JP2011069949A - 定着装置及びこれを備えた画像形成装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】分離爪の機能を維持しつつ、用紙の汚れや画像品質の低下の原因となるトナーを分離爪に溜めない。
【解決手段】定着装置は、トナー像が転写された用紙が接する回転体4と、回転体4に当接し、回転体4から用紙を分離させる複数の分離爪6と、分離爪6を、回転体4に当接する位置から離間させる離間機構8を有する。前記離間機構8は、前記分離爪6を離間させる場合、複数の前記分離爪6のうち少なくとも1つの前記分離爪6を回転体4に当接させておくことを特徴とする。
【選択図】図5
【解決手段】定着装置は、トナー像が転写された用紙が接する回転体4と、回転体4に当接し、回転体4から用紙を分離させる複数の分離爪6と、分離爪6を、回転体4に当接する位置から離間させる離間機構8を有する。前記離間機構8は、前記分離爪6を離間させる場合、複数の前記分離爪6のうち少なくとも1つの前記分離爪6を回転体4に当接させておくことを特徴とする。
【選択図】図5
Description
本発明は、用紙に転写されたトナー像を定着させる定着装置に関する。又、定着装置を備えた複合機、複写機、プリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置に関する。
一般に、電子写真方式の画像形成装置(プリンタ、複合機等)は、用紙に転写されたトナー像を加熱・加圧して定着させる定着装置を備える。例えば、定着装置は、用紙の加熱用の回転体と、加熱用の回転体に圧接する加圧用の回転体のニップにトナー像が転写された用紙を通過させてトナー像の定着を行う。しかし、熱で溶融したトナーは粘着する性質があり、用紙が回転体に巻き付くことがある。この用紙の巻き付きは、定着装置での用紙のジャム(詰まり)や、用紙の折れ等の原因となる。そこで、回転体に当接し、回転体から用紙を分離(剥離)する分離爪が、ニップの用紙出口付近に設けられることがある。このような分離爪を有する定着装置の一例が特許文献1に記載されている。
具体的に、特許文献1には、トナー像が形成された用紙を加圧,加熱してトナー像を定着させる加圧ローラおよび加熱ローラと、定着後用紙を加熱ローラから剥離させる分離爪とを備え、分離爪近傍に、用紙の移動を案内するためのコロ体を回転可能かつ用紙からの押圧力を受けて変位可能に保持部材により保持した定着装置が記載されている。この構成により、用紙の移動を案内するコロ体を、用紙から圧力を受ける応じて変位して逃がし、用紙に対しての圧力痕を無くそうとする(特許文献1:請求項1、図2等参照)。
特開2001−235958
まず、加熱用の回転体や加圧用の回転体表面には、用紙に定着しきれなかったトナーや画像形成装置内で飛散するトナーが付着することがある。そして、上述のように、用紙の巻き付き防止のため、分離爪が、各回転体に接して設けられるところ、分離爪の回転体への接触部分は、回転体表面のトナーを拾い、トナーを溜めてしまう。言い換えると、分離爪が回転体表面のトナーを掻き取って集めてしまう。
そして、トナーは溜まっていくに従い、例えば、小さな塊状となる。そして、分離爪は用紙と接するので、一定以上溜まったトナーがこぼれ落ち、用紙に付着し、用紙を汚す場合がある。しかし、分離爪は機内内部に位置する等の理由により清掃しにくい。そのため、こぼれ落ちたトナーが用紙に付着してもあきらめるか、こぼれ落ちたトナーの影響が無くなった後に、印刷し直すなど、消極的な対策しかとれなかった。このように、こぼれ落ちたトナーは、用紙を汚し、又、画像品質の低下の原因となっているという問題がある。
ここで、特許文献1をみると、分離爪にトナーが溜まる点についての記載はない。従って、分離爪と回転体の接触部分にトナーが溜まり、こぼれ落ちたトナーが、用紙を汚し、又、画像品質の低下の原因となっているという問題に対応することはできない。
本発明は、上記従来技術の問題点に鑑み、分離爪の機能を維持しつつ、用紙の汚れや画像品質の低下の原因となるトナーを分離爪に溜めないようにすることを課題とする。
上記課題を解決するため、請求項1に係る定着装置は、トナー像が転写された用紙が接する回転体と、前記回転体に当接し、前記回転体から用紙を分離させる複数の分離爪と、前記分離爪を、前記回転体に当接する位置から離間させる離間機構を有することとした。
この構成によれば、離間機構を有するので、分離爪を、回転体に当接する位置から離間させることができる。そして、分離爪を離間させると、溜まっていたトナーが、回転体の回転に引きずられ、送られることで、回転体と分離爪の間からなくなる。尚、送られていったトナーは、例えば、回転体から落ちる。これにより、分離爪と回転体の間にトナーを溜めないようにすることができる。従って、用紙に付着すれば目立つほどにトナーが溜まることや、その後、こぼれ落ちたトナーによって、用紙が汚れることや、画像品質の低下のない定着装置を提供することができる。
又、請求項2に係る発明は、請求項1の発明において、前記離間機構は、前記分離爪を離間させる場合、複数の前記分離爪のうち少なくとも1つの前記分離爪を回転体に当接させておくこととした。
この構成によれば、離間機構は、分離爪を離間させる場合、複数の分離爪のうち少なくとも1つの分離爪を回転体に当接させておくので、用紙の回転体への巻き付きが、いつ生じても、回転体から用紙を分離することができる。即ち、分離爪の離間を行っても、分離爪が有する機能を損なうことがない。これにより、用紙の巻き付きによるジャムや用紙の折れの発生を防ぐことができる。
又、請求項3に係る発明は、請求項1又は2の発明において、前記分離爪を支持する複数の支持軸を有し、前記離間機構は、前記支持軸を移動させ前記分離爪を前記回転体から離間させ、かつ、前記支持軸のうち少なくとも1つの前記支持軸は、前記位置から移動させないこととした。
この構成によれは、分離爪を離間させる場合、離間機構は、支持軸のうち少なくとも1つの支持軸は移動させないので、用紙の回転体への巻き付きが、いつ生じても、回転体から用紙を分離することができる。即ち、分離爪の離間を行っても分離爪が有する機能を損なうことがない。これにより、用紙の巻き付きによるジャムや用紙の折れの発生を防ぐことができる。又、支持軸の移動により、一度に複数の分離爪を離間させることができる。
又、請求項4に係る発明は、請求項3の発明において、各前記支持軸は、定着装置を通過可能な最小サイズの用紙と前記回転体が接する領域内で前記回転体に接するように、少なくとも1つの前記分離爪を支持し、前記領域外に、少なくとも1つの前記分離爪を支持することとした。
この構成によれば、支持軸は、定着装置を通過可能な最小サイズの用紙と回転体が接する領域内で回転体に接するように、少なくとも1つの分離爪を支持し、領域外に、少なくとも1つの分離爪を支持するので、小さなサイズの用紙の回転体への巻き付きがあっても確実に用紙を回転体から分離できる。又、大きなサイズの用紙に対しては、2つ以上の分離爪によって、用紙は分離されるので、確実に用紙を回転体から分離できる。
又、請求項5に係る発明は、請求項1乃至4の発明において、前記離間機構は、カム及び/又はソレノイドを含むこととした。
この構成によれば、離間機構は、カム及び/又はソレノイドを含むので、簡易な構成により、分離爪を回転体から離間させることができる。
又、請求項6に係る発明は、請求項1乃至5の発明において、前記離間機構は、所定枚数が通過するごとに、又は、前記回転体が所定回数、回転するごとに、前記分離爪を離間させることとした。
