JP2006153937A - 分離装置，搬送装置，定着装置および画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ジャムが発生した場合には分離爪の先端部がローラから離間され，良好な画質の保持とローラ破壊の防止とを両立した分離装置，搬送装置，定着装置および画像形成装置を提供すること。
【解決手段】本発明の分離装置３０は，接触箇所に記録紙を通して記録紙を搬送する加熱ローラ２１および加圧ローラ２２の接触箇所より記録紙の進行方向下流であって記録紙の通過経路と加熱ローラ２１との間の位置に設けられ，加熱ローラ２１から記録紙を分離する分離装置３０であって，回転軸３３回りに回転可能であるとともに，回転軸３３より記録紙の進行方向上流側の先端で加熱ローラ２１の表面に接触する分離爪３１と，分離爪３１における記録紙側の面から突出して設けられた拍車３２とを有し，拍車３２の回転軸３４は，分離爪３１の回転軸３３より記録紙の進行方向下流側に位置する。
【選択図】 図３

Description

本発明は，加熱加圧による定着を行う定着装置とそれに用いられる分離装置，搬送装置，およびその定着装置を使用するプリンタ，複写機等の画像形成装置に関する。さらに詳細には，被転写媒体を加熱ローラと加圧ローラとで挟んで定着する定着装置と分離装置，搬送装置，および画像形成装置に関するものである。

従来より，コピー機，プリンタ等の電子写真方式の画像形成装置では，トナー像が形成された被記録材を加熱加圧して，トナーを被記録材に定着させるための定着装置を有している。このような定着装置では，加熱ローラと加圧ローラとを有し，被記録材にそれらのニップを通過させることにより定着を行うものが知られている。さらに，これらのローラから被記録材を分離するための分離装置を有するものも多くある。

このような画像形成装置で被記録材のジャム等が発生した場合には，そのジャム紙が定着装置の出口側にたまり，このジャム紙によって分離装置の分離爪が押圧される場合がある。このような場合，分離爪を加熱ローラあるいは加圧ローラに接触させている定着装置では，分離爪の先端部がローラに食い込むおそれがある。特に，表面に弾性体層が設けられているローラでは，弾性体層に傷が付くおそれがある。

これに対し，例えば特許文献１に記載の定着装置では，通紙路を形成するガイドと分離爪を連動させている。これにより，ジャム発生時には，ジャム紙によってガイドが押圧され，ガイドと連動して分離爪を後退させるようにしている。また，特許文献２に記載の定着装置では，分離爪の後部（被記録材の搬送方向下流側）に突出部が形成されている。ジャムが発生した場合には，ジャム紙がこの突出部を押圧することにより，分離爪の先端部をローラ表面から離間させるようにしている。

また，従来の定着装置には，分離爪によってローラから分離された被記録材が，分離爪の後部等に触れて形成画像が傷つくことを防止するために，自由に回転する拍車を有するものがある（例えば，特許文献３参照。）。この文献に記載の定着装置では，分離爪の先端よりやや下流側に，回転自在な拍車が設けられている。拍車の外周部と被記録材との接触面積を小さくするために，拍車の外周部は薄くギザギザに形成されている。定着器で定着され分離爪で分離された被記録材は，拍車に接触して進行することにより拍車を回転させる。従って，定着直後の被記録材に接触する部材面積はごく小さく，形成画像を傷つけることが防止されている。
特開平６−１９４９９０号公報 特開平７−２８３５２号公報 特開２００１−１７５１１２号公報

しかしながら，前記した特許文献１に記載の定着装置では，分離爪の移動のための構成はかなり複雑なものである。さらには，ガイドが押圧されることで初めて分離爪が移動するものであり，ジャム紙が分離爪周辺にまず溜まった場合には，ガイドが押圧されるより先に分離爪自体が押圧されるおそれがある。その場合には，分離爪の先端部がローラに食い込むおそれがあるという問題点があった。

また，特許文献２に記載の定着装置では，突出部が通紙経路内に常時突出している。そのため，ジャム発生時以外にも被記録材が突出部に接触するおそれがある。このような部分に被記録材の画像面が擦れると，画質の低下を招くという問題点があった。

