説明

画像形成装置

【課題】分離爪の当接面に固着したトナーを容易に除去できる画像形成装置を提供する。
【解決手段】本発明に係る画像形成装置は、画像形成部によってトナー像が形成された用紙の画像形成面に当接する定着面側部材と、定着面側部材に対して押圧され、用紙の裏面に当接する裏面側支持部材と、用紙に定着面側部材を介して熱を供給する加熱源と、定着面側部材と裏面側支持部材とで形成されるニップ部の用紙搬送方向下流側において定着面側部材又は裏面側支持部材に当接し、ニップ部を通過した用紙を定着面側部材又は裏面側支持部材から分離させる分離爪と、を備える。分離爪は複数の部材で構成され、定着面側部材又は裏面側支持部材との当接面の状態が、面一の第1の状態から段差を有する第2の状態に変化する。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、定着面側部材又は裏面側支持部材から用紙を分離する分離爪を備えた画像形成装置に関する。
【背景技術】
【0002】
一般に、電子写真方式の画像形成装置(プリンター、複写機、ファクシミリ等)は、帯電した感光体に対して、画像データに基づくレーザー光を照射(露光)することにより静電潜像を形成し、この静電潜像に着色粒子であるトナーを付着させることにより静電潜像を可視化してトナー像を形成する。そして、このトナー像を直接又は間接的に用紙に転写させた後、定着器において加熱、加圧して定着させることにより用紙に画像を形成する。
【0003】
定着器は、用紙の画像形成面に当接する定着面側部材(定着ローラー又は定着ベルト)と、定着面側部材に対して所定の荷重で押圧され、用紙の裏面(画像形成面の反対面)に当接する裏面側支持部材(加圧ローラー、加圧ベルト)を備えた構成を有する。定着面側部材に対して裏面側支持部材が押圧されることにより、用紙を狭持して搬送するニップ部が形成される。
【0004】
このような定着器においては、トナー像を用紙に定着させる際、溶融したトナーの粘着性により用紙が定着面側部材に巻き付いて、紙詰まり等の定着不良が生じてしまうことがある。また、用紙の両面に画像を形成する場合には、用紙が裏面側支持部材に巻き付いてしまうこともある。
そこで、従来の定着器においては、定着面側部材又は裏面側支持部材のニップ部よりも用紙搬送方向下流側に分離爪を当接させ、確実に用紙が分離されるようになっている。
【0005】
しかし、定着面側部材又は裏面側支持部材に付着したトナーが分離爪によって掻き取られ、分離爪の当接面(定着面側部材又は裏面側支持部材に当接する面)に堆積して固着すると、分離爪と定着面側部材又は裏面側支持部材との間にトナーが介在することとなり、両者の当接状態が悪化する。そして、用紙を確実に分離することが困難となり、紙詰まりが発生しやすくなる。かかる不具合を解消すべく、分離爪の当接面を容易に清掃する技術が提案されている(例えば特許文献1、2)。
【0006】
具体的に説明すると、特許文献1には、定着ローラー又は加圧ローラーに対して分離爪を圧接離間可能に配置し、定着ローラー又は加圧ローラーから分離爪を離間させた状態で、清掃部材により分離爪の当接面を清掃する技術が記載されている。
また、特許文献2には、定着処理が行われていないときに、定着ローラーを逆回転させることで分離爪の当接面を清掃する技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0007】
【特許文献1】特開2001−22218号公報
【特許文献2】特開2000−159407号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0008】
しかしながら、特許文献1に記載の技術を適用した場合、分離爪に清掃部材を所定の荷重以上で当接させなければならないため、分離爪の先端が損傷したり、コーティングが摩耗したりする虞がある。その結果、定着ローラー又は加圧ローラーが傷付いて画像筋が生じたり、分離爪にトナーが付着しやすくなって紙詰まりが誘発されたりする。
また、特許文献2に記載の技術を適用して、定着ローラーを逆回転させるだけでは、固着したトナーを確実に除去することができない。また、定着ローラーを逆回転させることで、かえって定着ローラーが傷付く虞がある。
このように、分離爪の当接面に固着したトナーの固着力は大きいため、従来技術を適用しても、容易には除去することができない。
【0009】
本発明は、上記課題を解決するためになされたもので、分離爪の当接面に固着したトナーを容易に除去できる画像形成装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0010】
本発明に係る画像形成装置は、画像形成部によってトナー像が形成された用紙の画像形成面に当接する定着面側部材と、
前記定着面側部材に対して押圧され、前記用紙の裏面に当接する裏面側支持部材と、
前記用紙に前記定着面側部材を介して熱を供給する加熱源と、
