JP2008058716A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】画像形成装置において、用紙をホットローラから剥離させることができて用紙ジャムの発生を防ぐことが可能であり、製造コストが低い。
【解決手段】トナーを記録紙に定着させる定着装置５０は、ホットローラ８と、加圧ローラと、記録紙を排紙方向へガイドする通紙ガイド５３と、通紙ガイド５３を筐体に保持させる支持フレーム５１、５２とを備えている。通紙ガイド５３の下面５３ｂには固定爪が形成され、ホットローラ８の軸方向の両端部に、垂直方向に延びた長孔７１〜７４が形成されている。支持フレーム５１、５２は、ホットローラ８の軸方向の内側へ突出する突起部６１〜６４が設けられ、突起部６１〜６４を長孔７１〜７４に嵌合させて通紙ガイド５３を保持する。通紙ガイド５３は、長孔７１〜７４に沿って上下動可能であり、通紙ガイド５３の自重により降下すると、通紙ガイド５３と一体に成形された固定爪がホットローラ８の外周に当接される。
【選択図】図４

Description

本発明は、画像形成装置に関し、特にホットローラとそれに対向する加圧ローラとの間でトナーが付着された用紙を挟圧し、用紙の排出側において設けられた剥離用の爪により、この用紙をホットローラから分離させる定着装置を備えた電子写真方式の画像形成装置に関する。

一般に、例えばレーザプリンタ等の電子写真技術を利用した画像形成装置では、ホットローラとそれに対向する加圧ローラとの間でトナーが付着された用紙を挟圧し、それによりトナーを用紙に定着させると共に、用紙の排出側においてホットローラの外周に近接して設けられた剥離用の爪により、この用紙をホットローラから剥離させる定着装置を備えている。

このような画像形成装置に設けられる剥離用の爪としては、その先端がホットローラの外周に対して接近離反自在に構成され、スプリングによって常時ホットローラに軽く当接される可動型の爪（以下、可動爪と称する）と、ホットローラに対して近接した位置に固定されて設けられる固定型の爪（以下、固定爪と称する）とがある。固定爪の場合、ホットローラが加熱されない状態では、ホットローラの外周に対して若干の間隔があるが、ホットローラが所定の高温に加熱されて膨張した状態では、ホットローラの外周に対してその先端が近接するように固定される。換言すれば、固定爪は、その先端が加熱されたホットローラの外周に対して僅かに離間した位置になるように固定される。ホットローラと加圧ローラとの間で狭圧された用紙は、排出側に搬送されると共にその先端が固定爪に係合して固定爪に乗り上げることにより、ホットローラから剥離される。

ところで、例えば用紙の先端部にトナーが多めに付着されるような場合や、用紙にカール等が発生している場合、一般的に、用紙がホットローラに付着する程度が強くなる。用紙がホットローラから剥離しにくくなっていたりすると、用紙先端がホットローラの外周と固定爪との間隙に入ってしまい、用紙ジャムが発生することがある。

可動爪を備えた定着装置は、用紙を剥離させるための可動爪をホットローラの外周面に当接させるようにしたものであり、ホットローラの外周に対して間隔がほとんどないため、用紙先端がホットローラの外周と可動爪との間隙に入ることによる用紙ジャムが発生することがほとんどない。しかし、定着装置は、一般的に３〜５本の剥離用爪を有しており、可動爪を備えた定着装置は、可動爪ごとにスプリングを使用しているため、固定爪を備えた定着装置に比べて部品点数が多くなってしまうので、製造コストが高くなってしまう。

ところで、スプリングを用いずに、自重によって常時ホットローラに軽く当接する可動爪を有する定着装置を備えたプリンタが知られている（例えば、特許文献１乃至特許文献４参照）。しかし、この定着装置は、可動爪ごとに、自重によって可動爪の先端をホットローラに当接するための構成が必要であり、組立に手間がかかるため、製造コストが高くなってしまう。
特開２００１−２０９２５１号公報 特開２００４−２４０３６４号公報 特開２００４−１７０９０５号公報 特開平１０−２６０６０６号公報

