JP2008158245A - Fixing device and image forming apparatus equipped with same - Google Patents

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JP2008158245A JP2006346874A JP2006346874A JP2008158245A JP 2008158245 A JP2008158245 A JP 2008158245A JP 2006346874 A JP2006346874 A JP 2006346874A JP 2006346874 A JP2006346874 A JP 2006346874A JP 2008158245 A JP2008158245 A JP 2008158245A
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毅 石井
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a fixing device at a low cost, where a fixing processing is sufficiently performed by a fixing roller over a long period by simply constituting a separation pawl moving mechanism disposed in a separating device. <P>SOLUTION: The separation pawls 30 are supported by a separation pawl holder 40 configured to be slidable in the axial direction of the fixing roller 20, and a displacement member 61 formed of a shape memory alloy is installed in the separation pawl holder 40, and the separation pawl holder 40 is made slidable in the axial direction of the fixing roller 20 in accordance with the temperature of the fixing roller 20 with the shape memory effects of the displacement member 61, then, the position of each separation pawl 30 is displaced. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、複写機、プリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置に備えられる定着装置において、定着ローラから用紙を分離するために用いられる分離爪に関するものである。   The present invention relates to a separation claw used for separating a sheet from a fixing roller in a fixing device provided in an image forming apparatus such as a copying machine, a printer, and a facsimile machine.

従来、電子写真方式を利用した画像形成装置には、複写機、ファクシミリ、レーザプリンタ等が知られており、これらの画像形成装置では、表面を一様に帯電された感光体ドラムを選択的に露光することによって静電潜像が形成され、この静電潜像がトナー像に現像される。そして、トナー像が用紙に転写され、最後に未定着トナーを定着装置において用紙上に定着させることによって、画像が形成されるよう構成されている。   Conventionally, as an image forming apparatus using an electrophotographic system, a copying machine, a facsimile, a laser printer, and the like are known. In these image forming apparatuses, a photosensitive drum whose surface is uniformly charged is selectively used. By exposure, an electrostatic latent image is formed, and this electrostatic latent image is developed into a toner image. Then, the toner image is transferred to a sheet, and finally, an unfixed toner is fixed on the sheet by a fixing device so that an image is formed.

このような画像形成装置に搭載される定着装置は、図８に示すように、ハロゲンランプヒータのような熱源１００が内蔵された定着ローラ１０１と、この定着ローラ１０１に圧接され定着ニップを形成する加圧ローラ１０２とを有しており、トナー像が転写された用紙を搬送しつつ定着ニップにおいて、定着ローラ１０１内の熱源１００からの熱によってトナーを溶融させ、この溶融したトナーを加圧ローラ１０２からの圧力によって用紙に定着させる。   As shown in FIG. 8, the fixing device mounted in such an image forming apparatus forms a fixing nip by being in pressure contact with a fixing roller 101 having a built-in heat source 100 such as a halogen lamp heater. The toner is melted by the heat from the heat source 100 in the fixing roller 101 at the fixing nip while conveying the sheet on which the toner image is transferred, and the melted toner is supplied to the pressure roller. The sheet is fixed to the paper by the pressure from 102.

また、溶融したトナーは用紙を定着ローラ１０１の表面に付着させるので、定着ローラ１０１から用紙を分離するための構成が必要となり、そのため定着ニップの用紙搬送方向下流側には分離爪１０３が配設されている。分離爪１０３は、支軸１０３ａによって回動自在に支持され、コイルばね１０４によって図中反時計回り方向に付勢されており、分離爪１０３の先端が常に定着ローラ１０１に接触し、定着処理後の用紙を確実に定着ローラ１０１の表面から剥離できるようになっている。   In addition, since the melted toner adheres the sheet to the surface of the fixing roller 101, a configuration for separating the sheet from the fixing roller 101 is required. Therefore, a separation claw 103 is disposed on the downstream side of the fixing nip in the sheet conveying direction. Has been. The separation claw 103 is rotatably supported by a support shaft 103a and is urged counterclockwise in the figure by a coil spring 104. The tip of the separation claw 103 is always in contact with the fixing roller 101, and after the fixing process. This sheet can be reliably peeled off from the surface of the fixing roller 101.

しかし、上記のような構成では、分離爪１０３が常に定着ローラ１０１表面上の同じ箇所を摺動することとなり、この分離爪１０３の接触している部分が短期間に磨耗し、又は分離爪１０３によって傷を受けることがあり、このように定着ローラ１０１の表面が損傷を受けた場合には定着処理を良好に行えず、用紙上に形成される画像品質が劣化してしまうため、比較的短期間で定着ローラ１０１を交換しなくてはならず、メンテナンスコストが増大するという問題があった。   However, in the configuration as described above, the separation claw 103 always slides on the same portion on the surface of the fixing roller 101, and the contacted portion of the separation claw 103 is worn out in a short time, or the separation claw 103 If the surface of the fixing roller 101 is damaged as described above, the fixing process cannot be performed satisfactorily and the quality of the image formed on the paper is deteriorated. There is a problem that the fixing roller 101 must be exchanged between the two, and the maintenance cost increases.

そこで、このような分離爪による定着ローラの磨耗及び損傷を抑制するために種々の技術が提案されており、例えば特許文献１には、処理後の用紙を定着ローラから分離するために定着ローラに摺接する分離爪と、この分離爪を定着ローラの回転軸方向に変位させる分離爪駆動手段とを有し、分離爪駆動手段によって分離爪を変位させ、分離爪が定着ローラに接触する位置を変化させることにより、処理ローラの損傷を抑制することができる分離装置を備えた定着装置が提案されている。
特開平９−２４０８７７号公報 Therefore, various techniques have been proposed in order to suppress the wear and damage of the fixing roller due to such a separation claw. For example, Patent Document 1 discloses that a fixing roller is used in order to separate the processed paper from the fixing roller. It has a separation claw that makes sliding contact and a separation claw driving means that displaces the separation claw in the direction of the rotation axis of the fixing roller. The separation claw is moved by the separation claw driving means, and the position where the separation claw contacts the fixing roller is changed. Thus, a fixing device including a separation device that can suppress damage to the processing roller has been proposed.
JP-A-9-240877

