JP7261376B2 - ガイド部材、定着装置、画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、ガイド部材、定着装置および画像形成装置に関する。

画像形成装置に設けられる定着装置には、定着ローラ等の定着部材と加圧ローラなどの加圧部材とにより、用紙等のシートを加圧および加熱するための定着ニップが形成される。そして、定着ニップのシート搬送方向上流側には、シートを定着ニップへガイドするためのガイド部材が設けられる。

例えば特許文献１（特開２００５－２３１８２２号公報）の定着装置では、定着ニップの上流側にシートガイドが設けられる。シートガイドは、固定されたガイド本体部と、ガイド本体部の下流側に、シート搬送方向と交差する方向へ揺動可能な揺動機構とを備える。揺動機構は、バネ等の弾性部材によってシート搬送方向と交差する方向へ付勢されており、シート搬送時にシートによって付勢方向と反対方向へ加圧されることにより、弾性部材の付勢力に抗してその反対側へ揺動する。

特許文献１のように、ガイド部材に固定ガイド部材と可動ガイド部材とを設ける構成では、可動ガイド部材を固定ガイド部材に対して相対移動可能に保持させる必要があり、簡易な構成で固定ガイド部材と可動ガイド部材とを精度良く位置決めし、シートを所定の方向へ精度良くガイドする機能を満足することが求められる。

上記の課題を解決するため、本発明は、固定ガイド面を有する固定ガイド部材と、前記固定ガイド面よりもシート搬送方向下流側に設けられた可動ガイド面を有する可動ガイド部材とを備えた、下流側のニップ部へシートをガイドするガイド部材であって、前記可動ガイド部材は、前記可動ガイド面を、シート搬送方向と交差する方向へ移動させることができ、前記固定ガイド部材はその長手方向の両側に挿入孔を有し、前記可動ガイド部材は、その長手方向の両側に前記固定ガイド部材に挿入する挿入部を有し、前記可動ガイド部材は、前記挿入部を前記挿入孔に対して前記可動ガイド部材の長手方向と交差する方向に挿入することにより、前記可動ガイド面を前記固定ガイド部材に対して前記交差方向へ相対移動可能なように、前記固定ガイド部材に保持させることを特徴とする。

本発明によれば、可動ガイド部材を固定ガイド部材に対して、相対移動可能なように精度良く保持させることができる。

画像形成装置の概略構成図である。 画像形成装置に設けられる定着装置の概略断面図である。 可動ガイド部材を退避姿勢に配置した状態の定着装置の概略断面図である。 可動ガイド部材の固定ガイド部材に対する取り付け方向を示す斜視図である。 可動ガイド部材を固定ガイド部材に対して取り付ける様子を示す断面図である。 可動ガイド部材を固定ガイド部材に対して取り付ける様子を示す断面図である。 可動ガイド部材を固定ガイド部材に対して取り付ける様子を示す断面図である。 可動ガイド部材を固定ガイド部材に対して取り付ける様子を示す、スプリングに対応した位置の断面図である。 可動ガイド部材を固定ガイド部材に対して取り付ける様子を示す、スプリングに対応した位置の断面図である。 可動ガイド部材を固定ガイド部材に対して取り付ける様子を示す、スプリングに対応した位置の断面図である。 ガイド部材を取付部材に取り付ける様子を示す斜視図である。 ガイド部材による用紙ガイド時の様子を示す断面図である。

以下、本発明に係る実施の形態について、図面を参照して説明する。なお、各図中、同一又は相当する部分には同一の符号を付しており、その重複説明は適宜に簡略化ないし省略する。

