JP6140633B2 - Fixing apparatus and image forming apparatus - Google Patents
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Description
本発明は、用紙にトナー像を定着させる定着装置及びこの定着装置を備えた画像形成装置に関する。 The present invention relates to a fixing device that fixes a toner image on a sheet and an image forming apparatus including the fixing device.
複写機やプリンター等の電子写真方式の画像形成装置においては、感光体ドラムに形成された静電潜像をトナーで可視化し、可視化したトナー像を用紙に転写した後、転写されたトナー像を定着装置において用紙に定着させている。定着装置には、熱源によって加熱される定着ローラーと、定着ローラーに圧接して定着ニップを形成する加圧ローラーとが備えられており、トナー像が転写された用紙が定着ニップを通過することで、トナー像が加熱及び加圧されて用紙に定着されるようになっている。 In an electrophotographic image forming apparatus such as a copying machine or a printer, an electrostatic latent image formed on a photosensitive drum is visualized with toner, the visualized toner image is transferred onto a sheet, and the transferred toner image is then transferred to a sheet. It is fixed on the paper in the fixing device. The fixing device includes a fixing roller heated by a heat source, and a pressure roller that presses against the fixing roller to form a fixing nip, and the sheet onto which the toner image is transferred passes through the fixing nip. The toner image is heated and pressurized and fixed on the paper.
また、定着ローラーの温度が安定化するまでの時間を短縮するために、熱ローラーを別途設け、定着ローラーと熱ローラーとの間に定着ベルトを架け渡した構成を有する定着装置も知られている。 Also known is a fixing device having a configuration in which a heat roller is separately provided and a fixing belt is bridged between the fixing roller and the heat roller in order to shorten the time until the temperature of the fixing roller is stabilized. .
定着装置には、一般的に、定着ローラー又は定着ベルトの表面から用紙を分離させるための分離機構が設けられている。カラー対応の画像形成装置の定着装置においては、画質の劣化を防止するために、分離機構は定着ローラー又は定着ベルトに対して所定の間隙を開けて非接触に支持されている場合が多い。この間隙の寸法は、通紙領域の全域において一定であり且つできるだけ狭い寸法であることが重要である。間隙が広すぎると、用紙が間隙に入り込んで紙詰まり等が発生する一方で、狭すぎると、間隙に紙粉やトナー等が挟まり、画像汚れ等の問題が発生する。特に、カラー対応の画像形成装置においては、用紙に転写されたトナーと定着ローラー又は定着ベルトとの付着力が強い傾向にあるので、用紙が定着ローラー又は定着ベルトに追随しやすく、間隙に入り込み易くなる。 Generally, the fixing device is provided with a separation mechanism for separating the paper from the surface of the fixing roller or the fixing belt. In a fixing device of a color-compatible image forming apparatus, the separation mechanism is often supported in a non-contact manner with a predetermined gap with respect to a fixing roller or a fixing belt in order to prevent deterioration of image quality. It is important that the dimension of the gap is constant throughout the sheet passing area and is as narrow as possible. If the gap is too wide, the paper enters the gap and a paper jam or the like occurs. On the other hand, if the gap is too narrow, paper dust or toner is caught in the gap, causing problems such as image contamination. In particular, in a color-compatible image forming apparatus, the adhesion between the toner transferred to the paper and the fixing roller or the fixing belt tends to be strong, so that the paper easily follows the fixing roller or the fixing belt and easily enters the gap. Become.
図７及び図８を参照して、従来の定着装置の分離機構について説明する。図７は、定着装置の構成を模式的に示す側面図、図８は分離機構の側面図である。定着装置は、図７に示されるように、定着ローラー１０１と、定着ローラー１０１に圧接して定着ニップ１０２を形成する加圧ローラー１０３と、を備えている。さらに、定着ローラー１０１の近傍にローラー１０４が備えられており、定着ローラー１０１と熱ローラー１０４との間に定着ベルト１０５が架け渡されている。用紙の搬送経路１０６において、定着ニップ１０２の上流側には用紙を案内するガイド板１０７が設けられ、下流側には分離機構１０８が設けられている。
A separation mechanism of a conventional fixing device will be described with reference to FIGS. FIG. 7 is a side view schematically showing the configuration of the fixing device, and FIG. 8 is a side view of the separation mechanism. As shown in FIG. 7, the fixing device includes a
図８に示されるように、分離機構１０８は、定着ベルト１０５の通紙領域に対向する分離板１１１と、通紙領域の両端の非通紙領域に当接する当たり部材１１２と、を有する。分離板１１１と当たり部材１１２とは、当たり部材１１２の先端が非通紙領域に当接した状態で、分離板１１１と通紙領域との間に所定の寸法の間隙Ｇが形成されるように、支持部材１１３に支持されている。支持部材１１３は、当たり部材１１２が定着ベルト１０５の表面に対して接離する方向に回動可能に支持されていると共に、当たり部材１１２が定着ベルト１０５の表面に押圧されるようにテンションバネ１１４によって付勢されている。
As shown in FIG. 8, the
このような構成の分離機構１０８において、例えば、分離板１１１や支持部材１１３を一枚ものの部材で形成すると、取り付け寸法や部材寸法のばらつきによって、通紙領域の幅方向において間隙Ｇに差が生じる場合がある。
In the
