JP5818775B2

JP5818775B2 - 画像形成装置

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Publication number: JP5818775B2
Application number: JP2012267225A
Authority: JP
Inventors: 道昭遠藤
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2012-12-06
Filing date: 2012-12-06
Publication date: 2015-11-18
Anticipated expiration: 2032-12-06
Also published as: JP2014115320A; US9223263B2; US20140161502A1

Description

本発明は、画像形成装置に関し、特にシートに転写されたトナー画像を定着ローラと加圧ローラとによりシートに定着させる定着装置の構成に関する。

従来、電子写真方式により画像を形成する複写機、プリンタ、ファクシミリ、複合機等の画像形成装置は、トナー画像を形成する画像形成部と、トナー画像をシートに転写する転写部と、転写されたトナー画像をシートに定着させる定着装置を備えている。そして、定着装置には、定着ローラと、加圧ローラと、定着ローラと加圧ローラとのニップ部に未定着トナー画像を載せたシートを導くための入口ガイド部材と、が設けられている。

ところで、従来の定着装置において、定着ローラと加圧ローラとのニップ部よりも下流でシートがジャムした場合、図１１の（ａ）に示すように、ジャムしたシートＰが、定着ローラ１２０１と加圧ローラ１２０３とにより挟持された状態で停止することがある。この場合、定着ローラ１２０１を、矢印で示す反時計方向に回転させる操作を行ってジャムしたシート（以下、ジャムシートという）Ｐをシート搬送方向上流側に逆送させることにより、ジャム処理を行う。

しかし、この時、シートの状況によっては、図１１の（ｂ）に示すようにジャムシートＰが入口ガイド１２０５と加圧ローラ１２０３の間に入り込む場合があり、この場合、入口ガイド１２０５を取外さなければジャムシートの処理ができなくなってしまう。そこで、ジャムシートＰが入口ガイド１２０５と加圧ローラ１２０３の間に入り込むのを防ぐため、入口ガイド１２０５の先端に、シートの厚み方向へ変動する板状の補助ガイド部材を配置するようにしたものがある（特許文献１参照）。

特開平５−３４１６８０号公報

しかし、このような定着装置を備えた従来の画像形成装置において、入口ガイド先端に補助ガイド部材を配置した場合、ジャムシートを逆送させる際、補助ガイド部材の位置によっては、ジャムシートが補助ガイド部材に当接する場合がある。このとき、ジャムシートの剛性に補助ガイド部材の剛性が負けると、定着ローラの逆転と共にジャムシートが入口ガイドの下に潜り込むようになり、ジャムシートの処理が困難になる。

そこで、本発明は、このような現状に鑑みてなされたものであり、定着ローラと加圧ローラとにより挟持されたジャムシートを容易に処理することのできる画像形成装置を提供することを目的とするものである。

本発明は、画像形成装置において、トナー画像を形成する画像形成部と、前記トナー画像をシートに転写する転写部と、転写された前記トナー画像をシートに定着させる定着装置と、を有し、前記定着装置は、定着ローラと、前記定着ローラと圧接する加圧ローラと、前記定着ローラと前記加圧ローラとのニップ部に対して隙間を設けて配置され、前記ニップ部にシートを案内するガイド手段と、前記ニップ部に挟持された状態のシートをガイド手段側に排出して前記定着装置から突出させるよう手動操作される手動排出手段と、前記ガイド手段の前記ニップ部にシートを案内するガイド面の裏面に設けられ、前記手動排出手段により排出されるシートが前記ガイド手段の裏面側に進入した場合には、シートの排出方向下流側端を係止する係止手段と、を備え、前記手動排出手段の手動操作により排出されるシートの排出方向下流側端が前記係止手段に係止された場合には、その後の前記手動排出手段の手動操作により、排出方向下流側端が前記係止手段に係止された状態のシートのシート排出方向中央部分を、前記ニップ部と前記ガイド手段との隙間から前記ガイド面に飛び出させた後、前記ガイド面に沿って前記定着装置から突出させることを特徴とするものである。