この構成によれば、例えば、離間機構と各回転体の回転を同期させる等、離間機構は、所定枚数が通過するごとに、又は、回転体が所定回数、回転するごとに、分離爪を離間させるので、定期的に、分離爪と回転体の間に溜まるトナーを取り除くことができる。これにより、分離爪と回転体の間にトナーを溜めないようにすることができる。
又、請求項7に係る発明は、請求項3乃至6の発明において、前記回転体は、発熱体により加熱され、トナー像が転写された用紙を加熱する加熱用回転体と、前記加熱用回転体に接し、ニップを形成する加圧用回転体のいずれか一方若しくは両方であり、前記回転体が、前記加熱用回転体と前記加圧用回転体の両方である場合、それぞれの回転体に対し、複数の前記分離爪と、前記離間機構と、複数の前記支持軸が設けられることとした。
この構成によれば、加熱用回転体であろうと、加圧用回転体であろうと、分離爪が設けられた場合、分離爪と加熱用回転体の間や、分離爪と加圧用回転体の間にトナーを溜めないようにすることができる。
又、請求項8に係る画像形成装置は、請求項1乃至請求項7の何れか1項に記載の定着装置を備えることとした。
この構成によれば、用紙の巻き付きによるジャムや用紙の折れがない画像形成装置を提供することができる。又、分離爪と回転体の間に溜まったトナーで用紙が汚れず、印刷物における画像の品質が高い画像形成装置を提供することができる。
又、請求項9に係る発明は、請求項8の発明において、印刷する画像データに基づき、用紙にトナーをのせる画素数をカウントする制御部を備え、前記制御部が、用紙にトナーをのせる画素数が所定値を超えたと判断したとき、前記離間機構は、前記分離爪を離間させることとした。
トナーの濃度が高いと、それだけ、各回転体へのトナーの付着が多くなることがあり、回転体と分離爪の間にトナーが溜まりやすくなるが、この構成によれば、用紙にトナーをのせる画素数が所定値を超えたと判断したとき、離間機構は、分離爪を離間させるので、効率よく分離爪と回転体の間にトナーを溜めないようにすることができる。
上述したように、本発明によれば、トナーと回転体の間にトナーを溜めないようにすることができる。従って、溜まった後、こぼれ落ちたトナーによる用紙の汚れや、画像品質の低下がなくなる。しかも、全ての分離爪の離間を同時に行わないので、用紙を分離する機能は損なわれない。
以下、本発明の第1の実施形態を図1〜図8を用いて説明する。但し、各実施の形態の説明に記載されている構成、配置等の各要素は、発明の範囲を限定するものではなく単なる説明例にすぎない。
(画像形成装置の概略構成)
まず、図1及び2を用いて、本発明の第1の実施形態に係る複合機100(画像形成装置に相当)の概略を説明する。図1は、本発明の第1の実施形態に係る複合機100の概略構成を示す模型的断面図である。図2は本発明の第1の実施形態に係る1つの画像形成ユニット25の拡大断面図である。
まず、図1及び2を用いて、本発明の第1の実施形態に係る複合機100(画像形成装置に相当)の概略を説明する。図1は、本発明の第1の実施形態に係る複合機100の概略構成を示す模型的断面図である。図2は本発明の第1の実施形態に係る1つの画像形成ユニット25の拡大断面図である。
図1に示すように、本実施形態の複合機100は、上部に原稿搬送装置110、画像読取部120が設けられ、正面上部に操作パネル130が設けられる。又、本体内に、給紙部2a、搬送路2b、画像形成部2c、中間転写部3a、定着装置1、両面印刷用搬送路3b等が設けられる。
原稿搬送装置110は、原稿の複写時、原稿載置トレイ111に積載された原稿を1枚ずつ、自動的、連続的に、画像読取部120の読み取り位置(送り読取用コンタクトガラス121)に向けて搬送する。画像読取部120は原稿を読み取り、画像データを生成する。画像読取部120の上面に送り読取用コンタクトガラス121と載置読取用コンタクトガラス122が設けられ、画像読取部120内に露光ランプ、ミラー、レンズ、イメージセンサ(例えば、CCD)等の光学系部材(不図示)が設けられる。
そして、これらの光学系部材を用い、画像読取部120は、原稿搬送装置110が搬送する原稿や、載置読取用コンタクトガラス122上の原稿に光を照射し、その原稿の反射光を受けたイメージセンサの各画素の出力値をA/D変換して画像データを生成する。複合機100は得られた画像データに基づき印刷を行える(コピー機能)。尚、原稿搬送装置110は、図1の紙面奥側に支点が設けられ持ち上げ可能であり、載置読取用コンタクトガラス122に原稿を載置した後、原稿搬送装置110で原稿を押さえる。又、操作パネル130は、タッチパネル式の液晶表示部131や、各種キーを備え、複合機100の状態(例えば、エラー発生やモード)表示やユーザからの各種の入力を受け付ける。
又、給紙部2aは、例えば、コピー用紙、ラベル用紙等の各種各サイズの用紙(シート)を収容する。そして、給紙部2aは、用紙を搬送路2bに送り出し、用紙を供給する。そして、搬送路2bは、給紙部2aから供給され、複合機100内で搬送される用紙を、中間転写部3a、定着装置1を経て排出トレイ21まで導く。搬送路2bには、搬送モータ(不図示)等から駆動力の供給を受け、用紙を搬送する搬送ローラ対22a〜22c(図1において、上方のものから順に符号を付す)や、搬送される用紙を中間転写部3aの手前で待機させ、タイミングをあわせて送り出すレジストローラ対23、用紙を排出トレイ21に排出する排出ローラ対24等が設けられる。
更に、複合機100は、画像データに基づき、トナー像を形成する画像形成部2cとして、4色分の画像形成ユニット25や露光装置26を備える。具体的に、トナー像を形成する部分として、複合機100は図1左側から、ブラックの画像を形成する画像形成ユニット25Bkと、イエローの画像を形成する画像形成ユニット25Yと、シアンの画像を形成する画像形成ユニット25Cと、マゼンタの画像を形成する画像形成ユニット25Mのほか、露光装置26を備える。
ここで、図2に基づき、各画像形成ユニット25Bk〜25Mを詳述する。尚、各画像形成ユニット25Bk〜25Mは、トナーの色が異なるが、いずれも基本的に同様の構成で、同様に説明できる。そこで、図2では1つの画像形成ユニット25のみ示し、以下の説明では、特に説明する場合を除き、各画像形成ユニット25の色の識別用の符号であるBk(ブラック)、Y(イエロー)、C(シアン)、M(マゼンタ)の符号は省略する。
まず、各感光体ドラム27は、周面にトナー像を担持し、駆動機構により所定のプロセススピードで紙面反時計方向に回転される。各帯電装置28は、感光体ドラム27を一定の電位で帯電させる。各画像形成ユニット25の下方の露光装置26は(図1参照)、カラー色分解された画像信号を、レーザ出力部(不図示)にて光信号にそれぞれ変換し、光信号としてのレーザ光(破線で図示)を4色分出力可能であり、帯電後の感光体ドラム27の走査露光を行って、静電潜像を形成する。
各現像装置29は、トナーを含む現像剤(不図示)を収納する(画像形成ユニット25Bkのものはブラック、画像形成ユニット25Yのものはイエロー、画像形成ユニット25Cのものはシアン、画像形成ユニット25Mのものはマゼンタの現像剤を収納する)。そして、各現像装置29は、トナーを担持し、トナー像形成時に感光体ドラム27にトナーを供給する。これにより、静電潜像がトナー像として現像される。各清掃装置29aは感光体ドラム27表面の清掃を行う。
