(57)【要約】【課題】ローラあるいはベルトと分離爪先端とのギャップを経時でも高精度に維持することができる定着装置の記録材分離装置を提供する。【解決手段】ローラ２から記録材２を分離するための分離爪４は、回転支点４ａを中心にスプリング６により可動する。分離爪４の先端４ｂがローラ２に接触しようとするが、コロ３により規制されて、分離爪４の先端４ｂとローラ２との間には常に一定のギャップＧが設けられる。コロ３をローラ２に摺接させているため、ローラ２が熱膨張して外径が増加しても、分離爪４は回転支点４ａを中心に押し上げられ、分離爪４の先端４ｂの位置も動き、ギャップＧは常に精度良く維持される。コロ３の表面にオフセットトナーが堆積しないよう、クリーニングローラ３１を設け、コロ３の表面に堆積したトナーをクリーニングし、ギャップＧが広がって分離性能が低下するのを防ぐ。【選択図】図１
2011191450.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
未定着トナーを記録材上に永久定着させるために、記録材およびトナーに熱と圧力を与えるニップ部を有し、該ニップ通過後に記録材を定着ローラあるいは定着ベルトあるいは加圧ローラから分離させるための分離手段を有する定着装置において、
前記分離爪には、ローラもしくはベルトへ当接することで分離爪先端と該ローラもしくは該ベルトとの間にギャップを設けるコロを有し、
該コロに摺接させたクリーニング機構を有することを特徴とする定着装置の記録材分離装置。
【請求項２】
請求項１に記載の定着装置の記録材分離装置において、
前記コロに摺接する他のコロの一部分を前記記録材と接する前記分離爪の通紙側表面よりも突出させたことを特徴とする定着装置の記録材分離装置。
【請求項３】
請求項１に記載の定着装置の記録材分離装置において、
前記コロに接して回転する拍車の一部分を前記記録材と接する前記分離爪の通紙側表面よりも突出させたことを特徴とする定着装置の記録材分離装置。
【請求項４】
請求項３に記載の定着装置の記録材分離装置において、
前記拍車の軸が前記コロに摺接して前記拍車を駆動連結することを特徴とする定着装置の記録材分離装置。
【請求項５】
請求項１から４のいずれかに記載の定着装置の記録材分離装置において、
前記コロにクリーニングローラを摺接させたことを特徴とする定着装置の記録材分離装置。
【請求項６】
請求項１から４のいずれかに記載の定着装置の記録材分離装置において、
前記コロにクリーニングブレードを摺接させたことを特徴とする定着装置の記録材分離装置。
【請求項７】
請求項１から６のいずれかの定着装置の記録材分離装置を有する定着装置。
【請求項８】
請求項７の定着装置を有する画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複写機、プリンタ等の画像形成装置などに備えられた定着装置の記録材分離装置と、これを用いた定着装置、及び画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
複写機、プリンタ等の画像形成装置などに備えられた給紙装置、特にトレイに複数枚積載されている最上位の用紙を吸引ベルトによって吸着して画像形成部に給紙する給紙装置においては、最上位の用紙を分離する手段、装置を備えるのが一般的である。
【０００３】
そのような分離手段、装置のうちで、分離爪を用い、コロを分離爪の先端ギャップ出しのために設けた技術が知られている。この技術では、コロが定着ベルトまたはローラと接触しているために、オフセットトナーが定着ベルトまたはローラ上に発生した際に、トナーがコロ表面に付着する可能性がある。そして、コロにトナーが付着してしまった場合、さらに具体的には、分離爪ギャップを決定付けるコロの表面に経時でトナーが堆積した場合には、コロの外径が増加して分離爪先端ギャップが広がってしまい、一定のギャップを維持できなくなる、という可能性がある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