分離板と通紙領域との間隙の寸法を一定に維持する対策として、特許文献１には、分離板において、非通紙領域に対応する部分の先端に一定の曲率を有する曲率部を設け、この曲率部を非通紙領域に当接させることにより、分離板と通紙領域との間隙を一定に保つように構成された定着装置が開示されている。また、特許文献２には、分離板の支持部材を、定着ローラーの回転軸に対して位置決めすることで、分離板と定着ローラーの間隙を一定に保つように構成された定着装置が開示されている。さらに、特許文献３には、定着ローラーの通紙領域の幅方向に複数の分離板を配置し、分離板毎に傾きを調整する調整機構を設け、通紙領域の幅方向における分離板の先端と定着ローラーとの間の間隙を一定に保つように構成された定着装置が開示されている。
As a measure for keeping the size of the gap between the separation plate and the sheet passing region constant, Patent Document 1 provides a curvature portion having a certain curvature at the tip of the portion corresponding to the non-sheet passing region in the separation plate, A fixing device configured to keep the gap between the separation plate and the sheet passing area constant by bringing the curvature portion into contact with the non-sheet passing area is disclosed. Patent Document 2 discloses a fixing device configured to keep the gap between the separation plate and the fixing roller constant by positioning the support member of the separation plate with respect to the rotation shaft of the fixing roller. Yes. Further, in
しかしながら、特許文献１や特許文献２に開示されている定着装置においては、分離機構を構成する各部品の寸法精度や組み立て精度が重要となるが、寸法精度や組み立て精度の向上には限界があり、寸法精度や組み立て精度に依存するのみでは、間隙の寸法を一定とすることは困難である。例えば、支持部材の回動支点に対して分離板の先端が捩れるようなこともある。この場合、分離板は支持部材の回動支点に対して位置決めされているので、分離板の先端が通紙領域に対して捩れた姿勢で対向することになり、通紙領域の幅方向において一定の間隙寸法が得られなくなることになる。 However, in the fixing device disclosed in Patent Document 1 and Patent Document 2, the dimensional accuracy and assembly accuracy of each component constituting the separation mechanism are important, but there is a limit to improving the dimensional accuracy and assembly accuracy. It is difficult to make the gap dimension constant only depending on dimensional accuracy and assembly accuracy. For example, the tip of the separation plate may be twisted with respect to the rotation fulcrum of the support member. In this case, since the separation plate is positioned with respect to the rotation fulcrum of the support member, the leading end of the separation plate is opposed to the sheet passing region in a twisted posture, and is constant in the width direction of the sheet passing region. Thus, the gap size cannot be obtained.
つまり、分離板は、支持部材の２箇所の回動支点と、分離板と定着部材（定着ローラー又は定着部材）との２箇所の当接位置と、の計４箇所の位置で位置決めされる必要があるが、捩れが生じた場合は、このうちの３箇所の位置は位置決めされるが、残りの１箇所は位置決めされないことになる。例えば、支持部材の２箇所の回動支点を位置決めすると、分離板と定着部材との当接位置の一方は位置決めされるが、他方の当接位置では位置決めされないことになる。すると、この他方の当接位置において、定着部材に対して分離板が浮いた状態となってしまい、間隙の寸法が広くなって転写紙が間隙に入り込み、紙詰まり等が発生しやすくなる。 That is, the separation plate needs to be positioned at a total of four positions including two rotation fulcrums of the support member and two contact positions of the separation plate and the fixing member (fixing roller or fixing member). However, when twisting occurs, three of these positions are positioned, but the remaining one is not positioned. For example, when the two rotation fulcrums of the support member are positioned, one of the contact positions between the separation plate and the fixing member is positioned, but not positioned at the other contact position. Then, at the other contact position, the separation plate floats with respect to the fixing member, the gap size becomes wide, the transfer paper enters the gap, and a paper jam or the like is likely to occur.
また、特許文献３に開示されている定着装置においては、通紙領域の幅方向で間隙の精度を出すことは可能であるが、定着装置の構成が複雑化し、さらに分離板毎の調整に時間を要するため、コストアップにつながる。
Further, in the fixing device disclosed in
そこで本発明は上記事情を考慮し、簡易な構成で通紙領域の幅方向の全域に渡って分離板と定着部材との間隙を一定に保つことができ、紙詰まりの発生や画像汚れを防止できる定着装置及びこの定着装置を備えた画像形成装置を提供することを目的とする。 In view of the above circumstances, the present invention can keep the gap between the separation plate and the fixing member constant throughout the width direction of the sheet passing area with a simple configuration, thereby preventing the occurrence of paper jams and image smearing. An object of the present invention is to provide a fixing device that can be used and an image forming apparatus including the fixing device.