前記定着面側部材と前記裏面側支持部材とで形成されるニップ部の用紙搬送方向下流側において前記定着面側部材又は前記裏面側支持部材に当接し、前記ニップ部を通過した用紙を前記定着面側部材又は前記裏面側支持部材から分離させる分離爪と、を備えた画像形成装置であって、
前記分離爪が複数の部材で構成され、前記定着面側部材又は前記裏面側支持部材との当接面の状態が、面一の第1の状態から段差を有する第2の状態に変化することを特徴とする。
【発明の効果】
【0011】
本発明によれば、清掃部材等を利用することなく、当接面に段差を形成させるだけで、分離爪の当接面に固着したトナーを容易に除去することができる。したがって、清掃作業によって分離爪が損傷することもないので、長期間にわたって画像筋や紙詰まりの発生を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【0012】
【図1】本発明の実施の形態に係る画像形成装置の全体構成を概略的に示す図である。
【図2】実施の形態に係る画像形成装置の制御系の主要部を示す図である。
【図3】実施の形態に係る定着部の構成を示す図である。
【図4】分離爪の取付態様を示す図である。
【図5】分離爪のローラー当接面に付着したトナーを除去する清掃作業の一例を示す図である。
【図6】分離爪と加圧ローラーの位置関係を示す図である。
【図7】分離爪のローラー当接面に付着したトナーを除去する清掃作業の他の一例を示す図である。
【図8】分離爪のローラー当接面に付着したトナーを除去する清掃作業の他の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【0013】
以下、本発明の実施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1の全体構成を概略的に示す図である。図2は、実施の形態に係る画像形成装置1の制御系の主要部を示すである。
図1、2に示す画像形成装置1は、電子写真プロセス技術を利用した中間転写方式のカラー画像形成装置である。すなわち、画像形成装置1は、感光体ドラム413上に形成されたC(シアン)、M(マゼンタ)、Y(イエロー)、K(ブラック)の各色トナー像を中間転写ベルト421に転写(一次転写)し、中間転写ベルト421上で4色のトナー像を重ね合わせた後、用紙に転写(二次転写)することにより、画像を形成する。
また、画像形成装置1には、CMYKの4色に対応する感光体ドラム413を中間転写ベルト421の走行方向に直列配置し、中間転写ベルト421に一回の手順で各色トナー像を順次転写させるタンデム方式が採用されている。
【0014】
図1、2に示すように、画像形成装置1は、画像読取部10、操作表示部20、画像処理部30、画像形成部40、搬送部50、定着部60、及び制御部100を備える。
【0015】
制御部100は、CPU(Central Processing Unit)101、ROM(Read Only Memory)102、RAM(Random Access Memory)103等を備える。CPU101は、ROM102から処理内容に応じたプログラムを読み出してRAM103に展開し、展開したプログラムと協働して画像形成装置1の各ブロックの動作を集中制御する。このとき、記憶部72に格納されている各種データが参照される。記憶部72は、例えば不揮発性の半導体メモリ(いわゆるフラッシュメモリ)やハードディスクドライブで構成される。
【0016】
制御部100は、通信部71を介して、LAN(Local Area Network)、WAN(Wide Area Network)等の通信ネットワークに接続された外部の装置(例えばパーソナルコンピュータ)との間で各種データの送受信を行う。制御部100は、例えば、外部の装置から送信された画像データを受信し、この画像データ(入力画像データ)に基づいて用紙に画像を形成させる。通信部71は、例えばLANカード等の通信制御カードで構成される。
【0017】
画像読取部10は、ADF(Auto Document Feeder)と称される自動原稿給紙装置11及び原稿画像走査装置(スキャナー)12等を備える。
自動原稿給紙装置11は、原稿トレイに載置された原稿Dを搬送機構により搬送して原稿画像走査装置12へ送り出す。自動原稿給紙装置11は、原稿トレイに載置された多数枚の原稿Dの画像(両面を含む)を連続して一挙に読み取ることができる。
原稿画像走査装置12は、自動原稿給紙装置11からコンタクトガラス上に搬送された原稿又はコンタクトガラス上に載置された原稿を光学的に走査し、原稿からの反射光をCCD(Charge Coupled Device)センサー12aの受光面上に結像させ、原稿画像を読み取る。画像読取部10は、原稿画像走査装置12による読取結果に基づいて入力画像データを生成する。この入力画像データには、画像処理部30において所定の画像処理が施される。
【0018】
操作表示部20は、例えばタッチパネル付の液晶ディスプレイ(LCD:Liquid Crystal Display)で構成され、表示部21及び操作部22として機能する。表示部21は、制御部100から入力される表示制御信号に従って、各種操作画面、画像の状態表示、各機能の動作状況等の表示を行う。操作部22は、テンキー、スタートキー等の各種操作キーを備え、ユーザーによる各種入力操作を受け付けて、操作信号を制御部100に出力する。