図1に戻り説明を続ける。中間転写部3aは、感光体ドラム27からトナー像の1次転写を受け、用紙に2次転写を行う。中間転写部3aは、例えば、感光体ドラム27と1対に設けられる各1次転写ローラ30(30Bk〜30Mの計4本)、駆動ローラ31、従動ローラ32、33、各ローラに張架される無端状の中間転写ベルト34、2次転写ローラ35、ベルト清掃装置36等で構成される。各1次転写ローラ30は、各感光体ドラム27と無端状の中間転写ベルト34を挟み込むように中間転写ベルト34に当接する。そして、各1次転写ローラ30への転写用電圧印加により、トナー像は中間転写ベルト34に転写される。
中間転写ベルト34は、モータ等の駆動機構に接続される駆動ローラ31の回転駆動により図1の紙面時計方向に周回する。又、2次転写ローラ35は、駆動ローラ31と中間転写ベルト34を挟み込む。中間転写ベルト34上にずれなく重畳されたトナー像(ブラック、イエロー、シアン、マゼンタの各色)は、所定の電圧が印加される2次転写ローラ35と中間転写ベルト34のニップで用紙に転写される。ベルト清掃装置36は、2次転写後の中間転写ベルト34上の残トナー等を除去、回収する。
定着装置1は、用紙に2次転写されたトナー像を加熱・加圧して定着させる。尚、雑然となることを避けるため、図1では、定着装置1の構成の一部の図示を省略している。そして、定着装置1は、ヒータ11を内蔵し、トナー像が転写された用紙が接する加熱ローラ4(回転体、加熱用回転体に相当)と、これに圧接し、ニップを形成し、トナー像が転写された用紙が接する加圧ローラ5(回転体、加圧用回転体に相当)等を含む。そして、用紙は、ニップを通過する際に加熱・加圧され、トナー像は用紙に定着する。
更に、本実施形態の複合機100は、両面印刷用の両面印刷用搬送路3bを有する。両面印刷用搬送路3bは、定着装置1の用紙搬送方向下流側の搬送路2bからレジストローラ対23の上流の搬送路2bを接続する。又、両面印刷用搬送路3bは、用紙搬送のため回転駆動する搬送ローラ対37a〜37cや、定着装置1と排出ローラ対24の間に設けられ、用紙の搬送方向を定めるための切替弁38等を含む。
両面印刷時、片面印刷済の用紙の表裏を逆転させるスイッチバック動作が行われる。スイッチバック動作では、片面印刷済みの用紙は、排出ローラ対24により、排出トレイ21に排出される方向に搬送される。この時、切替弁38は、回動し、用紙を排出ローラ対24に導く位置とされる。次に、排出ローラ対24が片面印刷済の用紙を排出しきる前に排出ローラ対24の回転方向が逆転する。この時、切替弁38は、用紙を両面印刷用搬送路3bに導く位置となる。
その後、片面印刷済みの用紙は、両面印刷用搬送路3bに搬送され、レジストローラ対23上流側まで搬送され、搬送路2bに合流する。更に、片面印刷済みの用紙は、レジストローラ対23から送り出され、トナー像が転写され、定着装置1でトナー像が定着される。そして、両面に印刷された用紙は、排出トレイ21に排出される。
尚、搬送路2bや両面印刷用搬送路3bには、用紙の通過、到着を検知する複数の用紙センサSが設けることができる(上方からS1〜S4と符号を付す)。用紙センサS1〜S4は、例えば、光センサであり、検知領域に用紙が存在する場合と存在しない場合とで出力が変化する。各用紙センサSの出力は、後述の制御部10に入力され、制御部10は用紙センサSの出力により、用紙の搬送状況や、定着装置1を通過した用紙の枚数等を把握することができる。
(複合機100のハードウェア構成)
次に、図3に基づき、本発明の第1の実施形態に係る複合機100のハードウェア構成の一例を説明する。図3は、本発明の第1の実施形態に係る複合機100のハードウェア構成の一例のブロック図である。
次に、図3に基づき、本発明の第1の実施形態に係る複合機100のハードウェア構成の一例を説明する。図3は、本発明の第1の実施形態に係る複合機100のハードウェア構成の一例のブロック図である。
まず、図3に示すように、本実施形態の複合機100には、複合機100の動作を制御する制御部10が設けられる。尚、図3では、制御部10は1つとして図示するが、制御部10は、制御や画像処理を行うメイン制御部と、各種回転体を回転させるモータ等のON/OFF等を制御するエンジン制御部等、各機能に分割して複数種設けられてもよい。
そして、制御部10は、中央演算処理装置としてのCPU101を備える。RAMや、ROMや、フラッシュROMや、HDD等で構成される記憶部102を有する。例えば、記憶部102は、各種制御を行うために必要なプログラム、データを記憶し、制御用のプログラムやデータや、画像データ等を一時的に展開、記憶する。又、制御部10には、各種制御上の時間を計時する計時部103を設けることができる。又、本発明の実施に関し、記憶部102は、定着装置1の分離爪6A、6Bを加熱ローラ4や加圧ローラ5から離間させる離間機構15の制御に関するデータやプログラム等も記憶する。又、制御部10は、印刷する画像データに基づき、用紙にトナーをのせる画素数をカウントできる。
そして、制御部10は、原稿搬送装置110、画像読取部120、給紙部2a、搬送路2b、画像形成部2c、定着装置1、両面印刷用搬送路3b、電源装置140等と接続され、各部の動作制御を行う。又、制御部10には、I/F部150(インターフェイス部)が装着又は接続される。複合機100は、このI/F部150を利用し、ネットワーク等で、外部のコンピュータ200(例えば、パーソナルコンピュータ)と通信可能に接続される。これにより、複合機100は、外部のコンピュータ200から画像データや印刷設定データの送信を受け、印刷を行える(プリンタ機能)。又、I/F部150にモデム機能を含め、公衆回線等を通じ、相手方FAX装置300とのデータの送受信や、受信データに基づき印刷することもできる(FAX機能)。
尚、電源装置140は、例えば、商用電源と接続され、ヒータ11に商用電源への電力を供給や交流の整流、降圧等を行い、制御部10等のデバイス用電圧(例えば、DC5V、3.3V等)や、モータ駆動用の電圧(例えば、DC24V)を生成し、供給する。
又、制御部10は、定着装置1内に配され加熱ローラ4の温度を測定する温度センサ12と信号線Lで接続され、温度センサ12の出力電圧に基づき、加熱ローラ4の温度を認識しする。そして、制御部10は、把握した加熱ローラ4の温度に基づき、省電力モード(例えば、スリープモード)等の場合を除き、ヒータ駆動制御信号で、加熱ローラ4の温度を定着制御温度で維持するようにヒータ11をON/OFFする制御を行う。「定着制御温度」とは、印刷時に維持しようとする加熱ローラ4の温度で、トナー像の定着を行うのに適している温度である(例えば、150°C〜200°C。機種により異なる)。
そして、図3に示すように、本実施形態の複合機100では、定着装置1は加熱ローラ4に内蔵されるヒータ11に通電を行うための加熱回路13を有する。そして、加熱回路13にはヒータ11への通電のONとOFFを切り換えるスイッチ14が接続される。スイッチ14には、CPU101からのヒータ制御用信号線HSが接続され、CPU101はヒータ制御用信号線HSでヒータ11への通電のON/OFF制御を指示する信号をスイッチ14に入力する。これにより、ヒータ11への通電のON/OFFがなされる。
又、定着装置1に関し、制御部10は、加熱ローラ4や加圧ローラ5を回転させるための定着モータ16のON/OFFを制御できる。例えば、制御部10は、印刷時や、加熱ローラ4の温度を均一にする際、定着モータ16を回転させる。更に、制御部10は、定着装置1内に設けられ、分離爪6A、6Bを加熱ローラ4や加圧ローラ5に当接させ、又は、離間させる離間機構15の制御も行える(離間機構15の詳細は後述)。