上記目的を達成するために、本発明の定着装置は、熱源によって加熱される定着部材と、該定着部材に圧接されて、該定着部材との間に定着ニップを形成する加圧部材と、前記定着ニップを通過した用紙を前記定着部材の表面から分離させる分離機構と、を備えた定着装置であって、前記分離機構は、前記定着部材における前記用紙の通紙領域に対向する先端縁を有する分離板と、前記定着部材における前記通紙領域の両端の非通紙領域に先端部がそれぞれ当接する一対の当たり部材と、前記一対の当たり部材が前記非通紙領域に当接した状態で、前記分離板の前記先端縁と前記通紙領域との間に所定の寸法の隙間を形成するように、前記分離板と前記一対の当たり部材とを支持する支持部材と、前記一対の当たり部材の先端部が前記定着部材に押圧される方向に前記支持部材を付勢する付勢部材と、を有し、前記支持部材は、前記一対の当たり部材が前記定着部材に対して接離する方向に回動可能且つ前記分離板の先端縁を中心とした円の円周方向に移動可能に支持されていることを特徴とする。 In order to achieve the above object, a fixing device according to the present invention includes a fixing member heated by a heat source, a pressure member that is pressed against the fixing member and forms a fixing nip with the fixing member, A separation mechanism that separates the sheet that has passed through the fixing nip from the surface of the fixing member, and the separation mechanism has a leading edge that faces a sheet passing area of the sheet in the fixing member. In a state where the separation plate, a pair of contact members whose front end portions are in contact with non-sheet passing regions at both ends of the sheet passing region in the fixing member, and the pair of contact members are in contact with the non-sheet passing region, A support member that supports the separation plate and the pair of contact members so as to form a gap of a predetermined size between the leading edge of the separation plate and the sheet passing region; and a pair of the contact members The tip is the fixing part An urging member that urges the support member in a direction pressed against the fixing member, the support member being rotatable in a direction in which the pair of contact members are in contact with and separating from the fixing member, and the separation. It is characterized by being supported so as to be movable in the circumferential direction of a circle centering on the leading edge of the plate.
このような構成を採用することにより、一対の当たり部材がそれぞれ非通紙領域と当接する位置に支持部材を優先的に位置決めすることができる。したがって、分離板の先端縁と通紙領域との間隙の寸法を一定とすることができ、紙詰まりの発生や画像汚れを防止できる。なお、支持部材が捩れたような場合には、分離板の先端縁を中心とした円の円周方向に支持部材が移動することによって、捩れが吸収される。 By adopting such a configuration, it is possible to preferentially position the support member at a position where the pair of contact members are in contact with the non-sheet passing region. Therefore, the dimension of the gap between the leading edge of the separation plate and the sheet passing region can be made constant, and the occurrence of paper jam and image contamination can be prevented. When the support member is twisted, the twist is absorbed by the support member moving in the circumferential direction of a circle around the leading edge of the separation plate.
本発明の定着装置において、前記支持部材は、前記付勢部材によって前記定着部材の接線方向及び法線方向に付勢されて、前記一対の当たり部材の先端部が前記非通紙領域に押圧されていることを特徴としても良い。 In the fixing device according to the aspect of the invention, the support member is urged by the urging member in a tangential direction and a normal direction of the fixing member, and the distal end portions of the pair of contact members are pressed against the non-sheet passing region. It is good also as a feature.
このような構成を採用することにより、一対の当たり部材を安定に非通紙領域に当接させることができるので、分離板の先端縁と通紙領域との間に所定の寸法の隙間を確実に形成することができる。 By adopting such a configuration, the pair of contact members can be stably brought into contact with the non-sheet passing area, so that a gap with a predetermined dimension is surely provided between the leading edge of the separation plate and the sheet passing area. Can be formed.
本発明の定着装置において、前記支持部材には、前記通紙領域の両端部に、前記分離板の先端縁を中心とした円の円周方向に沿う略扇型状の長孔がそれぞれ形成されており、前記支持部材が支持されるハウジングには、前記長孔のそれぞれに挿通される支点ピンが立設されており、前記支持部材は、前記支点ピンに前記長孔が係止されながら移動することを特徴としても良い。 In the fixing device of the present invention, the support member is formed with substantially fan-shaped elongated holes along the circumferential direction of a circle centering on the leading edge of the separation plate at both ends of the sheet passing region. A fulcrum pin inserted into each of the long holes is erected on the housing that supports the support member, and the support member moves while the long hole is locked to the fulcrum pin. It may be characterized by.
このような機構を採用することにより、簡易な構成によって、各当たり部材の先端部が定着部材に当接した状態を保った状態で支持部材を移動させることができる。 By adopting such a mechanism, it is possible to move the support member with a simple configuration while maintaining the state in which the tip of each contact member is in contact with the fixing member.
本発明の定着装置において、前記一対の当たり部材の先端部は、側面視において、一定の曲率半径を有する曲面状であって、該先端部の中心と前記分離板の先端縁とが一致するように形成されていることを特徴としても良い。 In the fixing device of the present invention, the tip portions of the pair of contact members have a curved shape having a constant radius of curvature in a side view, and the center of the tip portion and the tip edge of the separation plate coincide with each other. It may be characterized by being formed.
このような構成を採用することにより、一対の当たり部材が非通紙領域に当接する角度が変化しても、分離板の先端縁と通紙領域との間隔を一定に保つことができる。 By adopting such a configuration, the distance between the leading edge of the separation plate and the sheet passing area can be kept constant even when the angle at which the pair of contact members contact the non-sheet passing area changes.
本発明の画像形成装置は、上記のいずれかに記載の定着装置を備えていることを特徴とする。 An image forming apparatus according to the present invention includes any one of the fixing devices described above.