本発明のように、排出されるシートがガイド手段のガイド面の裏面側に進入した場合、シートを係止手段に係止させてガイド面の表面に沿うように撓ませることにより、定着ローラと加圧ローラとにより挟持されたジャムシートを容易に処理することができる。

本発明の実施の形態に係る画像形成装置の構成を示す図。上記画像形成装置に設けられた定着装置の構成を説明する図。上記定着装置に設けられた入口ガイドの構成を説明する第１の図。上記入口ガイドの構成を説明する第２の図。上記定着装置をシート搬送方向上流側から見た図。上記定着装置に、ジャムしたシートが、後端が定着ニップのシート搬送方向上流側に位置した状態で停止した状態を示す図。上記定着装置を構成する定着ローラを手動操作により逆転させる駆動系を説明する図。ジャムしたシートを手動操作により入口ガイド側に排出する際のシートの動きを説明する図。本実施の形態の他の構成を説明する第１の図。本実施の形態の他の構成を説明する第２の図。従来の定着装置の構成を説明する図。

以下、本発明を実施するための形態を、図面に基づいて詳細に説明する。図１は、本発明の実施の形態に係る画像形成装置の構成を示す図である。なお、本実施の形態において、この画像形成装置は転写式電子写真プロセスを利用するレーザ走査露光方式の画像形成装置である。

図１において、１００は画像形成装置であり、１００Ａは画像形成装置本体（以下、装置本体という）。そして、装置本体１００Ａの上面には原稿読取装置（イメージスキャナ）１０１及び領域指定装置（デジタイザ）１０２が配設されている。また、装置本体１００Ａの内部には画像形成部１００Ｂ、シートを画像形成部１００Ｂに給送するシート給送部１００Ｃが配設されている。

原稿読取装置１０１は、原稿読取装置１０１に設けられた不図示の原稿台上に載置した原稿面を、内部に設けた走査照明光学系により走査し、原稿面からの反射光をＣＣＤラインセンサ等の光センサにより読み取り、画像情報を時系列デジタル電気信号に変換する。領域指定装置１０２は原稿の読み取り領域等の設定を行い、信号を出力する。

画像形成部１００Ｂは、像担持体としての回転ドラム方式の電子写真感光体（以下、感光体ドラムという）１０５と、画像書き込み装置１０７を備えている。なお、本実施の形態において、画像書き込み装置１０７はレーザースキャナである。また、シート給送部１００Ｃは、給紙カセット１１０，１１１及び給紙カセット１１０，１１１に収納されたシートＰを給送するピックアップローラ１１２を備えている。なお、１０４は原稿読取装置１０１、領域指定装置１０２、プリントコントローラ１０３等からの信号を受けて、画像出力機構の各部に指令を送る信号処理及び種々の作像シーケンス制御を行う制御部（ＣＰＵ）である。

次に、このように構成された画像形成装置１００の画像形成動作について説明する。原稿読取装置１０１により不図示の原稿が読み取られると、読み取られた原稿の画像は、時系列デジタル電気信号に変換された後、制御部（ＣＰＵ）１０４に送られ、制御部（ＣＰＵ）１０４おいて信号処理される。この後、信号処理された画像データに従って画像書き込み装置１０７から感光体ドラム１０５に向けてレーザ光が発せられる。なお、このとき、感光体ドラム１０５は、矢印に示す時計方向に所定の周速度にて回転駆動されると共に、回転過程で、帯電装置１０６によって所定の極性・電位の一様な帯電処理を受けることにより表面が一様に帯電されている。これにより、画像書き込み装置１０７からのレーザ光が感光体ドラム１０５に照射されると、感光体ドラム上に静電潜像が形成され、この静電潜像を現像装置１０８がトナーを用いて現像することにより、感光体ドラム上にトナー画像が形成される。