図１は、本発明の実施の一形態に係る画像形成装置の概略構成図である。まず、図１を参照して、画像形成装置の全体構成及び動作について説明する。

図１に示す画像形成装置は、モノクロ画像形成装置である。その装置本体（画像形成装置本体）１００には、作像ユニットとしてのプロセスユニット１が着脱可能に装着されている。プロセスユニット１は、表面に画像を担持する像担持体としての感光体２と、感光体２の表面を帯電させる帯電手段としての帯電ローラ３と、感光体２上の潜像を可視画像化する現像手段としての現像装置４と、感光体２の表面をクリーニングするクリーニング手段としてのクリーニングブレード５等を備える。また、感光体２に対向する位置に、感光体２の表面を露光する露光手段としてのＬＥＤヘッドアレイ６が配置されている。

プロセスユニット１には、画像形成用の粉体であるトナーを収容する粉体収容器としてのトナーカートリッジ７が着脱可能に装着されている。トナーカートリッジ７は、未使用のトナーを収容する未使用トナー収容部８と、使用された廃トナーを収容する廃トナー収容部９とを有する。

また、画像形成装置は、シートとしての用紙Ｐに画像を転写する転写装置１０と、用紙を供給する給紙装置１１と、用紙に転写された画像を定着させる定着装置１２と、用紙を装置外へ排出する排紙装置１３と、タイミングローラとしての一対のレジストローラ１７とを備える。

転写装置１０は、転写部材としての転写ローラ１４を備える。転写ローラ１４は、プロセスユニット１を装置本体１００に装着した状態で感光体２と接触するように配置されている。また、転写ローラ１４は、電源に接続されており、所定の直流電圧（ＤＣ）及び／又は交流電圧（ＡＣ）が印加されるようになっている。

給紙装置１１は、用紙Ｐが収容される給紙カセット１５と、給紙カセット１５に収容されている用紙Ｐを給送する給紙ローラ１６とを備える。

定着装置１２は、第１の回転体としての定着ローラ１８と、第２の回転体としての加圧ローラ１９とを備える。定着ローラ１８は、ヒータ等の加熱源によって加熱される。加圧ローラ１９は、定着ローラ１８側へ加圧され、定着ローラ１８に接触して定着ニップを形成している。

排紙装置１３は、用紙を装置外に排出する一対の排紙ローラ２０を備える。また、装置本体１００の外装上面部には、排紙ローラ２０によって排出された用紙を載置するための排紙トレイ２１が形成されている。

また、装置本体１００内には、給紙カセット１５から、レジストローラ１７、転写ローラ１４と感光体２との間の画像転写部（転写ニップ）、定着装置１２を経由して、排紙ローラ２０まで用紙Ｐを搬送するための搬送路Ｒ１が設けられている。さらに、画像形成装置１００内には、両面印刷する際に定着装置１２を通過した用紙Ｐを画像転写部に再度搬送するための両面搬送路Ｒ２が設けられている。

続けて、図１を参照しつつ、本実施形態に係る画像形成装置の作像動作について説明する。
作像動作が開始されると、感光体２が回転駆動され、帯電ローラ３によって感光体２の表面が所定の極性に一様に帯電される。次いで、読取装置又はコンピュータ等からの画像情報に基づいてＬＥＤヘッドアレイ６が感光体２帯電面を露光し、静電潜像が形成される。そして、現像装置４によって感光体２上の静電潜像にトナーが供給されることにより、静電潜像はトナー画像として顕像化（可視像化）される。

また、作像動作が開始されると、給紙ローラ１６が回転駆動を開始し、給紙カセット１５から用紙Ｐが送り出される。送り出された用紙Ｐは、レジストローラ１７によって搬送を一旦停止される。その後、所定のタイミングでレジストローラ１７の回転駆動を開始し、感光体２上のトナー画像が画像転写部に達するタイミングに合わせて、用紙Ｐを画像転写部へ搬送する。

そして、用紙Ｐが画像転写部に搬送されると、転写ローラ１４に所定の電圧が印加されることにより生じた転写電界によって感光体２上のトナー画像が用紙Ｐ上に転写される。また、このとき用紙Ｐに転写されなかった感光体２上のトナーは、クリーニングブレード５によって除去され、トナーカートリッジ７の廃トナー収容部９へ回収される。

