(57)【要約】【課題】  定着用回転体の寿命低下を抑える。【解決手段】  定着ローラに当接する当接部材に加えられる圧力の強さに応じて、ローラに当接する当接面積を増やし、ローラに集中的にかかる圧力を分散させる。【選択図】  図４
2006044835.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
2つの回転体からなる搬送ニップによってシートを挟持搬送するシート搬送手段と、前記回転体の少なくとも一方に当接する当接部材と、前記当接部材を前記回転体に当接させる弾性部材とを有するシート搬送装置において、
前記当接部材は前記弾性部材により所定の当接圧で前記回転体に当接するように配され、前記当接部材に所定の当接圧以上の圧力が加えられた時に、その圧力の強さが増すにつれて、当接部の当接面積が増えることを特徴とするシート搬送装置。
【請求項２】
前記所定の当接圧で前記回転体に当接する第１の当接部と、前記所定の当接圧以上の圧力が加えられた時に前記回転体に当接する、前記第１の当接部とは異なる別の当接部とを有することを特徴とする請求項１に記載のシート搬送装置。
【請求項３】
前記当接部が複数あることを特徴とする請求項１から請求項２に記載のシート搬送装置。
【請求項４】
前記シート搬送手段がシート上に形成された未定着トナー像を過熱及び加圧することで定着せしめる定着ローラと加圧ローラとからなる回転体対であることを特徴とする請求項１から請求項３に記載のシート搬送装置。
【請求項５】
前記シート搬送手段がシート上にトナー像を転写する感光体ドラムと転写手段とからなる回転体対であることを特徴とする請求項１から請求項３に記載のシート搬送装置。
【請求項６】
前記当接部材がシートを前記回転体から分離せしめるシート分離部材であることを特徴とする請求項１から請求項５に記載のシート搬送装置。
【請求項７】
前記当接部材が前記回転体の表面に付着した異物を除去する異物除去部材であることを特徴とする請求項１から請求項５に記載のシート搬送装置。
【請求項８】
前記当接部材が前記回転体の表面の帯電を除去する除電部材であることを特徴とする請求項１から請求項５に記載のシート搬送装置。
【請求項９】
請求項１から請求項８のいずれか１項に記載のシート搬送装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子写真方式や静電記録方式などによって画像形成を行なう複写機、プリンター、ファクシミリなどのシート搬送装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
図１６は、代表例としての従来のレーザービームプリンターの断面図が示される。また、図１７は従来の定着装置の断面図を示している。このレーザービームプリンターの全体的構成及び機能と、シート搬送装置の一つである定着装置について説明する。
【０００３】
図１６において、レーザービームプリンターの装置本体下部には、シート19を積載収納する給紙カセット20が装着されている。尚、給紙カセット20は、レーザービームプリンターの本体に対して着脱可能に構成されている。21は給紙ローラであり、前記給紙カセット20に積載されているシート19を最上側より1枚づつ給送する。22はガイド部材であり、前記給紙ローラ21によって給送されたシート19をガイドするものである。シート19は、駆動搬送ローラであるレジ前ローラ23と従動コロであるレジ前コロ24とからなる搬送ローラ対23・24によって、レジスト上ローラ1とレジスト下ローラ2とからなるレジストローラ対1・2へと搬送される。レジストローラ対１・２で斜行を補正されて、所定のタイミングでレジストローラ対１・２は回転動作をスタートさせて、シート19を画像形成手段に搬送する。
【０００４】
26はプロセスカートリッジで、装置本体に対して着脱自在に装備されている。このプロセスカートリッジ26の内部には感光体ドラム27とその周囲に一次帯電器38、現像器39などの画像形成手段が装備されている。28は画像情報に応じてレーザー光を走査するレーザースキャナーであり、感光体ドラム27に対して書き込み(潜像形成)を行なう。29は転写ローラであり、感光体ドラム27と圧接しており、シート19が感光体ドラム27と転写ローラ29との間を通過する際に感光体ドラム27よりトナー像を転写される。
