JP5427435B2 - 定着装置およびそれを備えた画像形成装置 - Google Patents

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Description

本発明は、定着部材と加圧部材との間に形成されるニップ部において用紙上のトナー像を該用紙に定着させる定着装置、およびそれを備えた画像形成装置に関する。
画像形成装置の定着装置は、一般的に、定着ローラまたは定着ローラに巻回された定着ベルト(定着部材)と、定着部材と当接して該定着部材との間でニップ部を形成する加圧ローラ(加圧部材)とを含み、ニップ部において、搬送されてくる用紙上のトナー像を該用紙上に加熱定着させる。このような定着装置では、定着処理された用紙が定着部材に引っ付いた状態でニップ部から排出される場合があり、その場合、紙詰まり等の不都合が生じる。
そのような不都合を排除するために、例えば特許文献1では、定着処理後に定着部材に引っ付いた用紙を該定着部材から引き剥がすことが可能に構成された分離機構を定着装置に設けている。分離機構は、定着ローラと所定の隙間だけ離間した状態で定着ローラの長手方向に延びる1枚の分離板(分離部材)と、分離板の長手方向に互いに所定の間隔をあけて配置され、分離板に当接する複数のねじ部材とを有している。ねじ部材が回転されると、ねじ部材の分離板に対する当接量が変化して、分離板と定着ローラとの間の隙間の大きさが変化する。つまり、この分離機構では、分離板の複数個所で分離板と定着ローラとの間の隙間を調整することができる。そして、その隙間が所定の大きさに設定されることにより、分離板は、定着ローラに引っ付いた用紙に接触して該用紙を定着ローラから引き剥がすことができる。
特許第3788220号公報
特許文献1の分離板は1枚の板部材から構成されているため、いずれかのねじ部材を回転させて分離板の一部分と定着ローラとの間の隙間の調整を行うと、分離板の他の部分と定着ローラとの間の隙間の大きさが変化してしまう。そして、変化した隙間を所定の大きさとなるように再度調整する必要がある。このように、特許文献1の分離機構では、分離板と定着ローラとの間の隙間の調整に時間を要してしまう。
そこで、本発明は、上記事情に鑑み、定着ローラとの間で形成される隙間の調整が容易な分離機構を有する定着装置、およびそれを備えた画像形成装置を提供することを目的とする。
上記目的を達成するために、本発明に係る定着装置は、定着部材と、前記定着部材と当接して該定着部材との間でニップ部を形成する加圧部材とを有し、前記ニップ部において、搬送されてくる用紙上のトナー像が前記用紙上に加熱定着される定着装置であって、前記用紙の搬送方向における前記定着部材よりも下流側に配置され、定着処理された前記用紙を前記定着部材から引き剥がすことが可能に構成された分離機構を含む。前記定着部材は、前記用紙の搬送方向と直交する方向に設定された複数の領域を有している。前記分離機構は、前記直交方向に隣り合って配列され、前記定着部材の前記複数の領域とそれぞれ所定の隙間だけ離間した状態で前記複数の領域に対向して配置された複数の分離部材と、前記複数の分離部材を前記定着部材の前記複数の領域に対してそれぞれ別個に移動させることで前記隙間を調整することが可能な複数の隙間調整部材と、前記分離部材がそれぞれ取り付けられ、当該分離部材が前記定着部材に対して接離するように回動可能な複数の分離部材ホルダと、前記複数の隙間調整部材を支持する支持部材とを含む。前記隙間調整部材のそれぞれは、各々の前記分離部材ホルダに対応して設けられ、対応する前記分離部材ホルダを回動させることで前記分離部材を前記定着部材に対して移動させる。各前記隙間調整部材は、前記支持部材に回転可能に支持されたねじ部材である。前記分離部材ホルダは、前記分離部材が取り付けられるとともに前記直交方向に延びるホルダ本体部と、当該ホルダ本体部における前記直交方向に延びる縁から立ち上がる立上がり壁とを含む。前記支持部材は、前記分離部材ホルダの立上がり壁に対向する壁を含む。前記ねじ部材は、前記支持部材の前記壁に回転可能に支持された状態で、前記分離部材ホルダの立上がり壁に当接する。前記ねじ部材の回転により、前記分離部材ホルダは、回動する。
本発明に係る定着装置によれば、複数の分離部材のそれぞれに隙間調整部材が設けられているので、複数の分離部材と定着部材の複数の領域との間の隙間のそれぞれが所定の大きさとなるように複数の分離部材を定着部材に対して別個に移動させることができる。その結果、単一の分離部材に複数の隙間調整部材を設けた従来の構成と比較して分離部材と定着部材との間の隙間の調整が容易となる。
換言すれば、複数の分離部材が前記直交方向に隣り合って配列され、定着部材には、各分離部材が対向する複数の領域が設定されているので、分離部材と定着部材との間の隙間を複数箇所において設定することができる。これにより、前記隙間を前記直交方向において細かく調整することが可能である。
しかも、隙間調整部材によって分離部材ホルダの回動の範囲を決定することにより、各分離部材と定着部材との間の隙間の設定を容易に行うことができる。
しかも、各隙間調整部材は、前記支持部材に回転可能に支持されたねじ部材であり、分離部材が取り付けられた分離部材ホルダのそれぞれは、対応するねじ部材の回転に伴って回動する。具体的には、ねじ部材は、支持部材の壁に回転可能に支持された状態で、分離部材ホルダの立上がり壁に当接し、前記ねじ部材の回転により、前記分離部材ホルダは、回動する。これにより、ねじ部材の回転量を調整して対応する分離部材ホルダの回動の範囲を決定することにより前記隙間の設定を容易に行うことができる。
本発明のさらに他の好ましい実施形態では、前記定着部材は、前記用紙の搬送方向と直交する方向に延びる定着ベルトであり、前記加圧部材は、前記搬送方向と直交する方向に延び、その直交方向において、前記定着ベルトとの間で前記用紙が通過する前記ニップ部を形成するローラ部材であり、前記分離機構は、さらに、前記支持部材を、前記複数の分離部材ホルダと同軸で回動可能に支持する本体フレームを含み、前記支持部材には、前記ねじ部材に加え、当たり部材が取り付けられており、前記当たり部材は、前記定着ベルトにおける前記領域が形成されない前記ローラ部材の長手方向についての両端部に当接した状態で保持されている。
