JP6319202B2 - 定着装置及び画像形成装置 - Google Patents

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Description

本発明は、定着装置及び画像形成装置に関する。
トナーを用いて用紙に画像を形成する画像形成装置は、トナー画像を定着させる定着装置を備える(例えば特許文献1)。このような定着装置は、定着ローラーと、加圧ローラーと、定着用発熱源とを備える。定着ローラーと加圧ローラーとの間には、定着ニップ領域が形成される。定着用発熱源は、定着ローラーを加熱する。定着装置は、用紙を定着ニップ領域に通過させることで、用紙を加熱及び加圧する。この結果、用紙上のトナー画像が用紙に定着される。
また、定着装置は、定着ジャム検知センサーを更に備える。定着ジャム検知センサーは、定着ニップ領域での紙詰まりを検知する。定着ジャム検知センサーは、揺動機構と、検知部とを備える。揺動機構は、揺動部と、伝達部と、作用部とを備える。揺動部は、定着ニップ領域の出口付近に配置され、定着ニップ領域を通過した用紙によって揺動される。作用部は、検知部の付近に配置される。伝達部は、揺動部の揺動を作用部に伝達する。検知部は、作用部が揺動したか否かを検知することで、定着ニップ領域に用紙が存在するか否かを検知する。
2007−293217号公報
上記の定着装置では、検知部は、定着用発熱源からの熱の影響を避けるため、定着装置の外部に配置される。従って、揺動部と作用部との間の距離が大きくなる。従って、伝達部が大きくなる。この結果、伝達部の部品点数が増加すると共に、伝達部の配置スペースが大きくなる。
本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、定着ジャム検知センサーの省スペース化及び部品点数の削減を図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。
本発明に係る定着装置は、筐体と、定着ローラーと、加圧ローラーと、発熱源と、検知センサーと、ダクトと、を備える。前記定着ローラーは、前記筐体内に配置される。前記加圧ローラーは、前記定着ローラーとの間で定着ニップ領域を形成する。前記発熱源は、前記定着ローラーを加熱する。前記検知センサーは、前記定着ニップ領域に記憶媒体が存在するか否かを検知する。前記ダクトは、前記筐体に設けられる。前記発熱源の一端部は、前記筐体の外側に突出され、前記ダクトは、前記発熱源の前記一端部を覆うと共に、前記発熱源の前記一端部から発生する熱を前記検知センサーから遠ざける方向に排出する。
本発明に係る画像形成装置は、画像形成部と、定着部と、を備える。前記画像形成部は、前記記録媒体に前記トナー画像を形成する。前記定着部は、前記トナー画像を前記記録媒体に定着させる。前記定着部は、上記の定着装置である。
本発明によれば、定着ジャム検知センサーの省スペース化及び部品点数の削減を図ることができる。
本実施形態に係る画像形成装置の構成を示す断面図である。 定着部の背面図である。 定着部本体の背面図である。 図3に示す定着部本体の右端部側の拡大図である。 図3のV-V線に沿った断面図である。 定着部本体の右側面を図3の矢示方向VIから示す側面図である。 ダクトが設けられた定着部本体の右側面の斜視図である。 ダクトが設けられた定着部本体の右側面の別の斜視図である。 ダクトが設けられた定着部本体の右側面の側面図である。
以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら説明する。なお、図中、同一又は相当部分については同一の参照符号を付して説明を繰り返さない。
図1を参照して、本実施形態に係る画像形成装置について説明する。図1は、本実施形態に係る画像形成装置の構成を示す断面図である。