【０００５】
30は搬送ガイドであり、画像転写後のシート19を定着装置46に導くものである。定着装置46はシート19に転写されたトナー像を定着させるもので、定着ローラ31と加圧ローラ32と、定着排紙上ローラ33、定着排紙下ローラ34等を装備している。シート19は搬送ローラ対35により排紙ローラ対36へと送られ、画像定着後のシート19の画像形成面を下にして装置外に排出する。37は排紙トレイであり、装置本体の上面に形成されており、画像定着後に装置外に排出されたシート19を積載保持する。
【０００６】
次に定着装置46について図１７を参照して詳しく説明する。感光体ドラム27と転写ローラ29とからなる回転体対でトナー像を転写されたシート19は、搬送ガイド30を通過して定着装置46へと案内される。定着装置46は転写材搬入側に入口ガイド40を設けている。入口ガイド40から案内されたシート19は、定着ローラ31と加圧ローラ32との間に形成される定着ニップで挟持搬送されて、定着ローラ31内に設けた加熱体（ハロゲンヒータ）41による加熱と前記定着ニップでの加圧により、未定着トナー像をシート19上に永久固着画像として溶融定着する。トナー像が定着されたシート19は、バネ42により定着ローラ31表面に所定の押圧力で当接する分離爪43で定着ローラ31から分離され、定着排紙上ローラ33と定着排紙下ローラ34とからなる定着排紙ローラ対33・34を通過して分離上ガイド44、分離下ガイド45を介して定着装置46の外に排出される。
【特許文献１】特開２０００−４７５１５号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかし、上記従来の構成では以下に述べるような問題があった。
【０００８】
加熱及び加圧して未定着トナー像をシート上に定着せしめる定着装置では、シートが定着ローラもしくは加圧ローラ（以下、［発明が解決しようとする課題］では総じて定着ローラと称する）に巻きついてジャムを引き起こしてしまうことがある。シート上に転写されたトナー像は、定着装置によって加熱されたトナーが融解し、加圧することでシート上に定着せしめられる。しかし、融解したトナーには粘性があり、定着ローラ対でシートを加熱および加圧しながら狭持搬送する際に、シートを定着ローラに貼りつける糊のような役割をしてしまう。シートが定着ローラに貼りつくと、そのまま定着ローラに巻きついてしまいジャムを発生させる。ベタ画像の様に印字率が高ければ高いほど、糊の役割を果たすトナーがシート上にたくさん転写されていることになり、シートの定着ローラへの張りつき力は強いものとなる。この結果、印字率の低いプリントよりも分離が困難となってジャムの発生する確率が高くなる。
【０００９】
この様なシートの定着ローラへの巻きつきを防止する為に、定着装置には一般的にシート分離部材が備えられている場合が多い。シート分離構成はシート分離部材が常時ローラに当接しているものや離間機構を備えたものなど様々あるが、シートの種類や貼りつき強度に影響されることなく、確実に定着ローラからシートを分離させる為に、シート分離部材のローラ当接部は非常に鋭利に加工されている。
【００１０】
その為にシート分離部材に過剰なストレスが加わると、鋭利な当接部が定着ローラに刺さってしまったり打痕を生じさせてしまう。特にジャムが発生して定着装置内でシートが蛇腹に折れたり、ユーザーが不自然なジャム処理操作を行なった時等に、シート分離部材に対して予測しない過剰なストレスが加えられて、定着ローラに打痕が生じてしまう可能性が高い。
【００１１】
近年はレーザービームプリンターの高画質化やカラー化が進み、単純な文章だけではなく写真画像やグラフィックなどの印字率の高いプリントを行なう機会が急増している。また、プリントをするメディアもユーザーの多様な用途に応じて、薄紙・厚紙をはじめ、OHTシートや封筒、葉書、光沢紙など様々なものを品質保証紙としてレーザービームプリンターは対応しなければならなくなりつつある。薄紙は紙の腰が弱い為に、高印字率のプリントの場合は定着ローラに巻きつきやすく分離するのが困難で、一方厚紙は紙の腰が強い為に、ジャムした時にシート分離部材へと加えるストレスが非常に大きく、定着ローラに打痕を発生させやすい。
