JP4291744B2 - 定着装置および画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、未定着トナー像を保持した用紙（記録媒体）を、互いに対向する一対の回転体同士のニップ部で挟持・加熱することにより、上記トナー像を定着する定着装置に関し、特に、レーザビームプリンタ、デジタル複写機、普通紙ファックス等のＯＡ機器の定着装置に関するものである。また、本発明は、この定着装置を備えた複写機、プリンタ等の画像形成装置に関するものである。さらに、定着装置に係る本発明は、シート材（用紙等）を搬送し、かつこのシート材に熱を供給する装置に広く応用することができるものである。

可視像形成のためにトナーを用いる画像形成装置には、トナー画像を転写紙等の記録媒体に永久画像として定着するために定着装置が備えられている。この定着装置では、加熱され回転している定着ローラや定着ベルトと、それに圧接・回転している加圧ローラや加圧ベルトと、この圧接部すなわちニップ部を記録媒体が通過することによって、記録媒体上に担持されたトナーが溶融され記録媒体上にトナー画像が定着される。主に樹脂で構成されているトナーは上記ニップ部で溶融し、定着ローラや定着ベルトに粘着する性質があるため、トナーへのワックス成分付加、定着ローラや定着ベルト表面を離型性の材質で被覆、定着ローラや定着ベルト表面にシリコーンオイル等の離型剤を塗布する等の様々な手段を用いて定着ローラや定着ベルトにトナーが粘着することを防止している。

さらには、分離爪を備えたシート分離機構を定着ローラや定着ベルトに付設することにより、溶融トナーによって定着ローラや定着ベルトに巻き付こうとしている用紙を、強制的に分離するようにしている。

しかしながら、分離爪では完全に用紙の巻き付きを防止することはできず、もし巻き付き等のいわゆるジャムが発生した場合、分離爪がローラに接していると紙の除去の際、紙が破れ、紙片が残ったり、除去しにくくなったりするなどの不具合が生じる。

上記問題の対策として、紙除去の際には分離爪を定着ローラや定着ベルトから離させる方法がある。その方法の一つとしてジャム紙除去の際に、上記ニップ部から解放する（離れる）ことができるユニットに分離爪を設けるものがある。

しかしながら、分離爪の構成は爪部と回転軸とを有し、回転軸を中心として爪部が定着ローラや定着ベルトの表面に接するようにスプリングなどで付勢されたものとなっている。このため、ジャム処理の際ユニットがニップ部から解放されると、該ユニットの近傍に接触相手の定着ローラや定着ベルトがいなくなってしまうために、分離爪はより定着ローラや定着ベルトに食い込む側に回動してしまう。
ところが、分離爪がこのように回動した状態のまま、紙除去を済まして再びユニットを拘束状態に戻すと、分離爪先端が定着ローラや定着ベルト表面に食い込み、その表層を傷つけてしまう問題が生じる。この問題を防止するためには、ユニットの解放・拘束時に分離爪を接触相手の定着ローラや定着ベルトから離間させる機構が必要である。

この離間機構を備えた定着装置に係る発明が、下記特許文献１に開示されている。この発明では、複数の分離爪それぞれにコイルバネやトーションスプリング等の弾性手段を、分離爪が定着ローラや定着ベルトから強制的に離間するように設け、ジャム処理を行う際の解放・拘束ユニットの拘束時には所定の規制部材により、上記弾性手段が働かないようにし、解放時には上記弾性手段が上記規制部材から離れ、分離爪を強制離間させるようにした構成となっている。

分離爪を配備した定着装置に関する発明としては、上記のほかに例えば、下記特許文献２〜５に開示されたものがある。

しかしながら、上記特許文献１に記載された定着装置では、分離爪接離機構を複数の分離爪それぞれに備えているために、部品点数が増え、組立時に組立工数が増えてしまう。また、メンテナンス時にも分離爪の交換に時間がかかってしまう等の不具合がある。

特開平５−１６５３６４号公報 特開平９−１６０４２６号公報 特開平８−２２０９２３号公報 特開２００３−２５５７５０号公報 特開２００２−１４５５０３号公報

本発明は、従来技術の上記問題点に鑑みなされたもので、その目的は、分離爪の組み付けが容易でメンテナンス性も高く、しかもジャム紙の除去性に優れ、ジャム発生時にも定着ローラや定着ベルトを傷つけず、分離爪が用紙上の定着画像を乱すことのない定着装置を提供することを目的としている。

