JP3922220B2 - 定着装置およびそれを備えた画像形成装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複写機やファクシミリ、プリンタなどの静電記録式画像形成装置に使用される定着装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、電子写真方式を採用した画像形成装置においては、像担持体である感光体を帯電器により帯電し、帯電された感光体に画像情報に応じた光照射を行って潜像を形成し、この潜像を現像器によって現像し、現像されたトナー像を記録媒体に転写して画像を形成することが行われている。
【０００３】
一方、画像のカラー化に伴って、このような各画像形成プロセスが実行される画像形成ユニットを複数備え、シアン像、マゼンタ像、イエロー像、好ましくはブラック像の各色トナー像をそれぞれの感光体に形成し、各感光体の転写位置において無端状の中間転写体にこれらのトナー像を重ね合わせて転写することによりフルカラー画像を形成するタンデム方式のカラー画像形成装置も提案されている。
【０００４】
このようなトナー像転写型の画像形成装置では、一対のローラで形成される定着ニップ部で記録媒体を挟持搬送し、前記記録媒体上の未定着トナーを溶融、加圧して当該記録媒体に定着させるための定着装置が設けられている。そして、定着装置ではトナーを加熱して溶融するために、ローラは高温になる。
【０００５】
【特許文献１】
特開２００１−２４９５６２号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
したがって、ジャム処理や部品交換のために印刷動作を行った直後の定着装置を画像形成装置から取り外す場合には、高温になったローラに指が触れないように作業者に注意を喚起するメッセージが示されている。
【０００７】
しかしながら、不用意に、あるいは注意はしていたにも拘わらず、ローラに接触してしまうおそれがあるので、メッセージだけでは充分とはいえない。
【０００８】
そこで、本発明は、取り扱い時に高温になったローラに指が触れることを防止できる定着装置およびそれを備えた画像形成装置を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
この課題を解決するために、本発明の定着装置は、筐体内に設置された一対のローラで形成される定着ニップ部で記録媒体を挟持搬送し、記録媒体上の未定着トナーを溶融、加圧して当該記録媒体に定着させる定着装置であって、筐体に形成され、定着装置の取り扱い時に把持可能とされた把持部と、筐体の把持部近傍に形成され、定着処理される記録媒体が導入される媒体導入口と、媒体導入口における筐体の把持部側を回動支点にして把持部の把持面と所定角度をもって取り付けられ、付勢手段の付勢力に抗して媒体導入口を閉塞する位置に回動可能とされたシャッタとを有するものである。
【００１０】
これにより、取り扱い時に定着装置を把持したときには指でシャッタが媒体導入口を閉塞する位置に倒れるので、指が媒体導入口から内部に入ることはできなくなり、取り扱い時に高温になったローラに指が触れることを防止することが可能になる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
本発明の請求項１に記載の発明は、筐体内に設置された一対のローラで形成される定着ニップ部で記録媒体を挟持搬送し、記録媒体上の未定着トナーを溶融、加圧して当該記録媒体に定着させる定着装置であって、筐体に形成され、定着装置の取り扱い時に把持可能とされた把持部と、筐体の把持部近傍に形成され、定着処理される記録媒体が導入される媒体導入口と、媒体導入口における筐体の把持部側を回動支点にして把持部の把持面と所定角度をもって取り付けられ、付勢手段の付勢力に抗して媒体導入口を閉塞する位置に回動可能とされたシャッタとを有する定着装置であり、取り扱い時に定着装置を把持したときには指でシャッタが媒体導入口を閉塞する位置に倒れるので、指が媒体導入口から内部に入ることはできなくなり、取り扱い時に高温になったローラに指が触れることを防止することが可能になるという作用を有する。
【００１２】
以下、本発明の実施の形態について、図１から図１１を用いて説明する。なお、これらの図面において同一の部材には同一の符号を付しており、また、重複した説明は省略されている。
【００１３】
まず、本発明に係る画像形成装置１の概略を説明する。なお、本実施の形態で説明する画像形成装置１は、電子写真方式を採用する装置の中で特にカラー画像の発色に寄与する４色の基本色トナー毎に現像装置を備え、転写体に４色画像を重ね合わせ、シート材に一括転写するタンデム方式である。しかしながら、本発明はタンデム方式の画像形成装置のみに限定されず、また現像装置の数、中間転写体の有無等に拘らず、あらゆる方式の画像形成装置に採用可能であることはいうまでもない。
【００１４】