【００１２】
すなわち、レーザービームプリンターは高画質化、高速化、高耐久性、などの様々なハイスペックな仕様をユーザーから要求されているなか、過酷な使用状況においても充分耐えうるものでなければならない。定着ローラ表面に打痕が発生するとプリント画像に乱れが生じる。まして、600dpiや1200dpiといった高画質のプリントほど顕著に画像への影響が現れる。
【００１３】
そこで本発明は、上記従来の問題を解決する為に、過剰なストレスがシート分離部材に加わった時に定着ローラに打痕を生じさせない為に、第2・第3の当接部を設けて定着ローラに加わるストレスを分散させて定着ローラに打痕が発生することを減少させるシート分離部材を備えたことを特徴とする定着装置を提供することを目的とする。
【００１４】
また、定着装置に限らず上記のような問題を抱え、シートを狭持搬送して当接部材を備えたシート搬送装置全般を含む。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
上記目的を達成する為に、本発明に係るシート搬送装置は、2つの回転体からなる搬送ニップによってシートを挟持搬送するシート搬送手段と、前記回転体の少なくとも一方に当接する当接部材と、前記当接部材を前記回転体に当接させる弾性部材とを有するシート搬送装置において、前記当接部材は前記弾性部材により所定の当接圧で前記回転体に当接するように配され、前記当接部材に所定の当接圧以上の圧力が加えられた時に、その圧力の強さが増すにつれて、当接部の当接面積が増えることを特徴とする。
【００１６】
また、前記所定の当接圧で前記回転体に当接する第1の当接部と、前記所定の当接圧以上の圧力が加えられた時に前記回転体に当接する、前記第１の当接部とは異なる別の当接部とを有することを特徴とする。
【００１７】
また、前記当接部が複数あることを特徴とする。
【００１８】
また、前記シート搬送手段がシート上に形成された未定着トナー像を過熱及び加圧することで定着せしめる定着ローラと加圧ローラとからなる回転体対であることを特徴とする。
【００１９】
また、前記シート搬送手段がシート上にトナー像を転写する感光体ドラムと転写手段とからなる回転体対であることを特徴とする。
【００２０】
また、前記当接部材がシートを前記回転体から分離せしめるシート分離部材であることを特徴とする。
【００２１】
また、前記当接部材が前記回転体の表面に付着した異物を除去する異物除去部材であることを特徴とする。
【００２２】
また、前記当接部材が前記回転体の表面の帯電を除去する除電部材であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２３】
以上説明したように本発明によれば、当接部材に加えられる圧力の強さに応じて、ローラに当接する当接面積を増やし、ローラに集中的にかかる圧力を分散させることができる。圧力を分散させることで、当接部材がローラに打痕をつけてしまうことや、最悪ローラに当接部材が刺さってしまう可能性を大幅に軽減・解消できる。
【００２４】
しかも、当接部材の簡単な形状の工夫だけでローラを保護できるので、特別なコストアップや他の部品の形状や配置の変更などの構成を盛り込む為にスペースを考慮する等といったことも関係がない。
【００２５】
ローラに変形が生じると画像に大きな悪影響を及ぼすが、ローラの変形を大幅に軽減・解消できるので常時安定した高画像を提供できる。
また、突発的なローラへの打撃でローラに変形が生じて定着装置を交換しなければならないといった事態も防げる為、定着装置を寿命に到達するまで十分な機能を果たさせることができる。
【００２６】
また、具体的な例として定着装置を用いて説明をしたが、定着装置に限らず当接部材を有する回転体を備えたシート搬送装置全般において上に記した効果を得ることがきる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