この構成によれば、当たり部材が取り付けられた支持部材は本体フレームに回動可能に支持されており、当たり部材は、定着ベルトにおける前記ローラ部材の長手方向についての両端部に当接しているので、定着ベルトが定着処理の際に熱膨張したり振れたりした場合であっても熱膨張や振れに起因する定着ベルトの変形に追随して回動することができる。これにより、各分離部材と定着ベルトとの間の隙間を所定の大きさに保つことが可能である。
本発明のさらに他の好ましい実施形態では、前記定着部材は、前記用紙の搬送方向と直交する方向に延びる定着ベルトであり、前記加圧部材は、前記搬送方向と直交する方向に延び、その直交方向において、前記定着ベルトとの間で前記用紙が通過する前記ニップ部を形成するローラ部材であり、前記ニップ部には、前記ローラ部材の長手方向における用紙のサイズに応じて前記用紙が通過する通紙領域が設定されており、隣り合う前記複数の分離部材は、前記ローラ部材の長手方向にギャップを介して互いに対向する端部を有しており、隣り合う分離部材のうち一方の分離部材の端部と他方の分離部材の端部との間のギャップは、前記通紙領域における前記ローラ部材の長手方向についての両端部からずれた位置に対応するように位置設定されている。
この構成によれば、隣り合う分離部材のうち一方の分離部材の端部との端部とギャップを介してローラ部材の長手方向に対向する他方の分離部材の端部との間のギャップは、ニップ部において設定された通紙領域における前記ローラ部材の長手方向についての両端部からずれた位置に対応するように位置設定されているので、ニップ部を通過して搬送されてくる用紙が前記端部間のギャップに引っ掛かることを防止できる。これにより、用紙ジャムの発生を防止できる。
本発明に係る画像形成装置は、用紙上にトナー像を形成させる画像形成部と、前記用紙上のトナー像を定着させる定着装置とを備え、前記定着装置として、上記構成の定着装置が採用されている。
本発明に係る定着装置およびそれを備えた画像形成装置によれば、定着ローラとの間で形成される隙間の調整が容易な分離機構を提供することが可能である。
本発明の第1実施形態に係る定着装置が適用された画像形成装置の内部構造を説明するための正面断面視の説明図である。 第1実施形態に係る定着装置の主要な構成要素を説明するための正面断面視の説明図である。 図2に示す定着装置の主要な構成要素の1つである分離機構の拡大図である。 図3に示す分離機構の平面図である。 図4の一部拡大平面図である。 分離機構の分離板ホルダおよび支持部材を示す分解平面図である。 図6の一部拡大平面図である。 第2実施形態に係る定着装置の主要な構成要素を説明するための正面視の説明図である。 図8に示す定着装置の主要な構成要素の1つである分離機構の正面断面視の説明図である。 分離機構の平面図である。 図10の一部拡大平面図である。 分離機構の分離板ホルダおよび支持部材のそれぞれを図9において左方から見た図である。
以下、本発明を実施するための最良の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。
まず、本発明の実施形態に係る定着装置が設けられた画像形成装置の概要について図1を基に説明する。図1は、画像形成装置の内部構造の一実施形態を説明するための正面断面視の説明図である。画像形成装置10は、カラー印刷用の複写機として使用されるものであり、基本構成として、装置本体11と、この装置本体11の上部に設けられた、原稿画像を読み取る画像読取装置16とを含む。
装置本体11は、画像読取部16によって読み取られた原稿の画像情報に基づきトナー像を形成する画像形成部12と、画像形成部12によって用紙P上に転写されたトナー像に定着処理を施す定着装置13と、用紙Pを貯留する用紙貯留部14とを内部に有する。
画像読取装置16は、その上面に装着され、原稿が置かれるコンタクトガラス163と、コンタクトガラス163上に置かれた原稿を押えるためにコンタクトガラス163に対して開閉自在に設けられた原稿押え161と、コンタクトガラス163の下方に配置され、コンタクトガラス163上の原稿の原稿画像を読み取る図略の光学系ユニットとを含む。前記光学系ユニットは、コンタクトガラス163を介して原稿の原稿面を光源によって下方から走査し、原稿面からの反射光をCCD(charge coupled device)により読み取るように構成されている。CCDにより読み取られた原稿の画像情報は、デジタル化処理が施され、画像形成部12の露光装置124へ出力される。
光学系ユニット162は、図略の光源、複数のミラー、レンズユニット、CCD(charge coupled device)等を有している。光源からの光が原稿面で反射され、この反射光がこれらミラーおよびレンズユニットを介して原稿情報としてCCDに入力される。CCDに入力されたアナログ量としての原稿情報は、デジタル信号に変換されて所定の記憶装置に記憶される。
画像形成部12は、用紙貯留部14から給紙された用紙Pにトナー画像を形成させるものであり、上流側(図1の紙面の右側)から下流側へ向けて順次配設されたマゼンタ用ユニット12Mと、シアン用ユニット12Cと、イエロー用ユニット12Yと、ブラック用ユニット12Kとからなる。各ユニット12M,12C,12Y,12Kは、感光体ドラム121および現像装置122を含む。各感光体ドラム121は、図1において反時計方向に回転しつつ対応する現像装置122からトナーの供給を受ける。装置本体11内部の適所には、各現像装置122に対応して配設された図略のトナーコンテナが設けられており、トナーコンテナからトナーが現像装置122に補給される。
各ユニット12M,12C,12Y,12Kは、さらに、感光体ドラム121の直上位置に設けられた帯電器123およびLED等からなる露光装置124を含む。各感光体ドラム121は、帯電器123によって周面が一様に帯電される。帯電後の感光体ドラム121の周面に対して、画像読取装置16で入力された画像データに基づく各色に対応したレーザー光が各露光装置124から照射される。これにより、感光体ドラム121の周面に静電潜像が形成される。そして、静電潜像に現像装置122から各色のトナーが供給されることにより、感光体ドラム121の周面にトナー像がそれぞれ形成される。