また，特許文献３に記載の定着装置では，回転自在な拍車が通紙経路内に突出している。そのため，ジャム発生時には，ジャム紙によって拍車が押圧されるおそれがある。拍車は分離爪に取り付けられているので，この押圧力は分離爪をローラへ押し付ける方向の力となる。その結果，ローラを傷つけるおそれがあるという問題点があった。

本発明は，前記した従来の技術が有する問題点を解決するためになされたものである。すなわちその課題とするところは，ジャムが発生した場合には分離爪の先端部がローラから離間され，良好な画質の保持とローラ破壊の防止とを両立した分離装置，搬送装置，定着装置および画像形成装置を提供することにある。

この課題の解決を目的としてなされた本発明の分離装置は，接触箇所にシート状部材を通してシート状部材を搬送する第１回転体および第２回転体の接触箇所よりシート状部材の進行方向下流であってシート状部材の通過経路と第１回転体との間の位置に設けられ，第１回転体からシート状部材を分離する分離装置であって，軸回りに回転可能であるとともに，回転軸よりシート状部材の進行方向上流側の先端で第１回転体の表面に接触する分離部材と，分離部材におけるシート状部材側の面から突出して設けられた被押圧部材とを有し，被押圧部材は，分離部材の回転軸よりシート状部材の進行方向下流側に位置するものである。

本発明の分離装置によれば，シート状部材は，第１回転体および第２回転体の接触箇所に通されることによって搬送される。さらにその接触箇所の下流で，分離装置によって第１回転体から分離される。このとき，分離装置は，分離部材と突出して設けられた被押圧部材とを有している。このことから，分離装置の近辺でシート状部材のジャムが発生した場合は，シート状部材によって被押圧部材が第１回転体の方へ押圧される。ここで，被押圧部材が分離部材の回転軸よりシート状部材の進行方向下流側に位置することから，分離部材の上流側である先端は第１回転体から離れる方へ押圧される。従って，ジャムが発生した場合には分離爪の先端部がローラから離間され，ローラ破壊が防止された分離装置となっている。

さらに本発明では，被押圧部材は，分離部材に回転可能に設けられた分離回転体であり，分離回転体の回転軸が，分離部材の回転軸よりシート状部材の進行方向下流側に位置することが望ましい。
このようにすれば，シート状部材は分離部材によって第１回転体から分離された後，分離回転体に接触して進行する。分離回転体が回転可能であるのでシート状部材の進行に追随して回転し，シート状部材の表面が擦られることがないので，良好な画質が保持される。さらに，分離回転体がジャム紙等によって押圧された場合には、分離部材に対して分離回転体の回転軸位置が押圧されたこととなる。分離回転体の回転軸が分離部材の回転軸よりシート状部材の進行方向下流側に位置しているので，ジャム紙による押圧力は，分離部材の先端が第１回転体から離れる向きとなる。従って，ジャムが発生した場合には分離爪の先端部がローラから離間され，良好な画質の保持とローラ破壊の防止とを両立した分離装置となっている。

さらに本発明では，分離部材の先端が第１回転体から離隔する向きへの分離部材の回転を規制する回転規制部材を有することが望ましい。
分離部材が第１回転体から離隔しすぎると，第２回転体に接触するおそれがある。このようにすれば，分離部材が第２回転体に接触するより小さい回転角で規制することができる。

さらに本発明では，回転規制部材により規制される分離部材の先端と第１回転体との間の最大間隔が，０．５ｍｍ以内であることが望ましい。
このようにすれば，分離部材の先端と第１回転体との間に，シート状部材の一部が入り込むおそれがない。

さらに本発明では，分離部材の先端を第１回転体に押し付ける向きに分離部材を付勢する付勢部材を有することが望ましい。
このようにすれば，被押圧部材が押圧されていない時には，この付勢部材によって分離部材は第１回転体に接触されている。従って，分離部材による分離を行うことができる。