しかしながら、特許文献１に記載の定着装置では、分離爪に連結されたカムフォロア部と、定着ローラと平行に配置され、所定の駆動源によって回転される回転軸に、分離爪のカムフォロア部が摺接するカム面を形成することによって、分離爪を定着ローラの回転軸方向に変位させる分離爪駆動手段を構成しているが、このような構成では部品点数が多いため製造コストが増大してしまい、また、構造が複雑であるため組立効率が悪かった。   However, in the fixing device described in Patent Document 1, the cam follower portion connected to the separation claw and the cam follower portion of the separation claw are in sliding contact with a rotating shaft that is arranged in parallel with the fixing roller and rotated by a predetermined driving source. By forming the cam surface, the separation claw driving means for displacing the separation claw in the direction of the rotation axis of the fixing roller is configured. However, in such a configuration, the number of parts is large, and the manufacturing cost increases. The assembly efficiency was poor due to the complicated structure.

本発明においては上述の事情に鑑み、分離装置に備えられる分離爪移動機構を簡単に構成することによって、定着ローラによる定着処理を長期間にわたって行わせることができる定着装置を低コストで提供することを目的とする。   In the present invention, in view of the above-described circumstances, a fixing device capable of performing a fixing process with a fixing roller over a long period of time by simply configuring a separation claw moving mechanism provided in the separation device is provided at low cost. With the goal.

上記目的を達成するために本発明は、駆動回転される駆動回転体と、該駆動回転体に圧接され従動回転する従動回転体と、を有し、前記駆動回転体と前記従動回転体の少なくとも一方には内部に熱源が内蔵されており、トナーが転写された用紙を前記駆動回転体と前記従動回転体との当接部で、加熱及び加圧することによりトナーを用紙へと溶融定着させるよう構成され、前記駆動回転体と前記従動回転体の少なくとも一方には、前記回転体の用紙搬送方向下流側に、処理後の用紙を分離する分離爪が、前記回転体の軸方向に摺動可能に配設された定着装置において、前記分離爪には、形状記憶合金から形成され、前記回転体の温度に応じて前記分離爪を前記回転体の軸方向に変位させる変位部材が配設されていることを特徴としている。   In order to achieve the above object, the present invention includes a drive rotator that is driven and rotated, and a driven rotator that is pressed against the drive rotator and rotates in a driven manner, at least of the drive rotator and the driven rotator. One has a built-in heat source, and heats and pressurizes the paper onto which the toner has been transferred at the contact portion between the driving rotating body and the driven rotating body so as to melt and fix the toner onto the paper. The separation claw for separating the processed paper is slidable in the axial direction of the rotating body on at least one of the driving rotating body and the driven rotating body on the downstream side of the rotating body in the sheet conveying direction. In the fixing device, the separation claw is formed of a shape memory alloy, and a displacement member that displaces the separation claw in the axial direction of the rotation body according to the temperature of the rotation body is provided. It is characterized by being.

また本発明は、上記構成の定着装置において、前記回転体の用紙搬送方向下流側には複数の分離爪が配設され、全ての分離爪は前記回転体の軸方向に摺動可能に構成された分離爪ホルダに対して支持されており、前記変位部材は、前記回転体の温度に応じて前記分離爪ホルダを前記回転体の軸方向に変位させることを特徴としている。   According to the present invention, in the fixing device having the above-described configuration, a plurality of separation claws are disposed on the downstream side of the rotating body in the sheet conveying direction, and all the separation claws are configured to be slidable in the axial direction of the rotating body. The separation claw holder is supported by the separation claw holder, and the displacement member displaces the separation claw holder in the axial direction of the rotation body according to the temperature of the rotation body.

また本発明は、上記構成の定着装置において、前記変位部材は、前記回転体が画像形成に使用されるトナーを軟化させる温度にまで昇温された後、前記回転体が定着動作を行う温度に昇温される前に、その形状記憶効果を発揮するよう構成されていることを特徴としている。   According to the present invention, in the fixing device having the above-described configuration, the displacement member is heated to a temperature at which the rotating body softens the toner used for image formation, and then the temperature at which the rotating body performs a fixing operation. It is characterized by being configured to exert its shape memory effect before the temperature is raised.

また本発明は、上記構成の定着装置が搭載された画像形成装置である。   The present invention is also an image forming apparatus equipped with the fixing device having the above-described configuration.

本発明の第１の構成によれば、変位部材を用いて分離爪を回転体の軸方向に変位させることにより、分離爪が配設される回転体の一部分だけが磨耗してしまうことが防止され、回転体の寿命をのばすことができる。また、変位部材を形状記憶合金から形成し、その形状記憶効果を利用することによって、非常に簡単な構成で分離爪を変位させることができる。   According to the first configuration of the present invention, the displacement claw is used to displace the separation claw in the axial direction of the rotating body, thereby preventing only a part of the rotating body on which the separation claw is disposed from being worn. Thus, the life of the rotating body can be extended. Further, by forming the displacement member from a shape memory alloy and utilizing the shape memory effect, the separation claw can be displaced with a very simple configuration.

また、本発明の第２の構成によれば、上記第１の構成の定着装置において、複数の分離爪を分離爪ホルダに対して支持させることにより、分離爪ホルダを摺動させることによって全ての分離爪を変位させることができるため、変位部材は分離爪ホルダに対して一つだけ配設すればよく、各々の分離爪に対して変位部材を配設する場合よりも部品点数を減らすことができる。   Further, according to the second configuration of the present invention, in the fixing device of the first configuration, the plurality of separation claws are supported with respect to the separation claw holder, and the separation claw holder is slid to slide all the separation claw holders. Since the separation claw can be displaced, only one displacement member needs to be provided for the separation claw holder, and the number of parts can be reduced as compared with the case where the displacement member is provided for each separation claw. it can.