本発明は、上記問題点を解決するためになされたものであり、用紙をホットローラから剥離させることができて用紙ジャムの発生を防ぐことが可能であり、製造コストが低い画像形成装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために請求項１の発明は、筐体と、筐体に取り付けられ、記録紙が載置される給紙トレイと、この給紙トレイに載置された記録紙を筐体内部に搬送する記録紙搬送機構と、筐体内部に配され、この記録紙搬送機構により搬送された記録紙に画像を形成する画像形成部とを備え、前記画像形成部は、記録紙の搬送方向と略直交する主走査方向が長手方向となるように配され、表面に感光体層が形成された感光体ドラムと、前記感光体ドラムの表面を略均一に帯電させる帯電手段と、前記感光体ドラムの表面にレーザビームを走査させながら照射して潜像を形成するスキャンユニットと、前記感光体ドラムの表面のうち潜像が形成された部分にトナーを付着させてトナー像を形成する現像装置と、前記感光体ドラムの回転方向の前記現像装置よりも下流側の所定の転写位置において、前記感光体ドラムの表面に対向するように設けられ、前記感光体ドラムの表面に形成されたトナー像を記録紙上に転写させる転写ローラと、トナー像が転写された記録紙に所定の熱及び圧力を与えてトナーを記録紙上に定着させる定着装置とを有しており、前記定着装置は、記録紙に所定の熱を与えてトナーを記録紙上に定着させるホットローラと、前記ホットローラに対向し、このホットローラとの間で記録紙を挟圧し、トナーを記録紙上に定着させる加圧ローラと、記録紙の排出側において前記ホットローラの外周に近接して設けられ、このホットローラから記録紙を剥離させる爪と、この爪により剥離された記録紙を排出方向へガイドする通紙ガイドと、この通紙ガイドを保持するフレームとを有している電子写真方式の画像形成装置において、前記爪は、前記通紙ガイドと一体に成型されたリブ形状の固定爪であり、前記フレームは、前記ホットローラの軸方向の両端部に設けられ、この軸方向の内側へ突出する突起を有し、前記通紙ガイドは、前記軸方向の両端部に形成され、前記突起と嵌合される長孔を有し、この長穴に前記突起を嵌合させて、所定の範囲内で垂直方向に動きうるように前記フレームに保持され、自重により降下して、前記固定爪を前記ホットローラの外周に当接させ、それによって記録紙がホットローラに巻き付くことを防止したものである。

請求項２の発明は、ホットローラとそれに対向する加圧ローラとの間でトナーが付着された記録紙を挟圧して、トナーを記録紙に定着させると共に、記録紙の排出側において前記ホットローラの外周に近接して設けられた爪により前記記録紙を前記ホットローラから剥離させる定着装置を備えた電子写真方式の画像形成装置であって、前記定着装置は、前記固定爪により剥離された記録紙を排出方向へガイドする通紙ガイドと、この通紙ガイドを保持するフレームとを有し、前記爪は、前記通紙ガイドと一体に成形された固定爪であり、前記通紙ガイドは、所定の範囲内で垂直方向に動きうるように前記フレームに保持され、自重により降下して、前記固定爪を前記ホットローラの外周に当接させ、それによって記録紙がホットローラに巻き付くことを防止したものである。

請求項３の発明は、請求項２に記載の画像形成装置において、前記フレームは、前記ホットローラの軸方向の両端部に設けられ、この軸方向の内側へ突出する突起を有し、前記通紙ガイドは、前記軸方向の両端部に形成され、前記突起と嵌合される長孔を有しているものである。

請求項４の発明は、請求項３に記載の画像形成装置において、前記固定爪は、前記通紙ガイドと一体に成型されたリブ形状であるものである。

本発明によれば、固定爪が通紙ガイドと一体に成形され、通紙ガイドが自重により降下すると、固定爪がホットローラの外周に当接される。そのため、従来のようなスプリング等を用いることなく固定爪をホットローラに当接させることができるので、用紙ジャムの発生を防ぐことができると共に、部品点数及び組立工数を削減することができ、画像形成装置の製造コストを低くすることができる。

以下、本発明の一実施形態について図面を参照して説明する。図１は、本実施形態に係る画像形成装置を示す。この画像形成装置１は、いわゆるレーザビームプリンタであって、例えば外部のパーソナルコンピュータ等と接続され、そのパーソナルコンピュータ等から送られた画像データに基いて、電子写真方式で記録紙Ｐに画像を形成する。画像形成装置１は、筐体１００の下部に配置され記録紙Ｐが略水平に載置される給紙カセット（給紙トレイ）１１０と、筐体１００の上部に設けられ筐体１００内から排出された記録紙Ｐが載置される排紙部１２０と、給紙カセット１１０に装填された記録紙Ｐを筐体１００内部に搬送する記録紙搬送機構２０と、記録紙搬送機構２０により搬送された記録紙Ｐに電子画像を形成する画像形成部１０と、装置各部を制御する制御部４０とを備えている。給紙カセット１１０は、筐体１００に対し引き出し自在に設けられている。この画像形成装置１は、給紙カセット１１０を筐体１００から引き出すことにより、記録紙Ｐを装填して載置可能になるように構成されている。なお、給紙カセット１１０は、記録紙Ｐを外部から差し込むようにして載置可能になるように筐体１００に固定されていてもよい。