この画像形成動作に並行して、給紙カセット１１０，１１１に収納されたシートＰは、ピックアップローラ１１２により繰り出される。繰り出されたシートＰは、この後、シート搬送路Ｒを通過し、感光体ドラム１０５の回転に同期して感光体ドラム１０５と帯電装置１０６とにより構成される転写部Ｔに送り込まれる。そして、この転写部Ｔにおいて、感光体ドラム１０５上のトナー画像がシートＰに静電転写される。

次に、トナー画像が転写されたシートＰは、感光体ドラム１０５から分離されて定着装置１１４へ搬送され、この定着装置１１４において加熱及び加圧処理を受けることにより、トナー画像が定着される。そして、トナー画像が定着されたシートＰは、排紙ローラ１２０により、装置本体外部の排紙トレイ１１５上に排紙される。なお、シート分離後の感光体ドラム１０５はクリーニング装置１１３により、転写残りトナー等の付着汚染物の除去を受けて清掃されて繰り返して作像される。

図２は、定着装置１１４の構成を示す図である。定着装置１１４は、定着ローラ２０１と、定着ローラ２０１に圧接する加圧ローラ２０３とを備えている。ここで、定着ローラ２０１は、定着装置１１４の不図示のフレームにベアリングを介して回転可能に支持されると共に、内側にはハロゲンヒータ２０２が配置されている。金属ローラである定着ローラ２０１は、芯金として厚みが０．６５ｍｍのハイテンション鋼を用いており、芯金の外周には３０μｍのＰＦＡチューブが接着され、その外形はφ４０．３ｍｍである。

加圧ローラ２０３は、加圧フレーム２０４に設けられた回動中心軸２０５を回動中心とする加圧アーム２０６に不図示のベアリングを介して回動可能に支持されている。ここで、加圧ローラ２０３は心金がステンレス鋼にシリコンゴムを接着したものであり、ゴム硬度は７３度である。シリコンゴムの外周には定着ローラ２０１と同様にＰＦＡチューブを接着し、その外形はφ４０ｍｍである。

なお、加圧アーム２０６、加圧フレーム２０４、回動中心軸２０５はいずれも鋼製である。また、定着ローラ２０１と加圧ローラ２０３にて形成されるニップ部（以下、定着ニップ部という）２０７のニップ圧は、バネ２０８により加圧アーム２０６を定着ローラ側に引き上げることで所定の大きさの圧となっている。

また、定着装置１１４には入口センサ２１０、定着出口センサ２１１、ジャム等のシート搬送の異常を検出する不図示の異常検出センサが配置されている。なお、本実施の形態においては、いずれのセンサもセンサフラグとフォトセンサの組み合わせた形式のセンサである。また、定着ローラ２０１の周囲には、定着ローラ２０１の表面温度を検出する温度検出用サーミスタ２１７、定着ローラ表面を清掃するウェブ２１８、定着ローラ表面の温度に異常が生じた場合には電力供給を停止させる不図示のサーモスイッチが配設されている。

さらに、定着装置１１４には定着ニップ部２０７を通過する際、トナー像が定着されたシートを定着ローラ表面から確実に剥離するための定着分離爪２１９が配設されている。また、定着装置１１４には、トナー像が定着されたシートを排紙トレイ１１５へとシートを排出するための内排紙ローラ２２０、コロ２２１等が配設されている。

ところで、定着ニップ部２０７のシート搬送方向上流側には、トナー画像が転写されて搬送されてきたシートＰを、定着ニップ部２０７に円滑に進入させるためのガイド手段である入口ガイド２０９が設置されている。

入口ガイド２０９は、図３に示すように、上面がシートを定着ニップ部２０７に案内するガイド面を構成する通紙部材２０９ｂと、通紙部材２０９ｂに加締めにより結合されている補助部材２０９ｃを備えている。通紙部材２０９ｂは、シートの通過を円滑にするためステンレス鋼にて構成されており、表面には、シートが通過する際の抵抗を減らすよう絞り形状のリブ２０９ｄが垂設されている。また、補助部材２０９ｃには軟鋼を用いて強度を確保している。