本発明によれば、簡易な構成で通紙領域の幅方向の全域に渡って分離板と定着部材との間隙を一定に保つことができる定着装置及びこの定着装置を備えることにより紙詰まりの発生や画像汚れを防止できる画像形成装置を提供することができる。 According to the present invention, a fixing device capable of maintaining a constant gap between the separation plate and the fixing member over the entire width direction of the sheet passing region with a simple configuration, and the occurrence of a paper jam by including the fixing device. And an image forming apparatus capable of preventing image smearing.
以下、図面を参照しつつ、本発明の一実施形態に係る画像形成装置について説明する。 Hereinafter, an image forming apparatus according to an embodiment of the present disclosure will be described with reference to the drawings.
まず、図１を用いてカラープリンター１（画像形成装置）の全体の構成について説明する。図１は、カラープリンターの全体の構成を模式的に示す正面図である。以下の説明では、図１における紙面左側をカラープリンターの正面側（前側）とし、左右の向きは、カラープリンターを正面から見た方向を基準とする。 First, the overall configuration of the color printer 1 (image forming apparatus) will be described with reference to FIG. FIG. 1 is a front view schematically showing the overall configuration of the color printer. In the following description, the left side in FIG. 1 is the front side (front side) of the color printer, and the left and right directions are based on the direction when the color printer is viewed from the front.
カラープリンター１は、箱型形状のプリンター本体２を備えており、プリンター本体２の下部には用紙を収納した給紙カセット３が設けられ、プリンター本体２の上部には排紙トレイ４が設けられている。
The color printer 1 includes a box-shaped printer main body 2. A
プリンター本体２の内部の中央部には、中間転写ベルト６が複数のローラー間に架設されており、下部には、レーザー・スキャニング・ユニット（ＬＳＵ）で構成される露光装置７が配置されている。中間転写ベルト６と露光装置７との間には、４個の画像形成部８がトナーの色（例えば、マゼンタ、シアン、イエロー、ブラックの４色）ごとに設けられている。各画像形成部８には、感光体ドラム９が回転可能に設けられており、感光体ドラム９の周囲には、帯電器１０と、現像器１１と、一次転写部１２と、クリーニング装置１３と、除電器１４とが、一次転写のプロセス順に配置されている。現像器１１の上方には、各画像形成部８と対応するトナーコンテナ１６が、トナーの色ごとに前後方向に並んで収容されている。 An intermediate transfer belt 6 is installed between a plurality of rollers in the center of the printer main body 2, and an exposure device 7 composed of a laser scanning unit (LSU) is arranged in the lower part. . Between the intermediate transfer belt 6 and the exposure device 7, four image forming units 8 are provided for each toner color (for example, four colors of magenta, cyan, yellow, and black). Each image forming unit 8 is rotatably provided with a photosensitive drum 9, and around the photosensitive drum 9, a charger 10, a developing unit 11, a primary transfer unit 12, and a cleaning device 13 are provided. The static eliminator 14 is arranged in the order of the primary transfer process. Above the developing unit 11, toner containers 16 corresponding to the image forming units 8 are accommodated in the front-rear direction for each toner color.
プリンター本体２の内部の後側には、給紙カセット３から排紙トレイ４に向かって縦方向に延びる用紙の搬送経路１８が設けられている。搬送経路１８の上流端には給紙部１９が設けられ、搬送経路１８の中流部には中間転写ベルト６の一端（図面上右端）に二次転写部２０が設けられ、搬送経路１８の下流部には定着装置２１が設けられ、搬送経路１８の下流端には排紙口２２が設けられている。
On the rear side inside the printer main body 2, a
次に、このような構成を備えたカラープリンター１の画像形成動作について説明する。カラープリンター１に電源が投入されると、各種パラメーターが初期化され、定着装置２１の温度設定等の初期設定が実行される。そして、カラープリンター１に接続されたコンピューター等から画像データが入力され、印刷開始の指示がなされると、以下のようにして画像形成動作が実行される。
Next, an image forming operation of the color printer 1 having such a configuration will be described. When the color printer 1 is turned on, various parameters are initialized, and initial settings such as temperature setting of the fixing
まず、帯電器１０によって感光体ドラム９の表面が帯電された後、露光装置７からのレーザー光（矢印Ｐ参照）により感光体ドラム９の表面に静電潜像が形成される。次に、この静電潜像は、トナーコンテナ１６から供給されるトナーによって現像器１１で対応する色のトナー像に現像される。このトナー像は、一次転写部１２において中間転写ベルト６の表面に一次転写される。以上の動作を各画像形成部８が順次繰り返すことによって、中間転写ベルト６上にフルカラーのトナー像が形成される。なお、感光体ドラム９上に残留したトナー及び電荷は、クリーニング装置１３及び除電器１４によって除去される。 First, after the surface of the photosensitive drum 9 is charged by the charger 10, an electrostatic latent image is formed on the surface of the photosensitive drum 9 by laser light (see arrow P) from the exposure device 7. Next, the electrostatic latent image is developed into a toner image of a corresponding color by the developing device 11 with the toner supplied from the toner container 16. This toner image is primarily transferred to the surface of the intermediate transfer belt 6 in the primary transfer portion 12. Each image forming unit 8 sequentially repeats the above operation, whereby a full-color toner image is formed on the intermediate transfer belt 6. Note that the toner and charge remaining on the photosensitive drum 9 are removed by the cleaning device 13 and the static eliminator 14.