トナー画像が転写された用紙Ｐは、定着装置１２へと搬送され、定着ローラ１８と加圧ローラ１９とによって形成される定着ニップを通過することにより加熱及び加圧されて、用紙Ｐ上のトナー画像が定着される。そして、用紙Ｐは、排紙ローラ２０によって装置外に排出され、排紙トレイ２１上に載置される。

また、両面印刷を行う場合は、定着装置１２を通過した用紙Ｐを装置外に排出せずにスイッチバックさせて両面搬送路Ｒ２に送る。用紙Ｐは両面搬送路Ｒ２を通ってレジストローラ１７の手前側で搬送路Ｒ１に送り込まれ、レジストローラ１７によって画像転写部へ再度搬送される。そして、用紙Ｐの裏面に画像が転写され、定着装置１２によって裏面側の画像が定着された後、用紙Ｐは装置外へ排出される。

図２は、定着装置１２の概略断面図である。なお、以降の図では、図１とは反対側、つまり、図１の紙面裏側の方向から見た定着装置を図示している。
図２に示すように、定着ローラ１８内には加熱源としてのハロゲンヒータ２２が設けられている。加圧ローラ１９は、加圧レバー等によって定着ローラ１８に対して加圧されており、定着ローラ１８と加圧ローラ１９とが圧接する箇所には定着ニップ（ニップ部）Ｎが形成されている。また、定着ローラ１８は、装置本体１００に設けられた駆動源からギヤを介して駆動力が伝達され図２中の矢印Ａで示す方向に回転駆動可能に構成されている。一方、加圧ローラ１９は、回転駆動する定着ローラ１８に対して図２中の矢印Ｂで示す方向に従動回転するように構成されている。なお、本実施形態とは反対に、加圧ローラ１９を駆動ローラとし、定着ローラ１８を従動ローラとしてもよい。

図２を参照しつつ、定着装置１２の動作について簡単に説明する。
ハロゲンヒータ２２によって定着ローラ１８が所定の温度に加熱され、定着ローラ１８と加圧ローラ１９とが回転している状態で、用紙が図２中の矢印Ｃ１で示す方向から定着ニップＮへ進入すると、用紙は定着ローラ１８と加圧ローラ１９によって挟持されながら搬送される。このとき、用紙上の未定着画像が、定着ローラ１８の熱によって加熱されると共に、定着ローラ１８と加圧ローラ１９とによって加圧されることで、用紙に画像が定着される。そして、画像が定着された用紙は定着ニップＮから図２中の矢印Ｃ２方向へ排出される。

ところで、定着ニップＮの用紙搬送方向上流側には、用紙Ｐを定着ニップＮへガイドするガイド部材３０が設けられる。ガイド部材３０は、上流側の固定ガイド部材３１と下流側の可動ガイド部材３２とを有する。固定ガイド部材３１は用紙をガイドするための固定ガイド面３１ａを有し、可動ガイド部材３２は用紙をガイドするための可動ガイド面３２ａを有する。

可動ガイド部材３２は、固定ガイド部材３１に挿入したボス３２１を中心に回転可能に設けられる（図の両矢印Ｆ参照）。この回転動作により、可動ガイド部材３２は、ガイド面３２ａを用紙搬送方向と交差する方向へ移動させ、言い換えると、ガイド面３２ａの用紙搬送方向に対する角度を変化させ、図２に示すように、ガイド面３２ａの先端が定着ニップＮの側を向いた搬送姿勢と、図３に示すように、ガイド面３２ａの先端が定着ニップＮから離反した退避姿勢とを往復することができる。