図1に示すように、本実施形態に係る画像形成装置1は、用紙P(記録媒体)にトナー画像を形成することで用紙Pに画像を形成する。画像形成装置1は、筐体2と、給紙カセット3と、複数のトナーコンテナ4と、画像形成部5と、定着部6(定着装置)と、排紙トレイ7と、用紙搬送路8とを備える。
筐体2は、画像形成装置1の構成要素(即ち給紙カセット3、トナーコンテナ4、画像形成部5、定着部6及び用紙搬送路8)を収容する。
給紙カセット3は、画像形成部5に用紙Pを供給する。給紙カセット3には、複数枚の用紙Pが積載されて収容される。給紙カセット3内の用紙Pは、1枚ずつ繰り出されて、用紙搬送路8を通って画像形成部5に供給される。
複数のトナーコンテナ4は、複数色(例えばシアン、マゼンタ、イエロー、ブラック)に対応しており、複数色のトナーを画像形成部5に供給する。
画像形成部5は、給紙カセット3から供給された用紙Pに対し、各トナーコンテナ4から供給された各色のトナーを用いて、用紙Pに画像を形成する。画像形成部5は、複数の画像形成ユニット51と、中間転写ベルト52と、駆動ローラー53と、従動ローラー54と、二次転写ローラー55とを備える。
複数の画像形成ユニット51は、複数のトナーコンテナ4に対応されて配置される。各画像形成ユニット51は、対応するトナーコンテナ4からトナーの供給を受け、中間転写ベルト52の表面に、画像情報に基づいて各色のトナー画像を形成する。これら各色のトナー画像は重ねられる。その結果、中間転写ベルト52の表面にカラーのトナー画像が形成される。
各画像形成ユニット51は、感光体ドラム51aと、帯電装置51bと、露光装置51cと、現像装置51dと、一次転写ローラー51fと、クリーニング装置51gとを備える。
感光体ドラム51aは、その表面に感光層を有する。帯電装置51bは、感光体ドラム51aの表面を所定電位に均一に帯電させる。露光装置51cは、帯電された感光体ドラム51aの表面にレーザー光を照射して、当該表面に画像情報に対応する静電潜像を形成する。現像装置51dは、トナーコンテナ4から供給されたトナーを用いて、感光体ドラム51aの表面の静電潜像をトナー画像として現像する。
一次転写ローラー51fは、感光体ドラム51aの表面のトナー画像を中間転写ベルト52の表面に転写させる。一次転写ローラー51fは、中間転写ベルト52を介して感光体ドラム51aとの間で一次転写ニップ領域N1を形成する。一次転写ローラー51fの表面には、一次転写電圧が印加されている。その結果、感光体ドラム51aの表面のトナー画像は、一次転写ニップ領域N1を通過すると、一次転写ローラー51fの静電引力によって中間転写ベルト52に転写される。クリーニング装置51gは、転写後の感光体ドラム51aの表面の残留トナーを除去する。
中間転写ベルト52は、その表面のカラートナー画像を、二次転写ローラー55に搬送する。中間転写ベルト52は、無端ベルト状であり、駆動ローラー53と従動ローラー54とによって張架されて支持される。中間転写ベルト52は、駆動ローラー53の回転駆動によって周回移動される。この周回移動によって、中間転写ベルト52の表面のトナー画像が二次転写ローラー55に搬送される。
二次転写ローラー55は、中間転写ベルト52の表面のトナー画像を用紙Pに転写する。二次転写ローラー55は、中間転写ベルト52を介して駆動ローラー53との間で二次転写ニップ領域N2を形成する。二次転写ローラー55には、二次転写電圧が印加されている。この結果、中間転写ベルト52の表面のカラートナー画像が、用紙Pと共に二次転写ニップ領域N2を通過すると、二次転写ローラー55の静電引力によって、当該トナー画像が用紙Pに転写される。トナー画像が転写された用紙Pは、用紙搬送路8を通って定着部6に搬送される。