請求項１に係る発明は、未定着トナー像を保持した用紙（記録媒体）を、互いに対向する一対の回転体同士のニップ部で（たとえば、回転するローラ同士のニップ部で、または回転するローラと循環走行する無端ベルトとのニップ部で）挟持・加熱することにより、前記トナー像を定着する定着装置において、
回転軸５ａを中心に回動しうる複数の分離爪５と、弾性部材６ａを有するブラケット部材６と、レバー８ａおよび押圧部材８ｂを有し且つ前記レバー８ａの操作により回動しうるストッパ爪部材８とを備えてなる排紙ガイド部材４を、定着装置本体に対し回動自在の回動体ユニットとして配備し、
前記ブラケット部材６は、前記排紙ガイド部材４に設けた支点中心４ａを中心に回動自在に設け、
トナー像の定着工程においては、前記レバー８ａの操作で前記排紙ガイド部材４を回動させ、定着装置本体に設けた受け部材７に前記ストッパ爪部材８を係合させることにより、前記排紙ガイド部材４を前記ニップ部に接近させるとともに、適宜の付勢手段により前記分離爪５の先端部を、前記一対の回転体のうち一方の回転体の表面に付勢接触させ、
用紙ジャム処理の際、前記レバー８ａの操作によって前記ストッパ爪部材８を前記受け部材７から離脱する方向に回動させたときに、前記押圧部材８ｂが前記弾性部材６ａを押圧することにより前記ブラケット部材６が回動し、前記排紙ガイド部材４が前記ニップ部から離反して前記ニップ部が解放されるとともに、前記分離爪５の先端部が前記一方の回転体２の表面から離間するようにしたことを特徴とする定着装置である。

請求項２に係る本発明は、前記レバー８ａの操作によって前記ストッパ爪部材８を前記受け部材７から離脱する方向に回動させたときに、前記ストッパ爪部材８の傾斜部８ｄが前記受け部材７に接触した状態を保ちながら、前記押圧部材８ｂによる前記弾性部材６ａの押圧動作が行われて前記ブラケット部材６が回動し、前記排紙ガイド部材４が前記ニップ部から離反して前記ニップ部が解放されるとともに、前記分離爪５の先端部が前記一方の回転体２の表面から離間するようにしたことを特徴とする請求項１に記載の定着装置である。

請求項３に係る発明は、前記分離爪５を、前記付勢手段としての板バネ部９ｂを有する分離爪ホルダ９Ａで前記回転軸５ａを介して保持することにより、前記分離爪５が前記回転軸５ａを中心に回動自在となっている分離爪ユニット９を構成し、
該分離爪ユニット９を、前記ブラケット部材６に設けた取り付け部１０に、前記分離爪ホルダ９Ａを介し装着して該ホルダが前記取り付け部１０を中心として回動自在とし、前記板バネ部９ｂにより分離爪５の先端部を、一方の回転体２の表面に接する方向に付勢し、
前記取り付け部１０には、前記一方の回転体２の表面に接する方向への分離爪５先端部の回動を規制するストッパ１０ａを設け、
用紙ジャムが発生し、前記分離爪５がジャム紙によって持ち上げられたときに前記分離爪ユニット９が回動し、前記回転軸５ａに突設した衝合片５ｂが前記ストッパ１０ａに衝合することにより、前記分離爪５の先端部が前記回転体２表面から適宜距離だけ離間した状態に維持されることを特徴とする請求項１または２に記載の定着装置である。

請求項４に係る本発明は、前記分離爪ユニット９では、前記分離爪ホルダ９Ａと共同で前記回転軸５を保持するホルダ１２を設け、コロ１１をこのホルダ１２における分離爪近傍部位に、かつ走行する用紙との接触により回転自在に配備し、
定着工程においては、定着後の用紙の走行を前記コロ１１により案内するようにしたことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の定着装置である。

請求項５に係る発明は、前記排紙ガイド部材４にコロ状のアイドルローラとしての当接部材８ｃを設け、該当接部材が前記一方の回転体２の表面に接触した状態で前記排紙ガイド部材４が前記支点中心４ａを中心に回動するとともに、定着工程においては、前記当接部材８ｃが前記一方の回転体２の表面に接触した状態を維持することを特徴とする１〜４のいずれかに記載の定着装置である。

請求項６に係る本発明は、請求項１〜５のいずれかに記載の定着装置を備え、電子写真方式によりトナー像を形成した用紙を前記定着装置に給送することにより、前記トナー像を定着することを特徴とする画像形成装置である。

請求項１の発明に係る定着装置によれば、ジャム処理後に分離爪を、当接相手の部材（例えば定着ベルト、あるいは定着ローラ）の表面に接触させて通常の定着動作に復帰させる場合において、分離爪が上記当接相手の表面に衝撃的に圧接して、これを損傷させるなどの問題がなく、ジャム処理を簡便・的確に行うことができる。そのうえ、定着装置の構造が簡単で部品点数も少なく、組立コストも安価で済むという効果がある。