また、本発明の第３の構成によれば、上記第１又は第２の構成の定着装置において、変位部材が、回転体がトナーを軟化させる温度以上に昇温された後、その形状記憶効果を発揮するよう構成したことにより、定着動作時に分離爪の回転体との接触面にトナーが回り込んでしまった場合でも、トナーが凝固する前に分離爪を変位させるため、分離爪の回転体との接触面でトナーが凝固することが防止され、また、分離爪の側面に付着して凝固してしまったトナーは、次回の定着動作時に、分離爪が変位された際に剥がれ落ちるようになり、定着動作前にトナーを除去することができ、分離爪に付着したトナーによって生じる画像不良を防止することができる。更に、回転体が定着動作を行う温度に昇温される前に、その形状記憶効果を発揮するよう構成したことにより、定着動作が開始される前に、分離爪を所定の作業位置に位置づけることができる。   According to the third configuration of the present invention, in the fixing device having the first or second configuration, after the displacement member is heated to a temperature higher than the temperature at which the rotating body softens the toner, the shape memory effect is obtained. The separation claw rotating body displaces the separation claw before the toner solidifies even when the toner wraps around the contact surface with the separation claw rotation body during the fixing operation. The toner is prevented from coagulating on the contact surface, and the toner that has adhered to the side surface of the separation claw and solidified is peeled off when the separation claw is displaced during the next fixing operation. Thus, the toner can be removed before the fixing operation, and image defects caused by the toner adhering to the separation claw can be prevented. Further, the configuration is such that the shape memory effect is exhibited before the rotating body is heated to the temperature at which the fixing operation is performed, so that the separation claw is positioned at a predetermined work position before the fixing operation is started. Can do.

また、本発明の第４の構成によれば、上記第１乃至第３のいずれかの構成の定着装置を搭載することにより、メンテナンスコストが安価で構成も簡単であり、且つ画像不良の発生も少ない画像形成装置を提供することができる。   Further, according to the fourth configuration of the present invention, by mounting the fixing device having any one of the first to third configurations, the maintenance cost is low, the configuration is simple, and the occurrence of an image defect is also possible. Fewer image forming apparatuses can be provided.

以下、図面を参照して本発明の実施形態について説明する。図１は本発明に係る画像形成装置の全体構成を示す概略構成図であり、右側を画像形成装置の前方側として図示している。なお、本実施形態においては画像形成装置の一例としてレーザービームプリンタを例示しているが、画像形成装置としてプリンタ以外の、例えば複写機やファクシミリ装置等であっても適用できることはいうまでもない。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic configuration diagram illustrating the overall configuration of an image forming apparatus according to the present invention, and the right side is illustrated as the front side of the image forming apparatus. In this embodiment, a laser beam printer is exemplified as an example of the image forming apparatus. However, it goes without saying that the present invention can be applied to a copying machine, a facsimile machine, or the like other than the printer.

図１に示すように、画像形成装置１は、本体下部に積載された用紙を収容する給紙カセット２が備えられている。この給紙カセット２の上方には、本体前方から本体後方へ略水平に延び、更に上方へ延びて本体上面に形成された排紙部３に至る用紙搬送路４が形成されており、この用紙搬送路４に沿って上流側から順にピックアップローラ５、フィードローラ６、中間搬送ローラ７、レジストローラ対８、画像形成部９、定着装置１０及び排出ローラ対１１が配置されている。   As shown in FIG. 1, the image forming apparatus 1 includes a paper feed cassette 2 that accommodates sheets stacked on the lower part of the main body. Above this paper feed cassette 2 is formed a paper transport path 4 that extends substantially horizontally from the front of the main body to the rear of the main body and further extends upward to reach the paper discharge section 3 formed on the upper surface of the main body. A pickup roller 5, a feed roller 6, an intermediate conveyance roller 7, a registration roller pair 8, an image forming unit 9, a fixing device 10, and a discharge roller pair 11 are arranged in this order from the upstream side along the conveyance path 4.

給紙カセット２には、用紙搬送方向後端部に設けられた回動支点１２ａによって、給紙カセット２に対して回動自在に支持された用紙積載板１２が備えられており、これによって積載された用紙がピックアップローラ５に押圧されるようになっている。また、給紙カセット２の前方部には、前記フィードローラ６に圧接するようにリタードローラ１３が配設されており、ピックアップローラ５によって複数枚の用紙が同時に給装された場合には、これらフィードローラ６とリタードローラ１３とによって用紙が捌かれ、最上位の１枚のみが搬送されるよう構成されている。   The paper feed cassette 2 is provided with a paper stacking plate 12 that is rotatably supported with respect to the paper feed cassette 2 by a rotation fulcrum 12a provided at the rear end in the paper transport direction. The sheet thus formed is pressed against the pickup roller 5. A retard roller 13 is disposed in front of the paper feed cassette 2 so as to be in pressure contact with the feed roller 6, and when a plurality of sheets are simultaneously fed by the pickup roller 5, A sheet is rolled by the feed roller 6 and the retard roller 13, and only the uppermost sheet is conveyed.

そして、フィードローラ６とリタードローラ１３とによって捌かれた用紙は、中間搬送ローラ７によって搬送方向を装置後方へと変えられてレジストローラ対８へと搬送され、レジストローラ対８によってタイミングを調整されて画像形成部９へと供給される。   Then, the sheet fed by the feed roller 6 and the retard roller 13 is conveyed to the registration roller pair 8 by changing the conveyance direction to the rear of the apparatus by the intermediate conveyance roller 7, and the timing is adjusted by the registration roller pair 8. Are supplied to the image forming unit 9.

画像形成部９は、電子写真プロセスによって用紙に所定のトナー像を形成するものであり、図１において時計方向に回転可能に軸支された像担持体である感光体ドラム１４と、この感光体ドラム１４の周囲に配置される帯電装置１５、現像装置１６、クリーニング装置１７、用紙搬送路４を挟んで感光体ドラム１４に対向するように配置される転写ローラ１８及び感光体ドラム１４の上方に配置されるレーザ走査ユニット（ＬＳＵ）１９から構成されている。   The image forming unit 9 forms a predetermined toner image on a sheet by an electrophotographic process. The image forming unit 9 is a photosensitive drum 14 that is an image carrier that is rotatably supported in the clockwise direction in FIG. Above the charging device 15, the developing device 16, the cleaning device 17, the transfer roller 18 disposed so as to face the photosensitive drum 14 across the paper conveyance path 4, and the photosensitive drum 14. The laser scanning unit (LSU) 19 is arranged.