【0019】
画像処理部30は、入力画像データに対して、初期設定又はユーザー設定に応じたデジタル画像処理を行う回路等を備える。例えば、画像処理部30は、制御部100の制御下で、階調補正データ(階調補正テーブル)に基づいて階調補正を行う。また、画像処理部30は、入力画像データに対して、階調補正の他、色補正、シェーディング補正等の各種補正処理や、圧縮処理等を施す。これらの処理が施された画像データに基づいて、画像形成部40が制御される。
【0020】
画像形成部40は、入力画像データに基づいて、Y成分、M成分、C成分、K成分の各有色トナーによる画像を形成するための画像形成ユニット41Y、41M、41C、41K、及び中間転写ユニット42等を備える。
【0021】
Y成分、M成分、C成分、K成分用の画像形成ユニット41Y、41M、41C、41Kは、同様の構成を有する。図示及び説明の便宜上、共通する構成要素は同一の符号で示し、それぞれを区別する場合には符号にY、M、C、又はKを添えて示すこととする。図1では、Y成分用の画像形成ユニット41Yの構成要素についてのみ符号が付され、その他の画像形成ユニット41M、41C、41Kの構成要素については符号が省略されている。
【0022】
画像形成ユニット41は、露光装置411、現像装置412、感光体ドラム413、帯電装置414、及びドラムクリーニング装置415等を備える。
【0023】
感光体ドラム413は、例えばアルミニウム製の導電性円筒体(アルミ素管)の周面に、アンダーコート層(UCL:Under Coat Layer)、電荷発生層(CGL:Charge Generation Layer)、電荷輸送層(CTL:Charge Transport Layer)を順次積層した負帯電型の有機感光体(OPC:Organic Photo-conductor)である。
【0024】
帯電装置414は、光導電性を有する感光体ドラム413の表面を一様に負極性に帯電させる。
露光装置411は、例えば半導体レーザーで構成され、感光体ドラム413に対して各色成分の画像に対応するレーザー光を照射する。感光体ドラム413の電荷発生層で正電荷が発生し、電荷輸送層の表面まで輸送されることにより、感光体ドラム413の表面電荷(負電荷)が中和される。感光体ドラム413の表面には、周囲との電位差により各色成分の静電潜像が形成されることとなる。
【0025】
現像装置412は、各色成分の現像剤(例えば、小粒径のトナーと磁性体とからなる二成分現像剤)を収容しており、感光体ドラム413の表面に各色成分のトナーを付着させることにより静電潜像を可視化してトナー像を形成する。
ドラムクリーニング装置415は、感光体ドラム413の表面に摺接されるドラムクリーニングブレードを有する。一次転写後に感光体ドラム413の表面に残存する転写残トナーは、ドラムクリーニングブレードによって掻き取られ、除去される。
【0026】
中間転写ユニット42は、中間転写体となる中間転写ベルト421、一次転写ローラー422、二次転写ローラー423、駆動ローラー424、従動ローラー425、及びベルトクリーニング装置426等を備える。
【0027】
中間転写ベルト421は無端状ベルトで構成され、駆動ローラー424及び従動ローラー425に張架される。中間転写ベルト421は、駆動ローラー424の回転により矢印A方向に一定速度で走行する。一次転写ローラー422によって、中間転写ベルト421が感光体ドラム413に圧接されると、中間転写ベルト421に各色トナー像が順次重ねて一次転写される。そして、中間転写ベルト421に二次転写ローラー423が圧接されることにより形成されたニップ部(転写ニップ)を用紙Sが通過する際、中間転写ベルト421に一次転写されたトナー像が用紙Sに二次転写される。
ベルトクリーニング装置426は、中間転写ベルト421の表面に摺接されるベルトクリーニングブレードを有する。二次転写後に中間転写ベルト421の表面に残存する転写残トナーは、ベルトクリーニングブレードによって掻き取られ、除去される。
【0028】
定着部60は、搬送されてきた用紙Sをニップ部(定着ニップ)で加熱、加圧することにより、用紙Sにトナー像を定着させる。本実施の形態では、定着部60として、定着ユニット61とエア分離ユニット62を備えたエア分離方式の定着器が採用されている。定着ユニット61及びエア分離ユニット62は筐体ケースに収容され、画像形成装置1の他の構成要素と隔離される。定着ベルト611(図3参照)の温度を安定して保持するためである。定着部60の詳細な構成については後述する。
【0029】
搬送部50は、給紙部51、搬送機構52、及び排紙部53等を備える。給紙部51を構成する3つの給紙トレイユニット51a〜51cには、用紙の坪量やサイズ等に基づいて識別された用紙(規格用紙、特殊用紙)Sが予め設定された種類ごとに収容される。