感光体ドラム121の下方位置には、搬送ベルト125が設けられている。搬送ベルト125は、用紙貯留部14からの用紙Pを最上流側のマゼンタ用ユニット12Mから最下流側のブラック用ユニット12Kに向けて搬送するベルトであって、駆動ローラ125aと従動ローラ125bとの間に張設されている。搬送ベルト125は、各感光体ドラム121に対応して設けられた1次転写ローラ126によって感光体ドラム121の周面に押し付けられた状態で、各感光体ドラム121と同期しながら駆動ローラ125aと従動ローラ125bとの間を反時計回りに周回する。各感光体ドラム121と対応する1次転写ローラ126との間には、搬送ベルト125によって搬送される用紙Pが通過するニップ部が形成されている。
用紙Pは、用紙貯留部14から後述する用紙搬送路111を通って搬送ベルト125上に案内され、最上流側のマゼンタ用ユニット12Mから最下流側のブラック用ユニット12Kに向けて搬送されると、各感光体ドラム121の周面上のトナー像が用紙P上に転写される。具体的には、搬送ベルト125の周回と共に、用紙Pの表面に対して、まず、マゼンタ用ユニット12Mの感光体ドラム121によるマゼンタのトナー像の転写が行なわれる。ついで、搬送ベルト125におけるマゼンタトナー像の転写位置に、シアン用ユニット12Cの感光体ドラム121によるシアンのトナー像の転写が重ね塗り状態で行なわれる。以下同様にして、イエロー用ユニット12Yによるイエローのトナー像の転写、およびブラック用ユニット12Kによるブラックのトナー像の転写が重ね塗り状態で行なわれる。これによって用紙Pの表面にカラーのトナー像が形成される。
各感光体ドラム121の図1における左方位置には、クリーニング装置127が設けられている。クリーニング装置127は、トナー像が感光体ドラム121から用紙Pへ転写された後に感光体ドラム121の周面の残留トナーを除去して清浄化するものである。クリーニング装置127によって清浄化処理された感光体ドラム121の周面は、新たな帯電処理のために帯電器123へ向かう。クリーニング装置127で感光体ドラム121の周面から取り除かれた廃トナーは、所定の経路を通って図略のトナー回収ボトルに回収される。
用紙貯留部14は、画像形成部12および定着部13の下方位置に設けられている。用紙貯留部14は、用紙Pの束を貯留すると共に、前記下方位置に挿脱自在に装着される用紙トレイ141を有する。図1では、用紙トレイ141は1段で設けられているが、2段以上設けてもよい。用紙Pは、用紙トレイ141からピックアップローラ142の駆動で1枚ずつ繰り出される。繰り出された用紙Pは、用紙搬送路111を通って搬送ベルト125へ搬送される。
用紙搬送路111は、用紙貯留部14の右方位置から従動ローラ125bの近傍にかけて延びる搬送路である。用紙搬送路111には、適所に搬送ローラ対112が設けられており、用紙貯留部14からの用紙Pは、搬送ローラ対112の駆動で搬送ベルト125に向けて搬送される。
定着装置13は、画像形成部12で転写された用紙P上のトナー像に対して定着処理を施すものである。定着装置13は、加熱源であるヒータ131aを内部に有する加熱ローラ131と、加熱ローラ131と対向配置された定着ローラ132と、定着ローラ132および加熱ローラ131間に張設された定着ベルト133と、定着ベルト133を介して定着ローラ132と対向配置された加圧ローラ(加圧部材)134とを含む。定着ベルト133と加圧ローラ134との間には、用紙Pが通過するニップ部NPが形成されている。トナー像が転写された用紙Pは、ニップ部NPにおいて定着ローラ132と加圧ローラ134との間で押圧挟持されつつ定着ベルト133からの熱を受ける。これにより、用紙P上に安定した状態のカラートナー像が形成される。本実施形態では、定着ローラ132および定着ベルト133が定着部材を構成する。
用紙Pは、ニップ部NPで定着処理が施された後、定着ベルト133に引っ付いた状態でニップ部NPから排出される場合があり、その場合、紙詰まり等の不都合が生じる。そのような不都合を解消するために、定着装置13には分離機構30Aが設けられている。分離機構30Aは、用紙Pが定着処理後に定着ベルト133に引っ付いた状態でニップ部NPを通過した場合に用紙Pを定着ベルト133から引き剥がすことが可能に構成されている。
定着処理の完了したカラー画像付の用紙Pは、定着装置13から延設された排紙搬送路114を通って装置本体11の左側壁に設けられた図略の排紙トレイへ向けて排出される。
(第1実施形態)
以下、第1実施形態に係る定着装置13について図2および図3を参照しながら説明する。図2は、定着装置13の主要な構成要素を説明するための概略図である。図3は、図2に示す定着装置13の主要な構成要素の1つである分離機構30Aの拡大図である。
定着装置13は、上記のように、加熱ローラ131と、定着ローラ132と、加熱ローラ131および定着ローラ132間に張設された定着ベルト133と、定着ベルト133を介して定着ローラ132に対向配置された加圧ローラ134と、定着ベルト133を介して定着ローラ132に対向配置された分離機構30Aとを含む。
加熱ローラ131は、アルミニウム製の芯金を有しており、その芯金上にフッ素樹脂コーティングが施されていると共に、内部にヒータ131aが配設されたローラである。定着ローラ132は、鉄製の芯金を有し、その芯金上にシリコンゴムが巻かれたローラである。加圧ローラ134は、アルミニウム製の芯金を有し、その芯金上にシリコンゴムが巻かれ、さらに、そのシリコンゴム上にPFAチューブが設けられたローラである。加熱ローラ131および定着ローラ132に巻回された定着ベルト133は、ニッケル製の基材を有し、その基材上にシリコンゴムが設けられ、さらに、そのシリコンゴム上にPFAチューブが設けられたベルトである。
加熱ローラ131、定着ローラ132および加圧ローラ134は、用紙Pが画像形成部12から定着装置13のニップ部NPに向けて搬送される搬送方向T(図2)と直交する方向を長手方向とするローラであり、加熱ローラ131の図略の回転軸、定着ローラ132の回転軸132aおよび加圧ローラ134の回転軸134aは、互いに平行に設定されている。定着ローラ132に巻回された定着ベルト133の幅寸法は、定着ローラ132の長手方向寸法と略同等またはそれ以下に設定されている。分離機構30Aは、用紙搬送方向Tにおける定着ローラ132および加圧ローラ134よりも下流側、つまりニップ部NPよりも下流側に配置されている。
