直後の熱せられたトナー像が形成されている。このため、加圧ローラー132に近接する位置に分離爪21を配置することで、加圧ローラー132の外周面が損傷するのを抑制しつつ、加圧ローラー132から用紙Sを分離させることが可能になる。
Further, although the
同様に、定着ローラー131に接触する分離爪21と、加圧ローラー132に接触する分離爪21とを別々に設ける構成を採用することもできる。
Similarly, it is also possible to adopt a configuration in which the
本発明は、被加熱回転体と加圧回転体で形成される定着ニップ部に記録媒体を挿通して、トナー像に熱と圧力を加えて記録媒体上にトナー像を溶融定着させる定着装置に利用可能である。本発明の利用により、分離爪と接触する加圧回転体または被加熱回転体の外周面が損傷するのを抑制可能な定着装置およびそれを備えた画像形成装置を提供することができる。 The present invention relates to a fixing device that melts and fixes a toner image onto a recording medium by inserting a recording medium into a fixing nip formed by a heated rotating body and a pressure rotating body and applying heat and pressure to the toner image. Available. By utilizing the present invention, it is possible to provide a fixing device that can suppress damage to the outer circumferential surface of a pressure rotating body or heated rotating body that comes into contact with a separation claw, and an image forming apparatus equipped with the fixing device.
13 定着装置
21 分離爪
41 アーム部
43 付勢部材
44 錘部
45 規制部
51 先端部
100 画像形成装置
131 定着ローラー(被加熱回転体)
132 加圧ローラー(加圧回転体)
L 揺動軸
N 定着ニップ部
P1 接触位置
P2 離間位置
Pa~Pd 画像形成部
S 用紙(記録媒体)
13
132 Pressure roller (pressure rotating body)
L Swing axis N Fixing nip section P1 Contact position P2 Separation position Pa to Pd Image forming section S Paper (recording medium)
Claims (7)
前記被加熱回転体に圧接されて定着ニップ部を形成する加圧回転体と、
前記被加熱回転体を加熱する加熱部と、
前記被加熱回転体および前記加圧回転体の少なくとも一方に近接する位置に配置され、先端部が前記被加熱回転体および前記加圧回転体から離間する離間位置と、前記先端部が前記被加熱回転体または前記加圧回転体に接触する接触位置との間で揺動し、前記接触位置にある状態で前記被加熱回転体または前記加圧回転体から前記定着ニップ部を通過した記録媒体を分離する分離爪と、
を備え、前記定着ニップ部を通過する前記記録媒体を加熱および加圧することにより前記記録媒体上の未定着トナー像を溶融定着する定着装置において、
前記定着装置は、画像形成装置本体に対し着脱可能であり、
前記定着装置が前記画像形成装置本体に装着された状態で、前記分離爪は自重によって前記接触位置に配置されており、
前記定着装置が前記画像形成装置本体から取り外され、且つ前記分離爪の自重が前記離間位置に向かって揺動する方向に作用する場合に、前記分離爪の自重に抗して前記分離爪を前記接触位置に向けて付勢する付勢部材を備え、
前記分離爪は、自重または前記付勢部材の付勢力によって常に前記接触位置に配置されることを特徴とする定着装置。 A rotating body to be heated;
a pressure rotating body that is pressed against the heated rotating body to form a fixing nip;
a heating unit that heats the rotating body to be heated;
a spaced-apart position in which the distal end is located close to at least one of the heated rotating body and the pressurized rotating body, and the distal end is separated from the heated rotating body and the pressurized rotating body; The recording medium is oscillated between a rotating body or a contact position in contact with the pressure rotating body, and passes through the fixing nip portion from the heated rotating body or the pressure rotating body while in the contact position. A separation claw that separates the
A fixing device that melts and fixes an unfixed toner image on the recording medium by heating and pressurizing the recording medium passing through the fixing nip,
The fixing device is removable from the image forming apparatus main body,
When the fixing device is attached to the image forming apparatus main body, the separating claw is placed in the contact position by its own weight,
When the fixing device is removed from the image forming apparatus main body and the weight of the separation claw acts in the direction of swinging toward the separated position, the separation claw is moved against the weight of the separation claw. It includes a biasing member that biases toward the contact position,
The fixing device is characterized in that the separating claw is always placed at the contact position by its own weight or by the urging force of the urging member.