定着部6は、用紙Pに転写されたトナー画像を定着させる。定着部6は、加圧ローラー61と定着ローラー62とを備える。定着ローラー62は、用紙Pを加熱する発熱源62bを備える。加圧ローラー61と定着ローラー62とは、それらの間で定着ニップ領域N3を形成する。カラートナー画像を転写された用紙Pが定着ニップ領域N3を通過すると、加圧ローラー61の加圧及び定着ローラー62の加熱によって、トナー画像が用紙Pに定着される。トナー画像が定着された用紙Pは、排紙トレイ7に排出される。
排紙トレイ7は、例えば筐体2の上面に配置される。
用紙搬送路8は、給紙カセット3から、二次転写ニップ領域N2及び定着ニップ領域N3を順に経由して排紙トレイ7に至る。
なお、筐体2は、例えば直方体形の箱状であり、前面24と後面25と左面(紙面手前側の面:不図示)と右面(紙面奥側の面)27とを有する。画像形成装置1に対して、前面24側を前側とし、後面25側を後側とし、左面側を左側とし、右面27側を右側とする。
次に図2〜図6を参照して、定着部6について説明する。図2は、定着部6を後側から示す定着部6の背面図である。
図2に示すように、定着部6は、定着部本体63と、定着カバー64と、定着ジャム検知センサー65(検知センサー)と、ダクト66とを備える。
定着部本体63は、上記の加圧ローラー61及び定着ローラー62を収容する。定着部本体63は、例えば左右に横長の直方体形の箱状である。定着部本体63の上面63a及び下面63bは、開放している。定着部本体63の右側の側面63eは、軸受孔(不図示)(貫通孔)を有する。発熱源62bの一端部62cは、当該軸受孔から定着部本体63の外部に突出される。
定着カバー64は、定着部本体63の上面63a及び後面63cを開閉可能に覆う。定着カバー64は、定着部本体63に対して開閉可能に配置される。定着カバー64の下端部64a側は、後面63cの下端部63d側に回動軸線B1を中心に回動可能に支持される。回動軸線B1は、後面63cの幅方向(即ち左右方向)に伸びている。
定着カバー64は、回動軸線B1を中心に矢印方向Y1に回動されると、定着部本体63の上面63a及び後面63cを開放する。従って、上面63aから定着部本体63の内部が外部に露出するため、定着部本体63のジャム処理が可能である。定着カバー64を定着部本体63に対して閉じるときは、定着カバー64を回動軸線B1を中心に矢印方向Y2に回動させる。
定着ジャム検知センサー65は、定着ニップ領域N3に用紙が存在するか否かを検知する。定着ジャム検知センサー65は、揺動機構70と、検知部71とを備える。揺動機構70は、定着ニップ領域N3を通過する用紙によって揺動される。検知部71は、揺動機構70が揺動したか否かを検知することで、定着ニップ領域N3に用紙が存在するか否かを検知する。検知部71は、定着部本体63に配置される。具体的には、検知部71は、定着部本体63における側面63e側の上部に配置される。
ダクト66は、発熱源62bの一端部62cから発生する熱が検知部71に流れることを抑制する。一端部62cは、定着部本体63の側面63eから外部に突出されている。ダクト66は、発熱源62bの一端部62cを覆うように、側面63eに設けられる。
図3は、定着部本体63を後側から示す定着部本体63の背面図であり、図4は、図3に示す定着部本体63の右端部側の拡大図である。
図3に示すように、定着部本体63は、上記の加圧ローラー61及び定着ローラー62と、筐体74とを備える。筐体74は、加圧ローラー61及び定着ローラー62を収容する。筐体74は、例えば直方体形の箱状である。筐体74は、左壁部75と、右壁部76(側壁部)とを備える。左壁部75は、加圧ローラー61及び定着ローラー62の各々の左端部を回転可能に支持する。右壁部76は、加圧ローラー61及び定着ローラー62の各々の右端部を回転可能に支持する。
図4に示すように、揺動機構70は、揺動部70aと、作用部70bと、回動軸部70cとを備える。
揺動部70aは、定着ニップ領域N3を通過する用紙Pによって揺動される。揺動部70aは、例えば棒状である。揺動部70aは、回動軸部70cにおいて回動軸部70cの径方向に延設される。揺動部70aは、回動軸部70cを中心に揺動可能である。