一方、給紙部１９によって給紙カセット３から取り出された用紙は、上記した画像形成動作とタイミングを合わせて二次転写部２０へ搬送され、二次転写部２０において、中間転写ベルト６上のフルカラーのトナー像が用紙に二次転写される。トナー像を二次転写された用紙は、搬送経路１８の下流側へ搬送されて定着装置２１に進入し、この定着装置２１において用紙にトナー像が定着される。トナー像が定着された用紙は、排紙口２２から排紙トレイ４上に排出される。
On the other hand, the paper taken out from the
次に、定着装置２１について図２を参照して説明する。図２は定着装置の側面図である。定着装置２１は、熱源によって加熱される定着ローラー３１と、定着ローラー３１に圧接されて、定着ローラー３１との間に定着ニップ３２を形成する加圧ローラー３３（加圧部材）と、定着ニップ３２を通過した用紙を定着ローラー３１の表面から分離させる分離機構３４と、を備える。
Next, the fixing
定着ローラー３１は、左右方向に長い円筒形の形状を有し、例えば、アルミニウムや鉄等の金属から成る円筒状の芯材と、この芯材に周設されるシリコンゴム等から成る弾性層と、によって形成されている。定着ローラー３１は、定着装置２１のハウジング（図示されず）に回転可能に支持されている。
The fixing
定着ローラー３１の上方には、熱ローラー３６が回転可能に支持されている。熱ローラー３６は、左右方向に長い円筒形の形状を有し、例えば、アルミニウム等の金属からなる円筒状の芯材と、この芯材に周設されるフッ素樹脂層と、によって形成される。熱ローラー３６の内部空間には、例えば、ハロゲンヒーターやセラミックヒーター等の熱源が収容されている。この熱源は、電源から供給される電力によって発熱し、熱ローラー３６を加熱する。熱ローラー３６の上方にはサーミスタ３７が配置されており、熱ローラー３６の温度制御を行うようになっている。
A
熱ローラー３６と定着ローラー３１とには、定着ベルト（定着部材）３８が架け渡されている。定着ベルト３８は、定着ローラー３１の長さと同等の幅を有する無端状のベルトであり、例えば、ニッケル等の金属からなる基材と、この基材の表面に設けられたシリコンゴム層（例えば、厚さ０．３ｍｍ）と、このシリコンゴム層の表面に被せられたフッ素樹脂（例えば、ＰＦＡ（テトラフルオロエチレン・パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体））チューブと、によって形成されている。
A fixing belt (fixing member) 38 is bridged between the
加圧ローラー３３は前後方向に長い円筒形の形状を有し、例えば、アルミニウムや鉄等の金属から成る円筒状の芯材と、この芯材に周設されるシリコンゴム等から成る弾性層と、弾性層の表面に被せられたフッ素樹脂（例えば、ＰＦＡ）チューブと、によって形成される。 The pressure roller 33 has a cylindrical shape that is long in the front-rear direction. For example, a cylindrical core material made of metal such as aluminum or iron, and an elastic layer made of silicon rubber or the like provided around the core material, And a fluororesin (for example, PFA) tube placed on the surface of the elastic layer.
加圧ローラー３３は、定着ローラー３１の下方において、ハウジングに回転可能に支持されている。加圧ローラー３３は、付勢手段（図示せず）の付勢力によって定着ローラー３１に定着ベルト３８を介して圧接しており、定着ローラー３１の回転に伴って定着ローラー３１とは逆方向に従動回転すると共に、定着ベルト３８と加圧ローラー３３との間に、定着ニップ３２を形成している。トナー像が転写された用紙が搬送経路１８に沿って上流側（右方）から搬送されてくると、この用紙が定着ニップ３２を通過することでトナー像が加熱及び加圧されて用紙に定着される。
The pressure roller 33 is rotatably supported by the housing below the fixing
定着ニップ３２の上流側には、用紙を案内するガイド板３９が設けられており、下流側には、分離機構３４が設けられている。
A
分離機構３４について図３〜図５を参照して説明する。図３は定着装置における分離機構を示す側面図、図４は分離機構を示す底面図、図５は分離機構を示す側面図である。
The
分離機構３４は、図３及び図４に示されるように、定着ベルト３８の通紙領域３８ａに対向する分離板４１と、定着ベルト３０の通紙領域３８ａの両端の非通紙領域３８ｂに当接する一対の当たり部材４２と、分離板４１と当たり部材４２とが支持される支持部材４３と、一対の当たり部材４２が定着ベルト３８に押圧される方向に支持部材４３を付勢するテンションバネ（付勢部材）４４と、を有する。
As shown in FIGS. 3 and 4, the
分離板４１は、通紙領域３８ａの幅と同様の長さを有する、左右方向に長い長方形状の板状の部材であり、例えば、厚さ０．２ｍｍのＳＵＳ板材の表面をフッ素樹脂コーティングすることによって形成されている。
The
当たり部材４２は、非通紙領域３８ｂと同等の幅を有し、上下方向に扁平で、前後方向に長い略直方体状の部材であり、耐熱性及び摺動性の良好な液晶ポリマーやＰＥＥＫ（ポリエーテルエーテルケトン）等の樹脂で形成されている。図５に示されるように、当たり部材４２の下面の後部には、後方に向かって上方に傾斜した傾斜面４２ａが形成されており、当たり部材４２の後部は後方に向かって先細のテーパー状に形成されている。テーパー状後部の先端には、側面視にて一定の曲率半径ｒ１を有する曲面状の先端部４５が形成されている。曲率半径ｒ１は、例えば、０．３ｍｍ〜０．５ｍｍである。
