JP4452439B2 - シート分離機構および定着装置並びに画像形成装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、分離爪を有するシート分離機構および定着装置並びに画像形成装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
可視像形成のためにトナーを用いる画像形成装置においては、トナー画像を転写紙等の記録シート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。かかる定着装置では、加熱され回転している定着ローラや定着ベルトと、それに圧接に回転している加圧ローラや加圧ベルトと、この圧接部をシートが通過することによって、シート上に担持されたトナーが溶融されシート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圧接部で溶融し、定着ローラと粘着する性質があるため、トナーへのワックス成分付加、定着ローラの表面を離型性の材質で被覆、定着ローラの表面にシリコーンオイルなどの離型材を塗布等の様々な手段を用いて定着ローラと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に付設して、溶融したトナーによって定着ローラに巻き付こうとしている用紙を強制的に定着ローラから分離している。
【０００３】
シート分離機構の分離爪は、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に接触するようにスプリングで加圧されている。爪部の用紙対向面は分離した用紙をそのまま搬送するガイドの形状も兼ねている。
【０００４】
このようなシート分離機構を設けた定着装置においては、排紙部の付近で詰まった用紙が蛇腹状に形成された場合、用紙が分離爪を圧迫し、爪先端が定着ローラ側に押し付けられて、定着ローラに傷が付けてしまう。また、定着ローラの表面が弾性体層で構成されている場合は、分離爪の先端が定着ローラに食い込みその表層を剥ぎ取ってしまうという問題点があった。
【０００５】
そこで、ジャムした用紙が分離爪と接触するとき、用紙の押圧力で分離爪が定着ローラへ食い込まない方向へ移動する機構が多数提案されているが、これらの分離爪保持機構はリンク機構やスプリングなどの部品数増加によって、部品コスト、製造コスト、メンテナンスコストの増加という不具合が発生する。
【０００６】
【特許文献１】
特開平８−２７２２５９号公報
特開平８−２７２２５９号公報では、分離爪の回転軸を溝形状のガイドで支持して、この溝に沿って分離爪の移動を規制し、かつ、回転体に分離爪を付勢するスプリングの付勢力を分離爪の位置決めとして利用して構成の簡略化を図っている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記公報に記載されたシート分離機構は組み付け時にスプリングをセットするまでには分離爪が位置決めされていないため、セット時に分離爪ががたついたりしてスプリングの組み付け性が劣ってしまう。また、小さいスプリングをセットするためにはラジオペンチなどの工具が必要であるため、複数個（一般的に４〜１０個）の分離爪を組み付けるにはそれ相応の組み付け時間が必要であった。さらに、上記公報に記載されたシート分離機構は分離爪が移動したときに回転軸がねじれの状態となると溝と競って分離爪がスムーズに移動しなくなるという不具合が発生することもあった。
【０００８】
本発明は、上記した従来の問題に鑑み、分離爪の組み付けが容易で、部品点数の少ないシート分離機構および定着装置並びに画像形成装置を提供することを課題としている。
【０００９】
上記課題を解決するため、本発明は、回転体表面に爪部が摺接可能な分離爪回転軸の回りを回転可能に装着された分離爪と、前記分離爪回転軸を含み該分離爪を保持するホルダとを有し、該ホルダが装置本体の取り付け部に設けられたホルダ回転軸を中心として分離爪回転軸を所定角度回転可能に装着されるシート分離機構において、前記分離爪回転軸は前記ホルダ回転軸よりも回転体表面近くに配置され、前記ホルダ回転軸は前記回転体中心から分離爪回転軸の方向の延長方向に配置され、前記分離爪回転軸は前記ホルダ回転軸を中心としたホルダの回転によって、回転体表面近くを回転体回転方向上流側位置から回転体回転方向下流側位置に変位可能であり、前記分離爪はバネによって前記分離爪回転軸を中心として爪部が前記回転体表面に摺接する摺接方向への回転力が付勢され、前記装置本体の取り付け部には、基部及び該基部両端の折り曲げ部が設けられ、前記ホルダには分離爪回転軸を回転体回転方向上流側位置に回転付勢する板バネ、前記ホルダ回転軸が嵌合される回転軸穴及びホルダ底部が設けられており、当該ホルダはホルダ回転軸を回転軸穴に挿入して前記取り付け部へ装着されると、ホルダ底部が取り付け部の折り曲げ部に接触し、前記基部に当