また，本発明は，第１回転体および第２回転体を有し，第１回転体の表面と第２回転体の表面とが互いに接触しており，その接触箇所にシート状部材を通してシート状部材を搬送する搬送装置であって，第１回転体と第２回転体との接触箇所よりシート状部材の進行方向下流であってシート状部材の通過経路と第１回転体との間の位置に設けられ，第１回転体からシート状部材を分離する分離装置を有し，分離装置は，軸回りに回転可能であるとともに，回転軸よりシート状部材の進行方向上流側の先端で第１回転体の表面に接触する分離部材と，分離部材におけるシート状部材側の面から突出して設けられた被押圧部材とを有し，被押圧部材は，分離部材の回転軸よりシート状部材の進行方向下流側に位置する搬送装置にも及ぶ。

また，本発明は，加熱回転体および加圧回転体を有し，加熱回転体の表面と加圧回転体の表面とが互いに接触しており，その接触箇所に被記録材を通して被記録材上のトナー像を定着させる定着装置であって，加熱回転体と加圧回転体との接触箇所より被記録材の進行方向下流であって被記録材の通過経路と加熱回転体との間の位置に設けられ，加熱回転体から被記録材を分離する分離装置を有し，分離装置は，軸回りに回転可能であるとともに，回転軸より被記録材の進行方向上流側の先端で加熱回転体の表面に接触する分離部材と，分離部材における被記録材側の面から突出して設けられた被押圧部材とを有し，被押圧部材は，分離部材の回転軸より被記録材の進行方向下流側に位置する定着装置にも及ぶ。

また，本発明は，トナーにより被記録材上にトナー像を形成する画像形成部と，加熱回転体と，加圧回転体とを有し，加熱回転体の表面と加圧回転体の表面とが互いに接触しており，その接触箇所にトナー像形成済みの被記録材を通して被記録材上のトナー像を定着させて画像を形成する画像形成装置であって，加熱回転体と加圧回転体との接触箇所より被記録材の進行方向下流であって被記録材の通過経路と加熱回転体との間の位置に設けられ，加熱回転体から被記録材を分離する分離装置を有し，分離装置は，軸回りに回転可能であるとともに，回転軸より被記録材の進行方向上流側の先端で加熱回転体の表面に接触する分離部材と，分離部材における被記録材側の面から突出して設けられた被押圧部材とを有し，被押圧部材は，分離部材の回転軸より被記録材の進行方向下流側に位置する画像形成装置にも及ぶ。

本発明の分離装置，搬送装置，定着装置および画像形成装置によれば，ジャムが発生した場合には分離爪の先端部がローラから離間され，良好な画質の保持とローラ破壊の防止とを両立している。

以下，本発明を具体化した最良の形態について，添付図面を参照しつつ詳細に説明する。本形態は，タンデム方式のカラープリンタに本発明を適用したものである。

本形態のカラープリンタ１は，図１にその概略を示すように，イエロー（Ｙ），マゼンタ（Ｍ），シアン（Ｃ），ブラック（Ｋ）の各色のプロセスユニット１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋが中間転写ベルト１１に沿って並べられた，いわゆるタンデム方式のものである。各プロセスユニット１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋは，画像形成用の一般的なユニットであり，それぞれ，感光体ドラム，帯電装置，露光装置，現像装置，クリーニング装置等を有している。カラープリンタ１はさらに，給紙カセット１２，２次転写ローラ１３，定着ユニット１４，排紙トレイ１５等を有している。以下の文中では，特に区別する必要のない場合には，ＹＭＣＫの添字を省略して表記する。

本形態の定着ユニット１４は，図２に示すように，外径がほぼ同径の２つのローラである加熱ローラ２１と加圧ローラ２２とを有している。加熱ローラ２１は，中心にヒータ２３を有し，これによってローラ全体が加熱される。さらに，外周面には弾性体層２４が形成され，その内周側にアルミ製の芯金２５を有している。また，弾性体層２４の外面には，フッ素チューブ層が設けられていても良い。一方，加圧ローラ２２は，外周面に弾性体層２６とその内周側に芯金２７とを有している。弾性層２４，２６の材質は，シリコンゴム等である。

