JP5532060B2 - 定着装置およびこれを用いた画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、複写機、プリンター、ファックス等、およびこれら複合機等の画像形成装置に用いられる定着装置およびこれを用いた画像形成装置に関する。

画像形成装置では、用紙にトナー画像を形成する場合、用紙にトナー画像を転写し、その後、当該用紙が定着装置における定着ニップ部を通過することにより用紙にトナー画像を定着させるというプロセスを実行する。

定着ニップ部では、通紙された用紙を加圧，加熱することによってトナー画像の定着が行われるため、用紙の画像面がこれに対応する定着ローラ側に付着して、巻き付き現象を生じ易い傾向にある。

このため、例えば、特許文献１に示されているように、定着ニップ部の排紙側近傍にエアノズルを配設し、定着ニップ部に通紙された用紙の先端に向けて分離風を吹きつけて、用紙を分離させるようにしている。

特開２０１１−１９１５２１号公報

特許文献１の開示技術では、エアノズルを定着ローラを中心に回転可能に構成することによって、ノズル先端位置を定着ローラとの径方向の相対位置関係を一定に維持した状態で、用紙の種類に応じて分離に最適な吹出し位置へと調整可能としている。

また、このようにノズル先端位置を定着ローラの周方向に回動調整可能とすることによって、定着ニップ部に紙詰まりを生じた際には、ノズル先端が定着ニップ部から遠く離れる位置まで回動調整して、ジャム処理作業を行い易いようにしている。

しかし、この開示技術では、用紙の紙詰まりが定着ローラとノズル先端との間で生じた場合には対応することができず、ジャム処理作業中に定着ローラ側の摺擦面を傷つけたり、ノズル先端を損傷する可能性がある。

そこで、本発明は定着ニップ部での紙詰まりはもとより、定着ローラとエアノズルのノズル先端との間での紙詰まりに対しても、ノズル先端が邪魔となることがなく、ジャム処理作業を容易に行える定着装置およびこれを用いた画像形成装置を提供するものである。

本発明の定着装置は、定着ローラと、前記定着ローラに圧接して定着ニップ部を形成する加圧ローラと、前記定着ニップ部の排紙側近傍に配設されて、該定着ニップ部に通紙された用紙の先端に向けて分離風を吹きつけるエアノズルと、を備えている。

前記加圧ローラは、前記定着ローラに対して接，離可能に構成する一方、前記エアノズルは、前記加圧ローラの接，離動作と連動して、ノズル先端を前記定着ニップ部に近接した使用位置と、該使用位置から退避した後退位置と、に移動可能とすると共に、該ノズル先端を前記使用位置と、前記後退位置と、に移動規制するガイド機構を備えている。そして、前記ガイド機構は、前記エアノズルの側部に突設されたノズル支持ピンと、前記加圧ローラの接，離動作を行うアーム部材の自由端部に設けられて、少なくとも前記加圧ローラの前記定着ローラに対する圧接位置で、前記ノズル支持ピンを支持して前記使用位置を規制するガイド部材と、を備えていることを主要な特徴としている。

本発明によれば、加圧ローラを定着ローラに対して離間移動させると、エアノズルがこれと連動し、ノズル先端が、定着ニップ部に近接した使用位置から退避した後退位置へと移動変化する。

この結果、定着ニップ部での紙詰まりはもとより、定着ローラとノズル先端との間での紙詰まりの何れに対しても、ジャム処理作業を容易に行えると共に、定着ローラ側の摺擦面の損傷やノズル先端部の損傷を回避することができる。

本発明の画像形成装置を概念的に示す全体構成図。 本発明の定着装置の一実施形態を示す外観斜視図。 定着装置の装置筺体を除いて内部構成を示す斜視図。 図２に示した定着装置における加圧ローラとエアノズルとの配設状況を示す斜視図。 図４の要部を示す斜視図。 定着ローラと加圧ローラとの圧接状態を示す側面説明図。 定着ローラと加圧ローラとの離間状態を示す側面説明図。

以下、本発明の一実施形態を図面と共に詳述する。

図１は、本発明に係る画像形成装置を概念的に示す説明図である。

本実施形態における画像形成装置Ａは、タンデム型カラー画像形成装置と称されるもので、４組の画像形成部により画像形成を行う。

原稿台上に載置された原稿は画像読取装置ＳＣの走査露光装置の光学系により画像が走査露光され、ラインイメージセンサに読み込まれ、光電変換された画像情報信号は、画像処理部において、アナログ処理、Ａ／Ｄ変換、シェーディング補正、画像圧縮処理等を行った後、画像形成部の光書込部に入力される。

