JP3610298B2

JP3610298B2 - 定着装置

Info

Publication number: JP3610298B2
Application number: JP2000309767A
Authority: JP
Inventors: 真作米田
Original assignee: Kyocera Corp; Kyocera Mita Corp
Current assignee: Kyocera Corp; Kyocera Document Solutions Inc
Priority date: 2000-10-10
Filing date: 2000-10-10
Publication date: 2005-01-12
Anticipated expiration: 2020-10-10
Also published as: JP2002116653A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子写真方式を用いた複写機、プリンタ、およびファクシミリ装置等の画像形成装置における定着装置に関し、特に分離爪を設けた定着装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の定着装置は、ヒートローラ等の加熱手段と駆動部およびプレスローラ等の加圧手段を、金属フレームに金属ステーを組み合わせた箱型の形状内に配設し、加熱手段周辺の各温度センサーを金属ステーに取り付け、この金属枠の外側面に複数の外装カバー、記録紙の案内ガイド、排出ガイド、分離手段取り付け部材、ヒータ端子接続台、および保護カバー等を取り付ける構成がある。
【０００３】
図１０は、従来の定着装置を示す断面図であり、図面上略水平方向（Ｘ−Ｘライン方向）に記録紙が搬送され、ヒートローラ１４、プレスローラ１５、分離爪１６、サーミスタ１７、サーモスタット１８、ヒータ１９、排出ローラ対２０、下ステーベース２１、上ステーベース２２、分離ユニット２３とよりなり、斜線で示されている金属材料である下ステーベース２１と上ステーベース２２とその前後の金属側板で箱状に構成され、内部にヒートローラ１４、プレスローラ１５、サーミスタ１７、サーモスタット１８、ヒータ１９等の機能部材が取り付けられている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
図１０に示すように、従来より、加熱定着された記録紙をヒートローラ１４表面より確実に分離させるために分離爪１６を設けているが、設けるための部品点数が多く、取り付けも複雑であるという問題があった。
【０００５】
このような問題を解決する構成として、ガイド部材に分離爪を取り付け、そのガイド部材を定着フレームに取り付ける構成（特許第２９６０７３８号公報参照）、あるいは分離爪ユニットを定着カバーの一部で保持する構成（実用新案登録第２５９９１７３号公報参照）がある。
【０００６】
しかし、まだまだ部品点数が多く、組み立てが煩雑であるという問題があった。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記問題に鑑みてなされたもので、外装面となるハウジングから着脱可能で、装着時に回動させて保持可能な分離爪を有し、記録紙上に転写されたトナー像を定着させる定着装置において、前記分離爪は、弾性部材に接続され、両端が略小判形または楕円形の回動軸と、該回動軸上で先端が曲率を有する凸部と、を具備し、前記ハウジングは、前記回動軸の両端を回動自在に支持するために略垂直に立設し、前記回動軸の両端が挿入される上方スリットと、該上方スリットに連続して形成され、前記回動軸の両端の回動部となる下方スリットとを形成し、前記上方スリット幅をＡ、下方スリット幅をＢ、前記略小判形または楕円形の最短径をＣ、最長径をＤとした場合に、Ｃ＜Ａ＜Ｄ＜Ｂとなるように開放したスリットを有するスリット状軸受リブと、前記凸部に対向する位置に配設され、前記回動軸からの距離が前記凸部の高さよりも短いリブと、を具備し、前記分離爪を装着して所定位置に保持する際に、前記回動軸の両端が前記下方スリットにあり、前記凸部が前記リブに接触している状態で、前記弾性部材の逆付勢方向に前記分離爪を回動させ、前記弾性部材の付勢を受けても前記凸部が前記リブに接触した状態で保持される位置まで回動させる定着装置としたものである。
【０００９】