The
支持部材４３は、図３及び図４に示されるように、定着ローラー３１と同等の長さを有する、左右方向に長い部材であり、例えば、板金材料で形成されている。支持部材４３は、左右方向に長い長方形状の平板部４３ａと、平板部４３ａの前縁からほぼ垂直に立設された前板部４３ｂと、を有する側面視Ｌ字状に形成されている。平板部４３ａの左右の縁には、前端よりもやや内寄りの位置に、上方に立ち上がる支持部４３ｃがそれぞれ形成されている。
As shown in FIGS. 3 and 4, the
平板部４３ａの下面において、定着ベルト３８の通紙領域３８ａに対応する部分には分離板４１が配置され、通紙領域３８ａの左右方向における両側の非通紙領域３８ｂに対応する部分にはそれぞれ当たり部材４２が配置されている。分離板４１と各当たり部材４２とは、平板部４３ａの後縁から後方に突き出るように支持されている。
On the lower surface of the
分離板４１と各当たり部材４２とは、図５に示されるように、側面視にて、分離板４１の後端縁（先端縁）４１ａと、当たり部材４２のテーパー状後端部の先端部４５の外周を成す円の中心Ｐとが一致するように配置されている。つまり、分離板４１の後端縁４１ａと当たり部材４２の先端部４５の外周面との間の距離は、先端部４５の外周を成す円の曲率半径ｒ１の寸法となる。なお、分離板４１は平板部４３ａに多点溶接等によって固定され、各当たり部材４２は平板部４３ａにビスＳで固定されている。
As shown in FIG. 5, the
図５に示されるように、支持部材４３の各支持部４３ｃには、中央付近に、略扇型状の長孔４７が形成されている。長孔４７は、分離板４１の後端縁４１ａを中心とする円Ｃの円周方向に沿うように形成されており、円Ｃの円周方向に沿った外縁４７ａ及び内縁４７ｂと、円Ｃの径方向に沿った側縁４７ｃと、を有する。なお、長孔４７の外縁４７ａは、厳密には円弧状であるが、円Ｃの曲率半径は比較的大きいので、外縁４７ａを直線状としても問題はない。
As shown in FIG. 5, each
支持部材４３は、図３に示されるように、分離板４１の後端縁４１ａ及び当たり部材４２の先端部４５が、定着ベルト３８の回転方向に対してカウンター方向から対向するように配置されて、各支持部４３ｃにおいて、各当たり部材４２の先端部４５が定着ベルト３８の非通紙領域３８ｂに接近又は離間する方向に回動するように支持されている。つまり、定着装置２１のハウジングの左右の側板の内面には、同軸上に支点ピン５１が立設されており、各支点ピン５１は、支持部材４３の各支持部４３ｃに形成された長孔４７に挿通されている。支点ピン５１の径は、長孔４７の円周方向の長さ及び径方向の長さよりも短く形成されており、支点ピン５１が長孔４７内を円周方向及び径方向に移動可能となっている。
As shown in FIG. 3, the
テンションバネ４４は、一端が、支持部材４３の平板部４３ａに固定された各当たり部材４２よりも外側の部分に支持されており、他端は、各支持ピン５１よりも後方においてハウジングの左右の側板に支持されている。テンションバネ４４は、当たり部材４２の先端部４５を定着ベルト３８に対して、定着ベルト３８の接線方向Ｆ１及び定着ベルト３８の法線方向Ｆ２の両方向への力を含む方向Ｆ３へ付勢している。
One end of the
したがって、支持部材４３は、接線方向Ｆ１に付勢されることによって、支点ピン５１が長孔４７の外縁４７ａに係止され、法線方向Ｆ２に付勢されることによって、各当たり部材４２の先端部４５が非通紙領域３８ｂに押圧されている。これにより、支持部材４３は、分離板４１の後端縁４１ａを中心とする円Ｃの半径ｒ２を保ったまま長孔４７に沿って円Ｃの円周方向に移動し、一対の当たり部材４２の先端部４５と非通紙領域３８ｂとの当接状態が維持される。つまり、分離板４１の後端縁４１ａと定着ベルト３８の通紙領域３８ａとの間に、当たり部材４２の先端部４５の外周を成す円の曲率半径ｒ１の分の間隙Ｇが、通紙領域３８ａの幅方向に渡って形成される。
Therefore, the
上記構成を有する定着装置２１においては、図２に示されるように、トナー像が転写された用紙がガイド板３９に案内されて定着ニップ３２に進入すると、トナー像は、加熱ローラー３６で加熱された定着ベルト３８によって加熱されると共に定着ローラー３１と加圧ローラー３３とで加圧されて、用紙に定着される。トナー像が定着された用紙は、先端が定着ベルト３８の表面に沿って定着ニップ３２から送り出されて、分離機構３４に向かう。分離機構３４においては、通紙領域３８ａの幅方向に渡って、分離板４１の後端縁４１ａとの間に所定の寸法の間隙Ｇが形成されているので、用紙の先端は分離板４１の後端縁４１ａによって定着ベルト３８から分離されて、搬送経路１８の下流側へ搬送される。
In the fixing
この定着装置２１において、支持部材４３の寸法精度や各支持ピン５１の位置精度によって、支持部材４３の平板部４３ａが左右方向において捩れていた場合について、図６を参照して説明する。図６は、支持部材４３の平板部４３ａが左右方向において捩れていた場合の分離機構を示す側面図である。この場合、図６の実線で示されるように、各当たり部材４２の先端部４５と非通紙領域３８ｂとの当接位置の内の一方の当接位置において、当たり部材４２の先端部４５が非通紙領域３８ｂから離間するような事態になり得る。
In the fixing
