JP4715619B2 - 定着器及び画像形成装置 - Google Patents

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Description

本発明は、記録媒体上のトナー像を定着する定着装置を備えた画像形成装置に関する。
複写機、プリンタ等の画像形成装置では、感光体などの像担持体表面に静電潜像を形成し、この静電潜像を現像装置で可視化してトナー像を形成する。そして、トナー像を用紙などの記録媒体に転写した後、記録媒体上のトナー像を定着装置によって加熱及び加圧して定着することによって画像を形成する。
定着装置は、内部にヒーターを内蔵した加熱ローラと、この加熱ローラに記録媒体を圧接させる加圧ローラとを備えている。そして、加熱ローラと加圧ローラとの間(定着部)にトナー像が形成された記録媒体を通過させ、トナー像を加熱及び加圧することにより溶融して記録媒体上に定着させる。
このような定着装置には、通常、用紙排出口の近傍に、用紙の有無を検知するアクチュエーターが設けられている(特許文献1参照)。このアクチュエーターに、定着部を通過する記録媒体の先端が当接すると、アクチュエーターが回動し、アクチュエーターの回動を検知するセンサによって、定着装置内に記録媒体が存在しているか否かが検知される。
ところで、定着装置内で記録媒体がジャムすると、アクチュエーターの上方に設けられた定着カバーを開いて、ジャムした記録媒体を取り除く必要性が発生する。特許文献1の画像形成装置では、定着カバーを開いたとき、アクチュエーターは用紙排出口の近傍に位置したままとなる。このため、定着部からジャムした用紙を定着カバー側に引き抜こうとすると、アクチュエーターの先端に記録媒体から軸力が作用し、アクチュエーターが破損してしまう恐れがある。
特開2002−82562号公報
本発明は、定着器内でジャムした記録媒体を用紙ガイド側に引き抜いても、記録媒体によって用紙検出片を破損させないことを課題とする。
請求項1に記載の本発明は、記録媒体上のトナー像を定着すると共にトナー像が定着された記録媒体を画像形成装置の用紙排出部へ排出する定着器において、前記定着器に開放可能に設けられ、閉じた状態で前記記録媒体を前記用紙排出部に向けて案内するとともに、開放時に前記記録媒体が搬送される搬送経路の一部を開放する用紙ガイドと、前記用紙ガイドと異なる位置で前記定着器に設けられ、前記記録媒体に押されて前記搬送経路から退避する用紙検出片と、前記用紙ガイドに設けられ、前記用紙ガイドの開放時に前記用紙ガイドと共に前記用紙検出片を回動させる案内部と、を有して構成されていることを特徴としている。
請求項1の発明によれば、用紙ガイドを開放させたとき、用紙検出には用紙ガイドに設けられた案内部が当接し、用紙ガイドと共に回動する。つまり、用紙ガイドを開放しても、用紙検出片が定着器の用紙排出口に残らないので、用紙排出口は開放された状態になる。このため、定着器内でジャムした記録媒体を引き出す際に、記録媒体が用紙検出片に当たらないので、用紙検出片の破損の恐れがない。
請求項2に記載の本発明は、前記用紙検出片はシャフトに連結されるとともに、前記シャフトが前記定着器に回動可能に支持され、前記シャフトには半径方向に板片が突設され、前記板片を検知することで前記用紙検出片の揺動を検知することを有して構成されていることを特徴としている。
請求項2の発明によれば、トナー像が定着された記録媒体の先端が用紙検出片に当接すると、用紙検出片に連結されたシャフトが回動する。そして、シャフトに設けられた板片が検知される。このような構成により、例えば、記録媒体の先端が用紙検出片に当接したのが検知されてから、所定時間経過しても用紙検出片が元の位置に戻らないと検知されると、定着器内で記録媒体がジャムしたと判断できる。
請求項3に記載の本発明は、前記用紙検出片を記録媒体搬送方向の上流側に向かって回転するように付勢する付勢部材が設けられ、前記用紙ガイドを開放したときに前記付勢部材を覆うカバーが設けられていることを特徴としている。