回動軸部70cは、揺動部70aの揺動を作用部70bに伝達する。回動軸部70cは、例えば加圧ローラー61の上方に配置され、加圧ローラー61に平行である。回動軸部70cは、定着部6に回動可能に支持される。詳しくは、回動軸部70cは、筐体74(例えば右壁部76)又は定着カバー64に回動可能に支持される。
作用部70bは、揺動部70aの揺動を検知部71に伝達する。作用部70bは、例えば棒状である。作用部70bは、回動軸部70cの右端部70dに設けられる。作用部70bは、回動軸部70cにおいて回動軸部70cの径方向に延設される。作用部70bは、回動軸部70cから上方に伸びている。作用部70bの先端部70e側は、検知部71側(即ち右側)に屈曲されている。作用部70bは、回動軸部70cを中心に揺動可能である。
検知部71は、作用部70bの揺動を検知する。検知部71は、作用部70bが揺動したか否かによって、用紙Pが定着ニップ領域N3に存在するか否かを検出する。検知部71は、筐体74に配置される。詳しくは、検知部71は、右壁部76の上部に配置される。
検知部71は、発光部71aと、受光部71bと、支持部71cとを備える。支持部71cは、右壁部76の上部に配置される。発光部71a及び受光部71bは、支持部71cの左側面において上下に間隔を空けて配置される。発光部71aは、受光部71bに向けて光Cを発光し、受光部71bは光Cを受光する。発光部71aと受光部71bとの間に、作用部70bの先端部70eが配置する。
図5は、図3のIV-IV線に沿った断面図である。
図5に示すように、筐体74は、上記の左壁部75及び右壁部76に加えて、前壁部77と、後壁部78とを備える。なお、図3及び図4では、作図の都合上、後壁部78は図示省略されている。前壁部77は、定着ローラー62の前側に配置される。前壁部77及び後壁部78は、左壁部75と右壁部76とを連結する。後壁部78は、加圧ローラー61の後側に配置される。
筐体74は、上面開口部74a及び下面開口部74bを有する。上面開口部74aは、定着部本体63の上面63aを構成する。下面開口部74bは、定着部本体63の下面63bを構成する。後壁部78の後面78aは、定着部本体63の後面63cを構成する。右壁部76の外面76bは、定着部本体63の側面63eを構成する。
加圧ローラー61及び定着ローラー62は、上記のように、筐体74の内部において回転可能に配置される。定着ローラー62は、例えば加圧ローラー61の前方斜め下側に配置され、加圧ローラー61との間で定着ニップ領域N3を形成する。加圧ローラー61は、円筒状である。定着ローラー62は、円筒部62aと、上記の発熱源62bとを備える。円筒部62aの両端部は、開口端である。発熱源62bは、円筒部62aを加熱する。発熱源62bは、棒状のハロゲンランプ又はキセノンラップである。発熱源62bは、円筒部62aの内部に、円筒部62aの長手方向に沿って配置される。
画像形成部5から搬出された用紙Pは、下面開口部74bから筐体74の内部に搬入される。搬入された用紙Pは、定着ニップ領域N3を通過する。その通過の際、加圧ローラー61の加圧及び定着ローラー62の加熱によって、用紙P上のトナー画像が定着される。そして、定着ニップ領域N3を通過した用紙Pは、筐体74の上面開口部74aと定着カバー(不図示)との間から筐体74の外部に排出される。
揺動部70aは、筐体74の上面開口部74a付近に配置される。揺動部70aの先端部70e側は、用紙Pの搬送方向に対して定着ニップ領域N3の下流側に配置される。即ち、揺動部70aの先端部側は、定着ニップ領域N3の出口側の付近に配置される。
