(57)【要約】【課題】未定着画像が転写された記録媒体をニップ部へ案内するための案内部材に記録媒体が不正規に接触、すなわち衝突したときに生じるしわや画像不良を軽減することができる定着装置を提供する。【解決手段】定着ニップ部の給紙側へ搬送される未定着画像が転写された記録媒体を前記ニップ部へ案内するための案内部材を備えた定着装置において、前記案内部材と前記記録媒体との間に気流を供給する衝突緩和手段を有している。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
定着ニップ部の給紙側へ搬送される未定着画像が転写された記録媒体を前記ニップ部へ案内するための案内部材を備えた定着装置において、
前記案内部材と前記記録媒体との間に気流を供給する衝突緩和手段を有していることを特徴とする定着装置。
【請求項２】
前記衝突緩和手段が、前記気流を吹き出すノズルを側面に備えたパイプ状の気流吹き出し部を有していることを特徴とする請求項１に記載の定着装置。
【請求項３】
前記記録媒体の搬送方向に対する、前記パイプ状の気流吹き出し部の軸方向の角度を調整する、気流吹き出し部角度調整手段を有していることを特徴とする請求項２に記載の定着装置。
【請求項４】
前記衝突緩和手段が、前記気流を吹き出すノズルを前記案内部材の前記記録媒体搬送側面に有していることを特徴とする請求項１に記載の定着装置。
【請求項５】
前記衝突緩和手段が、前記気流を吹き出す吹き出し部として多孔質体を前記案内部材の前記記録媒体搬送側面に有していることを特徴とする請求項１に記載の定着装置。
【請求項６】
請求項１ないし請求項５のいずれか１項に記載の定着装置を有していることを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複写機、ファクシミリ、プリンタ等の静電複写プロセスによる画像形成で紙などの記録媒体上にトナーを定着する定着装置の定着加圧部、すなわち、ニップ部へ紙などの記録媒体を案内する用紙案内部に関し、また、このような用紙案内部を有する定着装置を備えた画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
複写機プリンタ等の電子写真式画像形成装置等においては、転写ベルト等で保持搬送されたトナー画像を転写ローラと支持ローラとの間に紙などの記録媒体を挿入することで、転写ニップ部で画像がこの記録媒体に転写される。そしてさらに、この未定着画像が転写された記録媒体を定着装置へ導いて、定着ユニット内部の、定着ローラと加圧ローラとの間に形成される定着ニップ部（加圧定着部）の熱と圧力とにより像を定着させている。
【０００３】
ここで、転写ニップ部から送り出された記録媒体の上面の未定着画像の乱れを防止するために、従来、定着ユニットを横方向に配置し、かつ、記録媒体を横方向（水平方向）に搬送する構成が多かった。
【０００４】
しかし機器の省スペースが求められ、未定着画像の記録媒体を垂直の方向に縦搬送する方式に変わった。しかし、この場合には、記録媒体である転写紙の”こし”がなくなるために、搬送される転写紙先端の形状（位置）が不安定状態となり、定着装置に到達する前に記録媒体にあおりが生じ、搬送が不安定になる場合がある。
【０００５】
このことを具体的に図を用いて説明する。
【０００６】
図８に従来の画像形成装置の一例をモデル的に示す。本体１内にスキャナ部２、作像装置３、中間転写体４、紙などの記録媒体５、ベルト支持ローラ６、転写ローラ７、定着装置８などが内蔵されていて、スキャナ部２でスキャンされた画像データが作像装置に転送されてトナー画像が、中間転写体４に転写され、そのトナー画像が転写ローラとベルト支持ローラとの間に形成される転写ニップ部により記録媒体５の片面に転写され、定着装置８へと搬送される。
【０００７】
この未定着画像が転写された記録媒体５は定着ローラ９と加圧ローラ１０との間に形成される加圧定着部である定着ニップ部の給紙側へ搬送されて、画像が定着されるが、そのニップ部への搬送を確実なものとするために案内機構部１２に案内板１１が設けられている。
【０００８】
しかしながら、記録媒体５は紙などであり、いわゆる”こし”がなく、案内板１１に接触したときに生じる衝撃で、一点鎖線で示したような状態となり、その後さらに上方に搬送されて定着ニップ部に到達するために、画像の乱れやしわが生じる。
【０００９】
このような問題解決を目的として、中間転写ベルト及び転写ローラや、ベルト支持ローラの転写部から定着装置までの間での記録媒体の搬送案内において、従来技術では入り口ガイドなどの案内部材を設けている（特許文献１）。
【００１０】