請求項3の発明によれば、シャフトを用紙搬送方向の上流側に向かって回転するように付勢する付勢部材は、用紙ガイドを開放させたとき、カバーによって覆われてユーザー側に露出しないようにされている。これにより、例えば、付勢部材として、金属製のコイルバネを用いたとき、記録媒体を引き出そうとしたユーザーが、定着器から発生する熱によって加熱されたコイルバネに直接触れることがない。
請求項に記載の本発明は、前記用紙ガイドは、前記シャフトの回転中心とは異なる回転中心で揺動可能に前記定着器に設けられ、前記用紙ガイドの開放時に前記案内部と前記用紙検出片とが当接し、前記用紙検出片における前記案内部が当接する面は曲面とされていることを特徴としている。
請求項の発明によれば、案内部は用紙検出片の曲面に当接しながら、用紙検出片を回動させる。つまり、案内部と用紙検出片とは回転中心が異なることから、移動軌跡も異なるため、用紙検出片の案内部が当接する面を曲面とすることで、用紙検出片は案内部にスムーズに案内されて、用紙ガイドの開放と共に回動する
請求項に記載の本発明は、前記案内部は、前記用紙ガイドを開放させたとき、前記用紙検出片の先端に当接されることを特徴としている。
請求項の発明によれば、用紙ガイドを開放させると、用紙検出片の先端に案内部が当接するようになっている。つまり、用紙ガイドを開放させたとき、用紙検出片の先端は案内部に覆われてユーザー側に露出しない。このため、ユーザーの手が用紙検出片先端に触れることがないので、用紙検出片の破損が防止される
請求項に記載の本発明は、前記用紙ガイドの内側には、前記用紙ガイドを開放させたとき、前記用紙検出片よりも突出するガイド片が形成されていることを特徴としている。
請求項の発明によれば、用紙ガイドの内側にはガイド片が形成されており、用紙ガイドを開放したとき、ガイド片は用紙検出片よりも突出する。これにより、用紙ガイドを開放させた状態で定着器から記録媒体を引き抜くとき、この記録媒体はガイド片に当接して、直接用紙検出片に当接しない。したがって、記録媒体の引き抜きによって用紙検出片が破損する恐れがない
請求項に記載の本発明は、前記シャフトには、前記用紙ガイドが閉じた状態において前記定着器と当接する当接片が設けられていることを特徴としている。
請求項の発明によれば、シャフトに設けられた当接片が定着器に当接することで、用紙検出片が所定の姿勢に維持される。これにより、付勢部材によって、用紙搬送方向の上流側に向かって付勢されたシャフトは、用紙搬送路に対する角度が正確に規制されるので、用紙ガイドの開放によってシャフトが回転する度に、用紙検出片の位置がずれてしまうことがないので、記録媒体がジャムする等の恐れがない
請求項に記載の本発明は、前記画像形成装置から取り外し可能とされたことを特徴としている。
請求項に記載の本発明は、請求項1〜請求項8のいずれか1項に記載の定着器を有し、前記定着器で記録媒体上のトナー像を定着することを特徴としている。
本発明は上記構成としたので、定着器内でジャムした記録媒体を用紙ガイド側に引き抜いても、記録媒体によって用紙検出片を破損させない
本発明における画像形成装置の実施形態に係る画像形成装置10について説明する。
図1には、本発明の実施形態にかかる画像形成装置10の概略構成が示されている。
画像形成装置10は、各色(イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック)に対応する4個の感光体ドラム12を備えている。それぞれの感光体ドラム12の周囲には、帯電器14が設けられており、帯電器14によって感光体ドラム12は所定の表面電位に帯電される。
また、帯電器14よりも感光体ドラム12の回転方向の下流側には、現像器16が設けられている。現像器16は、光走査装置29から照射された光ビームLBによって感光体ドラム12上に形成された静電潜像にトナーを供給して静電潜像を現像することで、感光体ドラム12上にトナー像を形成する。
各感光体ドラム12が設けられた側方には、転写装置18が配設されている。転写装置18は、一対の搬送ローラ20と、この搬送ローラ20に巻き掛けられた無端状の用紙搬送ベルト22で構成されている。