以下に図面を参照して、この発明の好適な実施形態を例示的に詳しく説明する。但し、この実施形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状それらの相対配置などは、発明が適用される装置の構成や各種条件により適宜変更されるべきものであり、この発明の範囲を以下の実施形態に限定する趣旨のものではない。
【００２８】
又、以下の図面において、前述の従来技術の説明で用いた図面に記載された部材、及び既述の図面に記載された部材と同様の部材には同じ番号を付す。
【００２９】
以下に記す実施例は、本発明に係るシート搬送装置の代表的な構成を有する定着装置を用いて詳細に説明をする。
【実施例１】
【００３０】
まず、本発明に係る定着装置の第1実施形態について詳細に説明する。図１は本発明の第1実施形態に係る定着装置の断面図である。
【００３１】
図１において、46は定着装置である。定着装置46にはシート搬送手段、シート分離手段、画像定着手段などの様々な部品が備えられている。定着ローラ31と加圧ローラ32の内部には加熱体であるハロゲンヒーター41が、定着ローラ31には2本、加圧ローラ32には1本組み込まれていて、定着ローラ対31・32を温調している。50は加圧ローラ32を回転可能に支持している加圧ローラステイで、51は加圧ローラステイを回動可能に支持する加圧ローラステイ支持軸である。加圧ローラステイ50は係合部50aで加圧ローラステイ支持軸51に回動可能に係合されている。55は圧縮バネである加圧バネで、56は加圧バネ台である。加圧バネ55は加圧バネ台56に係止され、加圧ローラステイ50の加圧部50bを上方へと押し圧している。加圧バネ55が加圧ローラステイ50を上方へと押し圧することで、加圧ローラステイ50に支持されている加圧ローラ32も上方へと押し上げられて、定着ローラ31へと押し付けられることで定着ローラ対31・32ならびに定着ニップが形成される。
【００３２】
図示しない感光体ドラムと転写ローラによってトナー像を転写されたシート19は入り口ガイド40に案内されて、定着ローラ対31・32へと導かれる。シート19上に転写されたトナー像は、定着ニップを通過する際に加熱および加圧されて、シート19上に定着せしめられる。その後シート19は定着排紙ローラ対33・34を抜けて、分離上ガイド44と分離下ガイド45に案内され、定着装置46外へと送り出されて次工程へと搬送される。
【００３３】
54は圧解除レバーで、57は圧解除レバーの回転支持軸である。圧解除レバー54は回転支持軸57に回動可能に組みつけられており、加圧ローラ32の加圧力を切り替える為の切り替えレバーの役割を果たす。封筒や葉書、OHTシートなどのメディアにプリントする場合、加圧力が強すぎると定着ニップで加熱および加圧されたメディアに“しわ”が生じてしまったり、メディアが激しく丸まってしまうなどの問題が生じることがある。OHTシートの場合、ユーザーのPC上でのスループットの設定変更や、プリンターの検知手段によってOHTシートプリント時のスループットを落とさせるケースが主流であるが、厚みがあり、しわが生じやすい封筒や葉書の場合、ユーザーが圧解除レバーを操作して定着ニップにおける加圧力を弱くしてプリントすることが一般的である。ユーザーが取っ手部54aを上方へと持ち上げると、回転支持軸57を回転中心として、圧解除部54bが下方へと押し下げられる。圧解除部54bが加圧部50bを加圧バネ55の加圧力に抗して押し下げると、定着ローラ31と加圧ローラ32との軸間が広がり定着ニップにおける加圧力が軽減される。圧解除レバー54は図示しないロック機構によって、圧を解除した位置でロックされる。また、普通紙・薄紙などのプリントをする際には、取っ手部54aを押し下げることで所定の加圧力に戻すことができる。
【００３４】
次に本発明の第1実施形態に係る定着装置のシート分離機構について詳細に説明をする。図２は本発明の第1実施形態に係る定着装置のシート分離機構の詳細図で、図３は本発明に係る定着装置のシート分離機構の側面図である。
【００３５】