次に、ガイド部材３０のより詳細な構成について説明する。

図４に示すように、固定ガイド部材３１は、その長手方向の２箇所に挿入孔３１１を有する。可動ガイド部材３２は、長手方向の２箇所に、挿入孔３１１に挿入される挿入部としてのボス３２１を有する。ボス３２１は、可動ガイド部材３２の長手方向に向けて突出している。また、長手方向両側に設けられたボス３２１，３２１の間には突起部３２２と、突起部３２２に巻きつけられた、付勢部材としてのスプリング３３が設けられる。スプリング３３はトーションスプリングであり、弾性変形可能な弾性部材である。

図５に示すように、可動ガイド部材３２を固定ガイド部材３１に取り付ける際には、まず、ボス３２１を挿入孔３１１に対して、矢印Ｄ方向へ挿入する。

ボス３２１は、ガイド部材３０の長手方向視で（つまり、図５の方向視で）、その外周面部が、対向する平面部３２１ａ、３２１ａと、その両側をそれぞれつなぐ曲面部３２１ｂ、３２１ｂとによって形成されている。またボス３２１は、その中央側に孔部を有する。

ボス３２１を挿入孔３１１に挿入する際には、まず、幅広の平面部３２１ａを挿入方向と並行にした姿勢で、ボス３２１を挿入孔３１１に対して進入させ、図６に示すように、ボス３２１を挿入孔３１１の奥側へ挿入する（図の矢印Ｅ方向参照）。

ボス３２１を挿入孔３１１に挿入すると、可動ガイド部材３２に設けられたスプリングの反力によって可動ガイド部材３２が矢印Ｆ１方向へ回転移動する（スプリングの動作については後述する）。

以上により、図７に示すように、可動ガイド部材３２が固定ガイド部材３１に取り付けられ、ガイド部材３０が組み立てられる。

次に、可動ガイド部材３２の固定ガイド部材３１に対する組み付け時（図５～図７参照）における、可動ガイド部材３２に設けられたスプリング３３（図４参照）の姿勢の変化および反力の作用について説明する。

図２および図８に示すように、スプリング３３は、可動ガイド部材３２の突起部３２２に取り付けられたコイル部３３ａと、コイル部３３ａの一端側に連続して設けられる第１アーム部３３ｂと、他端側に連続して設けられる第２アーム部３３ｃとを有する。図８に示すように、コイル部３３ａが突起部３２２に取り付けられた状態で、第１アーム部３３ｂの端部側は、可動ガイド部材３２のガイド面３２ａからその背面側へ延在する面である当接面３２ｂに当接している。

可動ガイド部材３２を固定ガイド部材３１に組み付ける際には、前述のように、可動ガイド部材３２を図５の姿勢で固定ガイド部材３１に接近させる。このときスプリング３３の断面では、図８に示すように、第２アーム部３３ｃの端部側がまず固定ガイド部材３１の背面３１ｂに当接する。

そして、図５に示すように、可動ガイド部材３２の固定ガイド部材３１に対する組み付け方向は、ボス３２１の移動方向が挿入孔３１１によって規制されることで、矢印Ｄ方向に規制されている。従って、図８に示すように、突起部３２２およびそれに取り付けられたコイル部３３ａも同じく矢印Ｄ方向へ移動する。

ところで、スプリング３３のコイル部３３ａは可動ガイド部材３２の突起部３２２に取り付けられ、第１アーム部３３ｂは当接面３２ｂに当接しており、スプリング３３のこれらの部分は可動ガイド部材３２に対する位置関係が固定されている。従って、可動ガイド部材３２が矢印Ｄ方向へ移動するほど、第２アーム部３３ｃが固定ガイド部材３１の背面３１ｂに押し当てられ、背面３１ｂに沿うようにして弾性変形しながら固定ガイド部材３１の側へ進入する（図８の点線部参照）。

