JP3974806B2

JP3974806B2 - 定着装置

Info

Publication number: JP3974806B2
Application number: JP2002097792A
Authority: JP
Inventors: 敏行栗栖
Original assignee: Toshiba Corp; Toshiba TEC Corp
Current assignee: Toshiba Corp; Toshiba TEC Corp
Priority date: 2002-03-29
Filing date: 2002-03-29
Publication date: 2007-09-12
Anticipated expiration: 2022-03-29
Also published as: US7035580B2; JP2003295669A; US20050008409A1; US20030185590A1; US6782229B2

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は画像形成装置に設けられる定着装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
電子写真方式を採用した画像形成装置において、用紙に形成されたトナー像を定着する定着装置として、一対のローラ間に用紙を通してトナー像を加熱、加圧して定着する型式の装置があり、さらにこの型式の装置には、加熱源により加熱された無端ベルトを一方のローラに掛けて、このベルトと他方のローラとの間で用紙を搬送して定着を行うものがある。
【０００３】
このような加熱、加圧方式の定着装置では、トナー像が加熱用の一方のローラに向くようにして用紙を一対のローラ間に通している。これはトナーを効果的に加熱して用紙に定着させるためである。
このため、用紙が一対のローラ間を通過する時に、加熱されたトナー像が加熱用のローラの周面、あるいはこのローラに掛けられたベルトの表面に付着して、一対のローラ間を通過した用紙がトナー像を介してローラの周面、あるいはベルトの表面に付着したまま搬送されてしまうことがある。そうなると用紙は搬送方向下流側へ搬送されず、定着装置の内部で紙詰まりを起こすことになる。
【０００４】
このため、定着装置では一対のローラに対して用紙出口側に位置して剥離部材を設け、一対のローラ間を通過した用紙を一方のローラから離す向きに案内して、用紙が一方のローラに付着したまま移動することを防止している。
【０００５】
この剥離部材は、剥離部材の先端と一方のローラの周面との間で、一対のローラ間を通過した用紙を一方のローラから離す向きに適切に案内できる適切な大きさの間隙を形成するように設けることが必要である。例えば、剥離部材の先端とローラの周面との間隙が過大であると、この間隙に用紙が入り込んで紙詰りを起こし、過小であると剥離部材の先端がローラの周面に接触してこの周面を傷つけることがある。
【０００６】
従来、剥離部材を設ける場合には、先端がローラの周面に対して必要とする大きさの間隙を形成するように剥離部材を所定の位置に設定し、この剥離部材を画像形成装置の装置本体にボルトを用いて固定している。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、このように先端がローラの周面に対して所定の大きさの間隙を形成するように位置を設定して画像形成装置の装置本体に固定して剥離部材を設ける構成では、剥離部材を設ける上でその先端とローラの周面との間で適切な大きさの間隙を形成するように剥離部材を所定位置に設定することが困難である。
【０００８】
そして、剥離部材を装置本体から取り外した場合、再び剥離部材を予め設定した元の所定位置に設定して装置本体に取り付けることが困難である。
【０００９】
また、剥離部材をボルトで装置本体に固定しているので、剥離部材を定位置から外すためにはボルトを緩めて剥離部材を装置本体から取り外し、且つ剥離部材を再び定位置に配置するためにはボルトを締め付けて剥離部材を再び装置本体に取り付ける必要があるので、剥離部材を定位置に対して外しおよび配置する作業が面倒で手数を要している。
【００１０】
このため、定着装置において、剥離部材と一方のローラとの間に用紙が入り込んで紙詰まりを生じた場合に詰っている用紙を取り出すには、剥離部材を装置本体に対して取り外しおよび取り付けなければならず、紙詰まりの処理作業が面倒で手数を要している。