一方、画像形成装置10の下方には、給紙カセット24が配設されている。給紙カセット24から転写装置18へ用紙Pが供給されると、用紙Pは用紙搬送ベルト22に静電吸着されて搬送され、感光体ドラム12と対向する位置に設けられた転写装置26によって、感光体ドラム12上のトナー像が用紙Pに転写されるようになっている。
各感光体ドラム12に形成されたイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの単色画像は、用紙搬送ベルト22で搬送される用紙P上に重ね合わせて転写される。これにより、用紙Pには多色のトナー像が形成され、用紙搬送方向の上流側に設けられた定着装置28に送られる。
図4に示すように、定着装置28はハウジング30を備えており、ハウジング30の内部には、所定の温度に加熱されるヒートロール32と、このヒートロール32との間で用紙Pを圧接する加圧ロール34とが設けられている。
ヒートロール32は、図示しない駆動モータにより矢印F方向に回転し、この回転により加圧ロール34が従動回転するようになっている。このとき、トナー像が形成された用紙Pが、ヒートロール32と加圧ロール34のニップ部に搬送され、ヒートロール32からの熱と加圧ロール34からの圧力によって、用紙P上のトナーが溶融し、トナー画像が用紙P上に定着する。そして、ヒートロール32及び加圧ロール34の搬送方向下流側に配置された搬送ロール65によって、用紙Pは搬送経路に沿って搬送される。
図2及び図3は、画像形成装置10から取り出した定着装置28が示されている。
図3に示すように、定着装置28のハウジング30の天板30Aには、アクチュエーター36が設けられている。アクチュエーター36は、シャフト38を有している。シャフト38は、用紙搬送方向と直交する方向に沿って配設されており、一方の端部がハウジング30の側壁に、他方の端部がハウジング30の天板30A上に形成された支持凸部40に、回転可能に支持されている。
シャフト38の他方の端部(支持凸部40に支持された側)の近傍には、アーム42が一体に設けられている。アーム42は、長尺略矩形状の板状とされ、長手方向がシャフト38の軸と直交し、シャフト38とアーム42とで略T字状とされている。
アーム42は、後述する用紙ガイド62の回動と共に、シャフト38を中心に回動されるようになっている。図4に示すように、用紙ガイド62が閉じた状態にあるときは、アーム42の先端がヒートロール32と加圧ロール34のニップ部の上方(用紙Pの搬送路上)に所定の距離離間した状態で位置している。このため、ヒートロール32と加圧ロール34のニップ部を通過した用紙Pの先端は、アーム42のヒートロール32及び加圧ロール34側の面(この面を「裏面」とする)に当接する。
アーム42の裏面に用紙Pの先端が当接すると、アーム42はシャフト38を中心に回動する。つまり、アーム42は用紙Pによって上方に押し上げられる。これにより、図7(B)に示すように、アーム42は搬送路44から退避して、用紙Pの裏面がアーム42に当接した状態で、上方向に向かって搬送される。このとき用紙Pの先端によって、後述する用紙ガイド62も上方に押し上げられて、用紙Pは搬送ロール65へ送られ、用紙排出部66(図1参照)へ排出される。
一方、図3及び図9に示すように、アーム42の基部には、切欠46が形成されている。この切欠46には、シャフト38に巻き掛けられたコイルバネ48の一端が掛止されている。コイルバネ48の他端は、ハウジング30の天板30Aに形成された蓋状の係止部50に掛止されており、コイルバネ48によってアーム42は、図の反時計回り(用紙Pの搬送方向上流側)に付勢されている。
また、シャフト38には、矩形状の凸片54が設けられている。図8に示すように、凸片54は、アーム42の先端部がヒートロール32と加圧ロール34のニップ部の上方(図4参照)に位置するとき、天板30Aに当接する位置に設けられている。
これにより、用紙Pの先端によって持ち上げられたアーム42は、用紙Pが通過すると、コイルバネ48の付勢力によって、用紙Pの搬送方向上流側に回動する(図4参照)。このとき、アーム42は、凸片54によってシャフト38の回転が規制されるので、搬送路44上に位置した姿勢が維持される。