ることによって付勢される前記板バネの弾性によって分離爪回転軸が回転体回転方向上流側位置に保持され、前記分離爪がジャムしたシートによって回転体の回転方向下流側方向へ押されたとき、前記ホルダが前記ホルダ回転軸を中心として、前記板バネの弾性に抗して回転体の回転方向下流側位置方向へ回転され、前記装置本体には前記ホルダの前記ホルダ回転軸を中心として回転体の回転方向下流側位置方向への回転されたときに前記分離爪に設けられた突起が接触するストッパが設けられ、前記ホルダの前記ホルダ回転軸を中心とした回転体の回転方向下流側位置方向への回転動作に伴う、前記分離爪の突起と前記ストッパとの接触により、分離爪は分離爪回転軸を中心として分離爪の爪部が回転体から離れる方向へ移動されることを特徴とするシート分離機構を提案する。
【００１０】
なお、本発明は、前記板バネが前記ホルダと一体に設けられていると、効果的である。
【００１１】
さらにまた、本発明は、前記ホルダに前記分離爪を前記回転体に接する方向への付勢する弾性部材が一体に設けられていると、効果的である。
また、上記課題を解決するため、本発明は、請求項１ないし４の何れか一項に記載のシート分離機構を用いた定着装置が設けられていることを特徴としている。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１は、本発明に係るシート分離機構を用いた画像形成装置を概略的に示す構成図である。
【００１３】
図１において、像担持体としての感光体１は、図示していない駆動手段によって矢印方向に回転駆動され、この感光体１が回転されるとき、帯電ローラ２によって感光体表面が一様に帯電される。この帯電部分には、レーザーによる光書き込み手段８によって露光されることにより静電潜像が形成され、静電潜像は現像装置によって現像されてトナー像となる。一方、給紙部９では記録媒体としてのシート状の用紙１０が給紙され、用紙１０はレジストローラ１６によって上記トナー像にタイミングに合わせて転写部へ搬送される。転写部では、転写ローラ４の作用によってトナー像が用紙１０へ転写される。
【００１４】
トナー像が転写された用紙１０は、搬送ベルト７を介して定着装置２０へ搬送され、定着装置２０にてトナー像が用紙１０に定着されて永久画像となり、排紙ローラ対１７を介して排紙トレイ１８へ排紙される。また、転写後の感光体１はクリーニング装置５によって残留トナーが清掃され、さらに除電装置６によって残留電荷が除去されて次の画像形成に備えられる。
【００１５】
本発明に係るシート分離機構は、上記定着装置２０に設けられており、図２はシート分離機構を付設した定着装置２０の概略を示す説明図である。
図２において、定着装置２０は定着ローラ２１と、該定着ローラに圧接された加圧ローラ２２を有し、定着ローラ２１は図示していないが、金属性パイプと、その表面に０．１ｍｍ〜３ｍｍ程度のシリコーンゴム層と、そのゴム層の表面に２０μｍ〜２００μｍのＰＦＡチューブが被覆された弾性を有するローラである。この定着ローラ２１には、内部に配置したハロゲンランプ等の熱源（図示せず）を備え、該熱源は図示していない表面温度を検知する温度検知素子の測定結果をもとにオン・オフされて、定着ローラ２１の表面温度が所定の温度域になるように制御されている。
【００１６】
加圧ローラ２２は、図示していないが、金属製パイプと、その表面に１ｍｍ〜５ｍｍ程度のシリコーンゴム層と、そのゴム層の表面に２０μｍ〜２００μｍのＰＦＡチューブが被覆された弾性を有するローラである。この加圧ローラ２２は、定着ローラ２１が図示していない駆動手段によって回転されることによって従動回転される。なお、符号１１，１２は上下ガイド板である。
【００１７】
このように構成された定着装置２０は、定着ローラ２１と加圧ローラ２２との圧接によって形成されるニップ部２３に上記したトナー像を担持した用紙１０が送り込まれて挟持搬送するときに、トナーを熱と圧力によって用紙２０に定着する。この定着時において、ニップ部２３を通過した用紙は、ニップ部２３で溶融したトナーが定着ローラ２１と粘着しようとするため、定着ローラ２１側に巻き付きながら排出される場合がある。定着ローラ２１への用紙の巻き付きは、高温下で定着ローラ２１が傷付かないように作業するため、処理に時間を要する。したがって、定着ローラ２１にはトナーの粘着によって巻き付こうとする用紙１０を分離させる分離爪５０を備えたシート分離機構３０が設けられている。このシート分離機構３０は、一般的なプリンタ等の場合、用紙幅に対応して４ないし１０個程度設けられている。
【００１８】