このような構成により、ハウジングと分離爪と弾性部材の３点で構成することができるために、大幅に部品点数を削減することができるようになる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施例を図面を用いて説明する。
図１は、略垂直搬送路上に画像形成部を配置し、上部に排紙部とストック部、下部に給紙装置、略垂直搬送路の画像形成部に対向する側面カバー近傍に両面搬送路を構成し、本発明の定着装置が組み込まれた画像形成装置を示す図であり、給紙装置２、給紙ローラ３、レジストローラ対４、転写ローラ５、感光体および帯電器等の周辺器を含む画像形成手段６、レーザユニット７、定着装置８、第１排出分岐手段９、第２排出分岐手段１０、排紙ローラ対１１、スタック部１２、両面搬送路１３を備えている。
【００１１】
以下、動作について説明する。
シートが給紙装置２から給紙ローラ部３によりレジストローラ対４へ送られ、シートに印字すべく画像形成手段６と転写ローラ５との間に送られる。そして、定着装置８にてシート上のトナーが固着され、第１排出分岐手段９、第２排出分岐手段１０を経て排紙ローラ対１１から通常の排紙が行われ、画像形成装置１の上面であるスタック部１２へストックされる。両面時は、排紙ローラ対１１にシート後端の僅かを残して回転を停止し、排紙ローラ対１１が逆転するスイッチバック機構を採り、両面搬送路１３を通ってレジストローラ対４へ再搬送され裏面印字が行われる。
【００１２】
図２は、本発明の定着装置を示す図で、図１の定着装置８を取り出した状態を示す図であり、上面に見える排出開口部２７が定着後の排出搬送路となる。本発明の定着装置８は、従来の定着装置を示す図１０を参照すると、Ｘ−Ｘラインで分割せずにＹ−Ｙラインで２分割された筐体としていて、第１筐体２５と第２筐体２６により組み立てられている。この排出開口部２７を有する第２筐体２６に本発明の特徴とする分離爪１６が設けられている。
【００１３】
図３は、第１筐体２５を示す図であり、シート進入開口部２８（底面で見えないため図４参照）、定着側板前２９、定着側板後３０、装置位置決め部３１（右側面で見えないため図４参照）、温度基板３２を示す。なお、図３は、ヒータ１９の電線やサーミスタ・サーモスタット１８・温度基板３２等の電線を省略している。
【００１４】
ここで、第１筐体２５の内壁に定着装置内部の構成部品を取り付ける基準部を一体成形したことを特徴とし、例えば複雑な形状も成形しやすい樹脂で成形したことを特徴とする。このような構成により、定着装置８の強度を維持しながらも部品点数を大幅に削減することができるようになる。
【００１５】
具体的には、第１筐体２５には、定着装置８の内壁となる図面上の上面には定着内部の構成部品を取り付けるための基準部と取り付け部、および第２筐体２６との位置決め部と取り付け部、および補強リブが構成され、図面上の下面は外壁となる。内壁には、加圧部材を取り付けた定着側板前２９と定着側板後３０が強度を充分に保持した基準部に配置され、サーミスタ１７（ヒートローラ１４の下で見えないため図４参照）とサーモスタット１８と温度基板３２が取り付けられるように構成され、配線も第１筐体２５内で行われる。ここで、１４はヒートローラ、１５はプレスローラ、３３はコネクタ、３６は配線部、３７はヒータ電線である。
【００１６】
図４は、第１筐体２５に構成部品を組み立てる途中の状態を示す図であり、第１筐体２５の一部に電線を配線する配線部３６が形成されており、ヒータ１９の電線であるヒータ電線３７は配線部３６を経由してコネクタ３３に接続される。サーミスタ１７、サーモスタット１８、温度基板３２等の電線も配線部３６を経由してコネクタ３３に接続される構成としている。また、内壁は、各構成部品を保持できるような形状で基準部となるように立設しており、樹脂である第１筐体２５と一体成形している。
【００１７】
図５は、図４の状態からさらに第１筐体２５に構成部品を組み立てた途中の状態を示す図であり、第１筐体２５にヒートローラ１４、コネクタ３３の組み込みが完了した状態を示す図である。
【００１８】
図６は、図５の状態から第１筐体２５への構成部品の組み立てが完了し、第１筐体２５と第２筐体２６を組み合わせる際の図であり、図中３４は画像形成装置本体から駆動を受ける駆動部、３５はヒートローラ１４とプレスローラ１５とを圧接させるための加圧バネである。第２筐体２６は、外壁となる排出開口部２７に分離爪１６を取り付け、内壁に第１筐体２５の内壁の基準部に配設された構成部品の位置を保持する位置保持基準部を備え、第１筐体２５と同様に内壁も含めて樹脂で一体成形している。なお、第１筐体２５と第２筐体２６で使用される樹脂は、定着装置として使用できる耐熱樹脂であればよく、ＰＥＴ等を用いればよい。