請求項２の発明に係る定着装置では、レバー８ａの操作によってストッパ爪部材８を受け部材７から離脱する方向に回動させたときに、ストッパ爪部材８の傾斜部８ｄが受け部材７に接触した状態を保ちながら、押圧部材８ｂによる弾性部材６ａの押圧動作が行われるように構成したから、分離爪５先端部が一方の回転体２の表面から離間する離間動作が円滑、かつ確実に行われる。

請求項３の発明に係る定着装置によれば、巻き付きジャム発生時に分離爪によって定着ベルト等が傷つく問題点をなくすことができる。

請求項４の発明に係る定着装置によれば、用紙が分離爪５に対し摺動することがなくなるだけでなく、コロ１１に対しても摺擦することがないため、用紙上の定着画像に画像乱れが発生することが無くなる。

請求項５の発明に係る定着装置では、排紙ガイド部材４に、所定の機能を有するコロ状のアイドルローラとしての当接部材８ｃを設けたため、排紙ガイド部材４の荷重の殆どを当接部材８ｃと一方の回転体２の表面との接触部で負担することができるから、排紙ガイド部材４の回動操作（ニップ部に対する開放・拘束動作）を安定的に行うことができる。

請求項６の発明に係る画像形成装置は、上記請求項１〜５のいずれかに係る定着装置を備えているから、この画像形成装置によれば、上記定着装置による効果が得られ、結果的に定着装置の使用寿命が向上するとともに、用紙上の定着画像における画像乱れ等の不具合を的確に防止することができる。

以下に、本発明を実施するための最良の形態を図面に基づいて説明する。なお、以下はこの発明の最良の形態の例であって、いわゆる当業者が特許請求の範囲内で、変更・修正をして他の実施形態をなすことは容易であり、以下の説明は特許請求の範囲を限定するものではない。
図１は、本発明に係る画像形成装置の概略構成を示す図である。ここでは、フルカラー複写機を例に挙げて説明する。
画像形成装置１００は、画像形成部３００、給紙部２００、原稿読み取り部４００、原稿搬送部５００からなる。画像形成部３００は、画像形成ユニット３０、露光手段４０、転写手段５０、定着手段（定着装置）６０からなる。
画像形成ユニット３０は、ブラック（Ｋ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）の４色のトナー像をそれぞれ形成する４つのユニットを並列して備える。各画像形成ユニット３０の中央には、それぞれ感光体３１（３１Ｋ、３１Ｃ、３１Ｍ、３１Ｙ）が備えられ、その周囲に、帯電手段、現像手段、クリーニング手段が備えられている。
露光手段４０は、原稿読み取り部４００で読み取ったデータ、又は図示しないＰＣ等外部より送られた画像信号をレーザー光等の光信号に変換し、感光体３１（３１Ｋ〜３１Ｙ）上に静電潜像を形成する。
転写手段５０は、各感光体３１上に形成されたトナー像を順次重ね合わせて保持する中間転写ベルト５１を含んで構成されており、中間転写ベルト５１上に形成されたカラートナー像を記録紙に転写する構成となっている。この他、転写搬送ベルトによって記録紙を搬送し、各感光体３１上に形成されたトナー像を直接記録紙に転写する構成であってもよい。
定着装置６０は、内部にヒータ等を有するローラに張架されたベルトと加圧ローラとから構成されており、両者によって形成されるニップ部にて記録紙上のトナーに熱と圧を加えてトナー像を定着させる。この他、一対のローラ、あるいは一対のベルトを用いるものであってもよい。
画像形成装置１００は、この他に両面反転ユニット７０、排紙トレイ８０等を備える。なお、符号９１ａ〜９１ｄは給紙カセットである。

図２は図１の画像形成装置に配備された、本発明の実施の形態に係る定着装置（分離爪の離間あり）の要部構造を示す断面図であって、定着ベルトに対し排紙ガイド部材を拘束（定着装置のニップ部を拘束）した状態つまり、定着工程を進めるために分離爪先端部を定着ベルトの表面に接触させた状態を示すものである。図３はこの定着装置に係るもので、複数の分離爪５をブラケット部材６に配備した構造を示す斜視図である。図４は、この定着装置に用紙ジャムが発生した場合において、レバー８ａを引き上げたときの動作を説明する断面図である。図５は、図４の動作に引き続く動作を説明する断面図であって、定着ベルトに対し排紙ガイド部材を開放（定着装置のニップ部を開放）して用紙ジャム処理を行うときの状態を示すものである。図６は、図４の用紙ジャム処理終了後、排紙ガイド部材４を上記拘束状態に戻すときの動作を説明する断面図である。

図７は、比較例に係る定着装置（分離爪の離間なし）の要部構成および、用紙ジャム処理時の状態（定着ベルトに対し排紙ガイド部材が開放状態）を示す断面図である。図８は、図７の用紙ジャム処理終了後、排紙ガイド部材４を所定の拘束状態に戻すときの動作を説明する断面図である。