そして、図６に示すように、ボス３２１が挿入孔３１１の幅狭の入口部分を抜けて奥側まで進入すると、可動ガイド部材３２の移動方向の規制が解除される。これにより、スプリング３３に弾性復帰しようとする力が生じ（図８の実線部の形状に戻ろうとする力が生じ）、図９に示すように、可動ガイド部材３２が矢印Ｆ１方向へ回転する。これにより、図１０に示すように、可動ガイド部材３２が固定ガイド部材３１に当接する位置まで移動する。言い換えると、スプリング３３の第１アーム部３３ｂが、図１０の点線部から実線部まで移動し、それに伴って可動ガイド部材３２が回転する。可動ガイド部材３２のこの位置が、図３および図７に示す位置であり、可動ガイド部材３２の退避姿勢である。

以上のようにして、可動ガイド部材３２を固定ガイド部材３１に保持させることができる。このように本実施形態では、ボス３２１の挿入孔３１１に対する挿入によって構造的に可動ガイド部材３２を固定ガイド部材３１に組み付けることができ、ネジなどの固定部材を必要としない。従って、部品点数を減らすことができ、簡易な構成での組み付けが可能になる。

また、スプリング３３の弾性復帰力によって可動ガイド部材３２を回転させ固定ガイド部材３１に突き当てることで、可動ガイド部材３２の固定ガイド部材３１に対する位置合わせを必要とすることなく、可動ガイド部材３２を確実に退避姿勢に配置することができる。用紙Ｐを搬送前の可動ガイド部材３２の姿勢を安定させることができる。

ところで、搬送されてきた用紙Ｐが退避姿勢の可動ガイド面３２ａを押圧することで、可動ガイド部材３２は、スプリングの反力に抗して回転し（図９の矢印Ｆ１方向と反対の方向へ回転し）、搬送姿勢（図２参照）に姿勢を変化させることができる。

このように、用紙搬送方向下流側のガイド面を可動とすることで、ガイド面と用紙との間に生じる摩擦力を低減することができる。従って、用紙Ｐのガイド部材３０や定着ニップＮでのシワの発生、詰まりを防止したり、両面印刷時に、裏面の画像の擦れによる乱れやトナーの固着を抑制したりすることができる。また、上流側のガイド面を固定にすることで、用紙が連続で搬送されてきた場合、つまり、可動ガイド部材３２が搬送姿勢から退避姿勢に戻り切らない状態で次の用紙Ｐが搬送されてきた場合でも、上流側のガイド面３１ａを同じ位置に配置することができ、用紙の搬送姿勢を安定させることができる。

また、スプリング３３の反力と用紙Ｐとの押圧力とによって、可動ガイド部材３２を退避姿勢と搬送姿勢との間での姿勢変更を可能にすることができ、姿勢変更のための特別な駆動機構を要しない。

以上のように本実施形態では、可動ガイド部材３２を固定ガイド部材３１に対して精度良く取り付け、退避姿勢と搬送姿勢とを往復させることができるため、ガイド部材３０が用紙Ｐを安定して定着ニップＮへ案内することができる。

次に、ガイド部材３０を取り付ける取付部材３４について説明する。

図１１に示すように、取付部材３４は、その長手方向の２箇所に取付孔３４１を有する。取付部材３４は本実施形態では板金によって形成されるが、その他の材料であってもよい。

ガイド部材３０は、固定ガイド部材３１の取付ボス３１２を取付部材３４の取付孔３４１に挿入することにより、取付部材３４に取り付けられる。

図１２に示すように、搬送される用紙Ｐに押されて可動ガイド部材３２は矢印Ｆ２方向へ回転し、搬送姿勢に変化する。この際、可動ガイド部材３２の矢印Ｆ２方向の回転範囲に制限がないと、用紙Ｐの押圧によって可動ガイド部材３２が回転して図５で示した位相まで回転し、可動ガイド部材３２が固定ガイド部材３１から外れてしまうおそれがある。