図２、図３において、43はシート分離部材である分離爪で、分離爪43には定着ローラ31に当接している当接部43aと、軸部43bと引っ掛け部43cと背面43dとがある。42は分離爪バネで52は引っ掛け部材である。分離爪バネ42の一端は引っ掛け部材52に引っ掛けられ、もう一端は分離爪43の引っ掛け部43cに引っ掛けられており、当接部43aを所定の当接圧にて定着ローラ31へと当接させている。59は分離爪ステイで、分離爪ステイ59には曲げ起こし59aがあり、曲げ起こし59aには係止部59bとスロープ59cとが設けられている。分離爪43は軸部43bが係止部59bに座らされることで、軸部43bを中心に回動可能に分離爪ステイ59に係止され定着ローラ31に当接している。
【００３６】
定着ニップで加圧、加熱されて画像を定着されたシート19が、先に説明したように定着ローラ31に巻きつくケースが多々ある。定着ローラ31に巻きついたシート19は先端が当接部43aに突き当たる際に、定着ローラ31から剥ぎ取られる。定着ローラ31から分離されたシート19は、背面53bに沿って下流へと搬送される。
【００３７】
次に本発明の第1実施形態に係る定着装置のシート分離部材の当接について詳細に説明する。図４は本発明の第1実施形態に係るシート定着装置のシート分離部材の当接図で、図５は本発明の第1実施形態に係る定着装置のシート分離部材の当接拡大図である。
【００３８】
図４、図５において、当接部43aは常時所定の当接圧で定着ローラ31に当接しており、両端部は曲面を設けた端面形状にしてある。43eは第2当接部であり、当接部43aの両端の一段下がった箇所に設けられており、これも端部は曲面を設けた端面形状にされている。
【００３９】
次に本発明の第1実施形態に係る定着装置内でジャムが発生した時の様子を詳細に説明する。ここでは定着装置46内で蛇腹ジャムが生じたケースについて説明する。図６は本発明の第1実施形態に係る定着装置のジャム発生時の断面図である。図７は本発明の第1実施形態に係る定着装置のジャム発生時の断面図である。
【００４０】
図６、図７において、定着ローラ対31・32を抜けたシート19が定着排紙ローラ対33・34につまずき下流側へと搬送されず、なおも定着ローラ対31・32によってシート19が搬送され続けると、定着ローラ対31・32と定着排紙ローラ対33・34との間のスペースで、蛇腹ジャムが発生してしまう。蛇腹ジャムが発生すると、シート19が分離爪43を図７中の上方向や定着ローラ方向（いずれも図７中矢印方向）へと押し圧する力が発生する。それらの力が加わると、分離爪43は分離爪バネ42の加圧力に抗して、スロープ59cに沿って上方へと退避する。
【００４１】
最後に本発明の第1の実施形態に係る定着装置の分離爪の当接圧増加構成について詳細に説明をする。図８は本発明の第1実施形態に係る定着装置のジャム発生時のシート分離部材の当接図で、図９は本発明の第1実施形態に係る定着装置のジャム発生時のシート分離部材の当接拡大図である。
【００４２】
図８、図９において、分離爪バネ42によって分離爪43に加えられている所定の当接圧以上の圧力が分離爪43に加わると、当接部43aは定着ローラ31に食い込んでいく。そして、その圧力が強くなれば強くなるほど、当接部43aは定着ローラ31に深く食い込み打痕を生じさせる。検討で積み重ねたデータをもとに、定着ローラ31に分離爪43が食い込むと打痕が生じる可能性があると推測されるある一定の当接圧になる前に、第2当接部43eが定着ローラ31に当接する。第2当接部材43eが定着ローラ31に当接すると、当接部43aから定着ローラ31に集中して加えられていた荷重を分散させる。
【００４３】
実施例1では本発明に係るシート搬送装置の代表的な構成要件を含む定着装置を用いて詳細な説明を行なったが、定着装置に限らず感光体ドラムに当接するクリーニングブレードや、転写ローラに当接する除電部材、さらには各々のローラに当接するマイラーシートや従動コロも適合する。
【実施例２】
【００４４】
次に本発明に係る定着装置の第2実施形態について詳細に説明する。図１０は本発明の第2実施形態に係る定着装置のシート分離部材の当接図で、図１１は本発明の第2実施形態に係る定着装置のシート分離部材の当接拡大図である。
【００４５】
図１０、図１１において、分離爪43には当接部43aと当接部43aの一段下がった箇所に第2当接部43eが設けられており、更に第2当接部43eよりも一段下がった箇所に第3当接部43fを設けている。そして、各々の当接部の端部は端面処理がなされている。分離爪43は図示しないバネ部材によって、所定の当接圧で定着ローラ31に当接部43aを当接させている。通常動作時や通常スタンバイ時等では当接部43aだけが定着ローラ31に当接させれている。