本実施形態におけるシート分離機構３０は、図２および図３に示すように、分離爪５０を支持するホルダ４０と、該ホルダ４０が組み付けられる装置本体のフレーム１３に設けられた取り付け部としてのブラケット３１とを有している。フレーム１３は、板金部材で作られ、これにブラケット３１が固定されている。ブラケット３１は、図４に示すように、側面から見ると角張ったＣの字を９０度右回転させた左右対称な断面形状に形成される。すなわち、ブラケット３１にはフレーム１３に固定される基部３２と、基部３２の左右両側に設けられた腕部３３と、腕部３３の先端に設けられた折り曲げ部３４とが形成されている。そして、腕部３３にはその内面側に互いに対向し、短軸で構成されたホルダ回転軸３５が設けられている。なお、符号１９はジャム紙により押圧された分離爪５０の移動を規制する分離爪ストッパである。
【００１９】
他方、ホルダ４０は図３および図５に示すように、コの字を９０度右回転させた左右対称な断面形状に形成されたホルダ体４１と、該ホルダ体４１に装着される分離爪５０とを有している。ホルダ体４１は、ＳＵＳ３０１などの板バネ材料で形成され、図５の水平方向に延びる基板部４２と、基板部４２の両側に垂下された側板部４３とを有している。そして、ホルダ体４１は基板部４２の上部に板バネ４４が設けられ、その下部に分離爪５０を所定位置に保持するストッパ４５が設けられている。さらに、側板部４３は図３から明らかなように、左右方向に延び、その図３の右端側には後述する分離爪の回転軸が嵌合される小軸穴が形成されている。また、側板部４３の左端側にはブラケット３１の腕部３３に設けられたホルダ回転軸３５が嵌合される回転軸穴４６が形成されている。
【００２０】
また、分離爪５０は分離爪回転軸５１に固定された爪部５２と突起５３とを有しており，これら部材は耐熱性樹脂（例えば、ＰＰＳ、ＰＥＥＫ）の一体成形によって作ることができる。分離爪５０の分離爪回転軸５１には，両端に軸心が一致した小軸５４が設けられ、この小軸５４が上記したホルダ体４１の脚板部４３に形成された小軸穴に嵌合されている。なお、小軸穴は小軸５４が嵌合された図３では小軸５４と同じ部分になるので、符号を付していない。
なお、図２に示すように、分離爪回転軸５１はホルダ回転軸３５よりも回転体２１表面近くに配置され、ホルダ回転軸３５は回転体２１の中心から分離爪回転軸５１の方向の延長方向に配置されている。
【００２１】
ホルダ４０は、小軸穴への小軸５４の嵌合によりホルダ体４１に分離爪５０が回転可能に装着され、これに分離爪５０の爪部５２が定着ローラ２１に摺接する方向への弾性力を付勢する捩りバネ５５を装着することにより完成する。なお、捩りバネ５５の装着は手間のかかる作業であるが、本発明の場合分離爪５０を画像形成装置に組み込む前に行えるので、その作業性が容易になる。
【００２２】
かくして、分離爪５０を装着したホルダ４０が完成すると、該ホルダ４０を図３に示すように、矢印Ｐ方向からブラケット３１に挿入し、回転軸穴４６にホルダ回転軸３５を嵌合するだけでシート分離機構３０の組み付けが完了する。このとき、ホルダ体４１の側板部４３の底部４７が折り曲げ部３４との接触を保つようにしてホルダ４０をブラケット３１に挿入すると、ホルダ体４１上に設けられた板バネ４４が折り曲がる方向へ弾性変形され、装着後も板バネ４４は弾性変形することになり、その板バネ４４の作用によりホルダ４０がブラケット３１に一体的に保持される。すなわち、ブラケット３１の基部３２と折り曲げ部３４の幅は板バネ４４の先端からホルダ底部４７の幅よりも狭いが、ホルダ体４１の側板部４３の上下方向の幅より大きいため、ホルダ４０をブラケットに挿着すると、板バネ４４の弾性によってホルダ底部４７が折り曲げ部３４に圧接した状態で保持される。また、ホルダ４０の組み付け時において、ホルダ体４１が板バネ材料から作られているので、ホルダ回転軸３５と回転軸穴４６の嵌合も側板部４３が一時的に弾性変形することで容易に嵌合することができる。
【００２３】
このようにして、シート分離機構３０はホルダをアッセンブリ化して装置への組み付けが行われるので、その組み付けがきわめて簡単である。次に、組み付けが完了したシート分離機構３０の作動の態様を図６および図７を用いて説明する。
図６は分離爪回転軸５１が回転体回転方向上流側位置にあり、図７は分離爪回転軸５１が回転体回転方向下流側位置にある。
【００２４】
図６において、排紙ローラ１７を基点として用紙１０がジャムすると、排紙ローラ１７の下流側に設けられた用紙センサ（図示せず）が用紙到着せずを検知するまで定着ローラ２１は回転を続ける。そのため、ジャムした用紙は上下ガイド板１１，１２の間で蛇腹状に詰まっていくと、用紙１０が分離爪５０の底部を上方へ押し上げる。このとき、分離爪５０はホルダ回転軸３５を中心としてホルダ４０が板バネ４４の作用に抗して反時計方向に回転することにより、上ガイド板１１内へ退避する。この段階では、用紙１０が分離爪５０を押す力がホルダ回転軸３５を中心として分離爪５０を移動する力に変換されるので、定着ローラ２１が分離爪５０を押し付けられて傷付くことはない。
【００２５】