記録紙搬送機構２０は、給紙カセット１１０の上方に配置されているピックアップローラ２１と、筐体１００の内部で記録紙Ｐを搬送する搬送ローラ２２と、これらのローラを駆動するモータ（図示せず）等で構成されている。ピックアップローラ２１は、給紙カセット１１０に載置された記録紙Ｐのうち最も上方のものに当接して回動することにより、その記録紙Ｐを筐体１００後方の記録紙ガイド１５に沿って筐体１００内部に向け給紙する。そして、給紙された記録紙Ｐは、搬送ローラ２２により画像形成部１０に搬送され、画像形成部１０にて後述するように画像が形成された後、排紙ローラ２３により排紙部１２０上に排出される。

画像形成部１０は、表面に感光体層が形成された感光体ドラム２、クリーナ３、帯電器（帯電手段）４、スキャンユニット５、現像ブラシ（現像装置）６、転写ローラ７、転写ローラ７に対して記録紙Ｐの搬送方向の下流側に配置されている定着装置５０等によって構成されている。これらの感光体ドラム２やローラ等は、記録紙Ｐの搬送方向（図の矢印Ｂ方向）と略直交する主走査方向が長手方向となるように筐体１００の内部のフレームに取り付けられている。

クリーナ３は、感光体ドラム２の表面に付着している１行程（１回転）前のトナー及び紙粉を除去し、感光体ドラム２の表面を清掃する。帯電器４は、クリーナ３によって清掃された感光体ドラム２の表面を均一に帯電させる。スキャンユニット５は、レーザビームＬを、帯電器４によって帯電された感光体ドラム２の表面に走査させながら照射することにより、感光体ドラム２の表面上に潜像を形成する。なお、スキャンユニット５は、電源装置（図示せず）によって給電されており、その電源装置によりレーザビームＬを発光するための駆動電圧が印加される。現像ブラシ６は、トナーが充填されたトナーカートリッジ６ａに装着されており、感光体ドラム２の表面のうち潜像が形成された部分にトナーを付着させてトナー像を形成する。転写ローラ７は、感光体ドラム２の回転方向（図の矢印Ｒ方向）の現像ブラシ６よりも下流側の所定の転写位置において感光体ドラム２の表面に対向するように設けられている。転写ローラ７は、記録紙Ｐを感光体ドラム２の表面に押圧しながら回動することにより記録紙Ｐの表面を帯電させて、感光体ドラム２の表面に形成されたトナー像を記録紙Ｐの上に転写させる。転写ローラ７には、記録紙Ｐの表面を帯電させるための転写電圧が電源装置より印加される。転写ローラ７によって表面にトナー像が形成された記録紙Ｐは、定着装置５０に搬送される。

定着装置５０は、水平な回転軸８０を中心に回転し、外周が所定の高温に制御されるホットローラ８と、水平な回転軸９０を中心に回転し、ホットローラ８に対向して設けられた加圧ローラ９とを備え、ホットローラ８に対向して配置された加圧ローラ９との間に記録紙Ｐを挟みつつ、記録紙Ｐに熱と圧力を加えてトナーを記録紙上に定着させる。トナー定着のための熱は、ホットローラ８に内蔵されているヒータ（例えば、ハロゲンランプ等）から供給される。ヒータは、定着電圧が電源装置により印加されて発熱する。

次に、定着装置５０の構成について図２乃至図６を参照して説明する。なお、図２乃至図６においては、便宜上、加圧ローラ９を省略する。図２は、定着装置５０を上方から見た傾斜図であり、図３は、定着装置５０を下方から見た傾斜図である。定着装置５０は、ホットローラ８と、加圧ローラ９に加えて、さらに、記録紙をホットローラ８の排紙方向へガイドする通紙ガイド５３と、この通紙ガイド５３を筐体１００に保持させるための支持フレーム（フレーム）５１、５２とを備えている。