定着ジャム検知センサー65では、用紙Pが定着ニップ領域N3を通過する間、用紙Pは、揺動部70aを回動軸部70cを中心に矢印方向Y3に揺動させる。従って、作用部70bが回動軸部70cを中心に矢印方向Y4に揺動され、先端部70eが発光部71aと受光部71bとの間から外れる。この結果、受光部71bが発光部71aからの光を受光する。この受光によって、検知部71が、作用部70bの揺動を検知する。即ち、検知部71が作用部70bの揺動を検知しているときは、定着ニップ領域N3に用紙Pが存在する。
一方、用紙Pが定着ニップ領域N3から排出されると、揺動部70aが元の位置(即ち揺動される前の位置)に戻り、先端部70eが発光部71aと受光部71bとの間に配置される。この結果、先端部70eが、発光部71aが発光した光を遮光し、受光部71bが発光部71aからの光を受光しない。従って、検知部71は作用部70bの揺動を検知しない。即ち、検知部71が作用部70bの揺動を検知しないときは、定着ニップ領域N3に用紙Pは存在しない。
図6は、定着部本体63の右側面63eを図3の矢示方向VIから示す側面図である。
図6に示すように、右壁部76は、軸受孔76a(貫通孔)を有する。軸受孔76aは、定着ローラー62の左側の開口端62dを回転可能に支持する。開口端62dは、円筒部62aの開口端である。開口端62dは、軸受孔76aから右壁部76の外面76b側に露出される。発熱源62bの一端部62cは、開口端62dから定着ローラー62の外部に突出されており、更に、軸受孔76aから外面76b側に突出されている。
次に図7〜図9を参照して、ダクト66について説明する。図7は、ダクト66が設けられた定着部本体63の右側面63eの斜視図であり、図8は、ダクト66が設けられた定着部本体63の右側面63eの別の斜視図であり、図9は、ダクト66が設けられた定着部本体63の右側面63eの側面図である。
図7に示すように、ダクト66は、右壁部76の外面76bに設けられる。ダクト66は、発熱源62bの一端部62cを覆うと共に、一端部62cから発生する熱を定着ジャム検知センサー65(特に検知部71)から遠ざける方向に排出する。
ダクト66は、例えば断面略台形の筒状である。ダクト66の両端は、開口端66a,66bである。ダクト66の外周面66dは、取入口66cを有する。取入口66cは、発熱源62bの一端部62cをダクト66内に収容するための開口である。取入口66cは、外周面66dのうち、ダクト66の断面形状(即ち略台形)の底辺に対応する面66e(図8参照)に形成される。
ダクト66は、一端部62cが取入口66cからダクト66内に収容されるように、外面76bに横設される。即ち、ダクト66の外周面66dのうちの面66eが外面76bに向けられて、ダクト66が外面76bに配置される。
図9に示すように、検知部71は、ダクト66の上方に配置される。ダクト66は、右壁部76の外面76bにおいて横方向(即ち前後方向)に延設される。ダクト66の前側の開口端66aは、検知部71よりも前側に配置される。ダクト66の後側の開口端66bは、検知部71よりも後側に配置される。
発熱源62bの一端部62cから発生した熱は、ダクト66によって前後方向に誘導される。従って、一端部62cから発生した熱が、一端部62cの上方(即ち検知部71側)に流れることが抑制される。その結果、検知部71の周辺温度が検知部71の使用可能温度を超えることを抑制できる。そして、ダクト66によって誘導された熱は、ダクト66の開口端66a及び開口端66bから外部に放出される。従って、熱がダクト66内に篭もることが抑制される。
また、開口端66a及び開口端66bが前後方向(即ち水平方向)を向くため、即ち、開口端66a及び開口端66bが下側を向いていないため、ダクト66内の熱の排出が容易である。また、開口端66a及び開口端66bが上側を向いていないため、ダクト66から排出された熱が検知部71側に流れることが抑制される。
以上のように、画像形成装置1によれば、ダクト66を備えるため、発熱源62bの一端部62cから発生する熱の影響を受けること無く、検知部71を定着部本体63(具体的には右壁部76の上部)に配置させることが可能である。従って、検知部71を定着部6の外部に配置させる場合と比べて、揺動機構70を小型化できる。この結果、揺動機構70の部品点数の低減、及び揺動機構70の省スペース化を図ることが可能である。