図９は、図２の定着装置（分離爪の離間あり）において、用紙巻き付きジャムが発生したときの分離爪の動作を説明する断面図である。図１０は、図２の定着装置に係るもので、複数の分離爪ユニット９（分離爪ホルダ９Ａに分離爪５を取り付けたもの）をブラケット部材６に装着する要領を説明する斜視図である。図１１は、図１０の分離爪ユニット９の詳細構造を説明する斜視図である。図１２は、図２の定着装置に配備した従動コロ１１の動作を説明する断面図である。

図２の定着装置では、循環走行する定着ベルト２内に定着部材として定着ローラ１と、補助ローラ２ａとを設け、定着ベルト２に対向して加圧部材として加熱ローラ３を配備し、定着ローラ１・加熱ローラ３間で定着ベルト２を加圧することでニップ部を構成している。各ローラ１，２ａ，３は、熱源であるハロゲンヒータを内蔵し、図２の右側から未定着トナー像を担持した、記録媒体としての用紙を搬送し、上記ニップ部でこの用紙を挟持・加熱することにより上記トナー像を定着する構造となっている。

まず、この定着装置の構造について説明する。
図２、図３、図９〜図１１等に示すように、ガイド本体４ｂ、ブラケット部材６、板バネ（弾性部材）６ａ、ストッパ爪部材８、レバー８ａ、押圧部材８ｂ、分離爪ユニット９、取り付け部１０、ストッパ１０ａ、アイドルローラとしての当接部材８ｃ等からなる、回動体ユニットとしての排紙ガイド部材４を定着装置本体に、支軸２１を介して回動自在に設ける。上記ブラケット部材６は、排紙ガイド部材４の支点中心４ａを中心に回動自在とする。すなわち、排紙ガイド部材４を、ジャム処理のために定着ベルト２および加熱ローラ３（これら同士のニップ部）に対し解放・拘束自在に設ける。このように、分離爪５を有する回動体ユニットである排紙ガイド部材４を、定着装置本体に設けられた支軸２１で支持し、この排紙ガイド部材４を、上記支軸２１を中心に回動自在とする。なお、上記ガイド本体４ｂは、定着後の用紙を排紙ローラに向けて案内するためのものである。

上記分離爪ユニット９は、図９（ａ）および図１１に示すように、分離爪５、この分離爪の回転軸５ａ、この回転軸に突設した衝合片５ｂ、分離爪ホルダ９Ａ、板バネ部９ｂ（付勢部材）等により構成する。そして、図９（ａ）および図１０に示すように、上記分離爪ユニット９の複数を、ブラケット部材６に設けられた取付け部１０に挿入し、板バネ部材９ｂで所定の向きに付勢することにより、複数の分離爪５を所定位置に弾性保持するとともに分離爪ユニット９を、回転中心９ａを中心に回動自在とする。さらに、上記分離爪ユニット９では、図１１に示すように、分離爪５の直近位置にコロ１１を回転自在に設けるとともに、上記回転軸５ａの両端部を分離爪ホルダ９Ａおよびホルダ１２により保持する。

上記定着装置の構造について、さらに具体的に説明する。
爪本体８Ａ、レバー８ａおよび押圧部材８ｂを有するストッパ爪部材８を、排出ガイド部材４に対し回動自在に設ける。定着装置本体の適所に、上記爪本体８Ａの受け部材７を配備する。上記ストッパ爪部材８は、これの回動により爪本体８Ａが受け部材７に対し係脱しうるものである。

定着工程では、レバー８ａの操作により爪本体８Ａを受け部材７に係合して、排紙ガイド部材４を所定の姿勢に保持することにより分離爪５の先端部を、ニップ部を形成する一対の回転体のうち一方の回転体である定着ベルト２の表面に当接させ、図２の状態（排紙ガイド部材４によりニップ部を拘束した状態）とする。

上記排紙ガイド部材４にブラケット部材６を取り付け、このブラケット部材６（の取付け部１０）に、分離爪５等を備えてなる分離爪ユニット９を回動自在に取り付ける。分離爪５は、衝合片５ｂを突設した回動軸５ａを中心として、分離爪ホルダ９Ａに対し回動自在とする。上記取り付け部１０はブラケット部材６を構成するものであって、このブラケット部材６に分離爪ユニット９を取り付けるためのものである。

分離爪ホルダ９Ａには、分離爪ユニット９を上記取り付け部１０に取り付けるための係合孔９ａを形成するとともに、板バネ部９ｂを形成し、この板バネ部で分離爪５を定着ベルト２の表面に向けて付勢することにより、分離爪５の先端部を定着ベルト２の表面に当接させる。ブラケット部材６は支点中心４ａに取り付け、該支点中心を中心として回動しうるように構成する。