【0030】
給紙トレイユニット51a〜51cに収容されている用紙Sは、最上部から一枚ずつ送出され、レジストローラー52a等の複数の搬送ローラーを備えた搬送機構52により画像形成部40に搬送される。このとき、レジストローラー52aが配設されたレジスト部により、給紙された用紙Sの傾きが補正されるとともに搬送タイミングが調整される。
そして、画像形成部40において、中間転写ベルト421のトナー像が用紙Sの一方の面(画像形成面)に一括して二次転写され、定着部60において定着工程が施される。画像形成された用紙Sは、排紙ローラー53aを備えた排紙部53により機外に排紙される。
【0031】
図3は、定着部60の一例を示す図である。図4は、分離爪80の取付態様を示す図である。
図3に示すように、定着部60は、用紙Sにトナー像を定着させる定着ユニット61、定着面側部材から用紙Sを分離させるエア分離ユニット62、及び裏面側支持部材から用紙を分離させる分離爪80を備える。
【0032】
定着ユニット61は、いわゆるベルト加熱方式を適用した定着ユニットであり、加熱ローラー612と定着ローラー613に無端状の定着ベルト611が所定のベルト張力(例えば200N)で張架されて構成される上側加圧部と、加圧ローラー615で構成される下側加圧部を有する。加圧ローラー615が定着ベルト611を介して定着ローラー613に所定の定着荷重(例えば2000N)で押圧されることにより、用紙Sを狭持して搬送するニップ部Nが形成される。
【0033】
本実施の形態では、定着ベルト611が、用紙Sの画像形成面と当接する定着面側部材となり、加圧ローラー615が、定着面側部材である定着ベルト611に対して押圧され、用紙Sの裏面(画像形成面の反対側の面)と当接する裏面側支持部材となる。
【0034】
定着ベルト611は、トナー像が形成された用紙Sに接触して、この用紙Sを定着温度(例えば160〜200℃)で加熱する。定着温度とは、用紙S上のトナーを溶融するのに必要な熱量を供給しうる温度であり、画像形成される用紙の紙種等によって異なる。
定着ベルト611は、例えば耐熱性のポリイミドからなるフィルム基材(例えば厚さ:70μm)の外周面に、シリコーンゴム等からなる弾性層(例えば厚さ:200μm、JIS−A硬度:15°)が積層形成された構成を有する。また、弾性層の外周面に、PFA(パーフルオロアルコキシアルカン)やPTFE(ポリテトラフルオロエチレン)等のフッ素系樹脂からなる表層が積層形成される場合もある。
【0035】
加熱ローラー612は、用紙Sが定着ベルト611によって定着温度で加熱されるように、すなわち定着ベルト611の温度が定着温度となるように定着ベルト611を加熱する。加熱ローラー612は、例えばアルミニウム等からなる円筒状の芯金の外周面に、PTFE等からなる樹脂層が形成された構成を有する。
【0036】
加熱ローラー612には、ハロゲンヒーター等の加熱源614が内蔵される。加熱源614の出力制御は、制御部100によって行われる。加熱源614によって加熱ローラー612が加熱され、その結果、定着ベルト611が加熱される。なお、定着ベルト611が、電磁誘導加熱(IH:Induction Heating)により加熱されるようになっていてもよい。
【0037】
定着ローラー613は、例えば鉄等からなる円柱状の芯金(例えば外径:90mm)の外周面に、シリコーンゴム等からなる弾性層(例えば厚さ:17mm、JIS−A硬度:10°)と、PTFE等のフッ素系樹脂からなる表層(例えば厚さ:50μm)が順に積層形成された構成を有する。定着ローラー613の駆動制御(例えば、回転のオン/オフ、回転数等)は、制御部100によって行われる。
【0038】
加圧ローラー615は、例えば鉄等からなる円柱状の芯金(例えば外径:90mm)の外周面に、シリコーンゴム等からなる弾性層(例えば厚さ:2mm、JIS−A硬度:10°)と、PFAチューブからなる表層(例えば厚さ:30μm)が順に積層形成された構成を有する。加圧ローラー615は、圧接離間部616により定着ベルト611を介して定着ローラー613に押圧される。加圧ローラー615の駆動制御(例えば、回転のオン/オフ、回転数等)、及び圧接離間部616の駆動制御は、制御部100によって行われる。
【0039】
加圧ローラー615には、ハロゲンヒーター等の加熱源617が内蔵される。加圧ローラー615は、定着ベルト611の温度を安定させる(定着ベルト611からの放熱を抑制する)ために、加熱源617によって所定の温度(例えば80〜120℃)に保持される。また、加圧ローラー615の温度が高くなることを防止するためのファン等による冷却機構を用意してもよい。加熱源617の出力制御は、制御部100によって行われる。
【0040】
エア分離ユニット62は、例えば、分離ポイント(ニップ部Nの用紙排出側端部(ニップ端)から定着ローラー613の周方向に沿って所定の位置)に対して圧縮空気を吹き付けるコンプレッサー式の送風装置で構成される。エア分離ユニット62は、定着ローラー613の軸方向と平行に噴出口が形成されたエア噴出ノズル62aを有する。エア噴出ノズル62aは、例えばニップ端から25mmの位置にエアが吹き付けられるように配置される。なお、エア噴出ノズル62aを、定着ローラー613の軸方向に複数個並設するようにしてもよい。