ここで，図２に示すように，加熱ローラ２１の弾性体層２４は比較的薄く形成されている。これは，加熱ローラ２１の予熱時間をできるだけ短いものとするためである。その一方，加圧ローラ２２の弾性体層２６は比較的厚く形成されている。これは，弾性体層２４が薄くても，定着に必要なニップを得るためである。記録紙２８は，これらのローラ２１，２２のニップを通り過ぎる際に，加熱と加圧とを同時に受ける。これにより，トナーが定着される。また，これらのローラのニップより下流側には，加熱ローラ２１の表面に接して，分離装置３０が設けられている。

分離装置３０は，図２と図３に示すように，分離爪３１と拍車３２とを有している。分離爪３１は，図４に示すように先端部（図中下端部）が薄く形成された部材であり，中央部よりやや下方で，図中左側に張り出した位置に回転軸３３を有している。拍車３２は，図２と図３に示すように，周囲がギザギザに形成され，分離爪３１に対して回転軸３４によって回転自在に取り付けられている。すなわち，拍車３２は，回転軸３３によって分離爪３１と一体的に回転されるとともに，回転軸３４によって単体で回転する。分離爪３１の回転軸３３は，拍車３２の回転軸３４に比較して図中左下方（加熱ローラ２１により近い位置）に配置されている。

また，分離爪３１は，図３と図４に示すように，その図中上部にバネ３５の一端が固定されている。バネ３５の他端は，カラープリンタ１内部の所定の箇所に固定されている。このバネ３５により分離爪３１の上部が図中右方へ付勢されており，分離爪３１の先端部が加熱ローラ２１に適切な圧力で接触するようにされている。さらに，図３に示すように，制限部材３６がバネ３５とほぼ同軸位置に設けられている。分離爪３１を回転軸３３のまわりに図中反時計回りに回転させた場合には，分離爪３１の上部が制限部材３６に当接することによりそれ以上の回転が制限されている。

また，このカラープリンタ１では，図３に示すように，分離装置３０の図中右方から上方へ向かって，やや湾曲した通紙経路４１が設けられている。定着ユニット１４での定着が終了した記録紙２８は，この通紙経路４１を通って排紙される。また，分離装置３０の図中上方には，通紙経路４１を通過する記録紙２８を検知するセンサ４２が設けられている。

次に，このカラープリンタ１の動作を説明する。プリント動作が開始されるとまず，画像形成が指示された画像データに基づいて，各プロセスユニット１０の感光体ドラムに各色のトナー像が形成される。形成された各色のトナー像は，中間転写ベルト１１上に重ね合わされ，給紙カセット１２から搬送されて来る記録紙２８上に，２次転写ローラ１３によって転写される。このトナー像が転写された記録紙２８が，図２に示すように，図中下方から定着ユニット１４に進入される。そして，加熱ローラ２１と加圧ローラ２２とのニップにおいて，記録紙２８が加熱加圧されてそのトナー像が定着される。

加熱ローラ２１と加圧ローラ２２とのニップを通過した記録紙２８は，一般に加熱ローラ２１の表面に張り付いており，分離装置３０によって加熱ローラ２１から分離される。すなわち，まず記録紙２８の先端部が分離爪３１の先端部に接触して，分離爪３１に沿って加熱ローラ２１から離れる。次に，記録紙２８の先端部は，分離装置３０の図３中右側を通り，拍車３２の外周部に接触しつつ進行する。このとき，拍車３２の外周部はギザギザ形状で記録紙２８との接触面積が小さく，しかも回転自在であるので記録紙２８の進行に追従して回転される。従って，画像面が擦られることはないので，良好な画質が保持される。そして，記録紙２８は，通紙経路４１に沿って図３中白矢印の方向へ進み，センサ４２によって検知された後，排紙トレイ１５に排紙される。

ところが，この記録紙２８がこの経路を予定通り進行しないことがある。定着動作を開始してから所定の時間内にセンサ４２に検知されない場合は，直ちに定着動作を停止する。定着ユニット１４の入口での紙詰まりや，分離装置３０での分離不良による場合がこれに当たる。一方，記録紙２８の先端部がセンサ４２に検知された後，通紙経路４１の途中で，図５に示すように，ジャムとなることもある。記録紙２８の一部が通紙経路４１の壁面等に当たって停止している。この場合では，定着ユニット１４は直ちには停止されないので，図５に示すように，通紙経路４１内に記録紙２８が滞まった状態となってしまう。この滞留した記録紙２８により分離装置３０は，図中左方向への押圧力を受ける。