前述のように、分離板４１は、支持部材４３の２箇所の回動支点と、各当たり部材４２の先端部４５と非通紙領域３８ｂとの２箇所の当接位置と、の計４箇所の位置で位置決めされるように構成されている。この定着装置２１においては、各支点ピン５１は支持部材４３の各支持部４３ｃの長孔４７に遊嵌された状態であって位置決めされていないので、支持部材４３は、図６の二点鎖線で示されるように、各当たり部材４２の先端部４５と非通紙領域３８ｂとの２箇所の当接位置に優先的に位置決めされる。これにより、左右方向における分離板４１の後縁４１ａの位置の差が矯正される。
As described above, the
このように各当たり部材４２の先端部４５と非通紙領域３８ｂとの２箇所の当接位置で支持部材４３が位置決めされると、一方の回動支点においては、支持部材４３は、長孔４７の外縁４７ａに支点ピン５１が係止された状態で、円Ｃの半径ｒ２を保ったまま図６の二点鎖線で示す位置に移動する。これによって、左右方向における支持部材４３の平板部４３ａの捩れが吸収される。
As described above, when the
上記説明したように本発明の実施形態に係る定着装置２１においては、支持部材４３の寸法精度や支点ピン５１の位置精度等によって分離板４１が捩れた姿勢であっても、分離板４１の後端縁４１ａと定着ベルト３８の通紙領域３８ａとの間隙の寸法を一定に維持することができる。したがって、カラー対応の画像形成装置１においても、トナー像が定着した用紙を定着ベルト３８から確実に分離することができ、紙詰まりや画像汚れの発生を防止することができる。
As described above, in the fixing
なお、捩れを長孔４７で吸収させる場合、支持部材４３の支持部４３ｃの一方にのみ長孔４７を形成し、他方は固定孔として回動支点の一方を固定することもできる。ただし、回動支点の一方を固定した場合、固定孔に挿通された支点ピン５１と、この支点ピン５１と対角上に位置する一方の当接位置とを通る軸を中心にして支持部材４３が回動することになる。つまり、定着ニップ３２を通過した用紙の先端が分離板４１に当たると、支持部材４３はこの軸を中心として、一方の当接位置側においては、当たり部材４２の先端部４５が非通紙領域３８ｂに当接する方向に回動し、他方の当接位置においては、当たり部材４２の先端部４５が非通紙領域３８ｂから離間する方向に回動する。すると、他方の当接位置側において、分離板４１と通紙領域３８ａとの間隙が広がってしまい、紙詰まりが発生しやすくなる。
When the twist is absorbed by the
本実施形態においては、支持部材４３の各支持部４３ｃに長孔４７を形成して、各長孔４７に支点ピン５１を遊嵌させているので、このような現象が生じず、紙詰まりの発生を確実に防止できる。
In the present embodiment, the
また、当たり部材４２の先端部４５は、定着ローラー３１の接線方向Ｆ１及び法線方向Ｆ２にテンションバネ４４で付勢されているので、各当たり部材４２の先端部４５を非通紙領域３８ｂに安定に当接させることができる。したがって、分離板４１の後端縁４１ａと通紙領域３８ａとの間隙の寸法を一定に維持することができる。
Further, since the
さらに、各当たり部材４２の先端部４５は、側面視にて一定の曲率半径ｒ１を有する曲面状の形状を有し、先端部４５の中心が、分離板４１の後端縁４１ａと一致するように形成されている。したがって、当たり部材４２の先端部４５が非通紙領域３８ｂに当接する角度が変化しても、分離板４１の後端縁４１ａと通紙領域３８ａとの間隙の寸法は、常にこの円の曲率半径ｒ１となる。この曲率半径ｒ１を、０．３ｍｍ〜０．５ｍｍとすることによって、分離板４１の後端縁４１ａと通紙領域３８ａとの間隙の寸法を、紙詰まりや画像汚れが生じない適切な範囲に維持することができる。
Furthermore, the
なお、長孔４７の形状を、円Ｃの径方向にも長い長孔状とすることにより、長孔４７内で支点ピン５１を円滑に移動させることができる。ただし、必ずしも長孔４７を円Ｃの径方向に長い長孔状とする必要はない。
In addition, the
また、本実施形態においては、支持部材４３の支持部４３ｃに長孔４７を形成し、ハウジングに支点ピン５１を立設したが、支持部材４３に支点ピン５１を立設し、ハウジングに長孔４７を形成してもよい。ただし、長孔４７の形状は、支持部材４３に固定された分離板４１に対して位置決めされているので、長孔４７の寸法精度や位置精度を得るために、長孔４７を支持部材４３に形成することが好ましい。
In this embodiment, the
本実施形態においては、定着ローラー３１に定着ベルト３８が架け渡された定着装置について説明したが、定着ローラー３１に加熱源が内包された定着装置にも適用できる。
In the present embodiment, the fixing device in which the fixing
さらに、本発明の実施形態では、カラープリンター１に本発明の構成を適用した場合について説明したが、他の異なる実施形態では、複写機、ファクシミリ、複合機等のカラープリンター１以外の画像形成装置に本発明の構成を適用しても良い。 Further, in the embodiment of the present invention, the case where the configuration of the present invention is applied to the color printer 1 has been described. However, in another different embodiment, an image forming apparatus other than the color printer 1 such as a copying machine, a facsimile machine, or a multifunction machine. The configuration of the present invention may be applied to.