そして、分離爪ギャップが広くなってしまうことで分離性能が低下するので、複写機、プリンタ等の画像形成装置などに備えられる給紙装置においては、これを回避しなければならないことはもちろんである。
【０００５】
本発明は、この点にかんがみてなしたもので、ローラあるいはベルトに摺接したコロを有することで、ローラあるいはベルトの熱膨張に追従して分離爪先端とのギャップを経時でも高精度に維持することができるようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の定着装置の記録材分離装置のうち請求項１に係るものは、未定着トナーを記録材上に永久定着させるために、記録材およびトナーに熱と圧力を与えるニップ部を有し、該ニップ通過後に記録材を定着ローラあるいは定着ベルトあるいは加圧ローラから分離させるための分離手段を有する定着装置において、前記分離爪には、ローラもしくはベルトへ当接することで分離爪先端と該ローラもしくは該ベルトとの間にギャップを設けるコロを有し、該コロに摺接させたクリーニング機構を有することを特徴とする。
【０００７】
同請求項２に係るものは、請求項１に記載の定着装置の記録材分離装置において、前記コロに摺接する他のコロの一部分を前記記録材と接する前記分離爪の通紙側表面よりも突出させたことを特徴とする。
【０００８】
同請求項３に係るものは、請求項１に記載の定着装置の記録材分離装置において、前記コロに接して回転する拍車の一部分を前記記録材と接する前記分離爪の通紙側表面よりも突出させたことを特徴とする。
【０００９】
同請求項４に係るものは、請求項３に記載の定着装置の記録材分離装置において、前記拍車の軸が前記コロに摺接して前記拍車を駆動連結することを特徴とする。
【００１０】
同請求項５に係るものは、請求項１から４のいずれかに記載の定着装置の記録材分離装置において、前記コロにクリーニングローラを摺接させたことを特徴とする。
【００１１】
同請求項６に係るものは、請求項１から４のいずれかに記載の定着装置の記録材分離装置において、前記コロにクリーニングブレードを摺接させたことを特徴とする。
【００１２】
同請求項７に係る定着装置は、請求項１から６のいずれかの定着装置の記録材分離装置を有することを特徴とする。
【００１３】
同請求項８に係る画像形成装置は、請求項７の定着装置を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、コロにクリーニング機構が備わっているため、経時でコロ表面にトナーが堆積することによりコロ外径が増大して分離爪の先端ギャップが広くなることで分離性能が低下することを防ぐことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の実施例１を示す要部拡大図
【図２】本発明の実施例２を示す要部拡大図
【図３】本発明の実施例３を示す要部拡大図
【図４】本発明の実施例４を示す要部拡大図
【図５】本発明の実施例４を示す要部斜視図
【図６】実施例４でのコロと拍車の関係を示す正面図
【図７】実施例４でのコロと拍車の他の関係を示す正面図
【図８】実施例４でのコロと拍車のさらに他の関係を示す正面図
【図９】本発明の実施例５を示す要部斜視図
【図１０】本発明に係る定着装置を採用し得る画像形成装置の一例であるタンデム型カラー複写機の全体構成を示す図
【図１１】図１０の装置で採用可能なベルト定着方式の定着装置概略図
【図１２】同じくローラ定着方式の定着装置概略図
【図１３】同じくベルト加圧方式の定着装置概略図
【図１４】同じくツインベルト方式の定着装置概略図
【発明を実施するための形態】
【００１６】
本発明の定着装置は、ローラあるいはベルトに摺接したコロを有する。このコロは、ローラあるいはベルトの熱膨張に追従し、分離爪先端とのギャップを経時でも高精度に維持する。