補助部材２０９ｃのシート搬送方向と直交する幅方向の両端部には、高さ調整台３０１，３０２が、補助部材２０９ｃに対し一意的に位置が決まるようにビス固定されている。なお、高さ調整台３０１，３０２は抵抗値１０^４〜１０^５Ωｃｍの抵抗値を持つ樹脂材を用い入口ガイド２０９が直接アースに電気が流れないようにしている。

ここで、入口ガイド２０９は、トナー像が転写されたシートの、定着ニップ部２０７への進入姿勢を決めるものでもあるため、その形状及び取り付け精度は非常に重要である。特に、入口ガイド２０９のニップ部側端である先端２０９ａの位置は、定着ニップ部２０７に対し、高さ方向で±０．１ｍｍでの調整を必要としている。この位置がずれると、シートの定着ニップ進入姿勢を一定に保つことが困難となり、この結果、シートにシワが発生したり、未定着トナー像が擦られて異常画像が発生したりする。

このため、入口ガイド２０９は定着装置１１４のメンテナス等の理由によりフレームから取外し、その後、再び組み付けを行った場合においても、その位置が再現できるように入口ガイド調整板３０３を配置している。そして、高さ調整台３０１，３０２の穴３０１ａ，３０２ａに高さ調整台３０１，３０２から出た不図示のエンボスを一致させてビス固定を行う。入口ガイド２０９をフレームに取り付ける際に、入口ガイド２０９の取り付け位置の調整方法については後述する。

図４は入口ガイド２０９をシート搬送方向下流側から見た図である。図４において、２１０ａは入口センサフラグであり、この入口センサフラグ２１０ａは、入口センサ支板４０２に回転軸４０１を中心に回動可能に支持されている。また、入口センサフラグ２１０ａはねじりコイルばね４０３により通紙面側に押し上げられると共に、ストッパ２１０ｃが補助部材２０９ｃに突き当たることにより、通紙部材２０９ｂから所定量上方に飛び出るようになっている。

そして、通紙部材２０９ｂの上面をシートが通過すると、シートにより押圧されて入口センサフラグ２１０ａが回動し、入口センサフラグ２１０ａと共に入口センサ２１０を構成するフォトセンサ４０４を遮光する。これにより、制御部（ＣＰＵ）１０４は、シートの通過及び通紙部材２０９ｂ上のシートの有無を検出することができる。なお、入口ガイド２０９は、図４に示すユニット状態でフレームへの取付を行う。この時、入口ガイド調整板３０３のＱ面をフレームに接するように取付を行う。

一方、補助部材２０９ｃの定着ニップ部側端部にはクランク状の曲げ部２０９ｇが設けられている。そして、このように曲げ部２０９ｇを設けることにより、通紙部材２０９ｂと補助部材２０９ｃとにより、後述するようにシートが入口ガイド２０９の裏面側に進入した場合、シートの排出方向下流側端を係止する定着ニップ方向が開かれた空間Ｓが形成される。

図５は、定着装置１１４をシート搬送方向上流側から見た図である。入口ガイド２０９は、入口ガイド調整板３０３を介して定着装置１１４に設けられた高さ調整台３０１，３０２にビス５０１，５０２にて固定される。なお、図４に示すように、入口ガイド調整板３０３のビス固定用の穴３０３ａは上下方向に長い長穴になっている。これにより、入口ガイド２０９は、上下方向に移動可能となり、治具により入口ガイド先端高さを調整した状態で高さ調整台３０１，３０２に固定することができる。

なお、入口ガイド２０９を取外す必要が生じた場合はビス５０３，５０４を外して高さ調整台３０１，３０２から入口ガイド２０９を取外す。ここで、入口ガイド２０９を取外しても、高さ調整台３０１，３０２はフレームに残った状態となっている。このため、入口ガイド２０９を組み付ける際、高さ調整台３０１，３０２に設けられたエンボスを基準に入口ガイド２０９を組付ければ、入口ガイド２０９の高さを初期の調整状態で組付けることが可能となる。