帯電装置１５には、図示しない電源が接続された導電性ゴムローラ１５ａが備えられており、この導電性ゴムローラ１５ａが感光体ドラム１４に当接するよう配置されている。そして、感光体ドラム１４が回転すると、導電性ゴムローラ１５ａが感光体ドラム１４の表面に接触して従動回転し、この時、導電性ゴムローラ１５ａに所定の電圧を印加することにより、感光体ドラム１４の表面が一様に帯電させられることとなる。   The charging device 15 is provided with a conductive rubber roller 15 a connected to a power source (not shown), and the conductive rubber roller 15 a is disposed so as to contact the photosensitive drum 14. Then, when the photosensitive drum 14 rotates, the conductive rubber roller 15a comes into contact with the surface of the photosensitive drum 14 and is driven to rotate. At this time, a predetermined voltage is applied to the conductive rubber roller 15a, whereby the photosensitive drum 14 is rotated. The surface of the film is uniformly charged.

次いで、入力された画像データに基づくレーザ走査ユニット（ＬＳＵ）１９からのレーザビームにより感光体ドラム１４上に静電潜像が形成され、現像装置１６により上記静電潜像にトナーが付着し、感光体ドラム１４の表面にトナー像が形成され、転写ローラ１８により、感光体ドラム１４の表面のトナー像が、感光体ドラム１４と転写ローラ１８とのニップ部に形成された転写位置へと供給された用紙に転写される。   Next, an electrostatic latent image is formed on the photosensitive drum 14 by a laser beam from a laser scanning unit (LSU) 19 based on the input image data, and toner is attached to the electrostatic latent image by the developing device 16. A toner image is formed on the surface of the photosensitive drum 14, and the transfer roller 18 supplies the toner image on the surface of the photosensitive drum 14 to a transfer position formed at the nip portion between the photosensitive drum 14 and the transfer roller 18. Transferred onto the printed paper.

トナー像が転写された用紙は、感光体ドラム１４から分離され、定着装置１０に向けて搬送される。この定着装置１０は、画像形成部９の用紙搬送方向の下流側に配置されており、画像形成部９においてトナー像が転写された用紙は、定着装置１０に備えられた定着ローラ２０、及びこの定着ローラ２０に圧接される加圧ローラ２１によって挟まれるとともに加熱され、用紙に転写されたトナー像が定着された後、搬送ローラ対２２によって定着装置１０の下流側へと搬送される。   The sheet on which the toner image has been transferred is separated from the photosensitive drum 14 and conveyed toward the fixing device 10. The fixing device 10 is disposed on the downstream side of the image forming unit 9 in the paper conveyance direction, and the paper on which the toner image is transferred in the image forming unit 9 includes a fixing roller 20 provided in the fixing device 10 and the fixing roller 20. The toner image that is sandwiched and heated by the pressure roller 21 that is pressed against the fixing roller 20 is fixed, and is then transported to the downstream side of the fixing device 10 by the transport roller pair 22.

そして、画像形成部９及び定着装置１０において画像形成及び定着がなされた用紙は、排出ローラ対１１によって排紙部３に排出される。一方、上記転写後、感光体ドラム１４の表面に残留しているトナーは、クリーニング装置１７により除去される。そして、感光体ドラム１４は帯電装置１５によって再び帯電され、以下同様にして画像形成が行われることとなる。   The paper on which image formation and fixing have been performed in the image forming unit 9 and the fixing device 10 is discharged to the paper discharge unit 3 by the discharge roller pair 11. On the other hand, after the transfer, the toner remaining on the surface of the photosensitive drum 14 is removed by the cleaning device 17. Then, the photosensitive drum 14 is charged again by the charging device 15, and image formation is performed in the same manner.

次に、図２〜図４を参照して、本発明に係る定着装置１０について詳細に説明する。図２は本発明に係る定着装置の概略構成を示す側面断面図、図３は分離爪の斜視図、図４は定着ローラ用ハウジングを下方から見た斜視図、図５は分離爪ホルダを上方から見た斜視図である。なお、図２及び図４において、矢印Ａは用紙搬送方向を示している。   Next, the fixing device 10 according to the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 2 is a side sectional view showing a schematic configuration of the fixing device according to the present invention, FIG. 3 is a perspective view of the separation claw, FIG. 4 is a perspective view of the fixing roller housing viewed from below, and FIG. It is the perspective view seen from. 2 and 4, an arrow A indicates the sheet conveyance direction.

図２に示すように、定着装置１０は、定着ローラ２０、加圧ローラ２１、搬送ローラ対２２及びこれらのローラを回転自在に支持するハウジング２３から構成されている。ハウジング２３は、定着装置１０の本体骨格を成すものであり、定着ローラ用ハウジング２４と、加圧ローラ用ハウジング２５とから成り、定着ローラ用ハウジング２４が定着ローラ２０を、加圧ローラ用ハウジング２５が加圧ローラ２１をそれぞれ覆うよう構成されている。   As shown in FIG. 2, the fixing device 10 includes a fixing roller 20, a pressure roller 21, a conveying roller pair 22, and a housing 23 that rotatably supports these rollers. The housing 23 constitutes the main body skeleton of the fixing device 10, and includes a fixing roller housing 24 and a pressure roller housing 25. The fixing roller housing 24 replaces the fixing roller 20 and the pressure roller housing 25. Are configured to cover the pressure rollers 21 respectively.

定着ローラ２０は、熱伝導性に優れたアルミや鉄等の金属から成る円筒形状の芯金上に、フッ素樹脂のコーティングやチューブを被覆しただけの、いわゆるハードローラが用いられており、芯金の内部には図示しないハロゲンヒーター等の熱源が設けられている。加圧ローラ２１は、合成樹脂、金属その他材料から構成される円筒形状の基材上にシリコンゴム等の弾性層が形成され、この弾性層の表面がフッ素樹脂等の離形性に優れた樹脂で覆われた、いわゆるソフトローラが用いられている。   As the fixing roller 20, a so-called hard roller is used in which a cylindrical cored bar made of a metal such as aluminum or iron having excellent thermal conductivity is coated with a fluororesin coating or a tube. Inside, a heat source such as a halogen heater (not shown) is provided. The pressure roller 21 is a resin in which an elastic layer such as silicon rubber is formed on a cylindrical base material made of synthetic resin, metal or other material, and the surface of the elastic layer is excellent in releasability such as fluororesin. A so-called soft roller covered with is used.