【００４６】
図１２は本発明の第2実施形態に係る定着装置のシート分離部材の第2当接部の当接図で、図１３は本発明の第2実施形態に係る定着装置のシート分離部材の第2当接部の当接拡大図で、図１４は本発明の第2実施形態に係る定着装置のシート分離部材の第3当接部の当接図で、図１５は本発明の第2実施形態に係る定着装置のシート分離部材の第3当接部の当接拡大図である。
【００４７】
図１２、図１３、図１４、図１５において、分離爪43には所定の当接圧以外に様々なストレスが加わる可能性がある。それらストレスの強さに応じて定着ローラ31の当接部、すなわち当接面積が増える。ジャムの発生やユーザーの操作、不測の事態によって所定の当接圧以上のものが分離爪43に加えられると、当接部43aが定着ローラ31へと食い込み、第2当接部43eが定着ローラ31に当接して当接面積を増やす。更に、多大な圧力が分離爪43に加えられると当接部43aが定着ローラ31へとより食い込み、第2当接部43eも定着ローラ31へと食い込む。そして、第3当接部43fが定着ローラ31に当接する。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】本発明の第１実施形態に係る定着装置の断面図。
【図２】本発明の第１実施形態に係る定着装置のシート分離機構の詳細図。
【図３】本発明の第１実施形態に係る定着装置のシート分離機構の側面図。
【図４】本発明の第１実施形態に係る定着装置のシート分離部材の当接図。
【図５】本発明の第１実施形態に係る定着装置のシート分離部材の当接拡大図。
【図６】本発明の第１実施形態に係る定着装置のジャム発生時の断面図。
【図７】本発明の第１実施形態に係る定着装置のジャム発生時のシート分離機構の側面図。
【図８】本発明の第１実施形態に係る定着装置のジャム発生時のシート分離部材の当接図。
【図９】本発明の第１実施形態に係る定着装置のジャム発生時のシート分離部材の当接拡大図。
【図１０】本発明の第２実施形態に係る定着装置のシート分離部材の当接図。
【図１１】本発明の第２実施形態に係る定着装置のシート分離部材の当接拡大図。
【図１２】本発明の第２実施形態に係る定着装置のシート分離部材の第２当接部の当接図。
【図１３】本発明の第２実施形態に係る定着装置のシート分離部材の第２当接部の当接拡大図。
【図１４】本発明の第２実施形態に係る定着装置のシート分離部材の第３当接部の当接図。
【図１５】本発明の第２実施形態に係る定着装置のシート分離部材の第３当接部の当接拡大図。
【図１６】代表例としての従来のレーザービームプリンターの断面図。
【図１７】従来の定着装置の断面図。
【符号の説明】
【００４９】
19  シート
31  定着ローラ
32  加圧ローラ
42  加圧バネ
43  分離爪
43a  当接部
43b  軸部
43c  引っ掛け部
43d  背面
43e  第2当接部
43f  第3当接部
59  分離爪ステイ
59a  曲げ起こし
59b  係止部
59c  スロープ
【図１】
2006044835.tif 000003
【図２】
2006044835.tif 000004
【図３】
2006044835.tif 000005
【図４】
2006044835.tif 000006
【図５】
2006044835.tif 000007
【図６】
2006044835.tif 000008
【図７】
2006044835.tif 000009
【図８】
2006044835.tif 000010
【図９】
2006044835.tif 000011
【図１０】
2006044835.tif 000012
【図１１】
2006044835.tif 000013
【図１２】
2006044835.tif 000014
【図１３】
2006044835.tif 000015
【図１４】
2006044835.tif 000016
【図１５】
2006044835.tif 000017
【図１６】
2006044835.tif 000018
【図１７】
2006044835.tif 000019