４組の画像形成部はイエロー（Ｙ）色の画像を形成する画像形成部１０Ｙ、マゼンタ（Ｍ）色の画像を形成する画像形成部１０Ｍ、シアン（Ｃ）色の画像を形成する画像形成部１０Ｃ、黒（Ｋ）色の画像を形成する画像形成部１０Ｋであり、それぞれ共通する符号１０の後に形成する色をあらわす符号Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋを付して表記する。

画像形成部１０Ｙは、感光体ドラム１Ｙおよびその周辺に配置された帯電部２Ｙ、光書込部３Ｙ、現像装置４Ｙ、およびドラムクリーナ５Ｙを備えている。

その他の画像形成部１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋも、画像形成部１０Ｙと同様な構成であり、感光体ドラム１Ｍ，１Ｃ，１Ｋの周辺に、帯電部２Ｍ，２Ｃ，２Ｋ、光書込部３Ｍ，３Ｃ，３Ｋ、現像装置４Ｍ，４Ｃ，４Ｋ、およびドラムクリーナ５Ｍ，５Ｃ，５Ｋを備えている。

画像形成部１０は、光書込部３にて画像情報信号を感光体ドラム１に書き込み、感光体ドラム１に画像情報信号にもとづく潜像を形成する。そして、潜像は現像装置４により現像され、感光体ドラム１上に可視画像であるトナー画像が形成される。

画像形成部１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋのそれぞれの感光体ドラム１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋに、イエロー（Ｙ）色、マゼンタ（Ｍ）色、シアン（Ｃ）色、黒（Ｋ）色の画像が形成される。

中間転写ベルト６は、複数のローラにより巻回され、走行可能に支持されている。

画像形成部１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋにより形成された各色のトナー画像は、走行する中間転写ベルト６上に一次転写部７Ｙ，７Ｍ，７Ｃ，７Ｋにより逐次転写されて、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒（Ｋ）の各色が重畳したカラー画像が形成される。

用紙搬送部２０は用紙Ｓを搬送する。用紙Ｓは本体筺体１１の下側部に出し，入れ可能に配設した給紙トレイ２６，２７，２８に収容されている。用紙Ｓは第１給紙部２１により給紙され、レジストローラ２２を経て二次転写部７Ａに搬送され、用紙Ｓ上に中間転写ベルト６上のカラー画像が転写される。カラー画像が転写された用紙Ｓは、定着装置３０にて加熱，加圧することにより用紙Ｓ上のトナー画像が定着され、定着搬送ローラ２３および排紙ローラ２５を経て機外に排出される。

また、画像形成装置Ａは用紙反転部２４を備えており、定着がなされた用紙Ｓを定着搬送ローラ２３から用紙反転部２４に導いて表裏を反転して排紙ローラ２５を経由して排出し、あるいは画像形成部１０の上流位置へ再給紙して、用紙Ｓの両面に画像形成を行うことを可能としている。

この画像形成装置Ａは、その本体上部に設置された操作表示部８０により、画像形成を行うことを可能としている。

上述の定着装置３０として、本実施形態では装置筺体３１内に配設した定着ベルトユニット３２と、該定着ベルトユニット３２と圧接して定着ニップ部ＮＰを形成する加圧ローラ３６と、を備えたベルトニップタイプのものを用いている。

定着ベルトユニット３２は、定着ローラ３３と、加熱ローラ３４と、これら両ローラ３３，３４に掛架した定着用ベルト３５と、を備えている。

この定着装置３０において、用紙Ｓは定着対象面が定着ベルトユニット３２と向き合う格好で搬送されており、用紙Ｓの搬送過程で定着ニップ部ＮＰを通過する。これにより、定着ベルトユニット３２の定着ローラ３３と、加圧ローラ３６とによる加圧、および定着用ベルト３５の有する熱の作用によって、用紙Ｓの定着対象面への画像の定着が行われる。

定着装置３０における定着ニップ部ＮＰの排紙側近傍に、該定着ニップ部ＮＰに通紙された用紙Ｓの先端に定着用ベルト３５から分離させるための分離風を吹きつけるエアノズル４０を配設してある。

次に、定着装置３０の構成を図２〜図７にもとづいて以下に詳述する。

装置筺体３１は、図２に示すように定着ベルトユニット３２を配設した上部筺体３１Ｕと、加圧ローラ３６およびエアノズル４０を配設した下部筺体３１Ｌと、に分割して構成している。

上部筺体３１Ｕと下部筺体３１Ｌとは、図外の用紙進入口を境にして分割され、下部筺体３１Ｌには図４に示すように用紙進入口で用紙Ｓを定着ニップ部ＮＰへ向けて案内するガイドスロープ３７を配設してある。

定着ベルトユニット３２と加圧ローラ３６は、上部筺体３１Ｕと下部筺体３１Ｌとを分離した状態で対応する筺体３１Ｕまたは３１Ｌに装着，離脱可能とされ、交換作業を容易に行えるようにしている。