ところで、本実施の形態において、例えば排紙ローラ１２０や不図示のフィニッシャ等において、ジャムが発生した場合、制御部（ＣＰＵ）１０４はシートの搬送を直ちに停止させる。また、定着分離爪２１９によりシートがジャムした場合、後続シートを送り過ぎてしまうと、先行のジャムシートに後続シートが重なってジャム処理が困難になる場合があるので、制御部（ＣＰＵ）１０４は、定着装置１１４を直ちに停止させる。

しかし、シートがジャムすると、シートを直ちに停止させるようにした場合、シートサイズやジャムの発生場所により、図６に示すように、シートＰが、後端が定着ニップ部２０７に挟持された状態で停止する場合がある。この場合、ジャムシートＰを処理するため、ユーザがノブを手動操作して定着ローラ２０１を回転させ、ジャムシートを移動させることによりジャム処理を行う。

しかし、この際、定着ローラ２０１を時計回りの方向に回転させると、ジャムシートＰの状態によってはジャムシートＰが定着分離爪２１９をすり抜け、定着ローラ２０１に沿うように移動してウェブ２１８に達してしまうことがある。この場合、ユーザによるジャム処理が困難になるため、定着ローラ２０１は、時計回りの方向に回転できないようにしている。つまり、定着ニップ部２０７にジャムシートＰが挟持された状態の場合には、ノブを、定着ローラ２０１を反時計回り、すなわちシートＰをガイド手段側であるシート搬送方向上流側に逆送させる方向に回転させてジャム処理を行うようにしている。

なお、図７は、定着ローラ２０１を手動操作により逆転させる駆動系を説明する図である。定着ローラ２０１は両端に設けられたブッシュ７０１と、定着装置１１４の不図示のフレームに設けられたベアリング７０２，７０３とにより、フレームに回転可能に支持されている。そして、手前側のベアリング７０３の軸方向外側には定着ローラ２０１に設けられた不図示のキー溝に嵌合して定着ローラ２０１に固着された定着駆動ギア７０４が配置されている。

この定着駆動ギア７０４は、不図示の駆動モータからの駆動により回転する段ギア７０６と噛合うことにより回転して定着ローラ２０１を回転させる。なお、この段ギア７０６には、ギア７０７，７０８，７０９が噛合っており、ギア７０９の同軸上には手動排出手段であるノブ７１０が配置されている。そして、このノブ７１０を矢印方向に回転させると、定着駆動ギア７０４が定着ローラ２０１と一体に反時計回りに回転し、これによりジャムしたシートを逆送させて定着装置１１４から排出することができる。なお、このノブ７１０とギア７０９との間には、不図示のワンウェイ機構が設けられており、このワンウェイ機構により、ノブ７１０を矢印方向と逆方向に回転させても、ノブ７１０の回転は定着ローラ２０１に伝達されない。従って、ノブ７１０の回転方向を間違えても、シートをシート搬送方向下流側に搬送することは無い。

ところで、シートがジャムした場合、ノブ７１０を矢印方向に回転させることによりシートを逆送させ、定着装置外へ排出するが、ジャムしたシートの状態によっては、既述した図６に示すようにシートＰの後端が入口ガイド２０９の下に入り込む場合がある。しかし、本実施の形態においては、既述した図４に示すように、補助部材２０９ｃの定着ニップ部側端部にクランク状の曲げ部２０９ｇを設けている。

