JP5354440B2 - 定着装置及び画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、定着装置及び画像形成装置に関する。

従来、画像形成装置に用いられる定着装置として、通過する記録媒体に熱と圧力とを加える定着部材と、この定着部材に記録媒体が通過するのに応じて移動する移動部材、及びこの移動部材の移動を検知する検知部を有する検出装置と、を有し、この検出装置により記録媒体の通過を検出して例えばジャムが生じたか否か等の判定を行うものが知られている（例えば特許文献１）。

特開平１１−１２５９８３号公報

ところで、近年、画像形成装置を小型化するという要請を受けて、定着部材と検出装置との間の距離が小さくなりつつある。また、印刷の高速化から高温かつ高速で記録媒体を定着部材に通過させる必要がある。水分を含む記録媒体を通過させた場合、記録媒体から大量の水蒸気が発生する。このため、定着部材から近い位置に配置された検出装置の検知部に記録媒体からの水蒸気が導かれ、その水蒸気が結露して検知部が誤作動したり、破壊されたりする不具合が発生するおそれがある。

本発明の目的は、小型化を達成しつつ、記録媒体を検出する検出装置の検知部を保護することができる定着装置及び画像形成装置を提供することにある。

本発明の特徴とするところは、通過する記録媒体に熱と圧力とを加える定着部材と、この定着部材に記録媒体が通過するのに応じて移動する移動部材、及びこの移動部材の移動を検知する検知部を有する検出装置と、を有し、前記移動部材は、記録媒体が前記定着部材を通過する場合に記録媒体より発生する水蒸気が前記検知部に至るのを防止するように移動する定着装置にある。移動部材により検知部へ至ろうとする水蒸気の進入を防止することができるので、検知部を保護することができる。

好適には、前記定着部材を収容する定着装置本体をさらに有し、前記移動部材は、記録媒体が前記定着部材を通過する場合、前記定着装置本体に当るように構成されている。移動部材が定着装置本体に当ることにより定着部材側の隙間を閉鎖することができる。

また、好適には、前記移動部材は、前記定着部材に記録媒体が通過しない場合、前記定着装置本体との間に隙間が形成されるように構成されている。移動部材と定着装置本体との間の隙間を介して空気を流通させ、定着装置本体を冷却することができる。

また、好適には、前記移動部材は、記録媒体が前記定着部材を通過する場合、記録媒体に対峙するように構成されている。移動部材が記録媒体に対峙するので、記録媒体から発生する水蒸気の検知部側への移動を妨げることができる。

また、好適には、前記定着部材は、圧接部を介して圧接しながら回転する一対の定着ロールから構成され、前記移動部材は、記録媒体が前記定着部材を通過する場合、前記接触部に対峙するように構成されている。移動部材が接触部に対峙するので、接触部における記録媒体から発生する水蒸気の検知部側への移動を妨げることができる。

また、好適には、前記検知部は、前記圧接部よりも重力方向で上方に配置されている。検知部が圧接部よりも重力方向で上方に配置される場合には記録媒体からの水蒸気が検知部に入りやすいが、この場合でも移動部材により水蒸気が検知部へ入るのを防止することができる。

また、好適には、前記検知部は、空気が流れる空気通路に設けられている。空気通路を介して流れる空気により検知部が高温、高湿環境になるのを防止することができる。

さらに好適には、前記空気通路は、前記検知部から記録媒体搬送方向下流側に、水蒸気を逃がす開口部を有する。高温、高湿の空気を記録媒体搬送方向下流側の開口部を介して逃がし、検知部が高温、高湿環境になるのを防止することができる。

本発明は、上記定着装置を有する画像形成装置にも適用することができる。

本発明によれば、小型化を達成しつつ、記録媒体を検出する検出装置の検知部を保護することができる定着装置及び画像形成装置を提供することができる。

次に本発明の実施形態について図面に基づいて説明する。
図１は、本発明の実施形態に係る画像形成装置１０の概要を示す。図１に示すように、画像形成装置１０は、画像形成装置本体１２を有し、この画像形成装置本体１２内に像形成手段１４が搭載され、この画像形成装置本体１２の上部に排出部１６が設けられていると共に、この画像形成装置本体１２の下部に給紙ユニット１８が配置されている。