さらに用紙が詰まっていくと、図７に示すように、用紙がさらに分離爪５０を押し上げ、分離爪５０は移動量いっぱいに移動する。この状態では、分離爪５０の突起５３が分離爪ストッパ１９と接触し、分離爪５０の爪部５２が定着ローラ２１から離間する方向に移動する。そのため、用紙によって分離爪５０をいくら押し上げられても分離爪５０の爪部５２は定着ローラ２１から離間するため、定着ローラ２１に傷をつけることはない。なお、図７では分離爪５０の爪部５２が完全に定着ローラ２１から離間しているが、完全に離間しなくても定着ローラ２１への食込み力が減少することは明白である。
【００２６】
図８および図９は、本発明の他の実施形態を示す正面および側面説明図であって、本実施形態では捩りバネ５５の代わりにホルダ４０と一体に形成した板バネ５６を用いている。すなわち、分離爪５０を定着ローラ２１へ当接させる付勢力を板バネ５６によって与えるように構成している。
【００２７】
このように構成すると、ホルダ４０においては組み付け時に捩りバネ５５を分離爪５０にセットしなくてもよいため、さらに組立性が容易となる。
以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されず、各種改変することができる。
【００２８】
上記実施形態では、板バネ４４がホルダ体４１と一体に形成したものであるが、製造コスト等は劣るが板バネ４４とホルダ体４１とを別体で形成し、その両者を接着、溶接等で固定したものであってもよい。
【００２９】
また、上記実施形態において回転体を定着ローラで説明したが、回転体は加圧ローラであってもよく、さらに弾性ベルトやフィルムを複数のローラに掛け回したベルト定着装置の任意のローラに巻き掛けた位置に分離爪を配置する装置にも適用することができる。さらには、シート分離機構は分離爪を使用する感光体ドラムや感光体ベルトにも採用可能であることは明白である。
【００３０】
【発明の効果】
請求項１の構成によれば、シート分離機構の組み付け性が大幅に向上し、しかも部品点数も減少するとともに、ジャムしたシートによって分離爪が押されてもホルダが板バネの作用に抗してホルダ回転軸を中心に摺接方向に回転するので、ジャムシートによる分離爪によって回転体表面が傷つくことを防止することができる。
【００３１】
請求項２の構成によれば、板バネがホルダと一体に設けられているので、請求項１に記載した効果がより確実に得られる。
【００３２】
請求項３の構成によれば、ホルダに分離爪を回転体に接する方向への付勢する弾性部材が一体に設けられているので、部品コストの低減、組立性の容易化が可能にすることができる。
【００３３】
請求項４の構成によれば、請求項１ないし３の何れか一項に記載されたシート分離機構を用いるので、製造コストが低減された定着装置を提供することができる。
請求項５の構成によれば、請求項４に記載された定着装置を用いるので、製造コストが低減された画像形成装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明が適用される画像形成装置を概略的に示す構成図である。
【図２】本発明に係るシート分離機構を用いた定着装置の説明図である。
【図３】図２に示すシート分離機構の正面説明図である。
【図４】図２に示すシート分離機構のブラケットの側面説明図である。
【図５】図２に示すシート分離機構のホルダの側面説明図である。
【図６】本発明に係るシート分離機構を用いた定着装置のジャム発生時を示す説明図である。
【図７】図６のジャムがさらに進行した状態を示す説明図である。
【図８】本発明の他の実施形態を示すシート分離機構の正面説明図である。
【図９】図８のシート分離機構の側面説明図である。
【符号の説明】
１０ 用紙
２０ 定着装置
２１ 定着ローラ
３０ シート分離機構
３１ ブラケット
４０ ホルダ
４１ ホルダ体
４４ 板バネ
５０ 分離爪
５５ 捩りバネ
５６ 分離爪用板バネ
【発明の属する技術分野】
本発明は、分離爪を有するシート分離機構および定着装置並びに画像形成装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
可視像形成のためにトナーを用いる画像形成装置においては、トナー画像を転写紙等の記録シート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。かかる定着装置では、加熱され回転している定着ローラや定着ベルトと、それに圧接に回転している加圧ローラや加圧ベルトと、この圧接部をシートが通過することによって、シート上に担持されたトナーが溶融されシート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圧接部で溶融し、定着ローラと粘着する性質があるため、トナーへのワックス成分付加、定着ローラの表面を離型性の材質で被覆、定着ローラの表面にシリコーンオイルなどの離型材を塗布等の様々な手段を用いて定着ローラと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に付設して、溶融したトナーによって定着ローラに巻き付こうとしている用紙を強制的に定着ローラから分離している。