図４は、定着装置５０の分解状態を示し、図５は、通紙ガイド５３を下方から見た傾斜図である。通紙ガイド５３は、ホットローラ８と加圧ローラ９（図１参照）の接触部の、記録紙の搬送方向下流側の近傍に配置されており、ホットローラ８の長手方向長さと同等の長さを有するものである。通紙ガイド５３の上面５３ａには、長手方向にシャフト５４が設けられ、下面５３ｂには所定数（例えば４個）の固定爪（爪）５５が形成されている。通紙ガイド５３は、ホットローラ８の軸８０（図１参照）方向の両端部に、垂直方向に延びた長孔７１〜７４が形成されている。固定爪５５は、ホットローラ８から記録紙を剥離させるものであり、図５に示すように、通紙ガイド５３の下面５３ｂに略垂直に立設されたリブ形状である。固定爪５５の先端は、ホットローラ８の外周部に向かって延びており、固定爪５５の基端部が通紙ガイド５３に一体的に連接され、固定爪の先端と基端部との間に滑らかな弧状が形成されている。

支持フレーム５１、５２は、図４に示すように、中央部５１ａ、５２ａが中空である略環状であり、ホットローラ８の軸８０（図１参照）方向の内側へ突出する突起部（突起）６１〜６４が設けられている。支持フレーム５１は、突起部６１、６２を通紙ガイド５３の長孔７１、７２に嵌合させると共に、中央部５１ａにホットローラ８の端部８１を挿通させる。また、支持フレーム５２は、突起部６３、６４を通紙ガイド５３の長孔７３、７４に嵌合させると共に、中央部５２ａにホットローラ８の端部８２を挿通させる。これにより、支持フレーム５１、５２は、通紙ガイド５３を保持する。

図６は、ホットローラ８と通紙ガイド５３との位置関係を示す側面図である。ここでは、代表して支持フレーム５２（図４参照）側のホットローラ８と通紙ガイド５３との側面について説明する。突起部６３、６４が嵌合される通紙ガイド５３の長孔７３、７４は、画像形成装置１に取り付けられた状態で、略垂直方向に長孔状に形成されているので、通紙ガイド５３は、長孔７３、７４に沿って上下動可能である。通紙ガイド５３は、ホットローラ８の上方に位置するため、通紙ガイド５３が自重で降下して、固定爪５５をホットローラ８の外周に当接することができる。そのため、従来のようなスプリング等を用いる必要なしに固定爪５５をホットローラ８に当接させることができ、記録紙がホットローラ８に巻き付く、所謂、用紙ジャムの発生を防止することができる。

次に、定着装置５０から排紙される記録紙の動作について説明する。表面にトナーが付着された記録紙が転写ローラ７によって定着装置５０に搬送されたとき、ホットローラ８と加圧ローラ９との間でトナーが付着された記録紙を挟圧して、トナーを記録紙に定着させると共に、この記録紙を下流側に搬送する。このとき、記録紙の先端部が固定爪５５に係合して固定爪５５に乗り上げることにより、記録紙はホットローラ８から剥離されて搬送され、排紙される。

このように、本実施形態においては、固定爪５５が通紙ガイド５３と一体に成形され、通紙ガイド５３の自重により、通紙ガイド５３が降下すると、固定爪５５がホットローラ８の外周に当接される。そのため、従来のようなスプリング等を用いる必要なしに固定爪をホットローラ８に当接させることができるので、用紙ジャムの発生を防ぐことができると共に、部品点数及び組立工数を削減することができ、画像形成装置１の製造コストを低くすることができる。また、通紙ガイド５３の上面５３ａにシャフト５４を設けることにより、通紙ガイド５３の自重が加重されるので、通紙ガイド５３の自重による降下が容易となり、確実に固定爪５５をホットローラ８の外周に当接させることができる。また、通紙ガイド５３の上面５３ａにシャフト５４を設けることにより、通紙ガイド５３の強度を高めることができる。

なお、本発明は上記実施形態の構成に限定されず、発明の趣旨を変更しない範囲で種々の変形が可能である。例えば、上記実施形態において、通紙ガイド５３の上面５３ａにシャフト５４を設けた場合を示したが、これに限られず、通紙ガイド５３の厚みを厚くすることにより、通紙ガイド５３の自重を増加させると共に、強度を高めるものであってもよい。

本発明の一実施形態に係るプリンタの一例を示す側面図。 上記プリンタの定着装置を上方から見た傾斜図。 上記プリンタの定着装置を下方から見た傾斜図。 上記定着装置の分解状態図。 上記定着装置の通紙ガイドを下方から見た斜視図。 上記定着装置のホットローラと通紙ガイドとの位置関係を示す側面図。