【００１１】
本発明は、第１のローラに対する剥離部材の位置設定が容易で、しかも、剥離部材を所定の位置に配置したり所定の位置から外す作業を容易に行える定着装置を提供するものである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
未定着のトナー像を用紙に定着するための本発明に係る定着装置は、
ローラ軸を有する第１のローラと、前記第１のローラとともに前記用紙を挟んで搬送しながら前記トナー像を前記用紙に定着させる第２のローラと、前記第１および第２のローラに対して用紙出側に配置され、前記第１のローラと前記第２のローラとの間を通過した前記用紙を前記第１のローラから離す向きに案内する剥離部材と、前記第１のローラに対する前記剥離部材の位置を決めて、前記第１のローラと前記剥離部材との間に隙間を定める位置決め手段と、を具備している。
前記位置決め手段は、前記第１のローラの用紙出側に配置され、前記第１のローラの軸線と平行な支点軸と、前記ローラ軸の周面に接近したり、前記ローラ軸の周面から離間する方向に回動可能に上記支点軸に支持され、前記ローラ軸の周面に当接するとともに、前記剥離部材が設けられた位置決め部材と、前記ローラ軸の周面に接近したり、前記ローラ軸の周面から離間する方向に回動可能に上記支点軸に支持され、前記位置決め部材との間で前記ローラ軸の周面を挟む補助部材と、前記位置決め部材および前記補助部材に対して前記ローラ軸を挟む向きに力を与えることで、前記位置決め部材および前記補助部材を前記ローラ軸の周面に当接させる弾性部材と、を備えることを特徴としている。
【００１３】
本発明によれば、位置決め部材および補助部材でローラ軸の周面を挟み込むことで、位置決め部材を確実にローラ軸の周面に接触させることができる。このため、剥離部材と第１のローラの周面との間に適切な大きさの間隙を形成するように、剥離部材を所定の位置に容易に設定することができる。また、位置決め部材を回動させることで、剥離部材を所定位置に容易に配置したり、所定位置から容易に外すことができ、紙詰まりが生じた時に、詰った紙を取り出す作業が容易となる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
本発明の一実施の形態について図１ないし図６を参照して説明する。
この実施の形態は、定着用の一対のローラを備えるとともに、一方のローラに加熱用のベルトを掛けた型式の定着装置を対象にしている。この定着装置は、図示しないが画像形成装置の装置本体の内部に設けられる。図１および図２はこの実施の形態の定着装置を示す側面図、図３は同平面図である。
【００１５】
図中１は第１のローラ、２は第２のローラである。第１のローラ１はローラ軸３に取り付けられて水平に配置されている。ローラ軸３は第１のローラ１の両端から突出して、画像形成装置の装置本体に設けられた図示しない軸受に回転自在に支持されている。第２のローラ２は第１のローラ１の下側に平行に配置され、両端部が画像形成装置の装置本体に設けられた図示しない軸受に回転自在に支持されている。
【００１６】
第１のローラ１には無端をなすベルト４が巻掛けされており、このベルト４は第２のローラ２の周面の上端部に接触して重なる。ベルト４は第１のローラ１の長さよりやや短い幅を有するものである。第１のローラ１の上側にはこれと平行にヒータローラ５が設けられ、このヒータローラ５にはベルト４の上端部が掛けられている。ヒータローラ５の内部にはヒータ６が設けられており、このヒータ６はヒータローラ５を加熱してベルト４を加熱するようになっている。
【００１７】
ヒータローラ５は図示しないモータにより図示矢印方向へ回転され、ベルト４はヒータローラ５により図示矢印方向へ回転され、第１のローラ１はベルト４とともに回転してベルト４の回転を可能とする。第２のローラ２はベルト４に従動して、または強制回転されて図示矢印方向に回転される。
【００１８】
ここで、第１のローラ１（およびベルト４）と第２のローラ２との重なり部に対し図示右側が用紙入側、左側が用紙出側となる。そして、図１に示すようにトナー像を形成された用紙Ｐは、トナー像が上向きとなるように寝かせた状態で図示矢印方向に搬送され、用紙入側から第１のローラ１（およびベルト４）と第２のローラ２との重なり部を通過して用紙出側へ搬送される。用紙Ｐが用紙入側から第１のローラ１（およびベルト４）と第２のローラ２との重なり部を通過する時にトナー像が加熱、加圧されて用紙Ｐに定着される。第１のローラ１は加熱側ローラとなる。