(定着装置1の構成)
次に、図4に基き、本発明の第1の実施形態に係る定着装置1の一例につき、詳細に説明する。図4(a)は、本発明の第1の実施形態に係る定着装置1の一例を示す拡大模型的断面図であり、(b)、(c)は、分離爪6A、6Bの一例を示す。尚、図4(a)での2点鎖線は、用紙の搬送方向を示す。
次に、図4に基き、本発明の第1の実施形態に係る定着装置1の一例につき、詳細に説明する。図4(a)は、本発明の第1の実施形態に係る定着装置1の一例を示す拡大模型的断面図であり、(b)、(c)は、分離爪6A、6Bの一例を示す。尚、図4(a)での2点鎖線は、用紙の搬送方向を示す。
まず、図4(a)に示すように、ヒータ11を内蔵する加熱ローラ4が定着装置1に設けられる。例えば、加熱ローラ4の円筒部41は、金属製(例えば、鉄)であり、円筒部41の両端から加熱ローラ軸42が突出する。この加熱ローラ軸42には、定着モータ16からの駆動が伝達される(図3参照。伝達機構の図示は省略)。又、温度センサ12が、正面視右側で加熱ローラ4に接するように設けられる。
そして、定着装置1内部に、加圧ローラ5が、加熱ローラ4に当接して設けられる。例えば、加圧ローラ5の円筒部51は、ニップにおける加圧力を高める等の観点から、ゴム、スポンジ等、加熱ローラ4よりも弾性を有する素材で形成される。加圧ローラ5もローラ軸(加圧ローラ軸52)を有する。この加圧ローラ軸52に、例えば、図4(a)に示すように、弾性体53(例えば、バネ)が接続される。弾性体53の他端は、定着装置1の筐体やフレーム等につながり、弾性体53は、加熱ローラ4方向に加圧ローラ5を付勢する(付勢方向を破線矢印で図示)。これらの構成により、加熱ローラ4と加圧ローラ5のニップには、熱と圧力が加えられ、ニップを通過するトナー像は、用紙に定着する。
ここで、中間転写部3aで転写されたトナー像は、加熱ローラ4と接する。そして、溶融したトナーは粘着性を有するので、用紙が加熱ローラ4に巻き付くことがある。又、定着装置1内には、加熱ローラ4に接し、付着したトナーを擦り取るブレード17aを含む清掃装置17を設けることができるが、加熱ローラ4に付着したトナーは、強固に付着し、清掃装置17でとれにくい場合がある。強固に付着したトナーも粘着性を有するので、用紙が加熱ローラ4に巻き付く一因となり得る。巻き付いた用紙は、加熱ローラ4とともに回転しようとする。そうすると、用紙のジャム(詰まり)が発生する。
そこで、生ずる用紙の巻き付きによるジャムを防ぐため、各ローラに当接し、各ローラから用紙を分離させる複数の分離爪6(加熱ローラ用のものに6A、加熱ローラ用のものに6Bと符号を付す。共通して説明される場合は、識別用のA、Bを省略する場合がある。)が設けられる。分離爪6Aは、加熱ローラ4と加圧ローラ5のニップにおける用紙の出口側の位置に設けられる。図4の例で言えば、分離爪6Aは、加熱ローラ4の上部で加熱ローラ4に当接する。
又、図4(a)に示すように、本実施形態の複合機100では、加圧ローラ5に対しても、加圧ローラ用の複数の分離爪6Bが当接される。分離爪6Bは、加熱ローラ4と加圧ローラ5のニップにおける用紙の出口側の位置に設けられる。図4の例で言えば、加圧ローラ5の分離爪6Bも、加圧ローラ5の上部で加圧ローラ5に当接する。
特に、両面印刷での裏面のトナー像を定着する際、用紙の加圧ローラ5側の表面の既定着トナーの粘着性で、用紙が加圧ローラ5に巻き付く場合がある。又、例えば、機内に飛散するトナーが加圧ローラ5に付着する場合もある。尚、加圧ローラ5にも、加圧ローラ5に接し、付着したトナーを擦り取るブレード18aを含む清掃装置18を設けることができる。しかし、加圧ローラ5に付着したトナーも、強固に付着する場合があり、とれにくい場合もある。強固に付着したトナーも粘着性を有し、用紙が加圧ローラ5に巻き付く一因となり得る。このように、加圧ローラ5でも、用紙巻き付きに伴うジャム等が生ずるので、加圧ローラ5にも複数の分離爪6Bが当接する。
そして、各分離爪6(6A、6B)の一例を図4(b)、(c)に示す。加熱ローラ4や加圧ローラ5に当接される各分離爪6は、用紙を分離できればよい。そのため、各分離爪6は、例えば、図4(b)に示すように、楔型状の形状でもよい。図4(c)に示すように、四角すい状の形状としても良い。各分離爪6は、寝かされ、各分離爪6の腹部分が当接する。例えば、各分離爪6の下方の面は、各ローラの周方向の接線と一致するように、各ローラと接する。そして、巻き付いた用紙先頭が、各分離爪6の上方に乗り上げ、用紙が各ローラから分離(剥離)される。
そして、各分離爪6(6A、6B)は、一方の側面から対向する側面に貫通する貫通穴61が設けられる。この貫通穴61に、分離爪6A、6Bを支持するための支持軸7(加熱ローラ用のものに7A、加圧ローラ用のものに7Bと符号を付す。共通して説明される場合は、識別用のA、Bを省略する場合がある。)が挿し通される。各分離爪6は、各支持軸7(7A、7B)に固定的に取り付けられても良いし、上下方向に一定角度、揺れ動くことができるように取り付けられてもよい。そして、各支持軸7を加熱ローラ4や加圧ローラ5の上方で支持することにより、各分離爪6が各ローラに当接する。
更に、加熱ローラ4と加圧ローラ5の軸線方向の側方位置に、カム8(離間機構15の一部)が設けられる(加熱ローラ用のものに8A、加圧ローラ用のものにカム8Bと符号を付す。共通して説明される場合は、識別用のA、Bを省略する場合がある。)。カム8Aは、回転して支持軸7Aを持ち上げ、分離爪6Aを加熱ローラ4から離間させる。又、カム8Bは、回転して支持軸7Bを持ち上げ、分離爪6Bを各ローラから離間させる。言い換えると、各支持軸7(7A、7B)は、上方に移動し(例えば、ガイド等で移動方向が案内される)、各支持軸7を移動させることで、各分離爪6(6A、6B)を離間させることができる。そこで、次に、各カム8の動作と、各分離爪6の離間を説明する。
(カム8の動作と、分離爪6の離間)
次に、図5に基づき、本発明の第1の実施形態に係るカム8の動作と分離爪6の離間の一例を説明する。図5(a)〜(e)は、本発明の第1の実施形態に係るカム8の動作と分離爪6の離間の一例を説明するための模型的拡大図である。尚、図5では、加熱ローラ4の表面と、加熱ローラ4に当接する分離爪6Aと、その分離爪6Aを支持する支持軸7Aを示したものである。尚、加圧ローラ5側でも同様に説明される。
次に、図5に基づき、本発明の第1の実施形態に係るカム8の動作と分離爪6の離間の一例を説明する。図5(a)〜(e)は、本発明の第1の実施形態に係るカム8の動作と分離爪6の離間の一例を説明するための模型的拡大図である。尚、図5では、加熱ローラ4の表面と、加熱ローラ4に当接する分離爪6Aと、その分離爪6Aを支持する支持軸7Aを示したものである。尚、加圧ローラ5側でも同様に説明される。
まず、カム8Aが回転すると、一方の支持軸7Aにカム8Aの側面が当たる(図5(a))。更に、カム8Aが回転を続けると、一方の支持軸7Aが持ち上げ続けられる(図5(b))。これにより一方の支持軸7Aに支持される分離爪6Aが、加熱ローラ4表面から離れる。更に、カム8Aが回転を続けると、一方の支持軸7Aとカム8Aが接さなくなり、一方の支持軸7Aは、分離爪6Aが加熱ローラ4に当接する位置に戻る(図5(c))。尚、一方の支持軸7Aは、自重により戻るようにしても良いし、下方に付勢部材(例えば、バネ。不図示)で付勢されていてもよい。