【０００３】
シート分離機構の分離爪は、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に接触するようにスプリングで加圧されている。爪部の用紙対向面は分離した用紙をそのまま搬送するガイドの形状も兼ねている。
【０００４】
このようなシート分離機構を設けた定着装置においては、排紙部の付近で詰まった用紙が蛇腹状に形成された場合、用紙が分離爪を圧迫し、爪先端が定着ローラ側に押し付けられて、定着ローラに傷が付けてしまう。また、定着ローラの表面が弾性体層で構成されている場合は、分離爪の先端が定着ローラに食い込みその表層を剥ぎ取ってしまうという問題点があった。
【０００５】
そこで、ジャムした用紙が分離爪と接触するとき、用紙の押圧力で分離爪が定着ローラへ食い込まない方向へ移動する機構が多数提案されているが、これらの分離爪保持機構はリンク機構やスプリングなどの部品数増加によって、部品コスト、製造コスト、メンテナンスコストの増加という不具合が発生する。
【０００６】
【特許文献１】
特開平８−２７２２５９号公報
特開平８−２７２２５９号公報では、分離爪の回転軸を溝形状のガイドで支持して、この溝に沿って分離爪の移動を規制し、かつ、回転体に分離爪を付勢するスプリングの付勢力を分離爪の位置決めとして利用して構成の簡略化を図っている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記公報に記載されたシート分離機構は組み付け時にスプリングをセットするまでには分離爪が位置決めされていないため、セット時に分離爪ががたついたりしてスプリングの組み付け性が劣ってしまう。また、小さいスプリングをセットするためにはラジオペンチなどの工具が必要であるため、複数個（一般的に４〜１０個）の分離爪を組み付けるにはそれ相応の組み付け時間が必要であった。さらに、上記公報に記載されたシート分離機構は分離爪が移動したときに回転軸がねじれの状態となると溝と競って分離爪がスムーズに移動しなくなるという不具合が発生することもあった。
【０００８】
本発明は、上記した従来の問題に鑑み、分離爪の組み付けが容易で、部品点数の少ないシート分離機構および定着装置並びに画像形成装置を提供することを課題としている。
【０００９】
上記課題を解決するため、本発明は、回転体表面に爪部が摺接可能な分離爪回転軸の回りを回転可能に装着された分離爪と、前記分離爪回転軸を含み該分離爪を保持するホルダとを有し、該ホルダが装置本体の取り付け部に設けられたホルダ回転軸を中心として分離爪回転軸を所定角度回転可能に装着されるシート分離機構において、前記分離爪回転軸は前記ホルダ回転軸よりも回転体表面近くに配置され、前記ホルダ回転軸は前記回転体中心から分離爪回転軸の方向の延長方向に配置され、前記分離爪回転軸は前記ホルダ回転軸を中心としたホルダの回転によって、回転体表面近くを回転体回転方向上流側位置から回転体回転方向下流側位置に変位可能であり、前記分離爪はバネによって前記分離爪回転軸を中心として爪部が前記回転体表面に摺接する摺接方向への回転力が付勢され、前記装置本体の取り付け部には、基部及び該基部両端の折り曲げ部が設けられ、前記ホルダには分離爪回転軸を回転体回転方向上流側位置に回転付勢する板バネ、前記ホルダ回転軸が嵌合される回転軸穴及びホルダ底部が設けられており、当該ホルダはホルダ回転軸を回転軸穴に挿入して前記取り付け部へ装着されると、ホルダ底部が取り付け部の折り曲げ部に接触し、前記基部に当ることによって付勢される前記板バネの弾性によって分離爪回転軸が回転体回転方向上流側位置に保持され、前記分離爪がジャムしたシートによって回転体の回転方向下流側方向へ押されたとき、前記ホルダが前記ホルダ回転軸を中心として、前記板バネの弾性に抗して回転体の回転方向下流側位置方向へ回転され、前記装置本体には前記ホルダの前記ホルダ回転軸を中心として回転体の回転方向下流側位置方向への回転されたときに前記分離爪に設けられた突起が接触するストッパが設けられ、前記ホルダの前記ホルダ回転軸を中心とした回転体の回転方向下流側位置方向への回転動作に伴う、前記分離爪の突起と前記ストッパとの接触により、分離爪は分離爪回転軸を中心として分離爪の爪部が回転体から離れる方向へ移動されることを特徴とするシート分離機構を提案する。
【００１０】
なお、本発明は、前記板バネが前記ホルダと一体に設けられていると、効果的である。
【００１１】
さらにまた、本発明は、前記ホルダに前記分離爪を前記回転体に接する方向への付勢する弾性部材が一体に設けられていると、効果的である。
また、上記課題を解決するため、本発明は、請求項１ないし４の何れか一項に記載のシート分離機構を用いた定着装置が設けられていることを特徴としている。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１は、本発明に係るシート分離機構を用いた画像形成装置を概略的に示す構成図である。