上記のようにしてブラケット部材６に複数の分離爪５を設ける。このブラケット部材６を、排紙ガイド部材４の支持軸（支点中心）４ａを中心として回動しうるように排紙ガイド部材４に設けるとともに、上記拘束時には分離爪５の先端部が定着ベルト２の表面に接するように付勢する。

また、定着装置本体に受け部材７を、位置を固定して設ける。ストッパ爪部材８を排紙ガイド部材４に設け、上記ストッパ爪部材８を受け部材７に係合させることにより、排紙ガイド部材４が上記ニップ部に対し拘束状態となるように構成する。排紙ガイド部材４の上記拘束状態を解除するためのレバー８ａをストッパ爪部材８と一体に設け、このストッパ爪部材８に押圧部材８ｂを一体に設ける。さらに、ブラケット部材６に弾性部材６ａを設ける。上記のようにこの定着装置では、複数の分離爪５を一つの排紙ガイド部材４に配備したから、部品点数および組立て工数を少なくすることができる。

そして、上記ストッパ爪部材８が解除方向に回動する時に、押圧部材８ｂが板バネ６ａを押すことにより、ブラケット部材６が回動し、このブラケット部材６に設けられた分離爪５の先端が定着ベルト２および加熱ローラ３の表面から離間される構造とする。

また、上記取り付け部１０には定着ベルト２に接する方向への回転を規制するストッパ形状１０ａを設ける。ジャム発生時にジャム紙によって分離爪５が持ち上げられたときに分離爪ユニット９が回動し、ストッパ１０ａの働きによって、分離爪５の先端が定着ベルト２の表面から離間するように構成する。

さらに、分離爪ユニット９では、分離爪ホルダ９Ａと共同で回転軸５を保持するホルダ１２を設け、コロ１１をこのホルダ１２における分離爪近傍部位に、かつ走行する用紙との接触により回転自在に配備する。そして、定着工程においては、定着後の用紙の走行をコロ１１で案内するように構成する。

さらに、排紙ガイド部材４に上記当接部材８ｃを設け、該当接部材が定着ベルト２の表面に接触した状態で排紙ガイド部材４が支点中心４ａを中心に回動するとともに、定着工程においては、上記当接部材８ｃが定着ベルト２の表面に接触した状態を維持するように構成する。

さらにこの定着装置では、図３に示すように、複数の分離爪５がブラケット部材６に配備されている。このブラケット部材６は、排紙ガイド部材４に保持され、その支点中心４ａを中心に回転自在となっており、通常は規定位置に付勢されている。図２において排紙ガイド部材４は、定着装置本体に位置を固定して設けられた受け部材７にストッパ爪部材８が係合することによって拘束状態を保っている。

上記定着装置は、図２に示すように通常状態では分離爪５の先端部は定着ベルト２に摺接していて、トナー像が定着された用紙を分離している。しかしながら、用紙ジャムが発生すると図５に示すように、分離爪５を備えた排紙ガイド部材４を解放してジャム処理（用紙ジャム処理）を行う。この場合、分離爪５や排紙ガイド部材４が定着ベルト２の表面から大きく解放されるので、ジャム処理性が良好になる。

次に、上記定着装置におけるジャム処理の動作について、図面をもとに説明する。
用紙ジャムが発生すると図４に示すようにまず、ストッパ爪部材８と一体に構成されたレバー８ａを引き上げることによって、ストッパ爪部材８を定着装置本体の受け部材７から外す。このときストッパ爪部材８と一体に構成された押圧部材８ｂが、複数の分離爪５を備えたブラケット部材６に一体に構成された弾性部材６ａを押圧する。この働きによりブラケット部材６が分離爪５を定着ベルト２から離す方向に、支点中心４ａを中心として回動することによって、分離爪５の離間が行われる。

この状態で図５に示すように、排紙ガイド部材４が分離爪５と共に定着ベルト２から解放される。そして、この解放状態においてジャム処理が行われる。ジャム処理が済むと図６に示すように、排紙ガイド部材４を所定の拘束状態へ戻すが、このときストッパ爪部材８の傾斜部８ｄが、定着装置本体の受け部材７と接触しながら、ストッパ爪８が回動するとともに、上記当接部材８ｃが定着ベルト２の上側部位に接触する。

そして、ストッパ爪部材８と一体に構成された押圧部材８ｂも同時に移動し、ブラケット部材６に一体に設けられた弾性部材６ａを押圧する。その為、排紙ガイド部材４を拘束状態に戻す時も分離爪５を備えたブラケット部材６の定着ベルト２からの離間が自動的に行われる。レバー８ａの引き上げ操作をさらに継続することで、分離爪５が上記定着ベルト等の当接相手の表面に衝突接触することなく排紙ガイド部材４を図２の状態に戻すことができる。したがって、定着ベルト２等の表面を傷つけることなく、定着工程を再開することが可能となる。