給紙ユニット１８は、被転写材としての記録媒体が収納される給紙カセット２０、給紙カセット２０に積載された記録媒体を引き出すピックアップロール２２、記録媒体を捌きながら送り出すフィードロール２４及びリタードロール２６とが配設されている。このピックアップロール２２、フィードロール２４及びリタードロール２６の回転によって、給紙カセット２０に積載された記録媒体が記録媒体供給路２８に沿ってレジストロール３０に搬送される。

記録媒体供給路２８のレジストロール３０より下流側には、後述する像形成手段１４を構成する感光体３２及び転写装置３４が設けられ、さらに下流には、定着装置４０が設けられている。定着装置４０は、定着部材である加圧ロール３６と加熱ロール３８とを有する。そして、前述したレジストロール３０に搬送された記録媒体は、先端がレジストロール３０に当って一時的に停止し、タイミングをとって感光体３２及び転写装置３４へと送り出される。送り出された記録媒体は、感光体３２及び転写装置３４で現像剤像が転写された後、さらに下流へと搬送され、定着装置４０によって現像剤像が定着された後、排出ロール４２により排出部１６へ排出される。

一方、画像形成装置本体１２の側面（図１の左側面）には、例えば手差しユニット４４が配置されている。この手差しユニット４４より送り出された記録媒体は、給紙ユニット１８より送り出された記録媒体と同様に、レジストロール３０により一時停止され、像形成手段１４により現像剤像が転写され、この転写された現像剤像が定着装置４０により定着された後、排出ロール４２により排出部１６へ排出される。

像形成手段１４は電子写真式のもので、感光体３２と、この感光体を帯電する帯電装置４６と、この帯電装置４６により帯電された感光体３２に、光により潜像を書き込む光書き込み装置４８と、この光書き込み装置４８により形成された感光体の潜像を現像剤（トナー）により可視化する現像装置５０と、所定電流が印加され、現像装置５０による感光体上の現像剤像を記録媒体に転写する転写装置３４と、感光体に残存する現像剤をクリーニングするクリーニング装置５２と、転写装置３４により転写された記録媒体上に定着させる前述の定着装置４０とを有する。光書き込み装置４８は、例えば走査型のレーザ露光装置からなり、後述する第１のプロセスカートリッジ（トナーボックス大容量型プロセスカートリッジ）５４内を横切り、感光体３２に潜像を形成する。尚、本実施形態は、露光装置をレーザ光としたが、これに限定されるものではなく、ＬＥＤを用いたものとしても良い。

これら像形成手段１４の中で、感光体３２、帯電装置４６、現像装置５０、クリーニング装置５２は、一体的にプロセスカートリッジ５４に収納され、一体として交換できるようになっている。このプロセスカートリッジ５４には、クリーニング装置５２から斜め上に向かって伸び、先端部が下側にカーブした把持部５６が設けられている。これによりプロセスカートリッジ５４を画像形成装置本体１２より取り出す場合は把持部５６を握って手前に引き出すことによって、プロセスカートリッジ５４を画像形成装置本体１２より容易に取り出すことが出来る。

次に第１の実施形態に係る定着装置４０について図２乃至図４を用いて詳述する。
図２は、第１の実施形態に係る定着装置４０を示す斜視図である。図３（ａ）は、記録媒体が通過していない状態を示す図２のＡ−Ａ面の断面図であり、図３（ｂ）は、記録媒体が通過している状態を示す図２のＡ−Ａ面の断面図である。図４は検出装置を示す平面図である。

定着装置４０は、樹脂等から構成された定着装置本体５８を有する。この定着装置本体５８に加圧ロール３６と加熱ロール３８とが収容されている。この定着装置本体５８は、加圧ロール３６を支持する加圧ロール側本体６０と、加熱ロール３８を支持する加熱ロール側本体６２とが組み合わせて構成されている。加圧ロール３６の周囲は弾性体から構成され、加圧ロール３６と加熱ロール３８とは、圧接部６４を介して接触している。また、加熱ロール３８内には、例えば２本のランプ６６ａ，６６ｂが配置されており、このランプ６６ａ，６６ｂが点灯することにより加熱ロール３８が加熱される。