以上、図面(図1〜図9)を参照しながら本発明の実施形態を説明した。但し、本発明は、上記の実施形態に限られるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々の態様において実施することが可能である(例えば、下記に示す(1))。図面は、理解しやすくするために、それぞれの構成要素を主体に模式的に示しており、図示された各構成要素の厚み、長さ、個数等は、図面作成の都合上から実際とは異なる。また、上記の実施形態で示す各構成要素の材質や形状、寸法等は一例であって、特に限定されるものではなく、本発明の効果から実質的に逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。
(1)上記の実施形態でのダクト66の形状は一例である。例えば、ダクト66の延設方向は、前後方向に限定されない。また、ダクト66の延設範囲は、外面76b内に限定されず、外面76bの外まで延設されてもよい。また、ダクト66の開口端は2つに限定されない。
1 画像形成装置
5 画像形成部
6 定着部
74 筐体
62 定着ローラー
62b 発熱源
62c 一端部
62d 開口端
65 定着ジャム検知センサー
66 ダクト
66b 外周面
66c 取入口
70 揺動機構
71 検知部
76 右壁部
76a 軸受孔
76b 外面
N3 定着ニップ領域
P 記録媒体

Claims (7)

  1. 筐体と、
    前記筐体内に配置された定着ローラーと、
    前記定着ローラーとの間で定着ニップ領域を形成する加圧ローラーと、
    前記定着ローラーを加熱する発熱源と、
    前記定着ニップ領域に記録媒体が存在するか否かを検知する検知センサーと、
    前記筐体に設けられたダクトと、
    を備え、
    前記発熱源の一端部は、前記筐体の外側に突出され、
    前記ダクトは、前記発熱源の前記一端部を覆うと共に、前記発熱源の前記一端部から発生する熱を前記検知センサーから遠ざける方向に排出する、定着装置。
  2. 前記検知センサーは、
    前記定着ニップ領域を通過する記録媒体によって揺動される揺動機構と、
    前記揺動機構が揺動したか否かを検知する検知部と
    を備える、請求項1に記載の定着装置。
  3. 前記ダクトは、筒状であり、その外周面に取入口を有し、
    前記ダクトは、前記発熱源の前記一端部が前記取入口から前記ダクト内に収容されるように、前記筐体の外面に横設される、請求項1又は請求項2に記載の定着装置。
  4. 前記検知部は、前記ダクトの上方に配置され、
    前記ダクトは、前記筐体の外面において横方向に延設される、請求項に記載の定着装置。
  5. 前記筐体の側壁部は、貫通孔を有し、
    前記検知部は、前記側壁部に配置され、
    前記発熱源の前記一端部は、前記貫通孔から前記側壁部の外側に突出される、請求項2又は請求項4に記載の定着装置。
  6. 前記定着ローラーは、筒状であり、開口端を有し、
    前記開口端は、前記側壁部の前記貫通孔に回転可能に支持され、
    前記発熱源は、前記定着ローラーの内部に配置され、
    前記発熱源の前記一端部は、前記開口端から外側に突出されると共に前記貫通孔から前記側壁部の外側に突出される、請求項5に記載の定着装置。
  7. 前記記録媒体にトナー画像を形成する画像形成部と、
    前記トナー画像を前記記録媒体に定着させる定着部と、
    を備え、
    前記定着部は、請求項1〜請求項6の何れかの1項に記載の定着装置である、画像形成装置。
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