【実施例】
【００１７】
図１０は、本発明に係る定着装置を採用し得る画像形成装置の一例であるタンデム型カラー複写機の全体構成を示す図である。この画像形成装置の内部構成の概要及び動作について説明する。
【００１８】
図１０において、１０１は画像形成装置本体、１０２は入力画像情報に基づいたレーザ光を発する書込み部、１０３は原稿Ｄを原稿読込部１０４に搬送する原稿搬送部、１０４は原稿Ｄの画像情報を読み込む原稿読込部、７は転写紙等の記録材Ｐが収容される給紙部、９は記録材Ｐの搬送タイミングを調整するレジストローラ、１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１ＢＫは各色（イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック）のトナー像が形成される感光体ドラム、１２は各感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１ＢＫ上を帯電する帯電部、１３は各感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１ＢＫ上に形成される静電潜像を現像する現像部、１４は各感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１ＢＫ上に形成されたトナー像を記録材Ｐ上に重ねて転写する転写バイアスローラ（１次転写バイアスローラ）、１５は各感光体ドラム１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１ＢＫ上の未転写トナーを回収するクリーニング部を示す。また、図中１６は中間転写ベルト１７を清掃する中間転写ベルトクリーニング部、１７は複数色のトナー像が重ねて転写される中間転写ベルト、１８は中間転写ベルト１７上のカラートナー像を記録材Ｐ上に転写するための２次転写バイアスローラ、２０は記録材Ｐ上のトナー像を定着する定着装置を示す。なお、図１１は、図１０の装置で採用可能なベルト定着方式の定着装置概略図、図１２は同じくローラ定着方式の定着装置概略図、図１３は同じくベルト加圧方式の定着装置概略図、そして図１４も同じくツインベルト方式（定着と加圧の両方にベルトを使用）の定着装置概略図であり、図中２０は定着装置、２１は定着ベルト、２２は定着ローラ、２３は加熱ローラ、２４は加圧ローラ、２５はガイド板、２６は加圧ベルト、２７は支持ローラ、３０は分離手段（分離爪）である。これらの要素については以下の実施例の説明において詳細に説明する。但し、説明の都合上、各部の符号が異なっている。なお図中Ｔはトナー、Ｐは記録材、Ｓ１、Ｓ２はサーミスタ、Ｈ１、Ｈ２はヒータ（赤外線ヒータやＩＨヒータ等）である。
【００１９】
＜実施例１＞
既述のように、本発明は、ローラあるいはベルトに摺接したコロを有することで、ローラあるいはベルトの熱膨張に追従し分離爪先端とのギャップを経時でも高精度に維持しようとするものであり、その実施例を図１、図２に示す。
【００２０】
図１において、１、２は定着ローラあるいは定着ベルトである。本発明においてはローラ定着方式、ベルト定着方式ともに適用することができる。また加圧ベルトあるいは加圧ローラ側に本発明の分離手段を適用することもできる。また図１においてはニップを形成する下側のローラあるいはベルト２に分離爪４が近接して設置されているが、この限りではなく、上側のローラあるいはベルト１に分離爪４を設置させても良いし、また上下両方に設置させても良い。ただし、以下では、説明を単純化するために、符号１、２に係るものをローラと称して説明する。なお図中Ｎはローラ１、２のニップ部である。
【００２１】