図１において、感光体ドラム１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄの周囲には、各感光体ドラム１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄの表面を一様に所定の電位に帯電させる帯電手段２０ａ，２０ｂ，２０ｃ，２０ｄ、帯電された感光体ドラム１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄ上に特定色の画像データに対応したレーザビームの走査線３０Ｋ，３０Ｃ，３０Ｍ，３０Ｙを照射して静電潜像を形成する露光手段３０、感光体ドラム１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄ上に形成された静電潜像を顕像化する現像手段４０ａ，４０ｂ，４０ｃ，４０ｄ、感光体ドラム１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄ上に顕像化されたトナー像を無端状の中間転写ベルト（中間転写体）７０に転写する転写手段５０ａ，５０ｂ，５０ｃ，５０ｄ、感光体ドラム１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄから中間転写ベルト７０にトナー像を転写した後に感光体ドラム１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄに残っている残留トナーを除去するクリーニング手段６０ａ，６０ｂ，６０ｃ，６０ｄがそれぞれ配置されている。
【００１５】
ここで、露光手段３０は、感光体ドラム１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄに対して所定の傾きをもって配置されている。また、中間転写ベルト７０は、図示する場合においては、矢印Ａ方向へ回動する。なお、画像形成ステーションＰａ，Ｐｂ，Ｐｃ，Ｐｄでは、それぞれブラック画像、シアン画像、マゼンタ画像、イエロー画像が形成される。そして、感光体ドラム１０ａ，１０ｂ，１０ｃ，１０ｄに形成された各色の単色画像が中間転写ベルト７０上に順次重ね転写されてフルカラー画像が形成される。
【００１６】
装置の下部には、印字用紙などのシート材（記録媒体）９０が収納された給紙カセット１００が設けられている。そして、シート材９０は、給紙ローラ８０により給紙カセット１００から１枚ずつ用紙搬送路（記録媒体搬送路）に送り出される。
【００１７】
用紙搬送路上には、中間転写ベルト７０の外周面と所定量にわたって接触し、この中間転写ベルト７０上に形成されたカラー画像をシート材９０に転写するシート材転写ローラ１１０、シート材９０上に転写されたカラー画像をローラの狭持回転に伴う圧力と熱とによってシート材９０に定着する定着器１２０が配置されている。
【００１８】
このような構成の画像形成装置１において、まず画像形成ステーションＰａの帯電手段２０ａおよび露光手段３０により感光体ドラム１０ａ上に画像情報のブラック成分色の潜像が形成される。この潜像は現像手段４０ａでブラックトナーを有する現像手段４０ａによりブラックトナー像として可視像化され、転写手段５０ａにより中間転写ベルト７０上にブラックトナー像として転写される。
【００１９】
一方、ブラックトナー像が中間転写ベルト７０に転写されている間に、画像形成ステーションＰｂではシアン成分色の潜像が形成され、続いて現像手段４０ｂでシアントナーによるシアントナー像が顕像化される。そして、先の画像ステーションＰａでブラックトナー像の転写が終了した中間転写ベルト７０にシアントナー像が画像ステーションＰｂの転写手段５０ｂにて転写され、ブラックトナー像と重ね合わされる。
【００２０】
以下、マゼンタトナー像、イエロートナー像についても同様な方法で画像形成が行われ、中間転写ベルト７０に４色のトナー像の重ね合わせが終了すると、給紙ローラ８０により給紙カセット１００から給紙されたシート材９０上にシート材転写ローラ１１０によって４色のトナー像が一括転写される。そして、転写されたトナー像は定着器１２０でシート材９０に加熱定着され、このシート材９０上にフルカラー画像が形成される。
【００２１】
次に、このような画像形成装置１に用いられた定着装置について説明する。
【００２２】
図２に示すように、定着装置は、誘導加熱手段１８０の電磁誘導により加熱される加熱ローラ１３０と、加熱ローラ１３０と平行に配置された定着ローラ（ローラ）１４０と、加熱ローラ１３０と定着ローラ１４０とに張け渡され、加熱ローラ１３０により加熱されるとともに少なくともこれらのいずれかのローラの回転により矢印Ｂ方向に回転する無端帯状の耐熱性ベルト１５０と、耐熱性ベルト１５０を介して定着ローラ１４０に圧接されるとともに耐熱性ベルト１５０に対して順方向に回転する加圧ローラ（ローラ）１６０とから構成されている。
【００２３】