【００１３】
図１において、像担持体としての感光体１は、図示していない駆動手段によって矢印方向に回転駆動され、この感光体１が回転されるとき、帯電ローラ２によって感光体表面が一様に帯電される。この帯電部分には、レーザーによる光書き込み手段８によって露光されることにより静電潜像が形成され、静電潜像は現像装置によって現像されてトナー像となる。一方、給紙部９では記録媒体としてのシート状の用紙１０が給紙され、用紙１０はレジストローラ１６によって上記トナー像にタイミングに合わせて転写部へ搬送される。転写部では、転写ローラ４の作用によってトナー像が用紙１０へ転写される。
【００１４】
トナー像が転写された用紙１０は、搬送ベルト７を介して定着装置２０へ搬送され、定着装置２０にてトナー像が用紙１０に定着されて永久画像となり、排紙ローラ対１７を介して排紙トレイ１８へ排紙される。また、転写後の感光体１はクリーニング装置５によって残留トナーが清掃され、さらに除電装置６によって残留電荷が除去されて次の画像形成に備えられる。
【００１５】
本発明に係るシート分離機構は、上記定着装置２０に設けられており、図２はシート分離機構を付設した定着装置２０の概略を示す説明図である。
図２において、定着装置２０は定着ローラ２１と、該定着ローラに圧接された加圧ローラ２２を有し、定着ローラ２１は図示していないが、金属性パイプと、その表面に０．１ｍｍ〜３ｍｍ程度のシリコーンゴム層と、そのゴム層の表面に２０μｍ〜２００μｍのＰＦＡチューブが被覆された弾性を有するローラである。この定着ローラ２１には、内部に配置したハロゲンランプ等の熱源（図示せず）を備え、該熱源は図示していない表面温度を検知する温度検知素子の測定結果をもとにオン・オフされて、定着ローラ２１の表面温度が所定の温度域になるように制御されている。
【００１６】
加圧ローラ２２は、図示していないが、金属製パイプと、その表面に１ｍｍ〜５ｍｍ程度のシリコーンゴム層と、そのゴム層の表面に２０μｍ〜２００μｍのＰＦＡチューブが被覆された弾性を有するローラである。この加圧ローラ２２は、定着ローラ２１が図示していない駆動手段によって回転されることによって従動回転される。なお、符号１１，１２は上下ガイド板である。
【００１７】
このように構成された定着装置２０は、定着ローラ２１と加圧ローラ２２との圧接によって形成されるニップ部２３に上記したトナー像を担持した用紙１０が送り込まれて挟持搬送するときに、トナーを熱と圧力によって用紙２０に定着する。この定着時において、ニップ部２３を通過した用紙は、ニップ部２３で溶融したトナーが定着ローラ２１と粘着しようとするため、定着ローラ２１側に巻き付きながら排出される場合がある。定着ローラ２１への用紙の巻き付きは、高温下で定着ローラ２１が傷付かないように作業するため、処理に時間を要する。したがって、定着ローラ２１にはトナーの粘着によって巻き付こうとする用紙１０を分離させる分離爪５０を備えたシート分離機構３０が設けられている。このシート分離機構３０は、一般的なプリンタ等の場合、用紙幅に対応して４ないし１０個程度設けられている。
【００１８】
本実施形態におけるシート分離機構３０は、図２および図３に示すように、分離爪５０を支持するホルダ４０と、該ホルダ４０が組み付けられる装置本体のフレーム１３に設けられた取り付け部としてのブラケット３１とを有している。フレーム１３は、板金部材で作られ、これにブラケット３１が固定されている。ブラケット３１は、図４に示すように、側面から見ると角張ったＣの字を９０度右回転させた左右対称な断面形状に形成される。すなわち、ブラケット３１にはフレーム１３に固定される基部３２と、基部３２の左右両側に設けられた腕部３３と、腕部３３の先端に設けられた折り曲げ部３４とが形成されている。そして、腕部３３にはその内面側に互いに対向し、短軸で構成されたホルダ回転軸３５が設けられている。なお、符号１９はジャム紙により押圧された分離爪５０の移動を規制する分離爪ストッパである。
【００１９】
他方、ホルダ４０は図３および図５に示すように、コの字を９０度右回転させた左右対称な断面形状に形成されたホルダ体４１と、該ホルダ体４１に装着される分離爪５０とを有している。ホルダ体４１は、ＳＵＳ３０１などの板バネ材料で形成され、図５の水平方向に延びる基板部４２と、基板部４２の両側に垂下された側板部４３とを有している。そして、ホルダ体４１は基板部４２の上部に板バネ４４が設けられ、その下部に分離爪５０を所定位置に保持するストッパ４５が設けられている。さらに、側板部４３は図３から明らかなように、左右方向に延び、その図３の右端側には後述する分離爪の回転軸が嵌合される小軸穴が形成されている。また、側板部４３の左端側にはブラケット３１の腕部３３に設けられたホルダ回転軸３５が嵌合される回転軸穴４６が形成されている。
【００２０】