加圧ロール側本体６０の記録媒体搬送方向上流側（重力方向下側）には、入口側案内部６８が設けられている。この入口側案内部６８により記録媒体が圧接部６４に向けて案内される。また、加圧ロール側本体６０の記録媒体搬送方向下流側（重力方向上側）には、第１の出口側案内部７０が、加熱ロール側本体６２の記録媒体搬送方向下流側（重力方向上側）には、第２の出口側案内部７２がそれぞれ設けられている。この第１の出口案内部７０と第２の出口側案内部７２とは互いに対向し、この第１の出口案内部７０と第２の出口側案内部７２との間から記録媒体が定着装置４０から出ていくように案内する。

図４にも示すように、検出装置７４は、加熱ロール側本体６２の記録媒体出口側に設けられている。この検出装置７４は、通過する記録媒体により回転移動される移動部材７６と、この移動部材７６の移動を検知する検知部７８とを有する。移動部材７６は、第１の出口側案内部７０に向けて斜め上方に延びる記録媒体接触部８０と、第１の出口側案内部７０の反対側に延びる被検知部８２と、左右に突出した軸部８４ａ，８４ｂを有する。移動部材７６は、この軸部８４ａ，８４ｂを介して加熱ロール側本体６２に回転自在に支持されている。一方の軸部８４ｂの周囲には、例えばコイルばねである付勢部材８６が設けられている。この付勢部材８２は、移動部材７６を加圧ロール側へ付勢している。

被検知部８２は、加熱ロール側本体６２に形成された検知空間８８内に回転自在であるように配置されている。検知部７８は、この検知空間８８に配置されている。また、この検知部７８は、圧接部６４よりも重力方向上側に配置されている。検知部７８は、例えば光学式で、回路部９０と、この回路部９０を介して検知空間８８内で左右両側に設けられた発光部９２及び受光部９４から構成されている。発光部９２には発光素子が設けられ、受光部９４には受光素子が設けられている。図３（ａ）に示すように、記録媒体が通過していない場合は、発光部９２の発光素子と受光部９４を結んだ直線上に被検知部８２があり、発光素子から発した光が受光素子で受けられず、記録媒体が通過していない状態であることが検出される。一方、図３（ｂ）に示すように、記録媒体が通過している場合は、移動部材７６が軸部８４ａ，８４ｂを中心として時計方向に回転し、被検知部８２が発光部９２の発光素子と受光部９４を結んだ直線上から抜け出し、発光素子から発した光が受光素子で受けるようになり、記録媒体が通過している状態であることが検出される。その後、記録媒体が通過し終わると、移動部材７６が付勢部材８６の付勢力により反時計方向に回転して初期位置に戻り、発光部９２の発光素子と受光部９４を結んだ直線上に被検知部８２が入り、発光素子から発した光が受光素子で受けられず、記録媒体が通過し終えたことが検出される。

前述した検知空間８８は、加熱ロール側本体６２の後側（図３（ａ），（ｂ）の右側）に開口された第１の開口部９６と、記録媒体搬送方向下流側（重力方向上側）に開口された第２の開口部９８と、移動部材７６の下部で開口された第３の開口部１００とが形成されている。この実施形態においては、定着装置４０の後側から送風されるようになっており、第１の開口部９６から入った空気が第２の開口部９８から出る空気通路と、第１の開口部９６から入った空気が第３の開口部１００から定着装置本体５８内に導く空気通路とが形成される。この空気通路を介して流れる空気により検知部７８を含めた周囲全体が冷却されると共に、検知部７８に結露しようとする水蒸気が記録媒体搬送方向下流側へ排出される。

前述した移動部材７６には、軸部８４ａ，８４ｂを挟んで記録媒体接触部８０の反対側に開閉部１０２が形成されている。この開閉部１０２は、図３（ａ）に示すように、記録媒体が通過していない場合は、加熱ロール側本体６２から離れて第３の開口部１００を形成するようになっているが、図３（ｂ）に示すように、記録媒体が通過している場合は、加熱ロール側本体６２に当って第３の開口部１００を閉鎖する。記録媒体が通過している場合は、圧接部６４において大量の水蒸気が記録媒体から発生するが、この水蒸気は、開閉部１０２が圧接部６４と検出空間８８との間に位置して連通状態を遮断することにより検出空間８８へ入り込むのを阻止される。また、記録媒体が通過している場合は、記録媒体接触部８０が記録媒体に対峙し、この記録媒体接触部８０によっても水蒸気が検出空間８８へ入り込むのを阻止される。検知部７８に水蒸気が結露すると、回路部９０にイオンマイグレーションが発生するおそれがあるが、検出空間８８へ進入しようとする水蒸気を阻止するので、イオンマイグレーション発生のおそれを少なくすることができる。