ところで、シャフト38のコイルバネ48が巻き掛けられた部分には、コイルバネ48を覆うようにして、カバー52が設けられている。カバー52は、シャフト38のアーム42が形成された側と反対側に設けられている。このため、シャフト38が回転して、アーム42の裏面が上を向いたとき、コイルバネ48はカバー52によって覆われて、表面(ユーザー側)に露出しない構成とされている。
一方、シャフト38の一方の端部(ハウジング30の側壁に支持される側)には、半径方向へ板片56が突設されている。
板片56の下方にはフォトセンサ58が配設されている。フォトセンサ58は、光を出射する投光部58Aと、投光部58Aから出射された光を受光する受光部58Bで構成されており、投光部58Aと受光部58Bで用紙Pの端部を挟むようにして設置されている。そして、投光部58Aから出射された光を受光部58Bで受光したときにオンの状態となり、それ以外はオフの状態となる。
このような構成により、シャフト38が回転して板片56が投光部58Aと受光部58Bの間に位置するとき、フォトセンサ58がオンとなり、シャフト38が回転されたと検知されるようになっている。
つまり、図7(B)に示すように、ヒートロール32と加圧ロール34のニップ部を通過した用紙Pがアーム42に当接してシャフト38が時計回りに回転すると、シャフト38の回転によって板片56がフォトセンサ58をオン状態とし、用紙Pがアーム42に当接したと検知される。
また、用紙Pの後端がアーム42から離れると、図7(A)に示すように、コイルバネ48の付勢力によってシャフト38が反時計回りに回転し、フォトセンサ58がオフ状態となり、アーム42とハウジング30の間の搬送路44を用紙Pの後端が通過したと検知される。
また、フォトセンサ58がオン状態になってから所定時間経過してもフォトセンサ58がオフ状態にならないときは、用紙Pが定着装置28内でジャムしたと判断される。そして、画像形成装置10(図1参照)の本体の図示しないパネルに、用紙Pが定着装置28内でジャムしたことが表示されるようになっている。
ところで、図2及び図3に示すように、アクチュエーター36の上方には、用紙ガイド62が設けられている。用紙ガイド62は、搬送路44(図7(B)参照)を覆うカバー62Bと、カバー62Bの両面から突出するガイド片62Aとを備えている。
カバー62Bは、幅方向(用紙搬送方向)の一方の端部がハウジング30の天板30Aの側壁近傍に形成された軸受部64に回動可能に支持されている。これにより、用紙ガイド62の裏面(アーム42に対向する面)に用紙Pの先端が当接すると、一方の端部(軸受部64に支持された部分、以下「回動支点M」とする)を軸にして回動し、持ち上げられるようになっている。
このような構成により、用紙Pは用紙ガイド62を通過し、搬送ロール65によって用紙排出部66(図1参照)に排出される。
なお、搬送ロール65は正転逆転可能とされており、両面印刷モードのときは、アクチュエーター36が用紙Pの後端を検知すると、搬送ロール65は逆転し、用紙ガイド62の上面を用紙Pが搬送される。そして、片面に画像が形成された用紙Pは、図1の転写装置18の右側に設けられた搬送部68へ送り込まれて、表裏反転されて転写装置18に送り込まれる構成となっている。
一方、図2及び図3に示すように、用紙ガイド62の略中央部には、矩形状の開口部70が形成されている。また、用紙ガイド62の裏面には、開口部70が形成された位置に、案内部72が設けられている。案内部72は、開口部70の幅方向(用紙Pの搬送方向と直交する方向)の両側から立設する立設片74と、この立設片74を連結する連結片76とで、略コ字状とされている。