【0041】
また、エア分離ユニット62は、図2に示すように、アクチュエーター621、コンプレッサー622、及び電磁弁623を備える。
アクチュエーター621は、エア分離ユニット62によるエアの送風態様を変化させるための機構である。アクチュエーター621は、例えば定着ローラー613の軸方向Zに対して垂直なX軸、Y軸の2軸駆動によりエア分離ユニット62の全体を移動させることにより、エアの吹き出し位置を変化させる。また、アクチュエーター621は、エア分離ユニット62をXY平面内で揺動させることにより、エアの送風方向を変化させる。アクチュエーター621の駆動制御は、制御部100によって行われる。
【0042】
なお、エア分離ユニット62によるエアの送風態様を変化させるための機構は上述したものに限定されない。例えば、エア分離ユニット62のエア噴出ノズル62aに風向を規制する羽根板を設け、これを揺動させることによりエアの送風方向を変化させるようにしてもよい。また、アクチュエーター621は、エア分離ユニット62によるエアの送風方向又はエアの吹き出し位置の何れかを変化させるようになっていてもよい。
【0043】
コンプレッサー622は、空気を高圧に圧縮する装置である。電磁弁623は、コンプレッサー622で圧縮されたエアを所定のタイミングに従って噴出させる開閉弁である。コンプレッサー622の回転数等の制御、及び電磁弁623の開閉制御は、制御部100によって行われる。
【0044】
定着部60において、ニップ部Nを通過した用紙Sの先端が分離ポイントに到達するタイミングで、制御部100は電磁弁623を短時間開状態に制御する。すると、コンプレッサー622で圧縮されたエアが、エア噴出ノズル62aから定着ベルト611の表面に対して、定着ローラー613の接線方向から軸方向一様に吹き付けられる。これにより、用紙Sが定着ベルト611から効率よく分離される。
【0045】
また、定着部60は、ニップ部Nの用紙排出側において裏面側支持部材である加圧ローラー615に当接する分離爪80を備える。分離爪80は、加圧ローラー615の軸方向に沿って複数個(例えば6個)配置され、ニップ部Nを通過した用紙を加圧ローラー615から分離させる。
通常、用紙Sは、ニップ部Nを通過した後、定着面側部材である定着ベルト611に巻き付く傾向にあるが、両面画像形成の場合には裏面側部材である加圧ローラー615に巻き付くこともある。そのため、本実施の形態では、エア分離ユニット62により定着ベルト611から用紙Sを分離させる一方で、加圧ローラー615に用紙Sが巻き付いた場合には分離爪80で分離できるようになっている。
【0046】
図3、4に示すように、分離爪80は、回動可能に軸支される第1の部材81と、第1の部材81の回動に対して姿勢を保持する第2の部材82の2部材で構成される。
【0047】
第1の部材81は、「I」字状のアーム部材である。第1の部材81の一端側の先端部81aは鋭角に形成される。先端部81aの一方の面は加圧ローラー615に当接するローラー当接面80Aの中央部となり、他方の面は用紙Sが走行する用紙走行面80Bの中央部となる。
【0048】
第1の部材81の長手方向略中央には軸穴81bが形成される。第1の部材81は、例えば定着部60の筐体ケースに固定された支軸AX1を軸穴81bに挿通させることにより、支軸AX1を中心に回動可能に取り付けられる。
【0049】
第1の部材81の他端側の後端部81cには、付勢部材83(例えばコイルスプリング)が接続される。付勢部材83は、上方に引き上げられた状態で、例えば定着部60の筐体ケースに固定される。第1の部材81は支軸AX1を中心に時計回りに回動した所定の姿勢で保持されることとなる。加圧ローラー615が圧接離間部616によって定着ローラー613に押圧されると、第1の部材81の先端部81aが加圧ローラー615に対して所定の押圧力(例えば0.01〜0.03N)で押圧された状態で保持される。
【0050】
第2の部材82は、「Y」字状のアーム部材である。第2の部材82の一端側の先端部82aは分岐して形成され、先端部82a、82aの間に第1の部材81の先端部81aが狭持されるようになっている。先端部82aは、第1の部材81の先端部81aと同様に鋭角に形成される。先端部82aの一方の面は加圧ローラー615に当接するローラー当接面80Aの両側部となり、他方の面は用紙Sが走行する用紙走行面80Bの両側部となる。
【0051】
第2の部材82の長手方向略中央(又部分)には軸穴82bが形成される。第2の部材82は、例えば定着部60の筐体ケースに固定された支軸AX2を軸穴82bに挿通させることにより、支軸AX2を中心に回動可能に取り付けられる。
【0052】