分離機構30Aは、図3に示すように、その基本構成要素として、定着ローラ132の長手方向、つまり用紙搬送方向Tと直交する方向に互いに所定の間隔をあけて配列された複数の分離板(分離部材)31〜34と、対応する分離板31〜34が取り付けられた複数の分離板ホルダ35〜38と、各分離板ホルダ35〜38に対応して設けられ、対応する分離板ホルダ35〜38を回動させる隙間調整部材41〜44と、隙間調整部材41〜44を支持する支持部材46と、分離板ホルダ35〜38および支持部材46を支持する本体フレーム47(図4および図5)とを含む。
以下、図4〜図7を参照しながら分離機構30Aの各主要構成要素について詳述する。図4は、分離機構30Aの平面図であり、図5は、図4の一部拡大平面図である。図6は、分離板ホルダ35〜38および支持部材46のみを示す分解平面図であり、図7は、図6の一部拡大平面図である。
本実施形態では、4つの分離板ホルダ(第1〜第4分離板ホルダ35,36,37,38)が、図4および図6に示すように、定着ローラ132の長手方向(図4では上下方向)に配列されている。各分離板ホルダ35,36,37,38は、定着ローラ132の長手方向から見た断面が略Lの字形を呈する部材であって(図3)、定着ローラ132の長手方向に沿って延びる矩形状のホルダ本体部39と、ホルダ本体部39の長手方向に延びる縁部(図6および図7では、左縁部)から立ち上がる立上がり壁40とを含む。なお、図では、第1分離板ホルダ35と第4分離板ホルダ38とは略同一の寸法を有していると共に、第2分離板ホルダ36と第3分離板ホルダ37とは略同一の寸法を有しているが、第1〜第4分離板ホルダ35,36,37,38の寸法は、それぞれ異なっていてもよいし、同一に設定されていてもよい。
第1〜第4分離板ホルダ35,36,37,38の各ホルダ本体部39の下面には、図4および図5に示すように、対応する第1〜第4分離板31,32,33,34が取り付けられている。第1〜第4分離板31,32,33,34のそれぞれは、厚さが約0.2mmに設定され、その表面にフッ素樹脂コーティングが施された矩形状の平板部材である。第1〜第4分離板31,32,33,34は、対応する第1〜第4分離板ホルダ35,36,37,38に、例えば溶接で固定されている。第1〜第4分離板31,32,33,34は、定着ローラ132の長手方向に沿って延びる縁部48(図4および図5では右縁部)を有しており、第1〜第4分離板31,32,33,34が対応する第1〜第4分離板ホルダ35,36,37,38に溶接固定された状態では、右縁部48は対応するホルダ本体部39の下面から定着ローラ132の周面に向かって所定の距離だけ突出している。そして、第1〜第4分離板31,32,33,34の各右縁部48は、図3に示すように、定着ローラ132に巻回された定着ベルト133の表面133aと所定の隙間G、例えば0.3〜0.5mmの隙間を介して対向している。このように構成された第1〜第4分離板31,32,33,34は、ニップ部NPを通過した用紙が定着ベルト133の表面133aに引っ付いた状態でニップ部NPから排出された場合において、各右縁部48が定着ベルト133の表面133aに引っ付いた用紙と接触することにより、該用紙を定着ベルト133の表面133aから引き剥がすことが可能である。
また、第1〜第4分離板ホルダ35,36,37,38の各ホルダ本体部39は、該ホルダ本体部39の長手方向に互いに対向する前縁部および後縁部を有している。前縁部および後縁部のそれぞれには、上方に立ち上がる揺動支持壁50が設けられており、各揺動支持壁50には、共通揺動軸51が挿通される揺動支持孔50a(図5および図7)が形成されている。第1〜第4分離板ホルダ35,36,37,38の各ホルダ本体部39の揺動支持孔50aは互いに同軸となるように設定されている。したがって、全ての揺動支持孔50aに共通揺動軸51が挿通された状態では、第1〜第4分離板ホルダ35,36,37,38は共通揺動軸51を中心として回動可能である。共通揺動軸51は、その両端において本体フレーム47に支持されている。
第1〜第4分離板ホルダ35,36,37,38の回動の範囲は、該第1〜第4分離板ホルダ35,36,37,38のそれぞれに対応して設けられた第1〜第4隙間調整部材41,42,43,44によって調整することができる。各隙間調整部材41,42,43,44は、図3〜図5に示すように、支持部材46に回転可能に支持された、例えばねじ部材であり、各ねじ部材41,42,43,44の先部は、対応する分離板ホルダ35,36,37,38の立上がり壁40に当接している。したがって、隙間調整部材41,42,43,44を回転させることにより、対応する分離板ホルダ35,36,37,38は共通揺動軸51を中心として回動する。そして、分離板ホルダ35,36,37,38の回動に伴い、分離板ホルダ35,36,37,38に固定された分離板31,32,33,34の各右縁部48と定着ベルト133の表面133aとの間の隙間Gが変動する。この変動の範囲、つまり隙間Gの大きさは、上述のように0.3〜0.5mmに設定されている。
本実施形態では、4つの第1〜第4分離板31,32,33,34が用いられているので、定着ローラ132に巻回された定着ベルト133の表面133aには、図4に示すように、第1〜第4分離板31,32,33,34に対応して4つの領域R、例えば第1〜第4領域R1,R2,R3,R4を設定することができる。具体的には、第1分離板31は、第1領域R1と第1の隙間G1だけ離間した状態で第1領域R1に対向配置されており、第2分離板32は、第2領域R2と第2の隙間G2だけ離間した状態で第2領域R2に対向配置されており、第3分離板33は、第3領域R3と第3の隙間G3だけ離間した状態で第3領域R3に対向配置されており、第4分離板34は、第4領域R4と第4の隙間G4だけ離間した状態で第4領域R4に対向配置されている。第1〜第4領域R1,R2,R3,R4の各幅寸法は、対応する第1〜第4分離板31,32,33,34の各長手方向寸法に略等しくなるように設定されている。したがって、本実施形態では、分離板31,32,33,34と定着ベルト133との間の隙間Gを4箇所において設定することができる。
第1〜第4隙間調整部材41,42,43,44を回転可能に支持する支持部材46は、図3、図6および図7に示すように、定着ローラ132の長手方向から見た断面が略Lの字形を呈する部材であって、定着ローラ132の長手方向に沿って延びる、略矩形の平板部材からなる本体部52と、本体部52の長手方向に延びる縁部(図では、左縁部)から上方に立ち上がる立上がり壁53とを含む。