更に、カム8Aが回転を続けると、他方の支持軸7Aに接し、さらに、他方の支持軸7Aを持ち上げる(図5(d))。これにより一方の支持軸7Aに支持される分離爪6Aが、加熱ローラ4表面から離れる。更に、カム8Aが回転を続けると、他方の支持軸7Aとカム8Aが接さなくなり、他方の支持軸7Aは、分離爪6Aが加熱ローラ4に当接する位置に戻る(図5(e))。尚、他方の支持軸7Aも、自重により戻るようにしても良いし、下方に向け付勢部材(例えば、バネ。不図示)で付勢されていてもよい。
即ち、離間機構15は、分離爪6を離間させる場合、複数の分離爪6のうち少なくとも1つの分離爪6を回転体(加熱ローラ4、加圧ローラ5)に当接させておく。又、分離爪6を支持する複数の支持軸7を有し、離間機構15は、支持軸7を移動させ分離爪6を回転体から離間させ、かつ、支持軸7のうち少なくとも1つの支持軸7は、位置から移動させない。これにより、各ローラで、常時、少なくとも1つの分離爪6を当接させておくことができる。従って、どのようなタイミングで、用紙の巻き付きが生じても用紙の分離を行うことができる。
(離間機構15)
次に、図6及び図7に基づき、本発明の第1の実施形態に係る離間機構15の一例を説明する。図6は、本発明の第1の実施形態に係る離間機構15の一例を説明するため、定着装置1を上方からみた平面模式図である。図7は、本発明の第1の実施形態に係る離間機構15の制御系統の一例を示すブロック図である。離間機構15は、分離爪6A、6Bを、各ローラ(回転体)に当接する位置から離間させる。又、以下に説明するように、離間機構15は、カム8又はソレノイド9を含む。
次に、図6及び図7に基づき、本発明の第1の実施形態に係る離間機構15の一例を説明する。図6は、本発明の第1の実施形態に係る離間機構15の一例を説明するため、定着装置1を上方からみた平面模式図である。図7は、本発明の第1の実施形態に係る離間機構15の制御系統の一例を示すブロック図である。離間機構15は、分離爪6A、6Bを、各ローラ(回転体)に当接する位置から離間させる。又、以下に説明するように、離間機構15は、カム8又はソレノイド9を含む。
上述したように、本実施形態では、各分離爪6は、各ローラ(加熱ローラ4又は加圧ローラ5)と当接するので、各分離爪6は、各ローラ表面のトナーを掻き取る。そのため、各分離爪6と各ローラの間に、トナーが溜まる。この溜まったトナーは、各分離爪6が用紙と接した衝撃や、各分離爪6が支えきれなくなった場合、こぼれ落ちる。そして、こぼれ落ちたトナーは、用紙に付着し、用紙を汚すことがある。そこで、本実施形態の定着装置1は、トナーが各分離爪6と各ローラの間に、用紙の汚れとして認識させるほど、溜まらないように、各分離爪6を各ローラから離間させる離間機構15を有する。
例えば、各分離爪6を離間させた場合、各分離爪6と各ローラ間の間のトナーは、各ローラの回転に引かれる。そして、ブレード17aやブレード18aで掻き取られる。又は、微量のトナーの塊として、機内に落下する。これにより、溜まったトナーによって、用紙が大きく汚れることを防ぐことができる。
まず、図6では、右に加熱ローラ4を配し、左に加圧ローラ5を配した例を示す。図1との対比で言えば、図6の下方が、正面側となる。加熱ローラ4の上方には、2本の支持軸7Aが設けられる。2本の支持軸7Aには2つの分離爪6Aが取り付けられる。一方、加圧ローラ5の上方にも、2本の支持軸7Bが設けられ、それぞれ、2つの分離爪6Bが取り付けられる。即ち、定着装置1では、支持軸7が4本、分離爪6が8つ設けられる。
そして、図6において、網掛で示す領域は、定着装置1で通過しうる(複合機100で印刷に使用できる)最小サイズの用紙の定着を行った場合に、加熱ローラ4と加圧ローラ5が最小サイズの用紙に接触する領域である(領域F1として図示)。網掛されていない領域は、最小サイズの用紙の定着を行った場合に、加熱ローラ4と加圧ローラ5が最小サイズの用紙に接触しない領域である(領域F2として図示)。尚、本実施形態では、用紙は、加熱ローラ4又は加圧ローラ5の中心と用紙の中心が一致するように搬送される(中央通紙)。そして、領域F1、F2のそれぞれに、1つの支持軸7につき、1つの分離爪6が設けられる。これにより、最小サイズ以上、通紙可能な最大サイズ以下の範囲の用紙が、加熱ローラ4や加圧ローラ5に巻き付いてとしても、確実に分離を行うことができる。即ち、各支持軸7は、定着装置1を通過可能な最小サイズの用紙と回転体が接する領域内で回転体に接するように、少なくとも1つの分離爪6を支持し、領域外に、少なくとも1つの分離爪6を支持する。
加熱ローラ4側をみると、支持軸7Aを持ち上げる(移動させる)離間機構15としてのカム8Aが、加熱ローラ4の軸線方向両端に設けられる。尚、一方のカム8Aだけで、支持軸7Aを十分持ち上げることができれば、カム8Aは、加熱ローラ4につき、1つとすればよい。又、加熱ローラ4に対し、2つのカム8Aを設ける場合、それらの回転角度は同じ角度とされる。
一方、加圧ローラ5側を見ると、加熱ローラ4と同様に、支持軸7Bを持ち上げる離間機構15としてのカム8Bが、加圧ローラ5の軸線方向両端に設けられる。尚、一方のカム8Bだけで、支持軸7Bを十分持ち上げることができれば、カム8Bは、加圧ローラ5につき、1つとすればよい。又、加圧ローラ5でも、2つのカム8Bを設ける場合、それらの回転角度は同じ角度とされる。
又、2つのカム8Aの回動軸81は、それぞれ、加熱ローラ用のソレノイド9A、9Bの可動鉄芯と接続される。又、2つのカム8Bの回動軸81は、それぞれ、加圧ローラ用のソレノイド9C、9Dの可動鉄芯と接続される。例えば、ソレノイド9A〜9Dは、プッシュ方式のものである。ソレノイド9A〜9Dは、電流が流されると(ONされると)接続されるカム8A、8Bを、支持軸7A、7Bと接触可能な位置に移動させる。図6で言えば、ソレノイド9A〜9Dは、各カム8を加熱ローラ4や加圧ローラ5の中央方向に向け移動させる。ソレノイド9A〜9D内には、復旧バネ(不可視)が設けられ、電流が切れると(OFFされると)、接続されるカム8A、8Bを、支持軸7A、7Bと接触しない位置に移動させる。
尚、図6では、加熱ローラ用のソレノイド9A、9BがOFF状態で、加熱ローラ用のカム8Aが退避している状態を示している。又、加圧ローラ用のソレノイド9C、9DがON状態で、加圧ローラ用のカム8Bが支持軸7Bを移動させる状態を示している。
ここで、図7を用いて、離間機構15での制御系統の一例を示す。例えば、離間機構15として、制御部10に接続され、定着装置1内又は、定着装置1外に、ソレノイド9A〜9DのON/OFFを制御する離間機構制御部151が設けられる。そして、離間機構制御部151は、各ソレノイド9をON/OFFするスイッチ部152〜155と接続される。尚、スイッチ部152〜155には、例えば、半導体スイッチ等を用いることができるが、各ソレノイド9のON/OFFのスイッチとして機能するものであればよい。
そして、制御部10は、離間機構制御部151に指示して(間接的に)、各カム8(8A、8B)の位置を制御できる。従って、制御部10は、各分離爪6(6A、6B)の離間の実施タイミングを制御できる。尚、制御部10が直接、ソレノイド9A〜9DのON/OFF制御してもよく、その場合は、離間機構制御部151は不要となる。各スイッチ部152〜155には、例えば、電源装置140が接続され、各ソレノイド9への供給用の電力が印加される。そして、ONとなったスイッチ部152〜155に対応するソレノイド9に電流が流れ、OFFとなったスイッチ部152〜155に対応するソレノイド9には、電流が流れない。