第2の部材82の他端側の後端部82cには、付勢部材84(例えばコイルスプリング)が接続される。付勢部材84は、上方に引き上げられた状態で、例えば定着部60の筐体ケースに固定される。第2の部材82は支軸AX2を中心に時計回りに回動した所定の姿勢で保持されることとなる。加圧ローラー615が圧接離間部616によって定着ローラー613に押圧されると、第2の部材82の先端部82aは加圧ローラー615に対して所定の押圧力(例えば0.01〜0.03N)で押圧された状態で保持される。
【0053】
第1の部材81の先端部81a及び第2の部材82の先端部82aには、PFA又はPTFE等のフッ素系樹脂からなる表層が形成される。これにより、分離爪80と加圧ローラー615間の摺動性が向上するので、摩擦により分離爪80又は加圧ローラー615が損傷するのを効果的に防止できる。
また、第1の部材81と第2の部材82は、異なる材料で構成されてもよいが、コスト低減の観点から同じ材料で構成されることが望ましい。
【0054】
第1の部材81と第2の部材82は、第2の部材82の先端部82a、82a間に第1の部材81の先端部81aが嵌合する位置関係で、それぞれ独立して支軸AX1、AX2に取り付けられる。分離爪80が加圧ローラー615に当接した状態では、分離爪80のローラー当接面80A及び用紙走行面80Bは、段差のない面一な状態となる。
分離爪80のローラー当接面80Aは、加圧ローラー615に摺接するため、段差により加圧ローラー615が損傷しないように、面一となっている。また、分離爪80の用紙走行面80Bは、用紙Sが走行するため、段差により用紙Sの滑らかな走行が妨げられないように、面一となっている。
【0055】
分離爪80は、第1の部材81と第2の部材82の2部材で構成され、それぞれが回動可能に軸支されている。したがって、分離爪80のローラー当接面80Aは、通常時は面一の第1状態となっているが、段差を有する第2の状態にも容易に変化することができる。
【0056】
図5は、分離爪80のローラー当接面80Aに付着したトナーを除去する清掃作業の一例を示す図である。ここでは、サービスマンが手動により清掃作業を行う場合を想定している。
画像形成装置1において長期間にわたって画像形成を行うと、図5(a)に示すように、裏面側支持部材である加圧ローラー615に付着したトナーTが分離爪80によって掻き取られ、ローラー当接面80Aに堆積して固着する。分離爪80と加圧ローラー615との間にトナーTが介在することとなり、両者の当接状態が悪化する。そして、用紙Sを確実に分離することが困難となり、紙詰まりが発生しやすくなる。
【0057】
そこで、分離爪80のローラー当接面80AにトナーTが固着した場合には、図5(b)、(c)に示すように、第1の部材81を支軸AX1を中心に回動させる。このとき、第2の部材82は、第1の部材81の回動に対して姿勢が保持されるように、固定しておく。また、分離爪80の清掃作業は、加圧ローラー615が定着ベルト611から離間された状態で行われる。
【0058】
図5(b)に示すように、第1の部材81の後端部81cを上方に引き上げると、第1の部材81の先端部81aが第2の部材82の先端部82aよりも下方に移動し、段差が形成される。ローラー当接面80Aに固着したトナーTは、第1の部材81の先端部81aによって押し下げられ、第2の部材82の先端部82aから剥離される。
また、図5(c)に示すように、第1の部材81の後端部81cを下方に押し込むと、第1の部材81の先端部81aが第2の部材82の先端部82aよりも上方に移動し、段差が形成される。ローラー当接面80Aに固着したトナーTは、第2の部材82の先端部82aに係止され、第1の部材81の先端部81aから剥離される。
図5(b)、(c)に示す動作を繰り返すことにより、分離爪80のローラー当接面80AからトナーTが容易に剥離され、除去される。
【0059】
ここで、除去されたトナーTは、図6に示すように、鉛直方向に落下することとなる。この除去されたトナーTが加圧ローラー615の表面に付着すると、用紙Sが汚損されたり、分離爪80に再び固着したりすることとなり、好ましくない。
そこで、圧接離間部616により定着ベルト611(定着側部材)と加圧ローラー615(裏面側部材)が離間状態とされたときに、ローラー当接面80Aが加圧ローラー615と鉛直方向に重ならないように、分離爪80は配置される。また、ローラー当接面80Aの鉛直下方に、除去されたトナーTを回収する回収容器を配置するようにしてもよい。これにより、除去されたトナーTにより用紙Sが汚損されるのを効果的に防止することができる。
【0060】
このように、画像形成装置1は、画像形成部40によってトナー像が形成された用紙Sの画像形成面に当接する定着ベルト611(定着面側部材)と、定着ベルト611に対して押圧され、用紙Sの裏面に当接する加圧ローラー615(裏面側支持部材)と、用紙Sに定着ベルト611を介して熱を供給する加熱源614と、定着ベルト611と加圧ローラー615とで形成されるニップ部Nの用紙搬送方向下流側において加圧ローラー615に当接し、ニップ部Nを通過した用紙Sを加圧ローラー615から分離させる分離爪80と、を備えている。