【００１９】
図中７は第１のローラ１（およびベルト４）と第２のローラ２との重なり部に対して用紙入側に設けられた入側用紙ガイド、８は用紙出側に設けられた出側用紙ガイドである。
【００２０】
次に剥離部材およびこの剥離部材を位置決めする位置決め手段について説明する。図中１１は剥離部材、１２は位置決め手段である。
【００２１】
剥離部材１１は、第１のローラ１（およびベルト４）と第２のローラ２との間を通過した用紙Ｐを第１のローラ１（およびベルト４）から離す向きに案内するものである。剥離部材１１はローラ１，２と略同じ長さを有する短冊形をなすもので、第１のローラ１（およびベルト４）と第２のローラ２に対して用紙出側に位置してローラ１，２と平行に配置される。
【００２２】
位置決め手段１２は剥離部材１１を第１のローラ１（およびベルト４）に対して適切な間隔を形成する所定の位置に位置決めするもので、第１のローラ１のローラ軸３の両端面の側方に夫々合計２組設けられる。この実施の形態では、各位置決め手段１２は支点軸２１と、位置決め部材２２、補助部材２３および弾性部材２４を備えている。支点軸２１は、第１のローラ１に対して用紙出側に位置して第１のローラ１の軸線と平行に配置され、画像形成装置の装置本体に支持されている。
【００２３】
位置決め部材２２は板材からなるもので、本体部２２ａと軸当接部２２ｂを有している。位置決め部材２２は第１のローラ１の軸線に対して直角な方向に沿って起立して配置され、本体部２２ａが第１のローラ１（およびベルト４）と第２のローラ２に対して用紙出側に位置して支点軸２１に回動自在に支持されている。本体部２２ａの下部には剥離部材１１の一端部が接着、ねじ止めなどの手段により取り付けられている。このため、剥離部材１１は位置決め部材２２が支点軸２１を支点として回動する時に支点軸２１を中心とする円軌跡を描いて回動することになる。
【００２４】
軸当接部２２ｂは上部が開放された半円形をなすもので、第１のローラ１のローラ軸３の下側に位置してこのローラ軸３に当接、嵌合している。すなわち、軸当接部２２ｂは、第１のローラ１（およびベルト４）と第２のローラ２とで用紙Ｐを挟む部分に並んで第１のローラ１（およびベルト４）に対して用紙出側から用紙を挟む部分を超えて用紙入側へ延びてローラ軸３の周面に当接する。ここで、軸当接部２２ｂは剥離部材１１に対して次に述べる位置関係を有して剥離部材１１を第１のローラ１（およびベルト４）の周面に対して位置決めする。
【００２５】
すなわち、軸当接部２２ｂがローラ軸３の周面に当接、嵌合した時に、図６に示すように剥離部材１１の先端と第１のローラ１（およびベルト４）の周面との間に、第１のローラ１（およびベルト４）と第２のローラ２の重なり部を通過した用紙Ｐを第１のローラ１の周面から離す向きに案内できる適切な大きさの幅の間隙Ｓを形成する関係である。剥離部材１1の先端と第１のローラ１の周面との間隙Ｓの幅が過大であると、この間隙Ｓに用紙Ｐが入り込んで紙詰まりを起こし、逆に間隙Ｓの幅が過小であると、剥離部材１１の先端が第１のローラ１の周面に接触してこの周面を傷つけることがある。
【００２６】
また、軸当接部２２ｂの先端２２ｃは、第１のローラ１のローラ軸３の周面に接触する。ここで、ローラ軸３の周面に当接する位置決め部材２２の軸当接部２２ｂの先端２２ｃと支点軸２１とは、図４に示すように位置決め部材２２の先端２２ｃとローラ軸３の周面との接触点Ｔで、ローラ軸３の回転方向上流側へ向かう力を発生させる位置関係にある。換言すれば、位置決め部材２２の先端２２ｃとローラ軸３の周面との接触点Ｔで、図５に示すローラ軸３の回転方向下流側へ向かう力の発生を回避する位置関係にある。この実施の形態では、ローラ軸３の周面に当接する位置決め部材２２の軸当接部２２ｂの先端２２ｃ（接触点Ｔ）は、支点軸２１より上側に位置している。
【００２７】
補助部材２３は板材からなるもので、本体部２３ａと軸当接部２３ｂを有している。補助部材２３は第１のローラ１の軸線に対して直角な方向に沿って起立して配置され、本体部２３ａが第１のローラ１（およびベルト４）と第２のローラ２の重なり部に対して用紙出側に位置して支点軸２１に回動自在に支持されている。これにより、位置決め部材２２と補助部材２３とは支点軸２１を支点として互いに離間（開放）、接近（閉鎖）するように回動可能である。