ここで，分離装置３０のうち最も図中右方に配置されているのは拍車３２であるので，記録紙２８はまず拍車３２を左方向へ押圧することになる。拍車３２は回転軸３４で分離爪３１に取り付けられているので，この記録紙２８による押圧力は，図４に示すように，分離爪３１の回転軸３４位置を図中左方へ押す押圧力ｐとなる。このとき回転軸３４は回転軸３３より図中上方にあるので，分離爪３１は回転軸３３を中心に図中反時計回りの回転力を受ける。そして，分離爪３１の上部が制限部材３６に当接するまで，バネ３５の付勢力ｑに打ち勝って回転される。その結果，図４に点線で示すように，分離爪３１の先端部は距離ｒだけ右方へ移動する。これが，図５に示した配置である。

すなわち，通紙経路４１内で記録紙２８がジャムとなった場合，その記録紙２８の押圧力ｐによって分離爪３１の先端部は，加熱ローラ２１から離される。従って，ジャム発生によって分離爪３１の先端部が加熱ローラ２１に押し付けられることがなく，加熱ローラ２１の弾性部材２４を傷つけるおそれはない。なお，この離間される距離ｒは，制限部材３６の配置によって，０．５ｍｍ以下となるように規定されている。この距離ｒが大きすぎると，加熱ローラ２１と分離爪３１との間に記録紙２８の一部が入り込むおそれがあるので，好ましくないからである。

以上詳細に説明したように本形態のカラープリンタ１によれば，定着ユニット１４に分離装置３０を有するので，定着後の記録紙２８が加熱ローラ２１から容易に分離される。ここで，分離装置３０が回転自在の拍車３２を有するので，画像面が擦られることはなく，良好な画質が保持される。またさらに，分離爪３１の回転軸３３が拍車３２の回転軸３４より加熱ローラ２１に近い位置に設けられているので，拍車３２が加熱ローラ２１の方へ向かって押圧された場合には，分離爪３１の先端部が加熱ローラ２１から離れる方向へ回転される。従って，この定着ユニット１４の出口側でジャムが発生した場合には，分離爪３１の先端部は加熱ローラ２１から離間される。これにより，ジャムが発生した場合には分離爪３１の先端部が加熱ローラ２１から離間され，良好な画質の保持と加熱ローラ２１の破壊の防止とを両立した定着ユニット１４となっている。

なお，本形態は単なる例示にすぎず，本発明を何ら限定するものではない。したがって本発明は当然に，その要旨を逸脱しない範囲内で種々の改良，変形が可能である。
例えば，上記の形態では，バネ３５と同軸に制限部材３６を設けて，分離爪３１の上部と当接するようにしている。しかし，制限部材３６の配置はこれに限らず，分離爪３１の最大回転角が制限されていればよい。例えば，バネ３５の最短圧縮幅によって制限することもできる。
また例えば，上記の形態では，加熱ローラ２１を使用した定着ユニット１４を利用したカラープリンタ１を例示したが，ベルト状の弾性体層を有する加熱ローラを使用しても良い。弾性体層や芯金の材質も上記のものに限らない。
また例えば，本発明は，カラープリンタ１に限らずモノクロプリンタ，ファクシミリ，コピー機等の画像形成装置にも適用可能である。また，定着装置に限らず，用紙または原稿の搬送装置，分離装置にも適用可能である。

本形態のカラープリンタの主要部の概略構成図である。 定着装置の概略構成図である。 分離装置の概略構成を示す説明図である。 分離爪の動きを示す説明図である。 分離装置の動きを示す説明図である。

符号の説明

１ カラープリンタ（画像形成装置）
１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋ プロセスユニット（画像形成部）
１４ 定着ユニット（搬送装置，定着装置）
２１ 加熱ローラ（第１回転体，加熱回転体）
２２ 加圧ローラ（第２回転体，加圧回転体）
３０ 分離装置
３１ 分離爪（分離部材）
３２ 拍車（被押圧部材，分離回転体）
３５ バネ（付勢部材）
３６ 制限部材（回転規制部材）