また、分離爪５０は分離爪回転軸５１に固定された爪部５２と突起５３とを有しており，これら部材は耐熱性樹脂（例えば、ＰＰＳ、ＰＥＥＫ）の一体成形によって作ることができる。分離爪５０の分離爪回転軸５１には，両端に軸心が一致した小軸５４が設けられ、この小軸５４が上記したホルダ体４１の脚板部４３に形成された小軸穴に嵌合されている。なお、小軸穴は小軸５４が嵌合された図３では小軸５４と同じ部分になるので、符号を付していない。
なお、図２に示すように、分離爪回転軸５１はホルダ回転軸３５よりも回転体２１表面近くに配置され、ホルダ回転軸３５は回転体２１の中心から分離爪回転軸５１の方向の延長方向に配置されている。
【００２１】
ホルダ４０は、小軸穴への小軸５４の嵌合によりホルダ体４１に分離爪５０が回転可能に装着され、これに分離爪５０の爪部５２が定着ローラ２１に摺接する方向への弾性力を付勢する捩りバネ５５を装着することにより完成する。なお、捩りバネ５５の装着は手間のかかる作業であるが、本発明の場合分離爪５０を画像形成装置に組み込む前に行えるので、その作業性が容易になる。
【００２２】
かくして、分離爪５０を装着したホルダ４０が完成すると、該ホルダ４０を図３に示すように、矢印Ｐ方向からブラケット３１に挿入し、回転軸穴４６にホルダ回転軸３５を嵌合するだけでシート分離機構３０の組み付けが完了する。このとき、ホルダ体４１の側板部４３の底部４７が折り曲げ部３４との接触を保つようにしてホルダ４０をブラケット３１に挿入すると、ホルダ体４１上に設けられた板バネ４４が折り曲がる方向へ弾性変形され、装着後も板バネ４４は弾性変形することになり、その板バネ４４の作用によりホルダ４０がブラケット３１に一体的に保持される。すなわち、ブラケット３１の基部３２と折り曲げ部３４の幅は板バネ４４の先端からホルダ底部４７の幅よりも狭いが、ホルダ体４１の側板部４３の上下方向の幅より大きいため、ホルダ４０をブラケットに挿着すると、板バネ４４の弾性によってホルダ底部４７が折り曲げ部３４に圧接した状態で保持される。また、ホルダ４０の組み付け時において、ホルダ体４１が板バネ材料から作られているので、ホルダ回転軸３５と回転軸穴４６の嵌合も側板部４３が一時的に弾性変形することで容易に嵌合することができる。
【００２３】
このようにして、シート分離機構３０はホルダをアッセンブリ化して装置への組み付けが行われるので、その組み付けがきわめて簡単である。次に、組み付けが完了したシート分離機構３０の作動の態様を図６および図７を用いて説明する。
図６は分離爪回転軸５１が回転体回転方向上流側位置にあり、図７は分離爪回転軸５１が回転体回転方向下流側位置にある。
【００２４】
図６において、排紙ローラ１７を基点として用紙１０がジャムすると、排紙ローラ１７の下流側に設けられた用紙センサ（図示せず）が用紙到着せずを検知するまで定着ローラ２１は回転を続ける。そのため、ジャムした用紙は上下ガイド板１１，１２の間で蛇腹状に詰まっていくと、用紙１０が分離爪５０の底部を上方へ押し上げる。このとき、分離爪５０はホルダ回転軸３５を中心としてホルダ４０が板バネ４４の作用に抗して反時計方向に回転することにより、上ガイド板１１内へ退避する。この段階では、用紙１０が分離爪５０を押す力がホルダ回転軸３５を中心として分離爪５０を移動する力に変換されるので、定着ローラ２１が分離爪５０を押し付けられて傷付くことはない。
【００２５】
さらに用紙が詰まっていくと、図７に示すように、用紙がさらに分離爪５０を押し上げ、分離爪５０は移動量いっぱいに移動する。この状態では、分離爪５０の突起５３が分離爪ストッパ１９と接触し、分離爪５０の爪部５２が定着ローラ２１から離間する方向に移動する。そのため、用紙によって分離爪５０をいくら押し上げられても分離爪５０の爪部５２は定着ローラ２１から離間するため、定着ローラ２１に傷をつけることはない。なお、図７では分離爪５０の爪部５２が完全に定着ローラ２１から離間しているが、完全に離間しなくても定着ローラ２１への食込み力が減少することは明白である。
【００２６】
図８および図９は、本発明の他の実施形態を示す正面および側面説明図であって、本実施形態では捩りバネ５５の代わりにホルダ４０と一体に形成した板バネ５６を用いている。すなわち、分離爪５０を定着ローラ２１へ当接させる付勢力を板バネ５６によって与えるように構成している。
【００２７】
このように構成すると、ホルダ４０においては組み付け時に捩りバネ５５を分離爪５０にセットしなくてもよいため、さらに組立性が容易となる。
以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されず、各種改変することができる。
【００２８】
上記実施形態では、板バネ４４がホルダ体４１と一体に形成したものであるが、製造コスト等は劣るが板バネ４４とホルダ体４１とを別体で形成し、その両者を接着、溶接等で固定したものであってもよい。
【００２９】