以上のように、この定着装置では、ジャム処理時（等）に排紙ガイド部材４を解放・拘束する際、この排紙ガイド部材が定着ベルト２に対して強制離間する構造となっているため、部品点数も少なく構成され、組立工数も少なく組立コストを低くすることができる。

ここで、仮に上記分離爪５の離間動作が無い場合、どのような問題が発生するのかを図面を用いて説明する。図７は図２の構造から、押圧部材８ｂおよび弾性部材６ａを省略した構造を示しており、この場合、分離爪５の離間動作は生じない。

この図７の構成においても、ジャム処理を行うときには、レバー８ａを押し上げてストッパ爪部材８を受け部材７から外し、排紙ガイド部材４を解放する。このとき、分離爪５は定着ベルト２に接する方向に、図９に示す回転軸５ａを中心に、板バネ部９ｂで付勢されているため、接触相手の定着ベルト２が存在しなくなったことによって、分離爪５は、より食い込む側に回動する。図７の構成では図９に示すストッパ形状１０ａに分離爪５の一部（衝合片５ｂ）が接触するまで回動する。この状態でジャム処理が行われ、ジャム処理が済むと再び排紙ガイド部材４を所定の拘束状態に戻す操作を行うことになるが、図８に示すように分離爪５がより食い込む側に回動したままの状態であるため、定着ベルト２に分離爪５の先端部が突き刺さり、定着ベルト２を傷つけてしまう問題が発生する。

これに対し、図２に示す構造の定着装置によれば、上述のような問題が発生することなく、ジャム処理性を簡便・的確に行うことができる。そのうえ、図２の構造は簡易なもので部品点数も少なく、組立コストも安価に済む定着装置を提供することができる。

図２に示すような、請求項１に係る定着装置によれば、ジャム処理後に分離爪を、当接相手の部材（例えば定着ベルト、あるいは定着ローラの表面）に接触させて通常の定着動作に復帰させる場合において、分離爪が上記定着ベルト等の当接相手の表面に衝撃的に圧接して、これを損傷するなどの問題が発生することなく、ジャム処理性を簡便・的確に行うことができる。そのうえ、図２の構造は簡易なもので部品点数も少なく、組立コストも安価に済む定着装置を提供することができる。

図９は、実際に用紙の巻き付きジャムが発生したときの分離爪５の動作を説明する図である。また図１１は、分離爪５等からなる分離爪ユニット９の構造を示す説明図である。この分離爪ユニット９では、分離爪５は回転軸５ａを中心に回動自在であり、この回転軸５ａを介して分離爪５を保持する分離爪ホルダ９Ａを備えている。この分離爪ホルダ９Ａは弾性に富む金属製のもので、これは分離爪５が回動する上記回転軸５ａとは別の回転中心９ａを有している。また、分離爪５および分離爪ホルダ９を所定位置に弾性保持するための板バネ部（付勢部材）９ｂを備えている。

図１１に示した分離爪ユニット９を、図９（ｂ）および図１０に示すように、ブラケット部材６に設けられた取り付け部１０に挿入すると、分離爪ホルダ９Ａの一部を形成している板バネ部９ｂの働きによって分離爪５は所定位置に弾性保持される。

すなわち、図１０および図１１に示すように、上記回転中心９ａが、分離爪ユニット９を上記取り付け部材６、つまり取付け部１０に取り付けるための係合孔であるのに対し、取り付け部１０を構成する対向片１０Ａ，１０Ａのそれぞれの内面側には、突起１０Ｂが互いに対向して形成されている。したがって、分離爪ユニット９を、取り付け部１０に挿入するとともに、上記係合孔９ａを突起１０Ｂに挿入することで、ピボット軸受と類似した軸受構造を構成することができる。

このように、図９（ａ）〜図１１に示す構造によれば、ネジ等の締結部品を一切使用することなく、取り付け部材６に対する分離爪ユニット９の着脱操作を簡単に行うことができるので、メンテナンス作業が容易で且つ迅速にできるようになる。このような構成とすることにより、巻き付きジャムが発生したときにも、図９に示すように的確なジャム処理を行うことが可能となる。以下、これについて説明する。

巻き付きジャムが発生した場合、図９（ａ）の状態から、定着ベルト２に巻き付いた用紙が分離爪５を押し上げる結果となる。すると、分離爪５を保持している分離爪ホルダ９Ａが回転中心９ａを中心として反時計方向に回動し、図９（ｂ）に示すように、分離爪ユニット９の構成部品であるホルダ１２、分離爪５、衝合片５ｂ等が一体的に、左斜め上方へ移動する。すると、上記衝合片５ｂが取り付け部材１０のストッパ１０ａに衝合し、分離爪５が回転軸５ａを中心に時計方向に回動する。この回動により、分離爪５の先端部が定着ベルト２の表面から離れる方向に移動する。以上の動作が自動的に行われることで、巻き付きジャム発生時に分離爪５によって定着ベルト２等が傷つく上記問題点をなくすことができる。