図３に示すように定着ベルトユニット３２は仮り保持フレーム３８にサブアッセンブリされていて、該仮り保持フレーム３８ごと上部筺体３１Ｕに装，脱可能としている。

図３に示す例では、加熱ローラ３４は両端部をベアリング３４ａを介して仮保持フレーム３８に回転可能に軸受けしてあり、定着ローラ３３は両端部をベアリング３３ａを介して上部筺体３１Ｕに回転可能に軸受けしている。

加圧ローラ３６は、上部筺体３１Ｕと下部筺体３１Ｌとを組付けた状態において、定着ローラ３３に対して接，離可能に構成している。

具体的には、図４に示すように下部筺体３１Ｌの両側壁内面には、側面略Ｕ字状のアーム部材５０の一端部を支軸５０ａを介して回転可能に軸支している。

アーム部材５０は、図５にも示すように回動支点側の端部と自由端部の各上端において、所要の間隔幅をおいて連設した２重壁構造としてある。

加圧ローラ３６は、その両端部をアーム部材５０のＵ字溝の部分でベアリング３６ａと、該ベアリング３６ａを押えるリテーナ５１とを介して、該アーム部材５０の内，外壁に跨って回転可能に軸受けしている。

リテーナ５１は、アーム部材５０の回動支点側の上端面と、自由端側の上端面とに、それぞれブラケット片を重合してねじ止め固定してある（図５参照）。

アーム部材５０の支軸５０ａには、該アーム部材５０の内，外壁間において揺動アーム５２を回動可能に同軸支持している（図６，図７参照）。

揺動アーム５２は、加圧ローラ３６の両端部のベアリング３６ａとは非接触にその下側に配置してある。この揺動アーム５２の自由端には、下部筺体３１Ｌに回転可能に軸支された駆動カム５３に摺接するローラタイプのカムフォロワ５４を回転可能に軸支してある。

アーム部材５０の自由端と、揺動アーム５２の自由端との間には、両者が離間する方向に付勢するコイルスプリング５５を弾装してある。

これにより、駆動カム５３を回転することによって、揺動アーム５２およびアーム部材５０を介して加圧ローラ３６を定着ローラ３３に対して接，離可能としている。

また、コイルスプリング５５のばね力をアジャストスクリュー５６で調節することによって、定着ニップ部ＮＰにおけるローラ圧接力を任意に調整可能としている。

そして、前記エアノズル４０を、上述の加圧ローラ３６の接，離動作と連動して、ノズル先端４０ａが前記定着ニップ部ＮＰに近接した使用位置と、該使用位置から退避した後退位置と、に移動可能となるように構成している。

エアノズル４０は、定着ニップ部ＮＰの形成幅とほぼ同じ長さの略ボックス状に形成され、上端面に設けた複数の開口４０ｂに図外のファンユニットを装着するようにしている。

このエアノズル４０は、ノズル先端４０ａを前記使用位置と後退位置とに移動規制するガイド機構６０により可動的に組付けている。

ガイド機構６０は、エアノズル４０の両側端部にそれぞれ突設した複数のノズル支持ピン６１と、加圧ローラ３６の圧接位置でノズル支持ピン６１を支持してノズル先端４０ａの前記使用位置を規制するガイド部材６２と、加圧ローラ３６の離間位置でノズル支持ピン６１を支持してノズル先端４０ａの前記後退位置を規制する支持フレーム６３と、を備えている（図４，図５参照）。

ノズル支持ピン６１はピンプレート６４に突設され、該ピンプレート６４をエアノズル４０の端部側面にねじ止め固定して取付けている。

ガイド部材６２はアーム部材５０の自由端でその内壁にねじ止め固定してあり、その上端面に、前記ノズル支持ピン６１の端部を下側から受止めて支持する複数のガイド溝６２Ａを備えている。

支持フレーム６３は下部筺体３１Ｌに連設してあり、前記ノズル支持ピン６１に対応する位置に該ノズル支持ピン６１を遊挿する複数の貫通孔６３ａを備え、ノズル支持ピン６１が該貫通孔６３ａの下縁に係止することで前記ノズル先端４０ａの後退位置を規制するようにしている。

このノズル先端４０ａの後退位置は、後述する用紙Ｓのジャム処理作業時に、ノズル先端４０ａが定着ニップ部ＮＰの後流の通紙経路を塞がない位置としている。

複数のノズル支持ピン６１のうち、ノズル先端４０ａ寄りのピン６１と、支持フレーム６３とに跨ってばね部材としてのコイルスプリング６５を張設して、ノズル支持ピン６１をガイド部材６２側に向けて付勢している。

以上の構成からなる本実施形態の定着装置３０によれば、定着ニップ部ＮＰあるいは定着ローラ３３とエアノズル４０のノズル先端４０ａとの間で紙詰まりを生じた場合、駆動カム５３を回動させてアーム部材５０を支軸５０ａを中心に自重により図６，図７の反時計方向に回動させる。