【００１９】
そして、図６の状態から第２筐体２６を第１筐体２５に取り付けることにより、図２のように定着装置８が完成する。このように、シートの搬送方向と略垂直方向に分割し、一方の筐体の内壁に定着装置内部の全ての構成部品を取り付けられるため、シートが進入・排出する安定した平面である外装面部分を作業台面として置いたままで組み立てられ、作業効率が飛躍的に向上できる。
【００２０】
図７は、第２筐体２６の分離爪１６配設部分を示す拡大図であり、分離爪１６は分離爪先端部１６ａ、分離爪回動軸１６ｂ、回動軸両端部１６ｃからなり、第２筐体２６と分離爪１６との間にスプリング４５を設けている。なお、本実施例では、回動軸両端部１６ｃを略小判形状としたが、略楕円形状であってもよい。
【００２１】
また、第２筐体２６の内側には、略垂直で回動軸両端部１６ｃを案内し、かつ回動自在に支持する開放したスリット状軸受け部２６ａが形成されており、スリット状軸受け部２６ａは以下の図８で説明するが、上方スリット２６ｂと、下方スリット２６ｃを形成してなる。そして、スリット状軸受け部２６ａの間には、案内と、スプリング４５の付勢方向に回動しなしようにする案内リブと、その案内リブとの間にスプリング４５の一方を配設して外れないようにした凹部を形成し、分離爪先端１６ａの回動方向ｚにあるガイド部は分離爪先端１６ａが通るだけの切り欠き部が形成されている。
【００２２】
図７の矢印Ａの分離爪１６は、分離爪回動軸１６ｂにスプリング４５を配設した状態でスリット状軸受け部２６ａに略垂直に挿入した状態を示しており、回動軸両端部１６ｃの最短径が挿入方向と垂直の状態で上方スリット２６ｂに挿入した状態を示している。そして、回動軸両端部１６ｃが回動部となる下方スリット２６ｃに到着すると、矢印Ｂに示すように、分離爪１６をスプリング４５が付勢する方向と反対になるＺ方向へ回転させ、分離爪１６を使用時の所定位置に保持されるように構成されている。この所定位置に保持される動作の詳細説明は、図８および図９にて行う。なお、図面からも明らかなように、本発明が実現するためには、上方スリット２６ｂの幅をＡ、下方スリット２６ｃの幅をＢ、回動軸両端部１６ｃの最短径をＣ、回動軸両端部１６ｃの最長径をＤとした場合に、Ｃ＜Ａ＜Ｄ＜Ｂが成立する必要がある。このＡ，Ｂ，Ｃ，Ｄについては、図８（ｂ）に示している。
【００２３】
図８（ａ）は分離爪ユニット（分離爪１６とスプリング４５）を挿入した状態の図であり、図８（ｂ）は図８（ａ）のスリット状軸受け部２６ａ部分の拡大図であり、図９（ａ）は分離爪ユニットを所定位置に保持した状態の図であり、図９（ｂ）は図９（ａ）のスリット状軸受け部２６ａ部分の拡大図である。
【００２４】
図８に示すように、分離爪回動軸１６ｂの外周の回動上流側に回動軸両端部１６ｃの直線部に平行な中心線より高くなるようなＲ状（突起が曲率を有する形状）の凸部１６ｄを形成し、対向した第２筐体２６側には上方スリット２６ｂと下方スリット２６ｃを形成するスリット軸受け部２６ａと、回動方向下流側に行くほど分離爪回動軸１６ｂに近づく斜行リブ２６ｄが形成されている。この分離爪回動軸１６ｂと斜行リブ２６ｄの隙間は、一番近いところで凸部１６ｄの高さよりも小さく構成する。
【００２５】
この図８の状態から、分離爪１６をＺ方向に回転させて所定位置に保持するが、回動軸両端部１６ｃがスリット軸受け部２６ａの抜けない位置である下方スリット２６ｃに挿入されると、凸部１６ｄが斜行リブ２６ｄに接触し始め、この状態から人力にて図９の状態とする。この時の回動は、スプリング４５の逆付勢力方向となり、回動軸両端部１６ｃと凸部１６ｄからの押圧によるスリット軸受け部２６ａのたわみにより回動が可能となる。図９の状態では、分離爪１６が所定位置に保持されるが、凸部１６ｄと斜行リブ２６ｄとの接触によりスプリング４５による付勢力により図８の状態に戻ることはない。
【００２６】
また、第２筐体の壁２６ｅにて分離爪１６の開放角が略９０度に規制されるために、分離爪１６が外れたり、スプリング４５を破損させることもない。また、工具類を一切使用せずに分離爪１６を組み立てられる。
【００２７】