【００２８】
軸当接部２３ｂは下部が開放された円弧をなすもので、第１のローラ１のローラ軸３の上側に位置してこのローラ軸３に当接して嵌合している。すなわち、軸当接部２３ｂは、第１のローラ１（およびベルト４）と第２のローラ２とで用紙Ｐを挟む部分に並んで第１のローラ１（およびベルト４）に対して用紙出側から用紙Ｐを挟む部分を越えて用紙入側へ延びてローラ軸３の周面に当接する。
【００２９】
弾性部材２４は位置決め部材２２と補助部材２３に対して互いに接近（閉鎖）する方向に力を加えるもので、この実施の形態では引張りコイルばねが用いられている。弾性部材２４は上下方向に沿って位置決め部材２２と補助部材２３の側方に配置され、位置決め部材２２と補助部材２３に突設されたピン２５，２６により支持されている。
【００３０】
このように構成された位置決め手段１２は第１のローラ１のローラ軸３の両端部に設けられて剥離部材１１の両端部を支持する。
【００３１】
そして、位置決め手段１２では、弾性部材２４が位置決め部材２２と補助部材２３に対して夫々の軸当接部２２ｂ，２３ｂが互いに接近する向きに力を加えている。このため、位置決め部材２２の軸当接部２２ｂと補助部材２３の軸当接部２３ｂは、第１のローラ１のローラ軸３の周面を上側と下側から挟んで当接、嵌合する。位置決め部材２２の軸当接部２２ｂがローラ軸３に当接、嵌合することにより、位置決め部材２２に支持された剥離部材１１を所定位置に位置設定して、剥離部材１１の先端２２ｃと第１のローラ１（およびベルト４）の周面との間に、第１のローラ１（およびベルト４）と第２のローラ２の間を通過した用紙Ｐを第１のローラ１の周面から離す向きに案内できる適切な大きさの幅の隙間Ｓを形成する。
【００３２】
このため、第１のローラ１（およびベルト４）と第２のローラ２の間を通過した用紙Ｐは剥離部材１１に接触しつつ案内されて搬送方向下流側へ搬送される。このため、トナー像を傷つけたり、紙詰りをすることなく用紙Pを円滑に案内して下流側へ案内することができる。
【００３３】
このように位置決め部材２２を回動して第１のローラ１のローラ軸３に当接させることにより、剥離部材１１の先端と第１のローラ１の周面との間で適切な大きさの間隙Ｓを形成するように剥離部材１１の位置を容易に設定することができる。
【００３４】
また、用紙Ｐが剥離部材１１に接触しながら搬送されると、位置決め部材２２が用紙Ｐの搬送方向下流側へ向けて力を受ける。このため、図４および図５に示すように、接触点Ｔにおいて位置決め部材２２の先端２２ｃがローラ軸３に対して搬送方向下流側へ向かう力Ｆを受ける。
この実施の形態の場合には、第１のローラ１のローラ軸３の周面に当接する位置決め部材２２の先端２２ｃと支点軸２１とは、位置決め部材２２の先端２２ｃとローラ軸３の周面との接触点Ｔで、ローラ軸３の回転方向下流側へ向かう力を発生させない位置関係にある。このため、図４に示すように、力Ｆは支点軸２１に向かう力Ｆａとローラ軸回転方向上流側へ向かう力Ｆｂに分解される。ここで、支点軸２１に向かう力Ｆａは不動物であるローラ軸３により消され、ローラ軸回転方向上流側（上側）へ向かう力Ｆｂは位置決め部材２２がローラ軸３に嵌合する力として作用する。
【００３５】
これに対して図５に示す場合では、力Ｆは支点軸２１に向かう力Ｆａとローラ軸回転方向下流側（下側）へ向かう力Ｆｃとに分解されるため、位置決め部材２２はローラ軸３から離れる方向への力を受ける可能性がある。
【００３６】
そして、位置決め部材２２と補助部材２３は、支点軸２１を中心として互いに接近する向きと離間する向きへ回動させることができる。すなわち、位置決め部材２２を回動させることにより、剥離部材１１を支点軸２１を中心に一体に回動させて、第１のローラ１の周面に接近した所定位置と、第１のローラ１の周面から離間して所定の位置から外れた位置とに夫々容易に移動させることができる。
【００３７】
このため、何らの理由により第１のローラ１と第２のローラ２と剥離部材１１との間で用紙Pが詰る事態が発生した場合には、位置決め部材２２と補助部材２３を弾性部材２４の力に抗して離間する向きに回動して、所定の位置にある剥離部材１１を第１のローラ１の周面からに離間させて詰っている用紙Ｐを容易に取り出すことができる。２２ｄは位置決め部材２２に形成された押え片、２３ｃは補助部材２３に形成された押え片である。これら各押え片２２ｄ，２３ｃを手で押えて位置決め部材２２と補助部材２３を互いに離間する向きへ回動して開く操作を行う。