そして、分離爪80は第1の部材81、第2の部材82で構成され、ローラー当接面80Aの状態が、面一の第1の状態(図5(a)参照)から段差を有する第2の状態(図5(b)、(c)参照)に変化するようになっている。
【0061】
画像形成装置1によれば、清掃部材等を利用することなく、ローラー当接面80Aに段差を形成させるだけで、分離爪80のローラー当接面80Aに固着したトナーTを容易に除去することができる。したがって、清掃作業によって分離爪80が損傷することもなく、長期間にわたって画像筋や紙詰まりの発生を防止することができる。
【0062】
上述した説明では、サービスマンが手動により第1の部材81を直接回動させて分離爪80の清掃作業を行うことを想定しているが、以下のようにして分離爪80の清掃作業を行うようにしてもよい。
【0063】
図7は、分離爪80のローラー当接面80Aに付着したトナーTを除去する清掃作業の他の一例を示す図である。
画像形成装置1において、エア分離ユニット62によるエアの送風態様(送風方向又は送風位置)は、制御部100がアクチュエーター621の駆動を制御することにより変化させることができる。そこで、図7に示すように、エア分離ユニット62から噴出されるエアを利用することにより、第1の部材81を回動させ、分離爪80のローラー当接面80Aに段差を形成させることができる。
【0064】
例えば、第1の部材81に対して、支軸AX1よりも先端部81a側にエアを吹き付けると、第1の部材81の先端部81aが第2の部材82の先端部82aよりも下方に移動するため、分離爪80のローラー当接面80Aに段差が形成される。
一方、第1の部材81に対して、支軸AX1よりも後端部81c側にエアを吹き付けると、第1の部材81の先端部81aが第2の部材82の先端部82aよりも上方に移動するため、分離爪80のローラー当接面80Aに段差が形成される。
【0065】
したがって、分離爪80のローラー当接面80AからトナーTが容易に剥離され、除去される。サービスマンによる保守を必要とせず、例えば画像形成を行っていないときに自動的に分離爪80の清掃作業を実行することができるので、極めて有用である。
【0066】
この場合、制御部100が、画像形成装置1の使用状況に基づいて、エア分離ユニット62によるエアの送風方向を変化させ、第1の部材81を回動させるのが望ましい。画像形成装置1の使用状況としては、例えば、両面印刷が行われたプリント枚数、印字率等が考えられる。
これにより、分離爪80のローラー当接面80AにトナーTが固着する時期を予測して、効率よく分離爪80の清掃作業を行うことができる。
【0067】
図8は、分離爪80のローラー当接面80Aに付着したトナーTを除去する清掃作業の他の一例を示す図である。
図8に示す例では、第1の部材81を回動させるための機械要素として、偏心カム85を用いている。具体的には、偏心カム85を、第1の部材81の支軸AX1よりも後端部81c側に当接させた状態で配置する。
【0068】
図8(a)に示すように、加圧ローラー615が定着ベルト611に圧接している状態で、偏心カム85が中間位置(上下方向の変位が0の位置)となるように配置する。分離爪80の清掃作業時は、偏心カム85を回転させればよい。
図8(b)に示すように、偏心カム85を時計回りに回転させると、第1の部材81の後端部81cが付勢部材83の付勢力により引き上げられ、第1の部材81が支軸AX1を中心に時計回りに回動する。したがって、第1の部材81の先端部81aが下方に移動し、ローラー当接面80Aに段差が形成される。
図8(c)に示すように、さらに偏心カム85を時計回りに回転させると、付勢部材83の付勢力に抗して第1の部材81が支軸AX1を中心に反時計回りに回動する。したがって、図8(a)に示す中間状態を経由して、第1の部材81の先端部81aが上方に移動し、ローラー当接面80Aに段差が形成される。
【0069】
例えば、偏心カム85にカムレバーを形成しておけば、サービスマンは手動により、容易に分離爪80の清掃作業を行うことができる。また例えば、偏心カム85が、圧接離間部616による圧接離間動作に連動して回転するように構成しておけば、自動的に分離爪80の清掃作業を行うこともできる。
【0070】
以上、本発明者によってなされた発明を実施の形態に基づいて具体的に説明したが、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で変更可能である。
例えば、実施の形態では、裏面側支持部材(加圧ローラー615)に分離爪80を当接させた場合について説明したが、定着面側部材(定着ベルト611)に分離爪80を当接させる場合にも、本発明を適用することができる。
【0071】
また、実施の形態では、定着ユニット61をベルト加熱方式の定着ユニットで構成した場合について説明したが、定着ユニット61の構成はこれに限定されない。例えば、定着ユニット61をローラー加熱方式の定着ユニットで構成してもよい。この場合、定着ローラー613が定着面側部材となり、加圧ローラー615が裏面側部材となる。