なお、定着装置の構成は、本実施例に限られたものではないが、本実施例では第２筐体２６の外装面が平面状であり、より安定した作業が可能となる。また、本実施例では、スプリング４５としてネジリコイルを用いた場合で説明したが、引っ張りコイル等の他の弾性部材を用いてもよい。
【００２８】
また、本実施例では、第２筐体の壁２６ｃにて分離爪１６の開放角が略９０度に規制される場合について説明したが、上方スリット２６ｂから回動軸両端部１６ｃが外れない位置で規制されればよく、１３５度以内に規制するストッパーを形成するような構成であればよい。
【００２９】
さらに、本実施例では、回動軸両端部１６ｃが略小判形または楕円形で、第２筐体２６で立設するスリット状軸受け部２６ａ軸受リブを設けた場合について説明したが、軸受リブが分離爪回動軸１６ｂを回動自在に支持できればどのような構成であっても良く、回動軸両端部１６ｃやスリット状軸受け部２６ａの形状に限定されるものではない。
【００３０】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の定着装置によれば、分離爪を所定位置に保持する際に、凸部がリブに接触している状態で弾性部材の逆付勢方向に前記分離爪を回動させるだけであるために、容易に分離爪を組み込むことができ、小型で部品点数が低減でき、工具が不必要で組み立て性が良い低コストの定着装置となり、定着カバーや筐体の密封性も向上し品質向上にも貢献でき、しかも分離爪と弾性部材の再分離が容易にできるために環境対応にも配慮した定着装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の定着装置を搭載した画像形成装置を示す図である。
【図２】本発明の定着装置を示す図である。
【図３】本発明の定着装置の筐体に構成部品を組み入れた状態を示す図である。
【図４】本発明の定着装置の筐体を示す図である。
【図５】本発明の定着装置の筐体に構成部品を組み入れた状態を示す図である。
【図６】本発明の定着装置の各筐体を組み合わせる状態を示す図である。
【図７】本発明の定着装置の一部拡大図である。
【図８】本発明の定着装置に分離爪を挿入する状態を示す図である。
【図９】本発明の定着装置に分離爪を保持した状態を示す図である。
【図１０】従来の定着装置を示す図である。
【符号の説明】
１：画像形成装置
２：給紙装置
３：給紙ローラ
４：レジストローラ対
５：転写ローラ
６：画像形成部
７：レーザユニット
８：定着装置
９：第１排出分岐手段
１０：第２排出分岐手段
１１：排紙ローラ対
１２：スタック部
１３：両面搬送部
１４：ヒートローラ
１５：プレスローラ
１６：分離爪
１６ａ：分離爪先端部
１６ｂ：分離爪回動軸
１６ｃ：回動軸両端部
１６ｄ：凸部
１７：サーミスタ
１８：サーモスタット
１９：ヒータ
２５：第１筐体
２６：第２筐体
２６ａ：スリット状軸受け部
２６ｂ：上方スリット
２６ｃ：下方スリット
２６ｄ：斜行リブ
２６ｅ：壁
２７：排出開口部
２８：進入開口部
２９：定着側板前
３０：定着側板後
３１：装置位置決め部
３３：コネクタ
３４：駆動部
３５：加圧バネ
３６：配線部
３７：ヒータ電線
４５：スプリング

Claims

外装面となるハウジングから着脱可能で、装着時に回動させて保持可能な分離爪を有し、記録紙上に転写されたトナー像を定着させる定着装置において、
前記分離爪は、弾性部材に接続され、両端が略小判形または楕円形の回動軸と、該回動軸上で先端が曲率を有する凸部と、を具備し、
前記ハウジングは、前記回動軸の両端を回動自在に支持するために略垂直に立設し、前記回動軸の両端が挿入される上方スリットと、該上方スリットに連続して形成され、前記回動軸の両端の回動部となる下方スリットとを形成し、前記上方スリット幅をＡ、下方スリット幅をＢ、前記略小判形または楕円形の最短径をＣ、最長径をＤとした場合に、Ｃ＜Ａ＜Ｄ＜Ｂとなるように開放したスリットを有するスリット状軸受リブと、前記凸部に対向する位置に配設され、前記回動軸からの距離が前記凸部の高さよりも短いリブと、を具備し、
前記分離爪を装着して所定位置に保持する際に、前記回動軸の両端が前記下方スリットにあり、前記凸部が前記リブに接触している状態で、前記弾性部材の逆付勢方向に前記分離爪を回動させ、前記弾性部材の付勢を受けても前記凸部が前記リブに接触した状態で保持される位置まで回動させることを特徴とする定着装置。
前記ハウジングは、記録紙搬送方向の略直角方向に分割されたハウジングの１つであることを特徴とする請求項１記載の定着装置。