図4に示すように、用紙ガイド62を閉じた状態のとき、連結片76はアクチュエーター36のアーム42よりも下側に位置している。そして、用紙ガイド62を開放するとき、まず、連結片76は、図5に示すように、アーム42の裏面の基部近傍に当接する。そして、用紙ガイド62を回動支点Mを中心にさらに回動させると、連結片76はアーム42の裏面の曲面に沿って移動しながら、アーム42をシャフト38を中心として回動させる。用紙ガイド62が回動支点Mを中心として略180度回動すると、連結片76はアーム42の裏面の先端部分を支持する。つまり、用紙ガイド62を一杯に開放しても、アーム42には連結片76が当接される構成となっている。これにより、用紙ガイド62を開放すると、アーム42も一緒に回動して、ヒートロール32と加圧ロール34のニップ部が露出する。
ところで、図3に示すように、用紙ガイド62の裏面側に突出しているガイド片62Aの先端は、用紙ガイド62を閉じた状態のとき、連結片76よりも下方に位置している。これにより、図6に示すように、用紙ガイド62を一杯に開放したとき、アーム42よりもガイド片62Aの先端が上に位置するので、ヒートロール32と加圧ロール34のニップ部から、用紙ガイド62を開放した方向に用紙Pを引き抜いたとき、用紙Pはガイド片62Aの先端に当接するようになっている。つまり、引き抜く用紙Pが、アーム42に接触しない構成とされている。
次に、本発明の実施形態の作用について説明する。
用紙ガイド62を、回動支点Mを中心として上側に向かって回動させると、用紙ガイド62に一体に設けられた案内部72の連結片76が、アクチュエーター36のアーム42に当接する。そして、用紙ガイド62の回動に伴ってアーム42が連結片76に案内されて、用紙ガイド62の回動と共に、アーム42がシャフト38を中心に回動し、ヒートロール32と加圧ロール34のニップ部の上方から退避する。
つまり、用紙ガイド62を開放したとき、アーム42がヒートロール32と加圧ロール34のニップ部の上方に残ってしまうことがない。このため、ジャムした用紙Pを引き出すための経路がアーム42によって塞がれないので、引き出そうとする用紙Pがアーム42に当たらない。また、ジャムした用紙Pを、用紙ガイド62を開放した側に引き出しても、アーム42の先端に略垂直方向から当接することはない。したがって、用紙Pをどの方向から引き抜いても、アーム42が破損する恐れがない。
また、コイルバネ48によってアーム42は図4の反時計回りに付勢されており、用紙ガイド62を開放してアーム42を上側に回動させたとき、シャフト38に巻き掛けられたコイルバネ48が、ユーザー側に露出されないようになっている。これにより、用紙Pを引き出そうとしたユーザーが、ヒートロール32から発生する熱によって加熱されたコイルバネ48に直接触れてしまうことがない。
さらに、用紙ガイド62を開放したとき、アーム42の先端には案内部72の連結片76が当接するようになっている。つまり、用紙ガイド62を開放しても、アーム42の先端は連結片76に覆われてユーザー側に露出しない。このため、ユーザーの手がアーム42の先端に触れることがないので、アーム42の先端の破損が防止される。
また、用紙ガイド62の裏面には、案内部72よりも突出した状態でガイド片62Aが突設されているため、ヒートロール32と加圧ロール34のニップ部から引き抜かれる用紙Pは、ガイド片62Aに当接して、直接アーム42に当接しない。したがって、用紙ガイド62を開放させた方向に用紙Pを引き抜いても、アーム42が破損する恐れがない。
さらに、用紙ガイド62が閉じた状態あるとき、シャフト38に設けられた凸片54が、ハウジング30の天板30Aに当接するので、用紙Pの搬送路に対するアーム42の角度が正確に規制される。つまり、用紙ガイド62の開閉によってシャフト38が回転する度に、アーム42の位置がずれてしまうことがないので、例えば、アーム42の位置がヒートロール32と加圧ロール34のニップ部側に寄り過ぎて、用紙Pの先端が当接してもアーム42が移動されずに、用紙Pのジャムが引き起こされてしまう等の心配がない。
また、案内部72とアーム42とは回転中心が異なることから移動軌跡も異なるため、アーム42の案内部72が当接する面を曲面とすることで、アーム42は案内部72にスムーズに案内されて、用紙ガイド62の開放と共に回動する。