分離爪４は、回転支点４ａを中心にスプリング６により可動する構成となっている。回転支点４ａを中心として一端にスプリングで荷重をかけるともう一端にある先端４ｂがローラ２に接触しようとする。しかし、コロ３により規制されて、分離爪４の先端４ｂとローラ２との間には常に一定ギャップが設けられている。またコロ３をローラ２に摺接させているため、ローラ２が熱膨張して外径が増加するように変化しても、分離爪４は回転支点４ａを中心に押し上げられ、分離爪４の先端４ｂの位置も動く。このためローラ２の外径変化に対して分離爪４の先端４ｂの位置を追従させることができ、ローラ２の表面とのギャップＧを常に精度良く維持することができる。
【００２２】
また、このコロ３の表面にオフセットトナーが堆積しないよう、クリーニング機構を設けてある。図１ではクリーニングローラ３１がコロ３に摺接している様子を示している。コロ３の表面に堆積したトナーはクリーニングローラ３１へと転移するので、常にコロ３の表面をきれいな状態に保ち得るようになっており、コロ３の外径が維持されるため、その結果として分離爪４の先端４とローラ２表面とのギャップＧは高精度に管理された状態に保たれる。そして、ギャップＧが広くなることで分離性能が低下することを防ぐことが可能となっている。
【００２３】
＜実施例２＞
この実施例は、ローラ１または２に摺接させるコロ３に加え、もう一つコロを設け、これらのコロ３、５の少なくとも一方が従動回転するように構成することで、記録材（図中矢印Ｐで搬送による移動方向としても示してある）との線速差がほとんどなく、スムーズに記録材Ｐを搬送させて分離爪４の通紙側の表面４ｃによる擦れ跡などの異常画像発生を回避するようにしたものである。なお以下では、実施例１と共通する部分には共通する符号を付して、重複する説明は省略する。
【００２４】
本実施例の概略図を図２に示す。図示のように、コロ５の表面は分離爪４の通紙側の表面４ｃよりも記録材Ｐの搬送経路に突出させてある。分離爪４の表面４ｃに記録材Ｐが衝突しながら搬送される場合、分離爪４の表面４ｃにコーティングしたＰＦＡあるいはＰＴＦＥコーティングが経時で磨耗してしまったり、また分離爪４自身も経時で磨耗し、そこにトナーが堆積付着して記録材Ｐに擦れ跡を残すといった不具合が生じることがあったが、本実施例の構成であれば、ローラ２の回転に伴いコロ３も従動回転し、それに伴いコロ５も従動回転する。三者の間にスリップがないときには、記録材Ｐの搬送速度（線速）とコロ５の表面の移動速度が同速になるため、ニップを出た記録材がコロ５と接触しても擦れは起きず異常画像が発生しないので良好な画像品質を得られる。
【００２５】
＜実施例３＞
この実施例は、コロ３に加え、コロ３に接した拍車５１をコロ３の回転に対して従動回転させることで、記録材Ｐとの線速差をほとんどなくし、スムーズに記録材Ｐを搬送させて分離爪４の通紙面側の表面４ｃによる擦れ跡に起因する異常画像を回避するようにしたものである。
【００２６】
本実施例の概略図を図３に示す。拍車５１の一部分が分離爪４の通紙側の表面４ｃよりも突出している。ローラ２の回転にコロ３が従動回転し、それに伴って拍車５１も従動回転する（コロ３と拍車５１の軸５１ａが接している）ので、三者間にスリップがないときには記録材Ｐの搬送速度（線速）と拍車５１表面の速度が同速になるため、ローラ１、２のニップ部Ｎを出た記録材が拍車５１と接触しても擦れは起きず、したがって異常画像を発生させる可能性は非常に小さくなり、良好な画像品質を得られる。すなわち、先の実施例のコロ５よりも拍車５１のほうが記録材Ｐとの接触面積が低減するので、より擦れ跡の発生の可能性が低くなる。
【００２７】
なお図示は省略するが、コロ３と拍車５１の軸５１ａとの間にスリップを生じさせないためには両者間に圧力を掛けていることが望ましく、圧力を掛ける方法としては、どちらかの軸部に圧縮スプリングやトーションスプリング、板バネ等の付勢手段を使用する方法が望ましい。
【００２８】
＜実施例４＞