これにより、加圧ローラ３６が図６に示す定着ローラ３３と圧接した状態から、図７に示す離間した状態へと移動する。

この加圧ローラ３６の離間移動に伴って、ノズル支持ピン６１を支持しているガイド部材６２がアーム部材５０と一体に下動する。これにより、エアノズル４０が自重により下動して、ノズル先端４０ａが図６に示す定着ニップ部ＮＰに近接した使用位置から、図７に示す後退位置へと移動変化する。

従って、定着ニップ部ＮＰでの紙詰まりはもとより、定着ローラ３３とエアノズル４０のノズル先端４０ａとの間での紙詰まりの何れに対しても、ジャム処理作業を容易に行えると共に、定着用ベルト３５の摺擦面の損傷やノズル先端４０ａ部分の損傷を回避することができる。

本実施形態では、上述のようにガイド機構６０により、加圧ローラ３６の接，離動作に連動してエアノズル４０を使用位置と後退位置とに移動規制するため、ノズル先端４０ａをエア分離あるいはジャム処理作業に最適な位置に定置させることができる。

また、ガイド機構６０を、エアノズル４０側のノズル支持ピン６１と、加圧ローラ３６の接，離動作を行うアーム部材５０側に設けられて、このノズル支持ピン６１を支持するガイド部材６２と、によって前記エアノズル４０の使用位置を規制する簡易構成としているので、設計上およびコスト的に有利に得ることができる。

更に、ノズル支持ピン６１は、下部筺体３１Ｌ側の支持フレーム６３に設けた貫通孔６３ａに遊挿配置され、該貫通孔６３ａの下縁に係止することで前記後退位置が規制されるため、ノズル先端４０ａが通紙経路にまで下方移動するのを回避して、ジャム処理作業空間を十分に確保することができる。

しかも、これらノズル支持ピン６１と支持フレーム６３との間にはコイルスプリング６５を張設してあるので、ノズル先端４０ａの前記使用位置および後退位置での上下方向の遊動を抑えて、該ノズル先端４０ａの位置規制をより確定的に行えて、定着用ベルト３５等との相互干渉を回避することができる。

なお、前記実施形態では定着ベルトユニットを用いたベルトニップタイプの定着装置を例示したが、定着ローラと加圧ローラとで定着ニップ部を形成するローラニップタイプの定着装置に適用することも可能である。

また、エアノズル４０をガイド機構６０により加圧ローラ３６の接，離動作に連動するようにしているが、加圧ローラ３６の接，離動作に同期して使用位置と後退位置とに移動可能であれば、特に可動構成が限定されるものではない。

３０…定着装置
３１…装置筺体
３２…定着ベルトユニット
３３…定着ローラ
３４…加熱ローラ
３５…定着用ベルト
３６…加圧ローラ
４０…エアノズル
４０ａ…ノズル先端
５０…アーム部材
６０…ガイド機構
６１…ノズル支持ピン
６２…ガイド部材
６３…支持フレーム
６５…コイルスプリング（ばね部材）
Ａ…画像形成装置
Ｓ…用紙
ＮＰ…定着ニップ部

Claims (4)

1. 定着ローラと、
   前記定着ローラに圧接して定着ニップ部を形成する加圧ローラと、
   前記定着ニップ部の排紙側近傍に配設され、該定着ニップ部に通紙された用紙の先端に向けて分離風を吹きつけるエアノズルと、を備え、
   前記加圧ローラは、前記定着ローラに対して接，離可能に構成する一方、
   前記エアノズルは、前記加圧ローラの接，離動作と連動して、ノズル先端を前記定着ニップ部に近接した使用位置と、該使用位置から退避した後退位置と、に移動可能とすると共に、該ノズル先端を前記使用位置と、前記後退位置と、に移動規制するガイド機構を備え、
   前記ガイド機構は、前記エアノズルの側部に突設されたノズル支持ピンと、
   前記加圧ローラの接，離動作を行うアーム部材の自由端部に設けられて、少なくとも前記加圧ローラの前記定着ローラに対する圧接位置で、前記ノズル支持ピンを支持して前記使用位置を規制するガイド部材と、を備えていることを特徴とする定着装置。
2. 前記ノズル支持ピンは、装置筺体側の支持フレームに設けた貫通孔に遊挿配置され、
   前記ノズル支持ピンが前記貫通孔の下縁に係止することで前記後退位置が規制されることを特徴とする請求項１に記載の定着装置。
3. 前記ノズル支持ピンと、前記支持フレームとに跨って張設されて、前記ノズル支持ピンを前記ガイド部材側に向けて付勢するばね部材を備えたことを特徴とする請求項２に記載の定着装置。
4. 請求項１〜３の何れか１つに記載の定着装置を有する画像形成装置。

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