これらの定着ローラ２０及び加圧ローラ２１は、用紙の搬送方向に対して直交し且つ互いに平行となるように、それぞれに設けられた回転軸２０ａ，２１ａによってハウジング２４，２５に回転自在に軸支されており、いずれか一方は駆動力が供給されて駆動回転する駆動回転体であり、他方はそれに従動して回転する従動回転体である。また、加圧ローラ２１は、定着ローラ２０に対して所定の圧力で圧接されて定着ニップ部Ｎが形成されている。そして、定着ニップ部Ｎへと搬送される用紙を、加熱及び加圧することにより粉体状態のトナーを溶融定着させるよう構成されており、定着後の用紙は搬送ローラ対２２によってハウジング２３外へ排出されるようになっている。   The fixing roller 20 and the pressure roller 21 are rotatably supported on the housings 24 and 25 by rotary shafts 20a and 21a provided so as to be orthogonal to and parallel to the sheet conveyance direction. One of them is a drive rotator that is driven to rotate by being supplied with a driving force, and the other is a driven rotator that rotates following the rotation. The pressure roller 21 is pressed against the fixing roller 20 with a predetermined pressure to form a fixing nip portion N. The sheet conveyed to the fixing nip N is heated and pressed to melt and fix the powdered toner. The sheet after fixing is discharged out of the housing 23 by the conveying roller pair 22. It has come to be.

また、ハウジング２３の用紙搬送方向上流側には、定着ローラ用ハウジング２４と加圧ローラ用ハウジング２５との間に、用紙をハウジング２３内に導入するための導入穴部２６が設けられており、定着ローラ用ハウジング２４及び加圧ローラ用ハウジング２５の用紙搬送方向上流側には、用紙を定着ニップ部Ｎへと案内するための上ガイド２４ａ及び下ガイド２５ａがそれぞれ形成されている。更に、ハウジング２３の用紙搬送方向下流側には、用紙を排出するための排出穴部２７が設けられており、この排出穴部２７の下流側に搬送ローラ対２２が配設されている。   Further, on the upstream side in the sheet conveyance direction of the housing 23, an introduction hole 26 for introducing the sheet into the housing 23 is provided between the fixing roller housing 24 and the pressure roller housing 25. On the upstream side of the fixing roller housing 24 and the pressure roller housing 25 in the sheet conveyance direction, an upper guide 24a and a lower guide 25a for guiding the sheet to the fixing nip N are formed. Further, a discharge hole 27 for discharging the paper is provided on the downstream side of the housing 23 in the paper conveyance direction, and a conveyance roller pair 22 is disposed on the downstream side of the discharge hole 27.

ところで、定着ニップ部Ｎへと搬送される用紙の上面（定着ローラ２０に接触する面）にはトナー像が転写されており、定着の際に溶融したトナーの粘着力により定着ニップ部Ｎを通過した後の用紙が、定着ローラ２０へと巻き付いてしまうおそれがある。そのため、定着ローラ用ハウジング２４の定着ニップ部Ｎの用紙搬送方向下流側には、定着ローラ２０から用紙を分離する分離爪３０が複数配設されている。   By the way, a toner image is transferred onto the upper surface of the sheet conveyed to the fixing nip N (the surface that contacts the fixing roller 20), and passes through the fixing nip N due to the adhesive force of the melted toner at the time of fixing. There is a possibility that the sheet after being wound around the fixing roller 20. Therefore, a plurality of separation claws 30 for separating the paper from the fixing roller 20 are disposed on the downstream side of the fixing nip portion N of the fixing roller housing 24 in the paper conveyance direction.

図３に示すように、分離爪３０は、定着ローラ２０の回転軸２０ａと平行に延びる支持軸３１が形成された胴部３２と、胴部３２の下端から延設され先端縁３３ａが定着ローラ２０の表面に接触される爪部３３とが一体に形成されている。支持軸３１は胴部３２の上端部の両側面から突出して形成され、爪部３３は略くさび形状に形成されており、その下面は分離後の用紙をガイドするためのガイド面３３ｂをなしている。   As shown in FIG. 3, the separation claw 30 includes a body portion 32 formed with a support shaft 31 extending in parallel with the rotation shaft 20 a of the fixing roller 20, and a leading edge 33 a extending from the lower end of the body portion 32. A claw portion 33 that is in contact with the surface of 20 is integrally formed. The support shaft 31 is formed so as to protrude from both side surfaces of the upper end portion of the body portion 32, the claw portion 33 is formed in a substantially wedge shape, and the lower surface forms a guide surface 33b for guiding the separated paper. Yes.

なお、少なくとも爪部３３の定着ローラ２０に圧接される先端縁３３ａ及び分離後の用紙をガイドするガイド面３３ｂは、ＦＥＰやＥＴＦＥ等のフッ素樹脂から形成されており、これにより、爪部３３の先端縁３３ａによって定着ローラ２０の表面が磨耗したり、爪部３３のガイド面３３ｂにトナーが付着したりすることが防止され、定着ローラ２０の磨耗や分離爪３０へのトナー付着に起因する画像不良が防止されている。   At least the leading edge 33a of the claw portion 33 that is pressed against the fixing roller 20 and the guide surface 33b that guides the separated paper are formed of a fluororesin such as FEP or ETFE. The front edge 33 a prevents the surface of the fixing roller 20 from being worn out, and prevents toner from adhering to the guide surface 33 b of the claw portion 33, so that images resulting from wear of the fixing roller 20 and toner adhesion to the separation claw 30 are prevented. Defects are prevented.