前記分離爪が自重によって前記接触位置に向かって揺動する場合に、前記揺動軸周りに前記分離爪に作用する前記分離爪の自重の自重モーメントよりも小さく、
前記分離爪が自重によって前記離間位置に向かって揺動する場合に、前記自重モーメントよりも大きいことを特徴とする請求項1に記載の定着装置。 The biasing moment of the biasing force acting on the separation claw around the swing axis of the separation claw is:
smaller than a self-weight moment of the separation claw's own weight acting on the separation claw around the swing axis when the separation claw swings toward the contact position due to its own weight;
The fixing device according to claim 1, wherein when the separation claw swings toward the separated position due to its own weight, the moment is larger than the self-weight moment.
前記付勢部材は、
前記分離爪の前記アーム部側に配置され、前記揺動軸に対して交差する交差方向に往復移動可能に支持された錘部と、
前記直交方向に前記錘部と対向するように設けられた規制部と、
を有し、
前記錘部は、
前記分離爪が自重によって前記離間位置に向かって揺動する場合に、前記交差方向に沿って前記規制部から離間するように自重によって移動して、前記アーム部に接触して前記分離爪を前記接触位置に向けて付勢し、
前記分離爪が自重によって前記接触位置に向かって揺動する場合に、前記直交方向に沿って前記規制部に近づくように自重によって移動し、前記規制部と接触して前記アーム部との接触が規制される
ことを特徴とする請求項1に記載の定着装置。 The separating claw has an arm portion that protrudes to the opposite side of the tip portion across the swing shaft,
The biasing member is
a weight part disposed on the arm part side of the separating claw and supported so as to be reciprocally movable in a direction intersecting the swing axis;
a regulating part provided to face the weight part in the orthogonal direction;
has
The weight part is
When the separation claw swings toward the separated position due to its own weight, it moves due to its own weight so as to be separated from the regulating portion along the intersecting direction, contacts the arm portion, and moves the separation claw to the above-mentioned position. bias toward the contact position,
When the separating claw swings toward the contact position due to its own weight, it moves due to its own weight so as to approach the regulating portion along the orthogonal direction, comes into contact with the regulating portion, and is prevented from contacting the arm portion. The fixing device according to claim 1, wherein the fixing device is regulated.
前記錘部が前記規制部から離間するように自重によって移動するとき、前記アーム部が前記ガイド穴の端部に接触することで前記アーム部に前記錘部の自重が作用し、
前記錘部が前記規制部に接触したとき、前記アーム部が前記ガイド穴の端部から離間して前記アーム部に前記錘部の自重が作用しないことを特徴とする請求項3に記載の定着装置。 The weight portion has a guide hole that slidably engages with the arm portion,
When the weight part moves due to its own weight so as to be separated from the regulating part, the weight part of the weight part acts on the arm part due to the arm part coming into contact with an end of the guide hole,
The fixing device according to claim 3, wherein when the weight portion contacts the regulating portion, the arm portion is separated from an end of the guide hole so that the weight of the weight portion does not act on the arm portion. Device.
前記加圧回転体の回転軸と平行に延びる前記揺動軸と、
前記揺動軸の外周面から前記被加熱回転体または前記加圧回転体に向かって突出する、前記揺動軸の軸方向に沿って並んだ複数の前記先端部と、
を有することを特徴とする請求項1から4のいずれかに記載の定着装置。 The separation claw is
the swing axis extending parallel to the rotation axis of the pressurizing rotor;
a plurality of the tip portions arranged along the axial direction of the swing shaft, protruding from the outer circumferential surface of the swing shaft toward the heated rotating body or the pressurizing rotating body;
The fixing device according to any one of claims 1 to 4, characterized in that the fixing device has:
前記錘部は、前記ガイドリブに沿って往復移動することを特徴とする請求項1から4のいずれかに記載の定着装置。 comprising a guide rib extending along a tangential direction of a virtual circle centered on the swing axis,
5. The fixing device according to claim 1, wherein the weight portion moves back and forth along the guide rib.
前記記録媒体の搬送方向に対して前記定着ニップ部より上流側に配置され、前記記録媒体上に前記トナー像を形成する画像形成部と、
を備える画像形成装置。 The fixing device according to claim 1, which fixes the toner image on the recording medium to the recording medium;
an image forming unit that is disposed upstream of the fixing nip with respect to the conveyance direction of the recording medium and forms the toner image on the recording medium;
An image forming apparatus comprising:
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2022141938A JP2024037245A (en) | 2022-09-07 | 2022-09-07 | Fixing device and image forming device equipped with it |
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