加熱ローラ１３０はたとえば鉄、コバルト、ニッケルまたはこれら金属の合金等の中空円筒状の磁性金属部材の回転体からなり、外径をたとえば２０ｍｍ、肉厚をたとえば０．３ｍｍとして、低熱容量で昇温の速い構成となっている。そして、離型性を付与するために、表面には厚さ２０μｍのフッ素樹脂からなる離型層（図示せず）が被覆されている。
【００２４】
定着ローラ１４０は、たとえばステンレススチール等の金属製の芯金１４０ａと、耐熱性を有するシリコーンゴムをソリッド状または発泡状にして芯金１４０ａを被覆した弾性部材１４０ｂとからなる。そして、加圧ローラ１６０からの押圧力でこの加圧ローラ１６０と定着ローラ１４０との間に所定幅の定着ニップ部Ｎを形成するために外径を３０ｍｍ程度として加熱ローラ１３０より大きくしている。
【００２５】
加熱ローラ１３０と定着ローラ１４０とに張り渡された耐熱性ベルト１５０は、誘導加熱手段１８０により加熱される加熱ローラ１３０との接触部位Ｗ１で加熱される。そして、加熱ローラ１３０，定着ローラ１４０の回転によって耐熱性ベルト１５０の内面が連続的に加熱され、結果としてベルト全体に渡って加熱される。
【００２６】
加圧ローラ１６０は、たとえば銅またはアルミ等の熱伝導性の高い金属製の円筒部材からなる芯金１６０ａと、この芯金１６０ａの表面に設けられた耐熱性およびトナー離型性の高い弾性部材１６０ｂとから構成されている。芯金１６０ａには上記金属以外にＳＵＳを使用しても良い。
【００２７】
電磁誘導により加熱ローラ１３０を加熱する誘導加熱手段１８０は、図２に示すように、加熱ローラ１３０の外周面と対向配置されている。そして、磁界発生手段である励磁コイル１９０と、この励磁コイル１９０が巻き回されたコイルガイド板２００とを有している。
【００２８】
そして、誘導加熱手段１８０により加熱された耐熱性ベルト１５０は、定着ニップ部Ｎの入口側近傍において耐熱性ベルト１５０の内面側に当接して配置されたサーミスタなどの熱応答性の高い感温素子からなる温度検出手段１７０によりベルト内面温度が検知され、耐熱性ベルト１５０の温度がたとえば１８０℃に安定維持される。
【００２９】
このようにシート材９０を挟持搬送する一対のローラ１４０，１６０と、耐熱性ベルト１５０および加熱ローラ１３０を備えた定着ユニット２３０には、図３に示すように、定着ユニット２３０を画像形成装置１から取り外したり装着したりする際にユーザーが把持可能な把持部２３０ａがハウジングの一部として形成されている。そして、定着ユニット２３０の把持部２３０ａの近傍には、定着処理されるシート材９０が導入される媒体導入口２５０が形成されている。
【００３０】
そして、媒体導入口２５０にはシャッタ２６０が取り付けられている。このシャッタ２６０は、把持部２３０ａ側を回動支点にして把持部２３０ａの把持面２４０と所定角度をもって取り付けられている。シャッタ２６０には、その両端部において２個のねじりバネ２７０により媒体導入口２５０を開放する方向に付勢力が与えられており、ねじりバネ２７０の付勢力に抗して媒体導入口２５０を閉塞する位置に回動可能となっている。図９、１１に示すように、シャッタの両端部にはねじりバネ２７０を固定するためのフック部３１０が形成されている。
【００３１】
この定着ユニット２３０が画像形成装置１に取り付けられた状態では、図４、７、８、１１に示すように、ねじりバネ２７０の付勢力によりシャッタ２６０は媒体導入口２５０を開放しており、この状態においてシャッタ２６０はシート材９０を媒体導入口２５０へ導入するためのガイドとして機能する。
【００３２】
そして、定着ユニット２３０の画像形成装置１への脱着の際、ユーザーが把持部２３０aを把持したときにユーザーの指が媒体導入口２５０近傍に近づいた場合でも、図５に示すように、指でシャッタ２６０が媒体導入口２５０を閉塞する位置に倒れるので、指が媒体導入口２５０から内部に入ることはできなくなる。これにより、定着装置の取り扱い時に、たとえ注意をしていなくても、高温になったローラ１４０，１６０に指が触れることが確実に防止される。また、定着ユニット２３０においてシャッタ２６０の両端部に対向する部分には、ストッパ３００が形成されており、シャッタ２６０が媒体導入口２５０を閉じた状態ではシャッタ２６０の両端部はこのストッパ３００と接触し、シャッタ２６０が媒体導入口を通り越して定着ユニット２３０の内部まで入り込むのを防止している。これにより、ユーザーの指がねじりバネ２７０の付勢力に抗してシャッタ２６０を閉じた際、シャッタ２６０が確実に媒体導入口２５０を閉じることとなる。
【００３３】
なお、媒体導入口２５０を閉塞するとは、媒体導入口２５０を完全に塞いでいなくてもよく、定着ユニット２３０を把持した指が媒体導入口２５０から内部に入らない程度の空間があいていてもよい。
【００３４】
また、以上の説明においては、加熱源として誘導加熱手段１８０が用いられた電磁誘導による定着装置が示されているが、たとえばハロゲンランプなど他の加熱源を用いた定着装置とすることもできる。
【００３５】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、取り扱い時に定着ユニットを把持したときには指でシャッタが媒体導入口を閉塞する位置に倒れるので、指が媒体導入口から内部に入ることはできなくなり、取り扱い時に高温になったローラに指が触れることを防止することが可能になるという有効な効果が得られる。