また、図４に示すように、定着ローラ用ハウジング２４の用紙搬送方向下流側には、分離爪３０を支持する分離爪ホルダ４０が付設されている。分離爪ホルダ４０は、図５に示すように、定着ローラ２０よりも若干幅狭に形成された板部材であり、用紙搬送方向下流側には、定着ローラ用ハウジング２４に配設された搬送ローラ対２２を構成する一方のローラを嵌通するための開口部４１が設けられている。   As shown in FIG. 4, a separation claw holder 40 that supports the separation claw 30 is attached to the downstream side of the fixing roller housing 24 in the sheet conveyance direction. As shown in FIG. 5, the separation claw holder 40 is a plate member formed slightly narrower than the fixing roller 20, and a conveyance roller disposed in the fixing roller housing 24 on the downstream side in the sheet conveyance direction. An opening 41 for fitting one of the rollers constituting the pair 22 is provided.

更に、分離爪ホルダ４０には、その上面側に複数の支持部４２が形成されており、この支持部４２に上記した支持軸３１を回動自在に支持させることによって、分離爪３０が分離爪ホルダ４０に対して回動自在に支持されている。また、支持軸３１にはねじりコイルバネ５０が付設されており、このねじりコイルバネ５０の付勢力によって分離爪３０は、図２において、反時計方向に回動するように付勢されており、爪部３３の先端縁３３ａが常に定着ローラ２０の表面に所定の圧力で圧接されるように構成されている。   Further, the separation claw holder 40 has a plurality of support portions 42 formed on the upper surface side thereof, and the support claw 31 is supported by the support portion 42 so that the separation claw 30 can rotate. The holder 40 is rotatably supported. Further, a torsion coil spring 50 is attached to the support shaft 31, and the separation claw 30 is urged to rotate counterclockwise in FIG. 2 by the urging force of the torsion coil spring 50. The front end edge 33a of 33 is always pressed against the surface of the fixing roller 20 with a predetermined pressure.

そして、分離爪ホルダ４０は、その上面側に形成された突起部４３を、定着ローラ用ハウジング２４に当接させることによって、定着ローラ用ハウジング２４に対して高さ方向に位置決めがなされ、分離爪３０が定着ニップ部Ｎ下流側の所定位置に配置されるようになっている。   The separation claw holder 40 is positioned in the height direction with respect to the fixing roller housing 24 by bringing a protrusion 43 formed on the upper surface thereof into contact with the fixing roller housing 24, so that the separation claw 30 is arranged at a predetermined position downstream of the fixing nip N.

ここで、本発明の定着装置１０では、分離爪ホルダ４０が、定着ローラ用ハウジング２４に対して、定着ローラ２０の回転軸方向（図４に矢印Ｂで示す方向）に摺動可能に構成されており、分離爪ホルダ４０の一方の端部には圧縮コイルバネ６０が配設され、他端部には形状記憶合金から形成された変位部材６１が配設されており、定着ローラ２０の温度に応じて分離爪ホルダ４０が、定着ローラ２０の軸方向に摺動するよう構成されている。   Here, in the fixing device 10 of the present invention, the separation claw holder 40 is configured to be slidable with respect to the fixing roller housing 24 in the rotational axis direction of the fixing roller 20 (the direction indicated by the arrow B in FIG. 4). A compression coil spring 60 is disposed at one end of the separation claw holder 40, and a displacement member 61 formed of a shape memory alloy is disposed at the other end. Accordingly, the separation claw holder 40 is configured to slide in the axial direction of the fixing roller 20.

以下、図６及び図７を参照して、分離爪ホルダ４０の摺動について詳述する。図６及び図７は定着ローラ用ハウジングを下方から見た平面図であり、図６は分離爪ホルダが待機位置に位置づけられている状態、図７は分離爪ホルダが作業位置に位置づけられている状態を図示している。   Hereinafter, the sliding of the separation claw holder 40 will be described in detail with reference to FIGS. 6 and 7. 6 and 7 are plan views of the fixing roller housing as viewed from below. FIG. 6 shows the state where the separation claw holder is positioned at the standby position, and FIG. 7 shows the separation claw holder positioned at the work position. The state is illustrated.

先ず、画像形成動作が開始されておらず、定着ローラ２０が加熱されていない状態では、変位部材６１は図６に示すように、定着ローラ２０の軸方向に収縮しており、分離爪ホルダ４０は圧縮コイルバネ６０の付勢力によって、変位部材６１側へと押し出されて、図６に示す待機位置に位置づけられている。   First, when the image forming operation is not started and the fixing roller 20 is not heated, the displacement member 61 is contracted in the axial direction of the fixing roller 20 as shown in FIG. Is pushed toward the displacement member 61 by the urging force of the compression coil spring 60, and is positioned at the standby position shown in FIG.

次いで、画像形成動作が開始され定着ローラ２０が加熱されると、定着ローラ２０周囲の温度が上昇し、それに伴って変位部材６１が加熱される。そして、変位部材６１の温度が、形状記憶効果を発揮する温度（以下、記憶温度という）Ｔに達すると、その形状記憶効果によって、図７に示すように、定着ローラの軸方向に伸長する。これによって、分離爪ホルダ４０は圧縮コイルバネ６０の付勢力に抗して、圧縮コイルバネ６０側へと摺動される。   Next, when the image forming operation is started and the fixing roller 20 is heated, the temperature around the fixing roller 20 rises, and the displacement member 61 is heated accordingly. When the temperature of the displacement member 61 reaches a temperature T at which the shape memory effect is exerted (hereinafter referred to as “memory temperature”) T, the shape memory effect causes it to extend in the axial direction of the fixing roller as shown in FIG. Thus, the separation claw holder 40 is slid toward the compression coil spring 60 against the urging force of the compression coil spring 60.

ここで、圧縮コイルバネ６０の近傍には、分離爪ホルダ４０の摺動を規制するストッパ６２が設けられており、圧縮コイルバネ６０側へと摺動された分離爪ホルダ４０は、このストッパ６２に当接することにより、所定の作業位置に位置づけられるようになる。なお、定着ローラ２０が定着動作を行う温度にまで昇温されたときの変位部材６１の温度を定着時温度Ｔ１とすると、本実施形態においては、記憶温度Ｔは定着時温度Ｔ１よりも低い温度（Ｔ＜Ｔ１）に設定されており、定着動作が開始される前に、分離爪ホルダ４０が作業位置に位置づけられるよう構成されている。   Here, a stopper 62 that restricts the sliding of the separation claw holder 40 is provided in the vicinity of the compression coil spring 60, and the separation claw holder 40 slid toward the compression coil spring 60 is in contact with the stopper 62. By touching, it comes to be positioned at a predetermined work position. If the temperature of the displacement member 61 when the temperature of the fixing roller 20 is raised to the temperature at which the fixing operation is performed is a fixing temperature T1, in this embodiment, the storage temperature T is a temperature lower than the fixing temperature T1. (T <T1) is set, and the separation claw holder 40 is positioned at the work position before the fixing operation is started.