これにより、ジャムシートＰが入口ガイド２０９の下に入り込むと、図８の（ａ）に示すように、ジャムシートＰの排出方向下流側端である後端が曲げ部２０９ｇに入り込んで引っ掛かり、曲げ部２０９ｇに係止されるようになる。そして、このように後端部が係止されると、ジャムシートＰは、これ以上、入口ガイド下へ進入することができなくなる。この結果、さらにノブを回転させると、後端部が曲げ部２０９ｇにより押さえられ、行き場を失ったジャムシートは、通紙部材２０９ｂから飛び出し、この後、図８の（ｂ）に示すようにシートのシート排出方向中央部分が通紙部材２０９ｂの表面に沿うように撓む。そして、このようにシートのシート排出方向中央部分が通紙部材２０９ｂの表面に沿うように撓むことにより、やがてシートのシート排出方向中央部分が定着装置１１４から突出するようになるので、ユーザは簡単にジャムシートの除去を行うことができる。

以上説明したように、本実施の形態においては、補助部材２０９ｃの裏側に、係止手段としてのクランク状の曲げ部２０９ｇが形成された通紙部材２０９ｂを設けている。そして、排出されるシートが通紙部材２０９ｂの裏面側に進入した場合、シートの後端を曲げ部２０９ｇに係止させ、シートのシート排出方向中央部分を通紙部材２０９ｂの表面に沿うように撓ませるようにしている。これにより、シートのシート排出方向中央部分が定着装置１１４から突出するようになるので、定着ローラ２０１と加圧ローラ２０３とにより挟持されたジャムシートを容易に処理することができる。

なお、本発明は、これに限らない。例えば、図９に示すように、補助部材２０９ｃの先端に耐熱性を有する可撓性部材であるガイドシート１００１を定着ニップ部側に突出させて設けるようにしても良い。なお、この耐熱性のガイドシート１００１は、例えばポリイミド製、厚みは７５μｍのシートであり、耐熱性の両面テープにより補助部材２０９ｃに接着している。

このような弾性を持ったガイドシート１００１を補助部材２０９ｃに設けることにより、図１０に示すように加圧ローラ２０３との隙間を、より狭くすることができる。また、材料自身の弾性があることで、ガイドシート１００１が加圧ローラ２０３に摺擦することも可能であり、ジャム処理時、ジャムシートが加圧ローラ２０３と入口ガイド２０９の間に入るリスクを減らすことができる。

１００…画像形成装置であり、１００Ａ…画像形成装置本体、１００Ｂ…画像形成部、１１４…定着装置、２０１…定着ローラ、２０３…加圧ローラ、２０７…定着ニップ部、２０９…入口ガイド、２０９ｂ…通紙部材、２０９ｃ…補助部材、２０９ｇ…曲げ部、７１０…ノブ、１００１…ガイドシート、Ｐ…シート、Ｔ…転写部

Claims

トナー画像を形成する画像形成部と、
前記トナー画像をシートに転写する転写部と、
転写された前記トナー画像をシートに定着させる定着装置と、を有し、
前記定着装置は、
定着ローラと、
前記定着ローラと圧接する加圧ローラと、
前記定着ローラと前記加圧ローラとのニップ部に対して隙間を設けて配置され、前記ニップ部にシートを案内するガイド手段と、
前記ニップ部に挟持された状態のシートをガイド手段側に排出して前記定着装置から突出させるよう手動操作される手動排出手段と、
前記ガイド手段の前記ニップ部にシートを案内するガイド面の裏面に設けられ、前記手動排出手段により排出されるシートが前記ガイド手段の裏面側に進入した場合には、シートの排出方向下流側端を係止する係止手段と、を備え、
前記手動排出手段の手動操作により排出されるシートの排出方向下流側端が前記係止手段に係止された場合には、その後の前記手動排出手段の手動操作により、排出方向下流側端が前記係止手段に係止された状態のシートのシート排出方向中央部分を、前記ニップ部と前記ガイド手段との隙間から前記ガイド面に飛び出させた後、前記ガイド面に沿って前記定着装置から突出させることを特徴とする画像形成装置。
前記係止手段のニップ部側端部に可撓性部材を、ニップ部側に突出して設けたことを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。