本体部52の長手方向における両端部には、該両端部から上方に延びる一対の揺動支持壁54,54が形成されている。一対の揺動支持壁54,54には、互いに同軸に設定されると共に、第1〜第4分離板ホルダ35,36,37,38の揺動支持孔50aと同軸に設定された揺動支持孔55が形成されている。したがって、支持部材46の揺動支持孔55と第1〜第4分離板ホルダ35,36,37,38の揺動支持孔50aとに共通揺動軸51が挿通された状態では、支持部材46は、第1〜第4分離板ホルダ35,36,37,38と同軸で回動可能である。
また、支持部材46の本体部52には、本体部52の長手方向における一端部近傍から他端部近傍にかけて延びる細長のスリット56が形成されている。スリット56は、本体部52の長手方向に延びる第1スリット部57と、第1スリット部57から本体部52の長手方向と略直交する方向に延びる第2スリット部58とからなる。図6では、互いに所定の間隔をあけて5つの第2スリット部58が形成されている。これらの第2スリット部58の間隔は、第1〜第4分離板ホルダ35,36,37,38の各長手方向寸法に応じて適宜決定されている。
また、本体部52の前記一端部および他端部の各下面には、図4および図5に示すように、第1分離板31および第4分離板34と干渉しないように当たり部材59が取り付けられている。各当たり部材59は、その先端部59aが、第1〜第4分離板31,32,33,34の右縁部48よりも右方に突出していると共に、定着ベルト133を介して定着ローラ132に当接した状態で保持されている。当たり部材59の先端部59aは、定着ローラ132の長手方向両端部の領域、つまり、定着ローラ132および加圧ローラ134間のニップ部NPにおける後述する最大通紙領域W3(図4)から外れた領域に当接するように位置設定されている。
そして、当たり部材59は、付勢部材60によって定着ローラ132の長手方向両端部に当接した状態に保持されている。付勢部材60は、支持部材46の本体部52の前記一端部および他端部のそれぞれに対応した位置で図3に示すように支持部材46の下方に配置された2つのばね部材から構成されている。本体部52の前記一端部および他端部のそれぞれは、当たり部材59が取り付けられた右縁部とは反対側の左縁部近傍に形成された係止孔61を有している。各ばね部材60の一端は係止孔61に係止され、他端は定着装置における図略の所定の部材に係止されている。これらのばね部材60により、支持部材46は下方に引っ張られて共通揺動軸51を中心として回動するので、当たり部材59は、その先端部59aが定着ベルト133を介して定着ローラ132に当接した状態で保持される。
当たり部材59は、定着ローラ132の長手方向両端部に当接しているので、定着ローラ132や定着ベルト133が定着処理の際に熱膨張したり振れたりした場合であっても熱膨張や振れに起因する定着ローラ132や定着ベルト133の変形に追随して共通揺動軸51を中心として回動する。これにより、第1〜第4分離板31,32,33,34と定着ベルト133(定着ローラ132)の表面133aとの間の距離を、上記の0.3〜0.5mmの範囲の大きさに保つことが可能である。
また、支持部材46の立上がり壁53には、本体部52の長手方向に互いに所定の間隔をあけて複数(図4では4つ)の貫通孔62が形成されている。これらの4つの貫通孔62に、上記の第1〜第4隙間調整部材(ねじ部材)41,42,43,44が回転可能に挿通される。各ねじ部材41,42,43,44の先部は、上述したように対応する分離板ホルダ35,36,37,38の立上がり壁40に当接している。
支持部材46の立上がり壁53と第1〜第4分離板ホルダ35,36,37,38の立上がり壁40との間には、複数の付勢部材63が介在している。具体的には、図3〜図5に示すように、第1〜第4分離板ホルダ35,36,37,38のそれぞれに対応して各分離板ホルダ35,36,37,38の立上がり壁40と支持部材46の立上がり壁53との間には2つの付勢部材63、例えばばね部材が配置されている。各分離板ホルダ35,36,37,38に対応する2つのばね部材63は、分離板ホルダ35,36,37,38の立上がり壁40に当接する隙間調整部材41,42,43,44を挟んで配置されている。各ばね部材63の一端は、図5に示すように、各分離板ホルダ35,36,37,38の立上がり壁40に形成された係止孔64に係止されると共に、他端は、支持部材46の立上がり壁53に形成された係止孔65に係止されている。
これらのばね部材63によって第1〜第4分離板ホルダ35,36,37,38の各立上がり壁40が支持部材46の立上がり壁53に向かって引っ張られるので、第1〜第4分離板ホルダ35,36,37,38は、共通揺動軸51を中心として回動(図3では半時計回りに回動)しようとする。この半時計回りの回動により、各分離板ホルダ35,36,37,38に固定された分離板31,32,33,34は定着ベルト133の表面133aに向かって移動する。しかしながら、第1〜第4分離板ホルダ35,36,37,38の各立上がり壁40には、対応する第1〜第4隙間調整部材41,42,43,44が当接しているので、第1〜第4分離板ホルダ35,36,37,38の半時計回りの回動は阻止され、分離板31,32,33,34の定着ベルト133への移動が規制される。このように第1〜第4分離板ホルダ35,36,37,38の回動量を第1〜第4隙間調整部材41,42,43,44によって調整することで、分離板31,32,33,34と定着ベルト133との間の隙間G(G1〜G4)を上記の0.3〜0.5mmの範囲の大きさに維持することができる。
第1〜第4分離板ホルダ35,36,37,38は、次のようにして支持部材46に対して位置決めされる。まず、各ホルダ本体部39を支持部材46の第1スリット部57に通すと共に、各ホルダ本体部39の揺動支持壁50を第2スリット部58に通す。次に、各ホルダ本体部39の揺動支持孔50aと支持部材46の揺動支持孔55とに共通揺動軸51を挿通させる。そして、支持部材46の立上がり壁53に回転可能に支持された第1〜第4ねじ部材41,42,43,44の回転量を適宜調整して、第1〜第4ねじ部材41,42,43,44の先部を第1〜第4分離板ホルダ35,36,37,38の立上がり壁40に当接させる。このようにして、第1〜第4分離板ホルダ35,36,37,38は支持部材46に対して位置決めされる。