そして、画像形成動作が終了して定着ローラ２０が加熱されなくなり、その温度が低下していくと、定着ローラ２０周囲の温度も低下する。したがって、それに伴って変位部材６１の温度も低下していき、変位部材６１の温度が記憶温度Ｔ以下になると、変位部材６１は定着ローラ２０の軸方向に収縮するようになり、分離爪ホルダ４０は圧縮コイルバネ６０の付勢力によって、図６に示す待機位置へと摺動される。   Then, when the image forming operation is finished and the fixing roller 20 is not heated and its temperature is lowered, the temperature around the fixing roller 20 is also lowered. Accordingly, the temperature of the displacement member 61 is also lowered accordingly, and when the temperature of the displacement member 61 becomes equal to or lower than the storage temperature T, the displacement member 61 contracts in the axial direction of the fixing roller 20, and the separation claw holder 40. Is slid to the standby position shown in FIG. 6 by the urging force of the compression coil spring 60.

なお、定着ローラ２０が画像形成に使用されているトナーを軟化させる温度にまで昇温されたときの変位部材６１の温度をトナー軟化温度Ｔ２とすると、本実施形態においては、記憶温度Ｔはトナー軟化温度Ｔ２よりも高い温度（Ｔ＞Ｔ２）に設定されている。これによって、定着ローラ２０から用紙を分離する際に、分離爪３０の定着ローラ２０との接触面にトナーが回り込んでしまった場合でも、トナーが凝固する前に分離爪３０を定着ローラ２０の軸方向に摺動させることができるため、分離爪３０の定着ローラ２０との接触面でトナーが凝固することが防止される。   If the temperature of the displacement member 61 when the fixing roller 20 is heated to a temperature that softens the toner used for image formation is the toner softening temperature T2, in this embodiment, the storage temperature T is the toner temperature. The temperature is set higher than the softening temperature T2 (T> T2). Thus, when the paper is separated from the fixing roller 20, even if the toner wraps around the contact surface of the separation claw 30 with the fixing roller 20, the separation claw 30 is removed from the fixing roller 20 before the toner is solidified. Since the toner can be slid in the axial direction, the toner is prevented from solidifying on the contact surface of the separation claw 30 with the fixing roller 20.

更に、分離爪３０の側面に付着して凝固してしまったトナーは、次回の定着動作時に、付着したトナーが軟化した後、分離爪３０が摺動されることとなるため、分離爪３０が摺動された際に分離爪３０の側面に凝固したトナーが剥がれ落ちるようになり、定着動作前に分離爪３０に付着しているトナーを除去することができ、分離爪３０へと付着したトナーによって生じる画像不良を防止することができる。   Further, the toner that has adhered and solidified on the side surface of the separation claw 30 will be slid after the adhered toner is softened during the next fixing operation. The toner solidified on the side surface of the separation claw 30 when it is slid off comes off, and the toner adhering to the separation claw 30 before the fixing operation can be removed, and the toner adhering to the separation claw 30 is removed. It is possible to prevent image defects caused by.

以上のように、分離爪ホルダ４０を変位部材６１を用いて摺動させ、分離爪３０を作業位置と、待機位置とに変位させることにより、定着ローラ２０の一部だけが磨耗してしまうことが防止され、定着ローラ２０の寿命をのばすことができる。また、変位部材６１を形状記憶合金から形成し、その形状記憶効果を利用することによって、非常に簡単な構成で分離爪３０を変位させることができる。   As described above, when the separation claw holder 40 is slid using the displacement member 61 and the separation claw 30 is displaced between the working position and the standby position, only a part of the fixing roller 20 is worn. Is prevented, and the life of the fixing roller 20 can be extended. Further, by forming the displacement member 61 from a shape memory alloy and utilizing the shape memory effect, the separation claw 30 can be displaced with a very simple configuration.

更に、複数の分離爪３０を分離爪ホルダ４０に対して支持させることにより、分離爪ホルダ４０を摺動させることによって全ての分離爪３０を変位させることができるため、変位部材６１は分離爪ホルダ４０に対して一つだけ配設すればよく、各々の分離爪３０に対して変位部材６１を配設する場合よりも部品点数を減らすことができる。   Further, since the plurality of separation claws 30 are supported with respect to the separation claw holder 40, all the separation claws 30 can be displaced by sliding the separation claw holder 40. It is only necessary to provide one for 40, and the number of parts can be reduced as compared with the case where the displacement member 61 is provided for each separation claw 30.

なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能であり、例えば、上記実施形態では、複数の分離爪３０を分離爪ホルダ４０に対して支持し、この分離爪ホルダ４０に対して変位部材６１を配設したが、これは分離爪３０を定着ローラ用ハウジング２４に対して、定着ローラ２０の軸方向に摺動可能に配設して、各々の分離爪３０に対して変位部材６１を配設することも可能である。   The present invention is not limited to the above embodiment, and various modifications are possible without departing from the spirit of the present invention. For example, in the above embodiment, the plurality of separation claws 30 are separated from the separation claw holder 40. A displacement member 61 is provided for the separation claw holder 40, which is arranged so that the separation claw 30 is slidable in the axial direction of the fixing roller 20 with respect to the fixing roller housing 24. It is also possible to dispose a displacement member 61 for each separation claw 30.