符号の説明

１ 画像形成装置
２ 感光体ドラム
４ 帯電器（帯電手段）
５ スキャンユニット
６ 現像装置
７ 転写ローラ
８ ホットローラ
９ 加圧ローラ
１０ 画像形成部
２０ 記録紙搬送機構
５０ 定着装置
５３ 通紙ガイド
５５ 固定爪（爪）
６１ 突起部（突起）
６２ 突起部（突起）
６３ 突起部（突起）
６４ 突起部（突起）
７１ 長孔
７１ 長孔
７１ 長孔
７１ 長孔
８０ 回転軸
１００ 筐体
１１０ 給紙カセット（給紙トレイ）
Ｂ 副走査方向
Ｌ レーザビーム
Ｐ 記録紙

Claims (4)

1. 筐体と、
   筐体に取り付けられ、記録紙が載置される給紙トレイと、
   この給紙トレイに載置された記録紙を筐体内部に搬送する記録紙搬送機構と、
   筐体内部に配され、この記録紙搬送機構により搬送された記録紙に画像を形成する画像形成部とを備え、
   前記画像形成部は、
   記録紙の搬送方向と略直交する主走査方向が長手方向となるように配され、表面に感光体層が形成された感光体ドラムと、
   前記感光体ドラムの表面を略均一に帯電させる帯電手段と、
   前記感光体ドラムの表面にレーザビームを走査させながら照射して潜像を形成するスキャンユニットと、
   前記感光体ドラムの表面のうち潜像が形成された部分にトナーを付着させてトナー像を形成する現像装置と、
   前記感光体ドラムの回転方向の前記現像装置よりも下流側の所定の転写位置において、前記感光体ドラムの表面に対向するように設けられ、前記感光体ドラムの表面に形成されたトナー像を記録紙上に転写させる転写ローラと、
   トナー像が転写された記録紙に所定の熱及び圧力を与えてトナーを記録紙上に定着させる定着装置とを有しており、
   前記定着装置は、
   記録紙に所定の熱を与えてトナーを記録紙上に定着させるホットローラと、
   前記ホットローラに対向し、このホットローラとの間で記録紙を挟圧し、トナーを記録紙上に定着させる加圧ローラと、
   記録紙の排出側において前記ホットローラの外周に近接して設けられ、このホットローラから記録紙を剥離させる爪と、この爪により剥離された記録紙を排出方向へガイドする通紙ガイドと、この通紙ガイドを保持するフレームとを有している電子写真方式の画像形成装置において、
   前記爪は、前記通紙ガイドと一体に成型されたリブ形状の固定爪であり、
   前記フレームは、前記ホットローラの軸方向の両端部に設けられ、この軸方向の内側へ突出する突起を有し、
   前記通紙ガイドは、前記軸方向の両端部に形成され、前記突起と嵌合される長孔を有し、この長穴に前記突起を嵌合させて、所定の範囲内で垂直方向に動きうるように前記フレームに保持され、自重により降下して、前記固定爪を前記ホットローラの外周に当接させ、それによって記録紙がホットローラに巻き付くことを防止したことを特徴とする画像形成装置。
2. ホットローラとそれに対向する加圧ローラとの間でトナーが付着された記録紙を挟圧して、トナーを記録紙に定着させると共に、記録紙の排出側において前記ホットローラの外周に近接して設けられた爪により前記記録紙を前記ホットローラから剥離させる定着装置を備えた電子写真方式の画像形成装置であって、
   前記定着装置は、前記固定爪により剥離された記録紙を排出方向へガイドする通紙ガイドと、この通紙ガイドを保持するフレームとを有し、
   前記爪は、前記通紙ガイドと一体に成形された固定爪であり、
   前記通紙ガイドは、所定の範囲内で垂直方向に動きうるように前記フレームに保持され、自重により降下して、前記固定爪を前記ホットローラの外周に当接させ、それによって記録紙がホットローラに巻き付くことを防止したことを特徴とする画像形成装置。
3. 前記フレームは、前記ホットローラの軸方向の両端部に設けられ、この軸方向の内側へ突出する突起を有し、
   前記通紙ガイドは、前記軸方向の両端部に形成され、前記突起と嵌合される長孔を有していることを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
4. 前記固定爪は、前記通紙ガイドと一体に成型されたリブ形状であることを特徴とする請求項３に記載の画像形成装置。

Images