この実施例は、拍車５１に厚さの薄い拍車を用い、また拍車５１の駆動伝達部５ａをコロ３の駆動伝達部３ａに摺接させて、コロ３と拍車５１とを駆動連結することでコロ３の回転に従動回転させ、コロ３との間での駆動伝達不足によるスリップを生じさせないようにするものである。
【００２９】
本実施例の概略図を図４、図５に示す。分離爪４は、ローラ２に摺接したコロ３及びそのコロ３にその軸部５ａが接した拍車５１を有する（図５参照）。本実施例の構成であれば、ローラ２の回転に伴ってコロ３が従動回転し、そのコロ３に駆動連結された拍車５１がコロ３の回転に伴って従動回転する。上述の構成のためにコロ３と拍車５１の間にスリップがないので、コロ３の周速度と拍車５１の周速度が同速であれば、ローラ２とコロ３との間にスリップが生じないときには、ニップ部Ｎを出た記録材Ｐが拍車５１と接触しても擦れは起きず、異常画像が非常に発生しにくくなるので、良好な画像品質を得られる。
【００３０】
この実施例でもコロ３の駆動伝達部３ａと拍車５１の駆動伝達部５ａとの間にスリップを生じさせないためには両者間に圧力を掛けることが望ましい。また圧力を掛けだけでなく、コロ３の駆動伝達部３ａと拍車５１の駆動伝達部５ａには駆動伝達効率を高めるためにスリップしにくい材質を用いることが望ましい。材質例としてはゴム材が挙げられる。
【００３１】
また図５により、拍車５１が厚さの薄い拍車であることがわかる。また拍車５１の駆動伝達部５ａがコロ３の駆動伝達部３ａと接している様子がわかる。これらコロ３の駆動伝達部３ａと拍車５１の駆動伝達部５ａにそれぞれギヤを用いて駆動連結することでコロ３と拍車５１の回転に対してスリップによる回転差が生じなくなるようにすることができる。すなわち、図５ではコロ３の駆動伝達部３ａと拍車５１の駆動伝達部５ａを円筒形状で記載してあるが、コロ３の駆動伝達部３ａと拍車５１の駆動伝達部５ａに平歯車あるいはハスバ歯車を用いる構成が可能である。ギヤの材質としては耐熱性及び耐磨耗性のある樹脂が望ましく、ＰＰＳ、ＰＡＩ、ＰＥＥＫ、ＰＡ、ＰＢＴ等が例として挙げられる。また、焼結材を使用してもよい。
【００３２】
なお、ローラ２に摺接しているコロ３は、ローラ２の回転に対して従動回転する。なお、拍車５１と駆動伝達部５ａとは独立して回転するものではなく、一体で回転する。また、コロ３と駆動伝達部３ａも独立して回転するものではなく、一体で回転する。一体で回転させる手段としては、駆動伝達部５ａ及び拍車５１がその軸５１ａへ、ともに圧入されている方法・溶接されている方法が挙げられる。図中３ｂはコロ３の軸を示す。
【００３３】
また本実施例においては、図６に示すように、剛性確保のために軸５１ａ付近は拍車５１を厚くし、記録材Ｐと接触する先端部のみを鋭利な形状にする構成も挙げられる。この場合、記録材Ｐと接触する部分の面積低減が図れるため、拍車５１の先端や分離爪４の表面４ｃにトナーが付着しにくく、良好な搬送性と良好な画像品質を維持できる。
【００３４】
また、図６〜図８に示すように、コロ３と拍車５１それぞれの個数は１対１である構成だけにとどまらず、図７に示すように複数個同士の組み合わせを有する構成でもよいし、図８に示すようにコロ３あるいは拍車５１のどちらかが単数で他方が複数となる構成でもよい。
【００３５】
＜実施例５＞
図１〜図４に示した実施例でクリーニング装置を用いることを説明したが、ローラによるクリーニング機構により、ローラ２と直接接触するコロ３の表面を傷つけないようにするだけでなく、コロ３にトナーが固着しても掻き取ることができて良好なクリーニングを可能とすることが必要なことを説明したが、本実施例は、図９に示すように、コロ３に付着したトナーをクリーニングする機構としてブレード３２を用いている。この実施例では、ブレード３２は分離爪４に固定され、その先端がコロ３に当接している。このブレード３２は板状の例えばＳＵＳ材をしならせてコロ３へ当接させてもよいし、耐熱性のある薄い樹脂シート等を使用しても良い。