次に本発明に係る第２の実施形態について図５を用いて説明する。
図５（ａ）は、記録媒体が通過していない状態における第２の実施形態に係る定着装置を示す断面図であり、図５（ｂ）は、記録媒体が通過している状態における同定着装置の断面図である。
第２の実施形態は、第１の実施形態と比較すると、移動部材７６の構成と検知部７８の配置位置を異にしている。この第２の実施形態においては、移動部材７６は、略中央部で折曲されていると共に、記録媒体接触部８０の先端に開閉部１０２が形成されている。また、検出部８０は、検出空間８８の上部に配置されている。この検出部８０に対応して移動部材７６の被検知部８２が上方に延びている。記録媒体が通過していない場合は、第２の開口部９８が第１の実施形態と比較してより広く開口しており、第１の開口部９６及び第２の開口部９８間の空気通路に大量の空気を流すことができる。記録媒体が通過する場合は、開閉部１０２が加熱ロール側本体６２に当って第２の開口部９８を閉鎖し、移動部材７６が記録媒体及び圧接部６４に対峙し、記録媒体から発生する水蒸気が検知空間８８に入ろうとするのを阻止する。

次に本発明に係る第３の実施形態について図６を用いて説明する。
図６（ａ）は、記録媒体が通過していない状態における第３の実施形態に係る定着装置を示す断面図であり、図６（ｂ）は、記録媒体が通過している状態における同定着装置の断面図である。
第３の実施形態は、第１の実施形態と比較すると、移動部材７６の構成を異にしている。この第３の実施形態においては、移動部材７６は、記録媒体接触部８０の裏面側が第１の開閉部１０２ａを構成すると共に、軸部８４ａ，８４ｂを挟んで記録媒体接触部８０の反対側に開閉部１０２ｂが設けられている。また、ファン１０４が定着装置４０の前面側（図６（ａ），（ｂ）においては左側）に配置されている。さらに加圧ロール側本体６０の上部には第４の開口部１０６が形成されている。記録媒体が通過していない場合は、第１の開口部９６、検出空間８８、第２の開口部９８及び第４の開口部１０６により空気通路が形成され、ファン１０４により空気通路を流れる空気により検知部８０や定着装置本体５８が冷却されるようになっている。一方、記録媒体が通過している場合は、移動部材７６の第１の開閉部１０２ａ及び第２の開閉部１０２ｂが加熱ロール側本体８２に当り、第２の開口部９８及び第３の開口部１００を閉鎖する。記録媒体から発生した水蒸気は、ファン１０４により第４の開口部１０６を介して定着装置４０の外部へ排出される。

次に本発明に係る第４の実施形態について図７を用いて説明する。
図７（ａ）は、記録媒体が通過していない状態における第３の実施形態に係る定着装置を示す断面図であり、図７（ｂ）は、記録媒体が通過している状態における同定着装置の断面図である。
第４の実施形態は、第３の実施形態と比較すると、ファン１０４の配置位置を異にしている。この第４の実施形態においては、ファン１０４は、定着装置４０の後面側（図７（ａ），（ｂ）においては右側）に配置されている。記録媒体が通過していない場合は、第４の開口部１０６、第３の開口部１０２、検出空間８８及び第１の開口部９６により空気通路が形成され、ファン１０４により空気通路を流れる空気により検知部８０や定着装置本体５８が冷却されるようになっている。一方、記録媒体が通過している場合は、移動部材７６の第１の開閉部１０２ａ及び第２の開閉部１０２ｂが加熱ロール側本体８２に当り、第２の開口部９８及び第３の開口部１００を閉鎖する。記録媒体から発生した水蒸気は、ファン１０４により第４の開口部１０６を介して定着装置４０の外部へ排出される。