【００３８】
また、位置決め部材２２の軸当接部２２ｂは、第１のローラ１と第２のローラ２とで用紙Ｐを挟む部分に並んで、第１のローラ１のローラ軸３に対して用紙出側から用紙Ｐを挟む部分を越えて用紙入側へ延びてローラ軸３の周面に嵌合する。このため、位置決め部材２２の軸当接部２２ｂを、ローラ軸３の周面に単に当接させる状態と比較して確実にローラ軸３の周面に当接させることができる。また、位置決め部材２２の軸当接部２２ｂをローラ軸３に対して接近、離間させる動作と連動して、剥離部材１１をローラ軸３に対して接近、離間させる動作を無理なく行わせることができる。
【００３９】
さらに、この定着装置は、支点軸２１に第１のローラ１のローラ軸３に対して接近、離間する方向に回動可能に支持されて位置決め部材２２とともにローラ軸３の周面を挟む補助部材２３を備え、弾性部材２４が位置決め部材２２と補助部材２３に対してローラ軸３を挟む向きに力を与えているので、位置決め部材２２が確実にローラ軸3に当接、嵌合することができる。すなわち、補助部材２３は位置決め部材２２を確実にローラ軸3に当接、嵌合させるための補助的な役割をなしている。
【００４０】
なお、本発明は前述した実施の形態に限定されず、種々変形して実施することができる。
【００４１】
【発明の効果】
本発明の定着装置によれば、位置決め部材および補助部材でローラ軸を挟むことで、位置決め部材をローラ軸の周面に確実に接触させることができる。これにより、剥離部材の先端と第１のローラの周面との間に適切な大きさの間隙を形成するように剥離部材を必要とする所定位置に容易に設定することができる。また、位置決め部材を回動させることで、剥離部材を所定位置に容易に配置したり、所定位置から容易に外すことができ、紙詰まりに対する処理作業が容易となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態における定着装置を示す側面図。
【図２】同実施の形態における定着装置を示す側面図。
【図３】同実施の形態における定着装置を示す平面図。
【図４】同実施の形態の定着装置における位置決め手段の動作を示す図。
【図５】同実施の形態の定着装置における位置決め手段の動作を示す図。
【図６】同実施の形態の定着装置における剥離部材の動作を示す図。
【符号の説明】
１…第１のローラ、２…第２のローラ、３…ローラ軸、１１…剥離部材、１２…位置決め手段、２１…支点軸、２２…位置決め部材、２３…補助部材、２４…弾性部材、Ｐ…用紙。

Claims

未定着のトナー像を用紙に定着するための定着装置であって、
ローラ軸を有する第１のローラと、
前記第１のローラとともに前記用紙を挟んで搬送しながら前記トナー像を前記用紙に定着させる第２のローラと、
前記第１および第２のローラに対して用紙出側に配置され、前記第１のローラと前記第２のローラとの間を通過した前記用紙を前記第１のローラから離す向きに案内する剥離部材と、
前記第１のローラに対する前記剥離部材の位置を決めて、前記第１のローラと前記剥離部材との間に隙間を定める位置決め手段と、を具備し、
前記位置決め手段は、
前記第１のローラの用紙出側に配置され、前記第１のローラの軸線と平行な支点軸と、
前記ローラ軸の周面に接近したり、前記ローラ軸の周面から離間する方向に回動可能に上記支点軸に支持され、前記ローラ軸の周面に当接するとともに、前記剥離部材が設けられた位置決め部材と、
前記ローラ軸の周面に接近したり、前記ローラ軸の周面から離間する方向に回動可能に上記支点軸に支持され、前記位置決め部材との間で前記ローラ軸の周面を挟む補助部材と、
前記位置決め部材および前記補助部材に対して前記ローラ軸を挟む向きに力を与えることで、前記位置決め部材および前記補助部材を前記ローラ軸の周面に当接させる弾性部材と、を備えることを特徴とする定着装置。
前記位置決め部材は、前記第１のローラと前記第２のローラとで用紙を挟む部分に並んで位置するとともに、前記第１のローラのローラ軸に対して用紙出側から前記用紙を挟む部分を越えて用紙入側へ延びて前記ローラ軸の周面に当接、嵌合するものであることを特徴とする請求項１に記載の定着装置。