又、カム8Aの回動軸81には、ギア82が接続される。又、加熱ローラ軸42にはギア83が接続される。そして、ギア82とギア83の両方と噛み合う駆動伝達部材84が接続される。これにより、加熱ローラ4が回転すれば、カム8Aは回転する。従って、加熱ローラ4の分離爪6Aの離間機構15には、カム8A、ギア82、83、駆動伝達部材84などが該当する。尚、図6では、駆動伝達系は記載していないが、図3で説明したように、加熱ローラ4は、定着モータ16によって回転される。
又、カム8Bの回動軸81には、ギア85が接続される。又、加圧ローラ軸52にもギア86が接続される。そして、ギア85とギア86の両方と噛み合う駆動伝達部材87が接続される。加圧ローラ5のカム8Bでは、ギア85とギア86と駆動伝達部材87により、加圧ローラ5が回転すれば、カム8Bも回転する。従って、加圧ローラ5の分離爪6Bの離間機構15には、カム8B、ギア85、86、駆動伝達部材87などが該当する。尚、図6では、加圧ローラ5は、加熱ローラ4に圧接するので、加熱ローラ4が回転すれば、加圧ローラ5も回転する。尚、定着モータ16からの駆動の伝達を受けて、加圧ローラ5が回転してもよい。
即ち、定着装置1での回転体は、発熱体(ヒータ11)により加熱され、トナー像が転写された用紙を加熱する加熱ローラ4(加熱用回転体)と、加熱ローラ4に接し、ニップを形成する加圧ローラ5(加圧用回転体)のいずれか一方若しくは両方であり、回転体が、加熱用回転体と加圧用回転体の両方である場合、それぞれの回転体に対し、複数の分離爪6と、離間機構15と、複数の支持軸7が設けられる。
(離間制御)
次に、図8に基づき、本発明の第1の実施形態に係る複合機100での分離爪6の離間制御の一例を説明する。図8は、本発明の第1の実施形態に係る複合機100での分離爪6の離間制御の一例を示すフローチャートである。尚、加熱ローラ4と加圧ローラ5で同じタイミングで分離爪6の離間が行われても良いが、以下では、加熱ローラ4は加熱ローラ4で、加圧ローラ5は加圧ローラ5で、分離爪6Bの離間を行うか否かの基準を持つ例を説明する。
次に、図8に基づき、本発明の第1の実施形態に係る複合機100での分離爪6の離間制御の一例を説明する。図8は、本発明の第1の実施形態に係る複合機100での分離爪6の離間制御の一例を示すフローチャートである。尚、加熱ローラ4と加圧ローラ5で同じタイミングで分離爪6の離間が行われても良いが、以下では、加熱ローラ4は加熱ローラ4で、加圧ローラ5は加圧ローラ5で、分離爪6Bの離間を行うか否かの基準を持つ例を説明する。
例えば、図8におけるスタートは、印刷開始時である。本実施形態の複合機100は、画像読取部120でコピーや、プリンタや、FAXとして機能する際に印刷する。印刷開始後、制御部10は、定着モータ16をONさせ、加熱ローラ4及び加圧ローラ5を回転させる(ステップ♯1)。あわせて、給紙やトナー像形成が行われる(ステップ♯2)。そして、制御部10は、分離爪6A、6Bを離間させるかを確認する(ステップ♯3)。
具体的に、制御部10は、分離爪6A、6Bを離間させるか否かは、例えば、直前の分離爪6A、6Bの離間から定着装置1にトナー像が転写された用紙が所定枚数通過したか否かに基づき、判断することができる。「所定枚数」は、分離爪6A、6Bでのトナーの溜まりやすさに基づき、適宜定めることができる。尚、加熱ローラ4と加圧ローラ5で所定枚数の値を異ならせると、加熱ローラ4と加圧ローラ5で、別々に分離爪6の離間が行われることになる。尚、加熱ローラ4と加圧ローラ5で所定枚数の値を同じ値としてもよく、この場合、加熱ローラ4と加圧ローラ5で、同じタイミングで分離爪6の離間が行われることになる。
例えば、予め実験等で、分離爪6A、6Bを離間した後、分離爪6A、6Bに溜まったトナーがこぼれ落ちるまでの平均枚数を加熱ローラ4と加圧ローラ5でそれぞれ把握し、所定枚数は、把握された平均枚数以下とすることができる(例えば、数枚から数十枚)。尚、制御部10は、定着装置1での用紙の通過を、各用紙センサSに基づき検知できる。
又、制御部10は、分離爪6A、6Bを離間させるか否かは、例えば、直前の分離爪6A、6Bの離間から加熱ローラ4又は加圧ローラ5が所定回数、回転したか否かに基づき判断することができる。「所定回数」も、分離爪6A、6Bへのトナーの溜まりやすさに基づき、適宜定めることができる。尚、加熱ローラ4と加圧ローラ5で所定回数の値を異ならせても、同じとしても、加熱ローラ4と加圧ローラ5とでは、径が異なるので、別々に分離爪6の離間が行われることもあれば、加熱ローラ4と加圧ローラ5で、たまたま同じタイミングで分離爪6の離間が行われることもある。従って、加熱ローラ4と加圧ローラ5では、所定回数の値を同じとしても良いし、異ならせても良い。
例えば、予め実験等で、分離爪6A、6Bを離間した後、分離爪6A、6Bに溜まったトナーがこぼれ落ちるまでの加熱ローラ4と加圧ローラ5の平均回転数をそれぞれ把握する。そして、例えば、所定回数は、把握された平均回転数以下とすることができる(例えば、数回から数十回)。ここで、加熱ローラ4や加圧ローラ5の1回転に要する時間は、予め把握しておくことができる。制御部10は、加熱ローラ4や加圧ローラ5を回転させてから(ステップ♯1)、経過した時間(例えば、計時部103が計時)に基づき、加熱ローラ4や加圧ローラ5の回転数を把握できる。即ち、離間機構15(各カム8や各ソレノイド9や各ギアや各駆動伝達部材)は、所定枚数が通過するごとに、又は、ローラが所定回数、回転するごとに、分離爪6を離間させる。
又、制御部10は、分離爪6A、6Bを離間させるか否かは、例えば、形成されたトナー像においてトナーが載せられた画素数が所定値を超えるか否かに基づき判断ができる。例えば、表面の印刷時、表面に載せられたトナーの量が多ければ、加熱ローラ4に付着するトナーの量は多くなり得る。又、両面印刷時、表面に載せられたトナーの量が多ければ、裏面の印刷時に、加圧ローラ5に付着するトナーの量は多くなり得る。これらの場合、分離爪6A、6Bにトナーが溜まりやすくなり得る。
そこで、制御部10は、コピー、プリンタ、FAXとして機能する場合、画像データに基づき、トナーを載せる画素数をカウントし(ピクセルカウント)、所定値を超えるか否かに基づき、分離爪6A、6Bを離間させるか否か定める。又、加熱ローラ4と加圧ローラ5では、所定値の値を同じとしても良いし、異ならせても良い。異ならせれば、一方では、分離爪6が離間され、他方では、分離されない場合がある。又、あまりに、トナーを載せる画素数が多ければ、両方で分離爪6が離間される場合もある。即ち、制御部10は、用紙にトナーをのせる画素数が所定値を超えたと判断したとき、離間機構15は、分離爪6を離間させる。
又、制御部10は、上記の基準(所定枚数、所定回数、所定値)のうち、いずれかに1つに基づき、分離爪6A、6Bを離間させるか判断しても良い。又、制御部10は、上記の基準(所定枚数、所定回数、所定値)のいずれか1つを超えれば、分離爪6A、6Bを離間させると判断しても良い。又、制御部10は、上記の基準(所定枚数、所定回数、所定値)のうち2つを組み合わせ(例えば、所定枚数と所定値)、一方の基準を超えれば、分離爪6A、6Bを離間させると判断しても良い。