ところで、定着ベルト133と加圧ローラ134との間のニップ部NPには、定着ローラ132の長手方向における用紙のサイズに応じて該用紙が通過する通紙領域が設定されている。図4は、説明の容易化のために平面視の分離機構と通紙領域とを重ね合わせた状態を示している。同図に示すように、通紙領域としては、最小サイズの用紙、中間サイズの用紙および最大サイズの用紙がニップ部NPを通過する際にそれぞれ設定される最小通紙領域W1、中間通紙領域W2および最大通紙領域W3が挙げられる。本実施形態では、第1〜第4分離板31,32,33,34の位置設定は、最小通紙領域W1、中間通紙領域W2および最大通紙領域W3に応じて行われている。
具体的には、第1〜第4分離板ホルダ35,36,37,38に固定された第1〜第4分離板31,32,33,34が図4に示すように配列された状態では、第1分離板31と第2分離板32との間、および第3分離板33と第4分離板34との間に、第1および第2ギャップC1,C2がそれぞれ存在している。第1ギャップC1および第2ギャップC2が存在しているものの、第1〜第4分離板31,32,33,34の長手方向寸法は、第1ギャップC1および第2ギャップC2が、最小通紙領域W1の長手方向両端部および中間通紙領域W2の長手方向両端部からずれた位置に存在するように設定されている。これにより、最小サイズおよび中間サイズの用紙が第1〜第4分離板31,32,33,34によって定着ベルト133から引き剥がされる際に第1ギャップC1および第2ギャップC2に引っ掛かることを防止できる。その結果、最小および中間サイズの用紙の紙詰まりの発生を防止できる。
なお、第1分離板31と一方の当たり部材59との間、および第4分離板34と他方の当たり部材59との間にもギャップがそれぞれ存在しているが、それらのギャップは、最大通紙領域W3の長手方向両端部からずれた位置に存在するように設定されているので、最大サイズの用紙が第1分離板31および第4分離板34によって定着ベルト133から引き剥がされる際に前記ギャップに引っ掛かることを防止できる。これにより、最大サイズの用紙の紙詰まりの発生を防止できる。
上述した構成の分離機構30Aによれば、第1〜第4分離板31,32,33,34のそれぞれに対応して第1〜第4隙間調整部材(ねじ部材)41,42,43,44が設けられているので、第1〜第4分離板31,32,33,34と定着ベルト133の第1〜第4領域R1,R2,R3、R4との間の第1〜第4の隙間G1,G2,G3,G4のそれぞれが0.3〜0.5mmの範囲の大きさとなるように第1〜第4分離板31,32,33,34を定着ベルト133に対して別個に移動させることができる。その結果、単一の分離板に複数のねじ部材を当接させて分離板と定着ベルトとの間の隙間を調整する従来の構成と比較して分離板(第1〜第4分離板31,32,33,34)と定着ベルト133との間の隙間Gの調整が容易となる。
(第2実施形態)
以下、第2実施形態に係る定着装置13、特に分離機構30Bについて、図8〜図11を参照しながら説明する。図8は、第2実施形態に係る定着装置13の主要な構成要素を説明するための正面視の説明図である。図9は、図8に示す定着装置13の主要な構成要素の1つである分離機構30Bの正面断面視の説明図である。図10は、分離機構30Bの平面図であり、図11は、図10の一部拡大平面図である。
定着装置13は、加熱ローラ131と、定着ローラ132と、加熱ローラ131および定着ローラ132間に張設された定着ベルト133と、定着ベルト133を介して定着ローラ132に対向配置された加圧ローラ134と、定着ベルト133を介して定着ローラ132に対向配置された分離機構30Bとを含む。加熱ローラ131、定着ローラ132、定着ベルト133および加圧ローラ134は、第1実施形態のものと同一の構成であるから、それらの説明を省略する。
分離機構30Bは、定着ローラ132の長手方向に沿って互いに所定の間隔をあけて配列された複数の分離板(分離部材)71,72,73,74と、対応する分離板71,72,73,74が取り付けられた複数の分離板ホルダ75,76,77,78と、各分離板ホルダ75,76,77,78に対応して設けられ、対応する分離板ホルダ75,76,77,78を回動させる複数の隙間調整部材81,82,83,84と、分離板ホルダ75,76,77,78と共に隙間調整部材81,82,83,84を支持する支持部材79と、分離板ホルダ75,76,77,78および支持部材79を支持する本体フレーム47とを含む。
第2実施形態においても、4つの分離板ホルダ(第1〜第4分離板ホルダ75,76,77,78)が、図10に示すように定着ローラ132の長手方向(図10では上下方向)に配列されている。各分離板ホルダ75,76,77,78は、定着ローラ132の長手方向から見た断面が略Lの字形を呈する部材であって(図9)、定着ローラ132の長手方向に沿って延びる矩形状のホルダ本体部85と、ホルダ本体部85の長手方向における一方の縁部(図9では右縁部)から定着ベルト133に向かって斜め下方に延びる保持部86と、前記一方の縁部とは反対側に位置する他方の縁部(図9では左縁部)から上方に立ち上がる立上がり壁87とを含む。なお、図10では、第1〜第4分離板ホルダ75,76,77,78の寸法は略同一に設定されているが、互いに異なっていてもよい。
第1〜第4分離板ホルダ75,76,77,78の各保持部86の下面には、対応する第1〜第4分離板71,72,73,74が取り付けられている。第1〜第4分離板71,72,73,74のそれぞれは、厚さが約0.2mmに設定され、表面にフッ素樹脂コーティングが施された矩形状の平板部材である。第1〜第4分離板71,72,73,74は、対応する保持部86の下面に、例えば溶接固定されている。第1〜第4分離板71,72,73,74は、定着ローラ132の長手方向に沿って延びる縁部88(図10および図11では右縁部)を有しており、第1〜第4分離板71,72,73,74が対応する保持部86に固定された状態では、右縁部88は対応する保持部86の下面から定着ローラ132の周面に向かって所定の距離だけ突出している。そして、第1〜第4分離板71,72,73,74の各右縁部88は、図9に示すように、定着ローラ132に巻回された定着ベルト133の表面133aと所定の隙間G、例えば0.3〜0.5mmの隙間を介して対向している。このように構成された第1〜第4分離板71,72,73,74は、第1実施形態の第1〜第4分離板31,32,33,34と同様に、ニップ部NPを通過した用紙が定着ベルト133の表面133aに引っ付いた状態でニップ部NPから排出された場合において、各右縁部88が定着ベルト133に引っ付いた用紙と接触することにより、該用紙を定着ベルト133の表面133aから引き剥がすことが可能である。