【００３６】
これらをコロ３へ当接させるには、図９に示すように、ブレード３２の材質の弾性変形を利用してしならせる方法のほかに、圧縮または引張スプリングやトーションスプリングを使用して押し当てる方法も挙げられる。ブレード３２はコロ３の軸の長手方向に複数設けてもよい。またクリーニング機能を高めるためには、ブレード３２の先端を鋭利にすることも良い。このようなブレード３２によるクリーニング機構により、コロ３の表面に付着したトナーを掻き取れば、コロ３の表面にトナーがこびりつくことがなく、常に良好なクリーニング性能を維持できる。
【００３７】
上述したように、ローラ２からの記録材Ｐの高い分離性能を持ち、かつ分離爪４による擦れ跡が記録材Ｐ上の画像に発生しない高品質な分離手段を定着装置に設けることで、画像形成装置としてはより高い品質を得られる。上述したように、分離手段を構成する分離爪４の先端４ｂとローラ２との間にギャップＧを設けて非接触の構成としているため、鋭利な分離爪４の先端がローラあるいはベルト）の表面を傷つけることがなく、経時でもローラあるいはベルトの表面が磨耗しない。そのため、ローラあるいはベルトの表面の磨耗跡が記録材上の画像に現れることはなく、良好な画像品質を保つことができる。ローラあるいはベルトとコロ３は直接接触するが、このコロ３の幅を狭くしたり、もしくはこのコロ３のベルトとの接触するエッジ部にＲ形状を持たせてローラあるいはベルトとの接触面積を低減させれば、ローラあるいはベルト表面を磨耗させることがさらになくなるので、より望ましい。
【００３８】
また、以上のような定着装置を備えることにより、より良好な分離性能を確保し、かつ分離爪擦れ跡による異常画像の発生しない、より高度な定着品質を持った画像形成装置を構成することができる。
【符号の説明】
【００３９】
１、２：ローラ（定着ローラあるいは定着ベルト）
３、５コロ
３ａコロの駆動伝達部
３ｂ：コロの軸
４：分離爪
４ａ：分離爪の回転支点
４ｂ：分離爪の先端
４ｃ分離爪の通紙側の表面
５ａ：拍車の駆動伝達部
６：スプリング
７給紙部
９レジストローラ
１１Ｙ、１１Ｍ、１１Ｃ、１１ＢＫ：感光体ドラム
１２：帯電部
１３：現像部
１４：転写バイアスローラ（１次転写バイアスローラ）
１５：クリーニング部
１６：中間転写ベルトクリーニング部
１７：中間転写ベルト
１８：２次転写バイアスローラ
３１：クリーニングローラ
２０：定着装置
２１：定着ベルト
２２：定着ローラ
２３：加熱ローラ
２４：加圧ローラ
２５：ガイド板
２６：加圧ベルト
２７：支持ローラ
３０：分離手段（分離爪）
３２：ブレード
５１：拍車
５１ａ：拍車の軸
１０１：画像形成装置本体
１０２：書込み部
１０３：原稿搬送部
１０４：原稿読込部
Ｄ：原稿
Ｇ：ギャップ
Ｎ：ニップ部
Ｐ記録材
Ｔ：トナー
Ｓ１、Ｓ２：サーミスタ
Ｈ１、Ｈ２：ヒータ（赤外線ヒータやＩＨヒータ）
【先行技術文献】
【特許文献】
【００４０】
【特許文献１】特開２００７−１７１３７２号公報
【特許文献２】特開平９−１１４２８４号公報
【図１】
2011191450.tif 000003
【図２】
2011191450.tif 000004
【図３】
2011191450.tif 000005
【図４】
2011191450.tif 000006
【図５】
2011191450.tif 000007
【図６】
2011191450.tif 000008
【図７】
2011191450.tif 000009
【図８】
2011191450.tif 000010
【図９】
2011191450.tif 000011
【図１０】
2011191450.tif 000012
【図１１】
2011191450.tif 000013
【図１２】
2011191450.tif 000014
【図１３】
2011191450.tif 000015
【図１４】
2011191450.tif 000016