もし、制御部10が分離爪6A、6Bを離間させると判断した場合(ステップ♯3のYes)、制御部10は、離間させると判断した分離爪6に対応するカム8と接続されるソレノイド9を動作させカム8を移動させる(ステップ♯4)。例えば、加熱ローラ用の分離爪6Aのみを離間させると判断した場合、ソレノイド9A、9BをONし、カム8Aを移動させる。又、加熱ローラ用の分離爪6Aと加圧ローラ6Bの両方で、各分離爪6を離間させると判断した場合、カム8Aとカム8Bを移動させる。そして、各カム8が各支持軸7を移動させ、分離爪6Aや分離爪6Bの離間を行う(ステップ♯5)。
ステップ♯5で分離爪6A、6Bの離間が全て完了した後、及び、制御部10が分離爪6A、6Bを離間させないと判断した場合(ステップ♯3のNo)、制御部10は、印刷ジョブが残っておらず、もう定着装置1を通過させる用紙がないか確認する(ステップ♯6)。もし、まだ通過させる用紙があれば(ステップ♯6のNo)、例えば、ステップ♯2に戻る。一方、通過させる用紙が無ければ(ステップ♯6のYes)、例えば、制御部10は、ソレノイド9A〜9DをOFFして、全カム8A、8Bを退避させる(ステップ♯7)。又、制御部10は、定着モータ16をOFFし、加熱ローラ4と加圧ローラ5の回転が停止され(ステップ♯8)、処理は終了する(エンド)。
(第2の実施形態)
次に、図9に基づき、本発明の第2の実施形態を説明する。図9は、本発明の第2の実施形態に係る離間機構15の一例を説明するため、第2の実施形態に係る定着装置1を上方からみた平面模式図である。
次に、図9に基づき、本発明の第2の実施形態を説明する。図9は、本発明の第2の実施形態に係る離間機構15の一例を説明するため、第2の実施形態に係る定着装置1を上方からみた平面模式図である。
尚、第2の実施形態は、離間機構15として、カム8で支持軸7A、7Bを移動させるのではなく、ソレノイド9E〜9N(離間機構15)で移動させる(持ち上げる)点で異なるが、複合機100内の他の部分については、第1の実施形態と同様で良く、共通する部分は説明を省略するものとし、符号も共通したものを用いる。
図9に示すように、加熱ローラ4に対し、複数の分離爪6Aを支持する複数の支持軸7Aが、加圧ローラ5に対し、複数の分離爪6Bを支持する複数の支持軸7Bが設けられる点は、第1の実施形態と同様である。しかし、本実施形態では、加熱ローラ用の支持軸7Aは3本設けられる。このように、加熱ローラ4や加圧ローラ5に対し、3本以上、支持軸7A、7Bが設けられてもよい(第1の実施形態でも)。尚、本実施形態の加圧ローラ5は、加熱ローラ4よりも径が小さいので、加圧ローラ用の支持軸7Bは、第1の実施形態と同様、2本としている。
そして、図9に示すように、加熱ローラ用の支持軸7Aには、分離爪6Aがそれぞれ3つ設けられる(加熱ローラ用の分離爪6Aは計9つ)。このように、支持軸7Aや支持軸7Bは、3個以上の分離爪6Aを支持してよい(第1の実施形態でも)。又、本実施形態でも第1の実施形態と同様に、最小サイズの用紙が通過するした際に各ローラが接触する領域F1と、接触しない領域F2において、各支持軸7(7A、7B)につき、少なくとも1つの分離爪6が各ローラに当接される。
又、本実施形態では、例えば、各支持軸7(7A、7B)の端部の上方にプル方式のソレノイド9E〜9Nが設けられる。そして、ソレノイド9E〜9Nの可動鉄芯は、下方の各支持軸7の端部と接続される。加熱ローラ4や加圧ローラ5の軸線方向で向かい合うソレノイド9(例えば、9Eと9F)にペアで、電流を流すと、接続される各支持軸7の端部を持ち上げ、分離爪6を加熱ローラ4や加圧ローラ5から離間させることができる。そして、ソレノイド9E〜9Nへの電流供給を停止すれば、自重や、各ソレノイド9内の復旧バネ等により、各支持軸7は、支持する各分離爪6がローラに当接する位置に戻る(基準位置に戻る)。
例えば、1本の支持軸7Aを移動させ、分離爪6Aを離間させる場合、制御部10は、1本の支持軸7Aに接続される2つのソレノイド9G、ソレノイド9Hを同時にON状態とする。これにより、1本の支持軸7Aは、持ち上がる(移動する)。このように、制御部10は、ソレノイド9E〜9NをONするタイミングを制御することで、分離爪6Aと分離爪6Bを離間させるタイミングを制御できる。
尚、例えば、制御部10は、加熱ローラ用の支持軸7Aに関しては、全ての支持軸7Aを同時に移動させない。又、制御部10は、加圧ローラ用の全ての支持軸7Bを同時に移動させない。言い換えると、制御部10は、加熱ローラ4には、少なくとも1つの分離爪6Aが、加圧ローラ5にも少なくとも1つの分離爪6Bが当接しているように、各支持軸7(7A、7B)を移動させる。例えば、加熱ローラ用の支持軸7Aのうち、左側のものから順番に、支持軸7Aを移動させる。
尚、各分離爪6の離間を行うタイミングは、第1の実施形態で図8を用いて説明した判断の基準と同様でよい。又、離間制御の流れも、本実施形態では、各カム8は設けないが、図8に示した例と基本的に同様でよい(ステップ♯4とステップ♯7を省略できる)。又、各ソレノイド9E〜9NのON/OFF制御も、図7を用いて説明したように、離間機構制御部151が設けられ、各ソレノイド9E〜9NをON/OFFするスイッチ部と接続すれば、制御部10は、いずれのソレノイド9をON/OFFするか、及び、ON/OFFするタイミングを制御することができる。
このようにして、第1と第2の実施形態に示す発明によれば、離間機構15を有するので、分離爪6を、回転体(例えば、加熱ローラ4や加圧ローラ5)に当接する位置から離間させることができる。そして、分離爪6を離間させると、溜まっていたトナーが、回転体の回転に引きずられ、送られることで、回転体と分離爪6の間からなくなる。尚、送られていったトナーは、例えば、回転体から落ちる。これにより、分離爪6と回転体の間にトナーを溜めないようにすることができる。従って、用紙に付着すれば目立つほどにトナーが溜まることや、その後、こぼれ落ちたトナーによって、用紙が汚れることや、画像品質の低下のない定着装置1を提供することができる。又、離間機構15は、分離爪6を離間させる場合、複数の分離爪6のうち少なくとも1つの分離爪6を回転体に当接させておくので、用紙の回転体への巻き付きが、いつ生じても、回転体から用紙を分離することができる。即ち、分離爪6の離間を行っても、分離爪6が有する機能を損なうことがない。これにより、用紙の巻き付きによるジャムや用紙の折れの発生を防ぐことができる。
又、分離爪6を離間させる場合、離間機構15は、1つの回転体につき、支持軸7のうち少なくとも1つの支持軸7は、移動させない状態とするので、用紙の回転体への巻き付きがいつ生じても、回転体から用紙を分離することができる。即ち、分離爪6の離間を行っても、分離爪6が有する機能は損われない。又、支持軸7の移動で、一度に複数の分離爪6を離間させることができる。又、支持軸7は、定着装置1を通過可能な最小サイズの用紙と回転体が接する領域内で回転体に接するように、少なくとも1つの分離爪6を支持し、領域外に少なくとも1つの分離爪6を支持する。これにより、小さなサイズの用紙の回転体への巻き付きがあっても確実に用紙を回転体から分離できる。又、大サイズの用紙では、2つ以上の分離爪6で用紙は分離され、確実に用紙を回転体から分離できる。