また、第1〜第4分離板ホルダ75,76,77,78の各ホルダ本体部85は、該ホルダ本体部85の長手方向に互いに対向する前縁部および後縁部を有している。前縁部および後縁部のそれぞれには、上方に立ち上がる揺動支持壁89が設けられており、各揺動支持壁89には、共通揺動軸51が挿通される揺動支持孔90が形成されている。第1〜第4分離板ホルダ75,76,77,78の各ホルダ本体部85の揺動支持孔90は互いに同軸となるように設定されている。したがって、全ての揺動支持孔90に共通揺動軸51が挿通された状態では、第1〜第4分離板ホルダ75,76,77,78は共通揺動軸51を中心として回動可能である。共通揺動軸51は、図10および図11に示すように、その両端において本体フレーム47に支持されている。
さらに、第1〜第4分離板ホルダ75,76,77,78の各立上がり壁87は、図12に示すように、その上縁部近傍に形成された貫通孔91を有している。これらの貫通孔91に、対応する第1〜第4隙間調整部材81,82,83,84が回転可能に挿通される。第1〜第4隙間調整部材81,82,83,84は、第1実施形態と同様に、ねじ部材である。
第1〜第4分離板ホルダ75,76,77,78と共に第1〜第4隙間調整部材81,82,83,84を支持する支持部材79は、図8および図9に示すように、定着ローラ132の長手方向から見た断面がL字形を呈する本体部92を含む。本体部92は、定着ローラ132の長手方向に沿って延びる細長の頂壁93と、頂壁93の長手方向に延びる縁部(図8では右縁部)から下方に延びる支持壁94とを有する。
支持壁94の長手方向両端部のそれぞれには、図12に示すように、支持壁94よりもさらに下方に延びる取付壁95が設けられている。各取付壁95は、定着ローラ132側に向く右面と、前記右面とは反対の方向を向く左面とを有しており、前記左面には、左方に突出する揺動支持壁96が設けられている。
一対の揺動支持壁96には、互いに同軸に設定されると共に、第1〜第4分離板ホルダ75,76,77,78の揺動支持孔90と同軸に設定された揺動支持孔97が形成されている。したがって、支持部材79の揺動支持孔97と第1〜第4分離板ホルダ75,76,77,78の揺動支持孔90とに共通揺動軸51が挿通された状態では、支持部材79は、第1〜第4分離板ホルダ75,76,77,78と同軸で回動可能である。
支持壁94には、長手方向に沿って所定の間隔で4つの貫通孔98が形成されている。支持壁94の4つの貫通孔98は、支持部材79と第1〜第4分離板ホルダ75,76,77,78とが組み付けられた状態において、対応する第1〜第4分離板ホルダ75,76,77,78の貫通孔91と同軸となるように位置設定されている。そして、第1〜第4分離板ホルダ75,76,77,78の貫通孔91に通された第1〜第4隙間調整部材81,82,83,84の先部、つまり第1〜第4ねじ部材81,82,83,84の先部が支持壁94の対応する貫通孔98に回転可能に通されている。このように、第1〜第4隙間調整部材81,82,83,84は、支持部材79および第1〜第4分離板ホルダ75,76,77,78によって支持されている。
また、第1〜第4ねじ部材81,82,83,84の各軸部には、ばね部材99が遊嵌されている。このばね部材99は、その一端部が対応する第1〜第4分離板ホルダ75,76,77,78の各立上がり壁87に当接すると共に、他端部が支持部材79の支持壁94に当接するように配置されているので、第1〜第4分離板ホルダ75,76,77,78の各立上がり壁87と支持部材79の支持壁94とは、互いに離間するような付勢力を受ける。このばね部材99の付勢力により、第1〜第4分離板ホルダ75,76,77,78は共通揺動軸51を中心として回動(図9では反時計回りに回動)しようとする。この反時計回りの回動により、各分離板ホルダ75,76,77,78に固定された分離板71,72,73,74は、定着ベルト133の表面133aに向かって移動する。
しかしながら、第1〜第4分離板ホルダ75,76,77,78の各立上がり壁87と支持部材79の支持壁94とは、対応する第1〜第4隙間調整部材81,82,83,84によって連結されているので、具体的には、第1〜第4隙間調整部材81,82,83,84の各回転量を適宜調整して、第1〜第4分離板ホルダ75,76,77,78の各立上がり壁87と支持部材79の支持壁94との間の距離を調整することにより、ばね部材99の付勢力を制御できるので、第1〜第4分離板ホルダ75,76,77,78の前記半時計周りの回動は所定の範囲でのみ許容され、これに伴い、第1〜第4分離板71,72,73,74の移動も所定の範囲でのみ許容される。このように、第1〜第4分離板ホルダ75,76,77,78の回動量を制御することで、第1〜第4分離板71,72,73,74のそれぞれと、定着ベルト133の表面133aとの間の隙間Gを、上記の0.3〜0.5mmの範囲の大きさに維持することができる。
支持部材79の各取付壁95の右面には、第1分離板71および第4分離板74と干渉しないように当たり部材100が取り付けられている。各当たり部材100は、定着ローラ132の長手方向から見て第1〜第4分離板71,72,73,74と略等しい高さ位置に設定された先端部100aを有する。各当たり部材100の先端部100aは、第1〜第4分離板71,72,73,74の右縁部88よりも右方に突出していると共に、付勢部材101によって定着ローラ132の長手方向両端部(実際には、定着ベルト133の幅方向両端部)に当接した状態で保持されている。