【0072】
また、分離爪80において、第1の部材81と第2の部材82のそれぞれが、さらに複数の部材で構成されていてもよい。また、第1の部材81の支軸AX1と第2の部材82の支軸AX2を共通としてもよい。さらには、第1の部材81、第2の部材82のそれぞれにおいて、支軸を一体的に形成しておき、定着部60の筐体ケースに軸受けを設けるようにしてもよい。
また、分離爪80の構成は実施の形態で示したものに限定されず、ローラー当接面80Aが面一の第1の状態から段差を有する第2の状態に変化する構成であればよい。
【0073】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【符号の説明】
【0074】
1 画像形成装置
10 画像読取部
20 操作表示部
30 画像処理部
40 画像形成部
50 搬送部
60 定着部
61 定着ユニット
611 定着ベルト
612 加熱ローラー
613 定着ローラー
614 加熱源
615 加圧ローラー
616 圧接離間部
617 加熱源
62 エア分離ユニット
80 分離爪
81 第1の部材
81a 先端部
81b 軸穴
81c 後端部
82 第2の部材
82a 先端部
82b 軸穴
82c 後端部
83、84 付勢部材
100 制御部

【特許請求の範囲】
【請求項1】
画像形成部によってトナー像が形成された用紙の画像形成面に当接する定着面側部材と、
前記定着面側部材に対して押圧され、前記用紙の裏面に当接する裏面側支持部材と、
前記用紙に前記定着面側部材を介して熱を供給する加熱源と、
前記定着面側部材と前記裏面側支持部材とで形成されるニップ部の用紙搬送方向下流側において前記定着面側部材又は前記裏面側支持部材に当接し、前記ニップ部を通過した用紙を前記定着面側部材又は前記裏面側支持部材から分離させる分離爪と、を備えた画像形成装置であって、
前記分離爪が複数の部材で構成され、前記定着面側部材又は前記裏面側支持部材との当接面の状態が、面一の第1の状態から段差を有する第2の状態に変化することを特徴とする画像形成装置。
【請求項2】
前記分離爪が、回動可能に軸支された第1の部材と、前記第1の部材の回動に対して姿勢を保持する第2の部材とを有し、
前記第1の部材が回動することにより、前記当接面の状態が前記第1の状態又は前記第2の状態の一方から他方に変化することを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。
【請求項3】
前記定着面側部材と前記裏面側支持部材を互いに圧接又は離間させる圧接離間部を備え、
前記圧接離間部により前記定着面側部材と前記裏面側支持部材が離間状態とされたときに、前記当接面が前記裏面側支持部材と鉛直方向に重ならないように、前記分離爪が配置され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。
【請求項4】
前記定着面側部材の前記ニップ部の用紙搬送方向下流側にエアを吹き付けるエア分離部と、
前記エア分離部の駆動を制御する制御部と、を備え、
前記制御部が、前記エア分離部によるエアの送風方向を変化させることにより、前記第1の部材を回動させることを特徴とする請求項2又は3に記載の画像形成装置。
【請求項5】
前記制御部が、当該画像形成装置の使用状況に基づいて、前記エア分離部によるエアの送風方向を変化させ、前記第1の部材を回動させることを特徴とする請求項4に記載の画像形成装置。
【請求項6】
前記第1の部材を回動させる機械要素を有し、
前記機械要素が、前記圧接離間部による圧接離間動作に連動して、前記第1の部材を回動させることを特徴とする請求項3に記載の画像形成装置。
【請求項7】
前記分離爪の表層として、PFA層又はPTFE層が形成されていることを特徴とする請求項1から6の何れか一項に記載の画像形成装置。
【請求項8】
前記複数の部材が、同じ材料で構成されることを特徴とする請求項1から7の何れか一項に記載の画像形成装置。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【図6】
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【図7】
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【図8】
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【公開番号】特開2013−88467(P2013−88467A)
【公開日】平成25年5月13日(2013.5.13)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2011−225867(P2011−225867)
【出願日】平成23年10月13日(2011.10.13)
【出願人】(303000372)コニカミノルタビジネステクノロジーズ株式会社 (12,802)
【Fターム(参考)】