これに対して本実施形態では、可動ガイド部材３２が矢印Ｆ２方向へ一定量回転すると、ボス３２１の曲面部３２１ｂが挿入孔３１１を形成する内壁部３１１ａに当接する。これにより、可動ガイド部材３２の矢印Ｆ２方向への回転範囲を規制している。また、可動ガイド部材３２が矢印Ｆ２方向へさらに回転すると、可動ガイド部材３２の曲面部３２ｃが取付部材３４の天面３４ａに当接する。これにより、可動ガイド部材３２の回転を規制している。これらにより、ネジなどによる固定をすることなく、可動ガイド部材３２の固定ガイド部材３１からの脱落を防止することが可能になる。ただし、どちらか一方の規制であってもよい。

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更を加え得ることは勿論である。

本発明に係る画像形成装置は、図１に示すモノクロ画像形成装置に限らず、カラー画像形成装置や、複写機、プリンタ、ファクシミリ、あるいはこれらの複合機等であってもよい。

シートとしては、用紙Ｐ（普通紙）の他、厚紙、はがき、封筒、薄紙、塗工紙（コート紙やアート紙等）、トレーシングペーパ、ＯＨＰシート、プラスチックフィルム、プリプレグ、銅箔等が含まれる。

１ 画像形成装置
１２ 定着装置
１８ 定着ローラ（第１の回転体）
１９ 加圧ローラ（第２の回転体）
３０ ガイド部材
３１ 固定ガイド部材
３１ａ 固定ガイド面
３１１ 挿入孔
３２ 可動ガイド部材
３２ａ 可動ガイド面
３２１ ボス（挿入部）
３３ スプリング（付勢部材）
３３ａ コイル部
３３ｂ 第１アーム部
３３ｃ 第２アーム部
３４ 取付部材
Ｎ 定着ニップ（ニップ部）
Ｐ 用紙（シート）

特開２００５－２３１８２２号公報

Claims (5)

1. 固定ガイド面を有する固定ガイド部材と、
   前記固定ガイド面よりもシート搬送方向下流側に設けられた可動ガイド面を有する可動ガイド部材とを備えた、
   下流側のニップ部へシートをガイドするガイド部材であって、
   前記可動ガイド部材は、前記可動ガイド面を、シート搬送方向と交差する方向へ移動させることができ、
   前記固定ガイド部材はその長手方向の両側に挿入孔を有し、
   前記可動ガイド部材は、その長手方向の両側に前記固定ガイド部材に挿入する挿入部を有し、
   前記可動ガイド部材は、前記挿入部を前記挿入孔に対して前記可動ガイド部材の長手方向と交差する方向に挿入することにより、前記可動ガイド面を前記固定ガイド部材に対して前記交差方向へ相対移動可能なように、前記固定ガイド部材に保持させることを特徴とするガイド部材。
2. 前記可動ガイド部材を前記相対移動方向へ付勢する付勢部材をさらに有し、
   前記可動ガイド部材は、前記可動ガイド面を前記ニップ部へ向けた、前記シートを搬送するための搬送姿勢と、前記可動ガイド面を前記ニップ部の側から退避させた退避姿勢とを往復可能に設けられ、
   前記付勢部材の付勢力により、前記可動ガイド部材は前記退避姿勢の側へ付勢され、
   搬送される前記シートにより、前記可動ガイド部材は前記搬送姿勢の側へ押圧される請求項１記載のガイド部材。
3. 前記付勢部材は弾性部材であり、
   前記挿入孔の前記挿入部に対する挿入によって前記付勢部材が弾性変形し、前記可動ガイド部材を前記退避姿勢の側へ押圧する弾性復帰力を生じる請求項２記載のガイド部材。
4. 請求項１から３いずれか１項に記載のガイド部材と、
   前記ガイド部材のシート搬送方向下流側に設けられた第１の回転体と、
   前記第１の回転体に圧接し、第１の回転体との間に、前記ニップ部としての定着ニップを形成する第２の回転体とを備えた定着装置。
5. 請求項４記載の定着装置を備えた画像形成装置。

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