また、上記実施形態において回転体を定着ローラで説明したが、回転体は加圧ローラであってもよく、さらに弾性ベルトやフィルムを複数のローラに掛け回したベルト定着装置の任意のローラに巻き掛けた位置に分離爪を配置する装置にも適用することができる。さらには、シート分離機構は分離爪を使用する感光体ドラムや感光体ベルトにも採用可能であることは明白である。
【００３０】
【発明の効果】
請求項１の構成によれば、シート分離機構の組み付け性が大幅に向上し、しかも部品点数も減少するとともに、ジャムしたシートによって分離爪が押されてもホルダが板バネの作用に抗してホルダ回転軸を中心に摺接方向に回転するので、ジャムシートによる分離爪によって回転体表面が傷つくことを防止することができる。
【００３１】
請求項２の構成によれば、板バネがホルダと一体に設けられているので、請求項１に記載した効果がより確実に得られる。
【００３２】
請求項３の構成によれば、ホルダに分離爪を回転体に接する方向への付勢する弾性部材が一体に設けられているので、部品コストの低減、組立性の容易化が可能にすることができる。
【００３３】
請求項４の構成によれば、請求項１ないし３の何れか一項に記載されたシート分離機構を用いるので、製造コストが低減された定着装置を提供することができる。
請求項５の構成によれば、請求項４に記載された定着装置を用いるので、製造コストが低減された画像形成装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明が適用される画像形成装置を概略的に示す構成図である。
【図２】本発明に係るシート分離機構を用いた定着装置の説明図である。
【図３】図２に示すシート分離機構の正面説明図である。
【図４】図２に示すシート分離機構のブラケットの側面説明図である。
【図５】図２に示すシート分離機構のホルダの側面説明図である。
【図６】本発明に係るシート分離機構を用いた定着装置のジャム発生時を示す説明図である。
【図７】図６のジャムがさらに進行した状態を示す説明図である。
【図８】本発明の他の実施形態を示すシート分離機構の正面説明図である。
【図９】図８のシート分離機構の側面説明図である。
【符号の説明】
１０ 用紙
２０ 定着装置
２１ 定着ローラ
３０ シート分離機構
３１ ブラケット
４０ ホルダ
４１ ホルダ体
４４ 板バネ
５０ 分離爪
５５ 捩りバネ
５６ 分離爪用板バネ
Claims (5)
- 回転体表面に爪部が摺接可能な分離爪回転軸の回りを回転可能に装着された分離爪と、前記分離爪回転軸を含み該分離爪を保持するホルダとを有し、該ホルダが装置本体の取り付け部に設けられたホルダ回転軸を中心として分離爪回転軸を所定角度回転可能に装着されるシート分離機構において、
前記分離爪回転軸は前記ホルダ回転軸よりも回転体表面近くに配置され、
前記ホルダ回転軸は前記回転体中心から分離爪回転軸の方向の延長方向に配置され、
前記分離爪回転軸は前記ホルダ回転軸を中心としたホルダの回転によって、回転体表面近くを回転体回転方向上流側位置から回転体回転方向下流側位置に変位可能であり、
前記分離爪はバネによって前記分離爪回転軸を中心として爪部が前記回転体表面に摺接する摺接方向への回転力が付勢され、
前記装置本体の取り付け部には、基部及び該基部両端の折り曲げ部が設けられ、
前記ホルダには分離爪回転軸を回転体回転方向上流側位置に回転付勢する板バネ、前記ホルダ回転軸が嵌合される回転軸穴及びホルダ底部が設けられており、
当該ホルダはホルダ回転軸を回転軸穴に挿入して前記取り付け部へ装着されると、ホルダ底部が取り付け部の折り曲げ部に接触し、前記基部に当ることによって付勢される前記板バネの弾性によって分離爪回転軸が回転体回転方向上流側位置に保持され、
前記分離爪がジャムしたシートによって回転体の回転方向下流側方向へ押されたとき、前記ホルダが前記ホルダ回転軸を中心として、前記板バネの弾性に抗して回転体の回転方向下流側位置方向へ回転され、
前記装置本体には前記ホルダの前記ホルダ回転軸を中心として回転体の回転方向下流側位置方向への回転されたときに前記分離爪に設けられた突起が接触するストッパが設けられ、
前記ホルダの前記ホルダ回転軸を中心とした回転体の回転方向下流側位置方向への回転動作に伴う、前記分離爪の突起と前記ストッパとの接触により、分離爪は分離爪回転軸を中心として分離爪の爪部が回転体から離れる方向へ移動される
ことを特徴とするシート分離機構。 - 請求項１に記載のシート分離機構において、前記板バネが前記ホルダと一体に設けられていることを特徴とするシート分離機構。
- 請求項１または２に記載のシート分離機構において、前記ホルダに前記分離爪を前記回転体に接する方向への付勢する弾性部材が一体に設けられていることを特徴とするシート分離機構。
- 請求項１ないし３の何れか一項に記載のシート分離機構を用いることを特徴とする定着装置。
- 請求項４に記載の定着装置を用いることを特徴とする画像形成装置。
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