また、図１１に示すように、上記分離爪ユニット９には、分離爪５の直近、かつ用紙の走行方向後方側に、コロ１１が配備されている。このコロ１１は、回転軸１１ａの両端部がコロホルダ１２で保持されている。すなわちこのホルダ１２は、一側において分離爪ホルダ９Ａとともに、分離爪５の回転軸５ａを保持し、他側においてコロ１１を回転自在に支持している。

上記コロ１１の機能は図１２で明らかなように、定着後の用紙Ｐを案内走行させることにより、定着ベルト２表面から分離した用紙が分離爪５に摺動するのを防ぐものである。この場合、コロ１１は用紙との接触により従動回転するから、コロ１１と用紙との間に相対速度に基づく摺擦は殆ど発生しない。このように、用紙が分離爪５に摺動することがなくなるため、用紙上の定着画像に画像乱れが発生することが無くなる。

なお、本発明の上記実施の形態ではニップ部を、定着部材としての定着ベルト２と、加圧部材としての加熱ローラ３とで形成し、分離爪５を定着ベルト２の表面に接触させた状態で用紙分離を行うように構成されているが、定着部材と加圧部材を、ともにローラとすることもできる。また、定着部材と加圧部材をともに無端ベルトとすることもできるが、この場合、一方の無端ベルトを他方の無端ベルトに圧接させるための加圧ローラが必要である。いずれにしても、分離爪は、定着部材と加圧部材の組み合わせのうち、定着工程において用紙上の溶融トナーが付着しやすくなる方の部材の表面に接触させて用紙を分離するように構成する必要がある。

本発明の上記実施の形態では、定着ベルト２が用紙上のトナー像に圧接することから、用紙が定着ベルト２の表面に付着しやすくなるため、分離爪５を定着ベルト２の表面に接触させるようにしている。したがって、定着ベルトに替えて定着ローラを設けた場合には、分離爪をこの定着ローラ表面に接触させて用紙分離を行うことが必要となる。

また、本発明の上記実施の形態では、定着ローラ２、補助ローラ２ａ、加熱ローラ３の熱源として、ハロゲンヒータに替えて、たとえば特開２００１−２４２７３２号公報や特開２００１−１３８０５号公報に記載されているような、誘導加熱方式による加熱を採用することもできる。この加熱方式によれば、ヒータの高精度な加熱制御が可能になるうえ、
熱効率の高い加熱操作を行うことができ、温度ムラが少なく高い定着信頼性を得ることが可能になる。

さらに、本発明の上記実施の形態では、ハロゲンヒータへの電力供給を商用電源によるものとしているが、これに替えて、補助電源を設け、この補助電源から電力供給を行うことも可能である。補助電源としてはたとえば、特開２００２−１７４９８８号公報に開示されているような、電気２重層コンデンサ（電気化学キャパシタ）を利用するのが好ましい。このような構成によれば、商用電源の限界にとらわれずに定着装置を短時間で立ち上げることができるとともに、電力消費を低減でき、更に温度制御不能時の安全性を確保することができるという利点もある。

定着装置に係る本発明は、シート材（用紙等）を搬送し、かつこのシート材に熱を供給する装置に広く、かつ有効に応用することができる。

本発明に係る画像形成装置の全体構造を概略的に示す説明図である。 図１の画像形成装置に配備された、本発明の実施形態に係る定着装置（分離爪の離間あり）の要部構造を示す断面図である。 図２の定着装置に係るもので、複数の分離爪５をブラケット部材６に配備した構造を示す斜視図である。 図２の定着装置に用紙ジャムが発生した場合において、レバー８ａを引き上げたときの動作を説明する断面図である。 図４の動作に引き続く動作を説明する断面図であって、用紙ジャム処理を行うときの状態を示すものである。 図４の記用紙ジャム処理終了後、排紙ガイド部材４を所定の拘束状態に戻すときの動作を説明する断面図である。 比較例の定着装置（分離爪の離間なし）の要部構成および、用紙ジャム処理時の状態を示す断面図である。 図７の用紙ジャム処理終了後、排紙ガイド部材４を所定の拘束状態に戻すときの動作を説明する断面図である。 図２の定着装置において、用紙巻き付きジャムが発生したときの分離爪の動作を説明する断面図である。 図２の定着装置に係るもので、複数の分離爪ユニット９（分離爪ホルダ９Ａに分離爪５を取り付けたもの）をブラケット部材６に装着する要領を説明する斜視図である。 図１０の分離爪ユニット９の詳細構造を説明する斜視図である。 図２の定着装置に配備した従動コロ１１動作を説明する断面図である。