Claims (7)

1. 接触箇所にシート状部材を通してシート状部材を搬送する第１回転体および第２回転体の接触箇所よりシート状部材の進行方向下流であってシート状部材の通過経路と第１回転体との間の位置に設けられ，第１回転体からシート状部材を分離する分離装置において，
   軸回りに回転可能であるとともに，回転軸よりシート状部材の進行方向上流側の先端で第１回転体の表面に接触する分離部材と，
   前記分離部材におけるシート状部材側の面から突出して設けられた被押圧部材とを有し，
   前記被押圧部材は，前記分離部材の回転軸よりシート状部材の進行方向下流側に位置することを特徴とする分離装置。
2. 請求項１に記載する分離装置において，
   前記被押圧部材は，前記分離部材に回転可能に設けられた分離回転体であり，
   前記分離回転体の回転軸が，前記分離部材の回転軸よりシート状部材の進行方向下流側に位置することを特徴とする分離装置。
3. 請求項１に記載する分離装置において，
   前記分離部材の先端が第１回転体から離隔する向きへの前記分離部材の回転を規制する回転規制部材を有することを特徴とする分離装置。
4. 請求項１に記載する分離装置において，
   前記分離部材の先端を第１回転体に押し付ける向きに前記分離部材を付勢する付勢部材を有することを特徴とする分離装置。
5. 第１回転体および第２回転体を有し，前記第１回転体の表面と前記第２回転体の表面とが互いに接触しており，その接触箇所にシート状部材を通してシート状部材を搬送する搬送装置において，
   前記第１回転体と前記第２回転体との接触箇所よりシート状部材の進行方向下流であってシート状部材の通過経路と前記第１回転体との間の位置に設けられ，前記第１回転体からシート状部材を分離する分離装置を有し，
   前記分離装置は，
   軸回りに回転可能であるとともに，回転軸よりシート状部材の進行方向上流側の先端で前記第１回転体の表面に接触する分離部材と，
   前記分離部材におけるシート状部材側の面から突出して設けられた被押圧部材とを有し，
   前記被押圧部材は，前記分離部材の回転軸よりシート状部材の進行方向下流側に位置することを特徴とする搬送装置。
6. 加熱回転体および加圧回転体を有し，前記加熱回転体の表面と前記加圧回転体の表面とが互いに接触しており，その接触箇所に被記録材を通して被記録材上のトナー像を定着させる定着装置において，
   前記加熱回転体と前記加圧回転体との接触箇所より被記録材の進行方向下流であって被記録材の通過経路と前記加熱回転体との間の位置に設けられ，前記加熱回転体から被記録材を分離する分離装置を有し，
   前記分離装置は，
   軸回りに回転可能であるとともに，回転軸より被記録材の進行方向上流側の先端で前記加熱回転体の表面に接触する分離部材と，
   前記分離部材における被記録材側の面から突出して設けられた被押圧部材とを有し，
   前記被押圧部材は，前記分離部材の回転軸より被記録材の進行方向下流側に位置することを特徴とする定着装置。
7. トナーにより被記録材上にトナー像を形成する画像形成部と，加熱回転体と，加圧回転体とを有し，前記加熱回転体の表面と前記加圧回転体の表面とが互いに接触しており，その接触箇所にトナー像形成済みの被記録材を通して被記録材上のトナー像を定着させて画像を形成する画像形成装置において，
   前記加熱回転体と前記加圧回転体との接触箇所より被記録材の進行方向下流であって被記録材の通過経路と前記加熱回転体との間の位置に設けられ，前記加熱回転体から被記録材を分離する分離装置を有し，
   前記分離装置は，
   軸回りに回転可能であるとともに，回転軸より被記録材の進行方向上流側の先端で前記加熱回転体の表面に接触する分離部材と，
   前記分離部材における被記録材側の面から突出して設けられた被押圧部材とを有し，
   前記被押圧部材は，前記分離部材の回転軸より被記録材の進行方向下流側に位置することを特徴とする画像形成装置。

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