付勢部材101は、支持部材79の頂壁93の長手方向両端部のそれぞれに対応した位置で図9に示すように支持部材79の左方に配置された2つのばね部材から構成されている。頂壁93の長手方向両端部のそれぞれには、係止孔102が形成されている。各ばね部材101の一端は係止孔102に係止され、他端は定着装置における図略の所定の部材に係止されている。これらのばね部材101により、支持部材79は頂壁93を介して左方に引っ張られて共通揺動軸51を中心として回動するので、当たり部材100は、その先端部100aが定着ベルト133を介して定着ローラ132に当接した状態で保持される。当たり部材100による作用は、第1実施形態の当たり部材59と同様であるからその説明は省略する。
また、第2実施形態においても、第1〜第4分離板71,72,73,74の位置設定を、最小通紙領域W1、中間通紙領域W2および最大通紙領域W3に応じて行うことにより、第1〜第4分離板71,72,73,74間のギャップに用紙が引っ掛かって紙詰まりが発生することを防止していることは、第1実施形態と同様であるので、その説明は省略する。
以上説明した構成の分離機構30Bによれば、第1実施形態の分離機構30Aと同様に、第1〜第4分離板71,72,73,74のそれぞれに第1〜第4隙間調整部材81,82,83,84が設けられているので、第1〜第4分離板71,72,73,74のそれぞれと定着ベルト133の表面133aとの間の隙間Gが0.3〜0.5mmの範囲の大きさとなるように第1〜第4分離板71,72,73,74を定着ベルト133に対して別個に移動させることができる。その結果、単一の分離板に複数のねじ部材を当接させて分離板と定着ベルトとの間の隙間を調整する従来の構成と比較して分離板(第1〜第4分離板71,72,73,74)と定着ベルト133の表面133aとの間の隙間Gの調整が容易となる。
10 画像形成装置
13 定着装置
30A,30B 分離機構
31〜34 第1〜第4分離板
35〜38 第1〜第4分離板ホルダ
39 ホルダ本体部
40 立上がり壁
41〜44 第1〜第4隙間調整部材
46 支持部材
47 本体フレーム
50 揺動支持壁
50a 揺動支持孔
51 共通揺動軸
52 本体部
53 立上がり壁
54 揺動支持壁
55 揺動支持孔
56 スリット
59 当たり部材
60,63 付勢部材
131 加熱ローラ
132 定着ローラ
133 定着ベルト
134 加圧ローラ
C1 第1ギャップ
C2 第2ギャップ
G(G1〜G4) 隙間(第1〜第4の隙間)
NP ニップ部
R1〜R4 第1〜第4領域
W1 最小通紙領域
W2 中間通紙領域
W3 最大通紙領域

Claims (4)

  1. 定着部材と、前記定着部材と当接して該定着部材との間でニップ部を形成する加圧部材とを有し、前記ニップ部において、搬送されてくる用紙上のトナー像が前記用紙上に加熱定着される定着装置であって、
    前記用紙の搬送方向における前記定着部材よりも下流側に配置され、定着処理された前記用紙を前記定着部材から引き剥がすことが可能に構成された分離機構を備え、
    前記定着部材は、前記用紙の搬送方向と直交する方向に設定された複数の領域を有しており、
    前記分離機構は、
    前記直交方向に隣り合って配列され、前記定着部材の前記複数の領域とそれぞれ所定の隙間だけ離間した状態で前記複数の領域に対向して配置された複数の分離部材と、
    前記複数の分離部材を前記定着部材の前記複数の領域に対してそれぞれ別個に移動させることで前記隙間を調整することが可能な複数の隙間調整部材と、
    前記分離部材がそれぞれ取り付けられ、当該分離部材が前記定着部材に対して接離するように回動可能な複数の分離部材ホルダと、
    前記複数の隙間調整部材を支持する支持部材と
    を含み、
    前記隙間調整部材のそれぞれは、各々の前記分離部材ホルダに対応して設けられ、対応する前記分離部材ホルダを回動させることで前記分離部材を前記定着部材に対して移動させ、
    各前記隙間調整部材は、前記支持部材に回転可能に支持されたねじ部材であり、
    前記分離部材ホルダは、前記分離部材が取り付けられるとともに前記直交方向に延びるホルダ本体部と、当該ホルダ本体部における前記直交方向に延びる縁から立ち上がる立上がり壁とを含み、
    前記支持部材は、前記分離部材ホルダの立上がり壁に対向する壁を含み、
    前記ねじ部材は、前記支持部材の前記壁に回転可能に支持された状態で、前記分離部材ホルダの立上がり壁に当接し、
    前記ねじ部材の回転により、前記分離部材ホルダは、回動する、
    ことを特徴とする定着装置。
  2. 請求項1に記載の定着装置において、前記定着部材は、前記用紙の搬送方向と直交する方向に延びる定着ベルトであり、
    前記加圧部材は、前記搬送方向と直交する方向に延び、その直交方向において、前記定着ベルトとの間で前記ニップ部を形成するローラ部材であり、
    前記分離機構は、さらに、前記支持部材を、前記複数の分離部材ホルダと同軸で回動可能に支持する本体フレームを含み、
    前記支持部材には、前記ねじ部材に加え、当たり部材が取り付けられており、
    前記当たり部材は、前記定着ベルトにおける前記領域が形成されない前記ローラ部材の長手方向についての両端部に当接した状態で保持されている定着装置。
  3. 請求項1または2に記載の定着装置において、前記定着部材は、前記用紙の搬送方向と直交する方向に延びる定着ベルトであり、
    前記加圧部材は、前記搬送方向と直交する方向に延び、その直交方向において、前記定着ベルトとの間で前記ニップ部を形成するローラ部材であり、
    前記ニップ部には、前記ローラ部材の長手方向における用紙のサイズに応じて前記用紙が通過する通紙領域が設定されており、
    隣り合う前記複数の分離部材は、前記ローラ部材の長手方向にギャップを介して互いに対向する端部を有しており、
    隣り合う分離部材のうち一方の分離部材の端部と他方の分離部材の端部との間のギャップは、前記通紙領域における前記ローラ部材の長手方向についての両端部からずれた位置に対応するように位置設定されている定着装置。
  4. 用紙上にトナー像を形成する画像形成部と、
    前記用紙上の前記トナー像を該用紙上に定着させる定着装置と、
    を備え、
    前記定着装置として、請求項1〜3のいずれか一項に記載の定着装置が採用される画像形成装置。
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