又、離間機構15は、カム8又はソレノイド9を含むので、簡易な構成により、分離爪6を回転体から離間させることができる。又、離間機構15は、所定枚数が通過するごとに、又は、回転体が所定回数、回転するごとに、分離爪6を離間させるので、定期的に、分離爪6と回転体の間に溜まるトナーを取り除くことができる。又、加熱用回転体(加熱ローラ4)であろうと、加圧用回転体(加圧ローラ5)であろうと、分離爪6が設けられた場合、分離爪6と加熱用回転体の間や、分離爪6と加圧用回転体の間にトナーを溜めないようにすることができる。又、用紙の巻き付きによるジャムや用紙の折れがない画像形成装置(例えば、複合機100)を提供することができる。又、分離爪6と回転体の間に溜まったトナーで用紙が汚れず、印刷物における画像の品質が高い画像形成装置を提供することができる。又、トナーの濃度が高いと、それだけ、各回転体へのトナーの付着が多くなることがあり、回転体と分離爪6の間にトナーが溜まりやすくなるが、用紙にトナーをのせる画素数が所定値を超えたと判断したとき、離間機構15は、分離爪6を離間させるので、効率よく分離爪6と回転体の間にトナーを溜めないようにすることができる。
次に、他の実施形態を説明する。第1の実施形態では、カム8A、8Bを移動させる構成を示したが、カム8A、8Bを移動させず固定的に設けても良い。そして、各ギアの歯数や大きさ、回動軸81の歯数等により、カム8A、8Bの回転速度を調整すれば、分離爪6A、6Bが離間される調整することができる。
又、加熱ローラ4に、分離爪6A、支持軸7Aと離間機構15、加圧ローラ5に分離爪6B、支持軸7B、離間機構15を設ける例を説明したが分離爪6、支持軸7、離間機構15等は、加熱ローラ4と加圧ローラ5のいずれか一方にのみ設けるようにしても良い。
又、定着装置1内の回転体として、上記の説明では、加熱ローラ4と加圧ローラ5を設ける例を示したが、定着装置1に、例えば、加熱のため、2本のローラでベルトを張架したベルト回転体を設けた場合でも、ベルト回転体に対し分離爪6を設けることはできるので、本発明を適用することができる。
以上、本発明の実施形態を説明したが、本発明の範囲はこれに限定されず、発明の主旨を逸脱しない範囲で種々の変更を加えて実施することができる。
本発明は、回転体とこれに当接する分離爪を備えた定着装置や、この定着装置を備えた画像形成装置に利用可能である。
1 定着装置 4 加熱ローラ(回転体、加熱用回転体)
5 加圧ローラ(回転体、加圧用回転体) 6 分離爪
6A 分離爪(加熱ローラ用) 6B 分離爪(加圧ローラ用)
7 支持軸 7A 支持軸(加熱ローラ用)
7B 支持軸(加圧ローラ用) 8 カム(離間機構15)
8A カム(加熱ローラ用) 8B カム(加圧ローラ用)
9 ソレノイド(離間機構15) 9A、9B ソレノイド(加熱ローラ用)
9C、9D ソレノイド(加圧ローラ用) 9E〜9J ソレノイド(加熱ローラ用)
9K〜9N ソレノイド(加圧ローラ用) 10 制御部
100 複合機(画像形成装置)
5 加圧ローラ(回転体、加圧用回転体) 6 分離爪
6A 分離爪(加熱ローラ用) 6B 分離爪(加圧ローラ用)
7 支持軸 7A 支持軸(加熱ローラ用)
7B 支持軸(加圧ローラ用) 8 カム(離間機構15)
8A カム(加熱ローラ用) 8B カム(加圧ローラ用)
9 ソレノイド(離間機構15) 9A、9B ソレノイド(加熱ローラ用)
9C、9D ソレノイド(加圧ローラ用) 9E〜9J ソレノイド(加熱ローラ用)
9K〜9N ソレノイド(加圧ローラ用) 10 制御部
100 複合機(画像形成装置)
Claims (9)
- トナー像が転写された用紙が接する回転体と、
前記回転体に当接し、前記回転体から用紙を分離させる複数の分離爪と、
前記分離爪を、前記回転体に当接する位置から離間させる離間機構を有することを特徴とする定着装置。 - 前記離間機構は、前記分離爪を離間させる場合、複数の前記分離爪のうち少なくとも1つの前記分離爪を回転体に当接させておくことを特徴とする請求項1に記載の定着装置。
- 前記分離爪を支持する複数の支持軸を有し、
前記離間機構は、前記支持軸を移動させ前記分離爪を前記回転体から離間させ、かつ、前記支持軸のうち少なくとも1つの前記支持軸は、前記位置から移動させないことを特徴とする請求項1又は2に記載の定着装置。 - 各前記支持軸は、定着装置を通過可能な最小サイズの用紙と前記回転体が接する領域内で前記回転体に接するように、少なくとも1つの前記分離爪を支持し、前記領域外に、少なくとも1つの前記分離爪を支持することを特徴とする請求項3記載の定着装置。
- 前記離間機構は、カム及び/又はソレノイドを含むことを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1項に記載の定着装置。
- 前記離間機構は、所定枚数が通過するごとに、又は、前記回転体が所定回数、回転するごとに、前記分離爪を離間させることを特徴とする請求項1乃至5の何れか1項に記載の定着装置。
- 前記回転体は、発熱体により加熱され、トナー像が転写された用紙を加熱する加熱用回転体と、前記加熱用回転体に接し、ニップを形成する加圧用回転体のいずれか一方若しくは両方であり、
前記回転体が、前記加熱用回転体と前記加圧用回転体の両方である場合、それぞれの回転体に対し、複数の前記分離爪と、前記離間機構と、複数の前記支持軸が設けられることを特徴とする請求項3乃至6の何れか1項に記載の定着装置。 - 請求項1乃至請求項7の何れか1項に記載の定着装置を備えることを特徴とする画像形成装置。
- 印刷する画像データに基づき、用紙にトナーをのせる画素数をカウントする制御部を備え、
前記制御部が、用紙にトナーをのせる画素数が所定値を超えたと判断したとき、前記離間機構は、前記分離爪を離間させることを特徴とする請求項8に記載の画像形成装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2009220203A JP2011069949A (ja) | 2009-09-25 | 2009-09-25 | 定着装置及びこれを備えた画像形成装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2009220203A JP2011069949A (ja) | 2009-09-25 | 2009-09-25 | 定着装置及びこれを備えた画像形成装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2011069949A true JP2011069949A (ja) | 2011-04-07 |
Family
ID=44015310
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2009220203A Pending JP2011069949A (ja) | 2009-09-25 | 2009-09-25 | 定着装置及びこれを備えた画像形成装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JP2011069949A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2019200291A (ja) * | 2018-05-16 | 2019-11-21 | 京セラドキュメントソリューションズ株式会社 | 画像処理装置 |
-
2009
- 2009-09-25 JP JP2009220203A patent/JP2011069949A/ja active Pending
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