なお、本実施形態では、アクチュエーター36のシャフト38に設けられた凸片54が、定着装置28のハウジング30に設けられたフォトセンサ58によって検知されることで、アーム42に用紙Pの先端が当接したと検出される構成で説明したが、用紙Pの先端がアーム42に当接したか否かを検出する手段としては、フォトセンサ58に代えて、光学センサ、磁気センサ、超音波センサ、マイクロスイッチなどを用いることができる。
本発明の実施形態の画像形成装置の概略構成図である。 画像形成装置に搭載される定着装置の、用紙ガイドを閉じた状態を示す斜視図である。 画像形成装置に搭載される定着装置の、用紙ガイドを開放した状態を示す斜視図である。 定着装置の側面断面図である。 定着装置の用紙ガイドを閉じた状態を示す側面断面図である。 定着装置の用紙ガイドを開放した状態を示す側面断面図である。 定着装置の側面断面図であり、(A)は用紙Pがアクチュエーターに当接していない状態を示す図であり、(B)は用紙Pがアクチュエーターに当接した状態を示す図である。 定着装置に搭載されるアクチュエーターと、装置本体に設けられたセンサを示す斜視図である。 アクチュエーターを回動させた状態を示す部分斜視図である。
符号の説明
10 画像形成装置(装置本体)
28 定着装置(定着器)
36 アクチュエーター(用紙検出手段)
38 シャフト(用紙検出手段)
42 アーム(用紙検出手段)
48 コイルバネ(付勢部材)
52 カバー
54 凸片(当接片)
56 板片(用紙検出手段、検知部)
58 フォトセンサ(センサ)
62 用紙ガイド
66 用紙排出部
72 案内部
78 ガイド片

Claims (9)

  1. 記録媒体上のトナー像を定着すると共にトナー像が定着された記録媒体を画像形成装置の用紙排出部へ排出する定着器において、
    前記定着器に開放可能に設けられ、閉じた状態で前記記録媒体を前記用紙排出部に向けて案内するとともに、開放時に前記記録媒体が搬送される搬送経路の一部を開放する用紙ガイドと、
    前記用紙ガイドと異なる位置で前記定着器に設けられ、前記記録媒体に押されて前記搬送経路から退避する用紙検出片と、
    前記用紙ガイドに設けられ、前記用紙ガイドの開放時に前記用紙ガイドと共に前記用紙検出片を回動させる案内部と、
    を有して構成されていることを特徴とする定着器
  2. 前記用紙検出片はシャフトに連結されるとともに、前記シャフトが前記定着器に回動可能に支持され、前記シャフトには半径方向に板片が突設され、前記板片を検知することで前記用紙検出片の揺動を検知することを特徴とする請求項1に記載の定着器
  3. 前記用紙検出片を記録媒体搬送方向の上流側に向かって回転するように付勢する付勢部材が設けられ、前記用紙ガイドを開放したときに前記付勢部材を覆うカバーが設けられていることを特徴とする請求項1又は2に記載の定着器
  4. 前記用紙ガイドは、前記シャフトの回転中心とは異なる回転中心で揺動可能に前記定着器に設けられ、前記用紙ガイドの開放時に前記案内部と前記用紙検出片とが当接し、前記用紙検出片における前記案内部が当接する面は曲面とされていることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の定着器
  5. 前記案内部は、前記用紙ガイドを開放させたとき、前記用紙検出片の先端に当接されることを特徴とする請求項4に記載の定着器
  6. 前記用紙ガイドの内側には、前記用紙ガイドを開放させたとき、前記用紙検出片よりも突出するガイド片が形成されていることを特徴とする請求項〜5のいずれか1項に記載の定着器
  7. 前記シャフトには、前記用紙ガイドが閉じた状態において前記定着器と当接する当接片が設けられていることを特徴とする請求項2〜6のいずれか1項に記載の定着器
  8. 前記画像形成装置から取り外し可能とされたことを特徴とする請求項1〜請求項7のいずれか1項に記載の定着器。
  9. 請求項1〜請求項8のいずれか1項に記載の定着器を有し、前記定着器で記録媒体上の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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