【００３６】
また、用紙ガイドとシャッタを兼用するため、用紙ガイドと別にシャッタを設ける必要がなく、構成部品を低減することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態である定着ユニットが取り付けられた画像形成装置の構成を示す説明図
【図２】本発明の一実施の形態である定着ユニットの内部構成を示す断面図
【図３】本発明の一実施の形態である定着ユニットの要部を示す断面図
【図４】画像形成装置に取り付けられた状態での図３の定着ユニットの要部を示す断面図
【図５】取り扱い時における図３の定着ユニットの要部を示す断面図
【図６】本発明の一実施の形態である定着ユニットの画像形成装置への脱着を示す全体斜視図
【図７】本発明の一実施の形態である定着ユニット全体を示す斜視図
【図８】図７に示す定着ユニットの８-８断面を示す斜視図
【図９】図７に示す定着ユニットにおけるシャッタを示す斜視図
【図１０】図７に示す定着ユニットにおけるシャッタの取り付けを示す部分分解斜視図
【図１１】図１０においてシャッタを取り付けた状態を示す、本実施例における定着ユニットの部分斜視図
【符号の説明】
９０ シート材（記録媒体）
１４０ 定着ローラ（ローラ）
１６０ 加圧ローラ（ローラ）
２３０ 筐体
２３０ａ 把持部
２４０ 把持面
２５０ 媒体導入口
２６０ シャッタ
２７０ ねじりバネ（付勢手段）

Claims (10)

1. 画像形成装置に脱着可能に設けられ、未定着トナーを加熱溶融して記録媒体に定着させる定着ユニットであって、
   前記定着ユニットの外部に形成され、前記定着ユニットの脱着時に把持可能とされた把持部と、
   前記把持部近傍に設けられ、前記記録媒体が導入される媒体導入口と、
   前記媒体導入口における前記把持部側を回動支点にして前記把持部の把持面と所定角度をもって設けられ、ばねの付勢力に抗して前記媒体導入口を閉塞する位置に回動可能とされたシャッタとを有することを特徴とする定着ユニット。
2. 前記シャッタは、前記ばねの前記付勢力により前記媒体導入口を開放した状態に保持され、前記シャッタに前記把持部側から外力が作用する間のみ前記ばねの付勢力に抗して前記媒体導入口を閉塞することを特徴とする請求項１記載の定着ユニット。
3. 前記媒体導入口は直線状であり、
   前記シャッタは、前記直線状の媒体導入口の長手方向に沿った板状であり、
   前記ばねは、前記長手方向における前記板状のシャッタの両端部に設けられたコイルばねであることを特徴とする請求項１または２記載の定着ユニット。
4. 前記シャッタは、前記記録媒体の搬送ガイドであることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の定着ユニット。
5. 前記媒体導入口は、その長手方向が前記定着ユニットの前記定着装置への脱着方向と直交するように前記定着ユニットの底部に設けられていることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の定着ユニット。
6. 請求項５記載の定着ユニットを備えた定着装置であって、
   前記定着ユニットを前記定着装置に装着した状態においては、前記シャッタは、前記ばねの前記付勢力により前記媒体導入口を開放した状態に保持され、前記記録媒体は前記定着ユニットの下方から前記媒体導入口へ導入されることを特徴とする定着装置。
7. 画像形成装置本体に脱着可能に設けられ、未定着トナーを加熱溶融して記録媒体に定着させる定着装置と、
   前記記録媒体を前記画像形成装置本体から前記定着装置へ導入するために、前記定着装置に設けられた記録媒体導入口と、
   前記定着装置上であって、かつ、前記記録媒体導入口近傍において前記記録媒体導入口を閉塞する位置へと回動可能に設けられ、前記記録媒体が前記画像形成装置本体から前記定着装置へ導入される際に前記記録媒体を前記記録媒体導入口へガイドする記録媒体ガイドとを備え、
   前記記録媒体ガイドは、その両端に備えたコイルばねにより、前記記録媒体導入口を開放する方向に付勢されていることを特徴とする画像形成装置。
8. 前記記録媒体ガイドは、前記記録媒体導入口を開放する位置で前記コイルばねにより保持され、前記記録媒体導入口を閉塞する位置への回動時には前記コイルばねの付勢力に抗して回動することを特徴とする請求項７記載の画像形成装置。
9. 前記定着装置は、前記記録媒体ガイドが前記記録媒体導入口を閉塞する位置において、前記記録媒体ガイドの両端と当接するストッパを備えたことを特徴とする請求項７記載の画像形成装置。
10. 前記定着装置は、前記記録媒体ガイドが前記記録媒体導入口を閉塞する位置において、前記記録媒体ガイドの両端と当接するストッパを備えたことを特徴とする請求項７記載の画像形成装置。

Images