符号の説明

１ 定着ローラ
２ 定着ベルト
２ａ 補助ローラ
３ 加熱ローラ
４ 排紙ガイド部材
４ａ 支点中心
４ｂ ガイド本体
５ 分離爪
５ａ 回転軸
５ｂ 衝合片
６ ブラケット部材
６ａ 板バネ（弾性部材）
７ 受け部材
８ ストッパ爪部材
８Ａ 爪本体
８ａ レバー
８ｂ 押圧部材
８ｃ 当接部材（アイドルローラ）
８ｄ 傾斜部
９ 分離爪ユニット
９Ａ 分離爪ホルダ
９ａ 係合孔（分離爪ユニットの回動中心）
９ｂ 板バネ部（付勢部材）
１０ 取り付け部
１０Ａ 対向片
１０Ｂ 突起（支持軸）
１０ａ ストッパ
１１ コロ
１１ａ 回転軸
１２ ホルダ
２１ 支軸
６０ 定着装置
Ｐ 用紙

Claims (6)

1. 未定着トナー像を保持した用紙を、互いに対向する一対の回転体同士のニップ部で挟持・加熱することにより、前記トナー像を定着する定着装置において、
   回転軸を中心に回動しうる複数の分離爪と、弾性部材を有するブラケット部材と、レバーおよび押圧部材を有し且つ前記レバーの操作により回動しうるストッパ爪部材とを備えてなる排紙ガイド部材を、定着装置本体に対し回動自在の回動体ユニットとして配備し、
   前記ブラケット部材は、前記排紙ガイド部材に設けた支点中心を中心に回動自在に設け、
   トナー像の定着工程においては、前記レバーの操作で前記排紙ガイド部材を回動させ、定着装置本体に設けた受け部材に前記ストッパ爪部材を係合させることにより、前記排紙ガイド部材を前記ニップ部に接近させるとともに、適宜の付勢手段により前記分離爪の先端部を、前記一対の回転体のうち一方の回転体の表面に付勢接触させ、
   用紙ジャム処理の際、前記レバーの操作によって前記ストッパ爪部材を前記受け部材から離脱する方向に回動させたときに、前記押圧部材が前記弾性部材を押圧することにより前記ブラケット部材が回動し、前記排紙ガイド部材が前記ニップ部から離反して前記ニップ部が解放されるとともに、前記分離爪の先端部が前記一方の回転体の表面から離間するようにしたことを特徴とする定着装置。
2. 前記レバーの操作によって前記ストッパ爪部材を前記受け部材から離脱する方向に回動させたときに、前記ストッパ爪部材の傾斜部が前記受け部材に接触した状態を保ちながら、前記押圧部材による前記弾性部材の押圧動作が行われて前記ブラケット部材が回動し、前記排紙ガイド部材が前記ニップ部から離反して前記ニップ部が解放されるとともに、前記分離爪の先端部が前記一方の回転体の表面から離間するようにしたことを特徴とする請求項１に記載の定着装置。
3. 前記分離爪を、前記付勢手段としての板バネ部を有する分離爪ホルダで前記回転軸を介して保持することにより、前記分離爪が前記回転軸を中心に回動自在となっている分離爪ユニットを構成し、
   該分離爪ユニットを、前記ブラケット部材に設けた取り付け部に、前記分離爪ホルダを介し装着して該ホルダが前記取り付け部を中心として回動自在とし、前記板バネ部により分離爪の先端部を、一方の回転体の表面に接する方向に付勢し、
   前記取り付け部には、前記一方の回転体の表面に接する方向への分離爪先端部の回動を規制するストッパを設け、
   用紙ジャムが発生し、前記分離爪がジャム紙によって持ち上げられたときに前記分離爪ユニットが回動し、前記回転軸に突設した衝合片が前記ストッパに衝合することにより、前記分離爪の先端部が前記回転体表面から適宜距離だけ離間した状態に維持されることを特徴とする請求項１または２に記載の定着装置。
4. 前記分離爪ユニットでは、前記分離爪ホルダと共同で前記回転軸を保持するホルダを設け、コロを前記ホルダにおける分離爪近傍部位に、かつ走行する用紙との接触により回転自在に配備し、
   定着工程においては、定着後の用紙の走行を前記コロにより案内するようにしたことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の定着装置。
5. 前記排紙ガイド部材にコロ状のアイドルローラとしての当接部材を設け、該当接部材が前記一方の回転体の表面に接触した状態で前記排紙ガイド部材が前記支点中心を中心に回動するとともに、定着工程においては、前記当接部材が前記一方の回転体の表面に接触した状態を維持することを特徴とする１〜４のいずれかに記載の定着装置。
6. 請求項１〜５のいずれかに記載の定着装置を備え、電子写真方式によりトナー像を形成した用紙を前記定着装置に給送することにより、前記トナー像を定着することを特徴とする画像形成装置。
   
   

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