さらに、上記した本発明の実施形態の説明は、本発明に係る定着装置及び画像形成装置における好適な実施の形態を説明しているため、技術的に好ましい種々の限定を付している場合もあるが、本発明の技術範囲は、特に本発明を限定する記載がない限り、これらの態様に限定されるものではない。すなわち、上記した本発明の実施の形態における構成要素は適宜、既存の構成要素等との置き換えが可能であり、かつ、他の既存の構成要素との組合せを含む様々なバリエーションが可能であり、上記した本発明の実施の形態の記載をもって、特許請求の範囲に記載された発明の内容を限定するものではない。 Furthermore, since the above description of the embodiments of the present invention describes preferred embodiments of the fixing device and the image forming apparatus according to the present invention, various technically preferable limitations may be imposed. However, the technical scope of the present invention is not limited to these embodiments unless specifically described to limit the present invention. That is, the above-described components in the embodiment of the present invention can be appropriately replaced with existing components and the like, and various variations including combinations with other existing components are possible. The description of the embodiment of the present invention described above does not limit the contents of the invention described in the claims.
１ プリンター（画像形成装置）
２１ 定着装置
３１ 定着ローラー
３２ 定着ニップ
３３ 加圧ローラー（加圧部材）
３４ 分離機構
３８ 定着ベルト（定着部材）
３８ａ 通紙領域
３８ｂ 非通紙領域
４１ 分離板
４１ａ 後端縁（先端縁）
４２ 当たり部材
４３ 支持部材
４４ テンションバネ（付勢部材）
４５ 先端部
４７ 長孔
５１ 支点ピン
1 Printer (image forming device)
21
34
38a
42
45
Claims (4)
前記分離機構は、
前記定着部材における前記用紙の通紙領域に対向する先端縁を有する分離板と、
前記定着部材における前記通紙領域の両端の非通紙領域に先端部がそれぞれ当接する一対の当たり部材と、
前記一対の当たり部材が前記非通紙領域に当接した状態で、前記分離板の前記先端縁と前記通紙領域との間に所定の寸法の隙間を形成するように、前記分離板と前記一対の当たり部材とを支持する支持部材と、
前記一対の当たり部材の先端部が前記定着部材に押圧される方向に前記支持部材を付勢する付勢部材と、を有し、
前記支持部材には、前記通紙領域の両端部に、前記分離板の先端縁を中心とした円の円周方向に沿う略扇型状の長孔がそれぞれ形成されており、
前記支持部材が支持されるハウジングには、前記長孔の円周方向の長さ及び径方向の長さより短く形成されて前記長孔のそれぞれに遊嵌される支点ピンが立設されており、
前記支持部材は、前記一対の当たり部材が前記定着部材に対して接離する方向に回動可能且つ前記分離板の先端縁を中心とした円の円周方向に移動可能に支持され、前記長孔の外縁に前記支点ピンが係止されながら移動することを特徴とする定着装置。 A fixing member that is heated by a heat source, a pressure member that is pressed against the fixing member to form a fixing nip with the fixing member, and a sheet that has passed through the fixing nip is separated from the surface of the fixing member. A fixing device comprising a separation mechanism,
The separation mechanism is
A separation plate having a leading edge facing the sheet passing area of the paper in the fixing member;
A pair of abutting members each having a tip abutting against a non-sheet passing region at both ends of the sheet passing region in the fixing member;
In a state where the pair of contact members are in contact with the non-sheet passing region, a gap having a predetermined size is formed between the leading edge of the separating plate and the sheet passing region. A support member that supports the pair of contact members;
A biasing member that biases the support member in a direction in which tip ends of the pair of contact members are pressed against the fixing member;
The support member is formed with substantially fan-shaped long holes along the circumferential direction of a circle centered on the leading edge of the separation plate at both ends of the sheet passing region,
The housing that supports the support member is provided with fulcrum pins that are formed shorter than the circumferential length and radial length of the long holes and are loosely fitted into the long holes, respectively.
The support member is movably supported in a circumferential direction of a circle the pair per member is centered on the leading edge of the rotatable and the separation plate toward or away from to the fixing member, the length the fixing device wherein the fulcrum pin to the outer edge of the hole, characterized that you move while locked.
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