また、上記実施形態においては、定着ローラ２０及び加圧ローラ２１から構成されるローラ方式の定着装置１０を例に挙げて説明したが、定着ローラ２０の代わりに薄肉のベルトを用いたベルト方式の定着装置にも、本発明を適用することができる。また、上記実施形態では、分離爪３０は定着ローラ２０にのみ付設しているが、両面印刷機能を備えた画像形成装置に搭載される定着装置では、加圧ローラ２１にも用紙が巻き付く可能性があるため、加圧ローラ２１にも分離爪３０及び分離爪ホルダ４０を付設してもよい。   In the above embodiment, the roller type fixing device 10 including the fixing roller 20 and the pressure roller 21 has been described as an example. However, a belt type belt using a thin belt instead of the fixing roller 20 is described. The present invention can also be applied to a fixing device. In the above embodiment, the separation claw 30 is attached only to the fixing roller 20. However, in the fixing device mounted on the image forming apparatus having the double-sided printing function, the sheet can be wound around the pressure roller 21. Therefore, the separation claw 30 and the separation claw holder 40 may be attached to the pressure roller 21 as well.

本発明は、複写機、プリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置に備えられる定着装置において、定着ローラから用紙を分離するために用いられる分離爪に利用することができる。   INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention can be used for a separation claw that is used to separate a sheet from a fixing roller in a fixing device provided in an image forming apparatus such as a copying machine, a printer, and a facsimile machine.

は、本発明に係る画像形成装置の全体構成を示す概略構成図である。FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing an overall configuration of an image forming apparatus according to the present invention. は、本発明に係る定着装置の概略構成を示す側面断面図である。FIG. 2 is a side sectional view showing a schematic configuration of a fixing device according to the present invention. は、分離爪の斜視図である。FIG. 3 is a perspective view of a separation claw. は、定着ローラ用ハウジングを下方から見た斜視図である。FIG. 3 is a perspective view of the fixing roller housing as viewed from below. は、分離爪ホルダを上方から見た斜視図である。FIG. 3 is a perspective view of the separation claw holder as viewed from above. は、分離爪ホルダが待機位置に位置づけられている状態を示す定着ローラ用ハウジングの平面図である。These are top views of the fixing roller housing showing a state in which the separation claw holder is positioned at the standby position. は、分離爪ホルダが作業位置に位置づけられている状態を示す定着ローラ用ハウジングの平面図である。These are the top views of the housing for fixing rollers which shows the state by which the separation nail holder is located in the operation position. は、従来の定着装置の概略構成を示す側面断面図である。FIG. 9 is a side sectional view showing a schematic configuration of a conventional fixing device.

符号の説明Explanation of symbols

１ 画像形成装置
１０ 定着装置
２０ 定着ローラ
２１ 加圧ローラ
２２ 搬送ローラ対
２３ ハウジング
３０ 分離爪
３１ 支持軸
３２ 胴部
３３ 爪部
４０ 分離爪ホルダ
４１ 開口部
４２ 支持部
４３ 突起部
５０ ねじりコイルバネ
６０ 圧縮コイルバネ
６１ 変位部材
６２ ストッパ
Ｎ 定着ニップ部
Ｔ 記憶温度
Ｔ１ 定着時温度
Ｔ２ トナー凝固温度 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Image forming apparatus 10 Fixing apparatus 20 Fixing roller 21 Pressure roller 22 Conveying roller pair 23 Housing 30 Separation claw 31 Support shaft 32 Body part 33 Claw part 40 Separation claw holder 41 Opening part 42 Support part 43 Projection part 50 Torsion coil spring 60 Compression Coil spring 61 Displacement member 62 Stopper N Fixing nip T Storage temperature T1 Fixing temperature T2 Toner coagulation temperature

Claims (4)

駆動回転される駆動回転体と、該駆動回転体に圧接され従動回転する従動回転体と、を有し、前記駆動回転体と前記従動回転体の少なくとも一方には内部に熱源が内蔵されており、トナーが転写された用紙を前記駆動回転体と前記従動回転体との当接部で、加熱及び加圧することによりトナーを用紙へと溶融定着させるよう構成され、
前記駆動回転体と前記従動回転体の少なくとも一方には、前記回転体の用紙搬送方向下流側に、処理後の用紙を分離する分離爪が、前記回転体の軸方向に摺動可能に配設された定着装置において、
前記分離爪には、形状記憶合金から形成され、前記回転体の温度に応じて前記分離爪を前記回転体の軸方向に変位させる変位部材が配設されていることを特徴とする定着装置。 A drive rotator that is driven to rotate, and a driven rotator that is pressed against and rotated by the drive rotator, and at least one of the drive rotator and the driven rotator includes a heat source therein. The toner is transferred to the paper by heating and pressurizing the paper on which the toner has been transferred at the contact portion between the driving rotator and the driven rotator.
At least one of the drive rotator and the driven rotator is provided with a separation claw for separating the processed paper on the downstream side in the paper transport direction of the rotator so as to be slidable in the axial direction of the rotator. In the fixing device made,
The fixing device is characterized in that the separation claw is formed of a shape memory alloy, and a displacement member is disposed to displace the separation claw in the axial direction of the rotation body according to the temperature of the rotation body. 前記回転体の用紙搬送方向下流側には複数の分離爪が配設され、全ての分離爪は前記回転体の軸方向に摺動可能に構成された分離爪ホルダに対して支持されており、
前記変位部材は、前記回転体の温度に応じて前記分離爪ホルダを前記回転体の軸方向に変位させることを特徴とする請求項１に記載の定着装置。 A plurality of separation claws are disposed on the downstream side of the rotating body in the sheet conveying direction, and all the separation claws are supported by a separation claw holder configured to be slidable in the axial direction of the rotating body,
The fixing device according to claim 1, wherein the displacement member displaces the separation claw holder in an axial direction of the rotating body according to a temperature of the rotating body. 前記変位部材は、前記回転体が画像形成に使用されるトナーを軟化させる温度にまで昇温された後、前記回転体が定着動作を行う温度に昇温される前に、その形状記憶効果を発揮するよう構成されていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の定着装置。   The displacement member has its shape memory effect after the temperature of the rotating body is raised to a temperature that softens the toner used for image formation and before the temperature of the rotating body is increased to a fixing operation. The fixing device according to claim 1, wherein the fixing device is configured to exhibit. 請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の定着装置が搭載された画像形成装置。   An image forming apparatus on which the fixing device according to claim 1 is mounted.
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