尚、上記の実施形態においては、定着装置４０は、加圧ロール３６と加熱ロール３８とから構成されているが、本発明は、これに限定されるものではなく、例えば２つの加熱ロールから構成されていたり、加圧ロールの代わりにベルトが用いられたりしているものも含む。

本発明の実施形態に係る画像形成装置を示す側面図である。 本発明の第１の実施形態に係る定着装置を示す斜視図である。 本発明の第１の実施形態に係る定着装置を示し、（ａ）は記録媒体が通過していない状態を示す図２のＡ−Ａ面の断面図、（ｂ）は記録媒体が通過している状態を示す図２のＡ−Ａ面の断面図である。 本発明に係る第１の実施形態に用いた検出装置の平面図である。 本発明の第２の実施形態に係る定着装置を示し、（ａ）は記録媒体が通過していない状態を示す断面図、（ｂ）は記録媒体が通過している状態を示す断面図である。 本発明の第３の実施形態に係る定着装置を示し、（ａ）は記録媒体が通過していない状態を示す断面図、（ｂ）は記録媒体が通過している状態を示す断面図である。 本発明の第４の実施形態に係る定着装置を示し、（ａ）は記録媒体が通過していない状態を示す断面図、（ｂ）は記録媒体が通過している状態を示す断面図である。

符号の説明

１０ 画像形成装置
３６ 加圧ロール
３８ 加熱ロール
４０ 定着装置
５８ 定着装置本体
６０ 加圧ロール側本体
６２ 加熱ロール側本体
６４ 圧接部
７４ 検出装置
７６ 移動部材
７８ 検知部
８０ 接触部
８２ 被検知部
８８ 検知空間
９０ 回路部
９２ 発光部
９４ 受光部
９６ 第１の開口部
９８ 第２の開口部
１００ 第３の開口部
１０２ 開閉部
１０４ ファン
１０６ 第４の開口部

Claims (8)

1. 通過する記録媒体に熱と圧力とを加える定着部材と、
   この定着部材を収容する定着装置本体と、
   前記定着部材に記録媒体が通過するのに応じて移動する移動部材、及びこの移動部材の移動を検知する検知部を有する検出装置と、を有し、
   前記移動部材は、前記定着装置本体と前記検知部の間に配置され、前記定着部材の下流側の搬送路と前記検知部との間であって前記定着部材に記録媒体が通過しない場合に前記定着装置本体との間に隙間が形成されるように移動し、記録媒体が前記定着部材を通過する場合に前記定着装置本体との間の前記隙間を少なくするように移動して、記録媒体より発生する水蒸気が前記検知部に至るのを防止する定着装置。
2. 通過する記録媒体に熱と圧力とを加える定着部材と、
   この定着部材を収容する定着装置本体と、
   前記定着部材に記録媒体が通過するのに応じて移動する移動部材、及びこの移動部材の移動を検知する検知部を有する検出装置と、を有し、
   前記移動部材は、前記定着装置本体と前記検知部の間に配置され、前記定着部材の下流側の搬送路と前記検知部との間であって前記定着部材に記録媒体が通過しない場合に前記定着装置本体との間に隙間が形成されるように移動し、記録媒体が前記定着部材を通過する場合に前記定着装置本体に当るように移動して、記録媒体より発生する水蒸気が前記検知部に至るのを防止する定着装置。
3. 前記移動部材は、記録媒体が前記定着部材を通過する場合、記録媒体に対峙するように構成されている請求項１又は２に記載の定着装置。
4. 前記定着部材は、圧接部を介して圧接しながら回転する一対の定着ロールから構成され、前記移動部材は、記録媒体が前記定着部材を通過する場合、前記圧接部に対峙するように構成されている請求項１乃至３いずれか記載の定着装置。
5. 前記検知部は、前記圧接部よりも重力方向で上方に配置されている請求項４記載の定着装置。
6. 前記検知部は、空気が流れる空気通路に設けられている請求項１乃至５いずれか記載の定着装置。
7. 前記空気通路は、前記検知部から記録媒体搬送方向下流側に、水蒸気を逃がす開口部を有する請求項６記載の定着装置。
8. 請求項１乃至７いずれかに記載した定着装置を有する画像形成装置。

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