しかしこのように案内部材の設置した場合、記録媒体が定着ニップ部に挿入される直前でこれら案内部材に偏当りしたときには、記録媒体が不安定な状態で画像の定着が行われ、記録媒体のしわ発生の原因となる。また、記録媒体の動きによっては、記録媒体の定着ローラ側面に転写されている未定着画像を剥ぎ取るように、これら案内部材が搬送される記録媒体に接触するために、画像品質不具合の発生原因にもなっている。
【００１１】
ここで、特許文献１に記載の技術では画像形成装置の定着装置搬送手段において、定着ニップ部入り口までの記録媒体の案内には板状の案内板による全面接触に寄っている。このため、記録媒体と案内板との接触のバランスが崩れると定着ニップ部に曲がって挿入され、そのとき、しわが発生してしまう。
【００１２】
特許文献２に記載の技術では、定着ニップ部までの記録媒体の案内にもちいる案内板に突起部を設けて記録媒体との接触抵抗を減らしているが、幅方向に不均一な接触が発生したとき、記録媒体がよれて定着ニップ部に供給されるために、異常画像になる可能性がある。
【００１３】
特許文献３に記載の技術では、定着ニップ部入り口までの記録媒体の案内に、案内機構として回転体を用いて記録媒体との接触抵抗を減らしているが、画像非形成側面に対して、ある程度の効果は得られるもの、トナー画像形成側面へのよれに対しては効果がなく、その結果、記録媒体の未定着の転写画像がはぎとられ、異常画像になってしまう可能性がある。
【００１４】
さらに特許文献４に記載の技術では、定着ニップ部直前における記録媒体の案内での不安定状態の対策がなされておらず、異常画像やしわの発生懸念が解消されていない。
【特許文献１】特許第３６８０１８６号公報
【特許文献２】特開２００２−１５６８５２公報
【特許文献３】特開平４−１９７７７号公報
【特許文献４】特開平８−２７２２４６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、未定着画像が転写された記録媒体を前記ニップ部へ案内するための案内部材に記録媒体が不正規に接触、すなわち衝突したときに生じるしわや画像不良を軽減するころができる定着装置、及び、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】
【００１６】
本発明の定着装置は、上記課題を解決するために、請求項１に記載の通り、定着ニップ部の給紙側へ搬送される未定着画像が転写された記録媒体を前記ニップ部へ案内するための案内部材を備えた定着装置において、前記案内部材と前記記録媒体との間に気流を供給する衝突緩和手段を有していることを特徴とする定着装置である。
【００１７】
また、本発明の定着装置は、請求項２に記載の通り、請求項１に記載の定着装置において、前記衝突緩和手段が、前記気流を吹き出すノズルを側面に備えたパイプ状の気流吹き出し部を有していることを特徴とする。
【００１８】
また、本発明の定着装置は、請求項３に記載の通り、請求項２に記載の定着装置において、前記記録媒体の搬送方向に対する、前記パイプ状の気流吹き出し部の軸方向の角度を調整する、気流吹き出し部角度調整手段を有していることを特徴とする。
【００１９】
また、本発明の定着装置は、請求項４に記載の通り、請求項１に記載の定着装置において、前記衝突緩和手段が、前記気流を吹き出すノズルを前記案内部材の前記記録媒体搬送側面に有していることを特徴とする。
【００２０】
また、本発明の定着装置は、請求項５に記載の通り、請求項１に記載の定着装置において、前記衝突緩和手段が、前記気流を吹き出す吹き出し部として多孔質体を前記案内部材の前記記録媒体搬送側面に有していることを特徴とする。
【００２１】
また、本発明の画像形成装置は、請求項６に記載の通り、請求項１ないし請求項５のいずれか１項に記載の定着装置を有していることを特徴とする画像形成装置。
【発明の効果】
【００２２】
本発明の定着装置によれば、案内部材と記録媒体との間に気流を供給する衝突緩和手段を有しているために未定着画像が転写された記録媒体を前記ニップ部へ案内するための案内部材に記録媒体が接触しないために、しわや画像不良の発生が未然に防止される。
【００２３】
また、請求項２に係る定着装置は、前記衝突緩和手段が、前記気流を吹き出すノズルを側面に備えたパイプ状の気流吹き出し部を有している。この構成により気流吹き出し部の構成がシンプルとなり、製造が容易で低コストとなる。
【００２４】
また、請求項３に係る定着装置では前記記録媒体の搬送方向に対する、前記パイプ状の気流吹き出し部の軸方向の角度を調整する、気流吹き出し部角度調整手段を有しているために吹き出し方を調整することが可能となり、最適化が容易となる。
【００２５】
また、請求項４に係る定着装置は、前記衝突緩和手段が、前記気流を吹き出すノズルを前記案内部材の前記記録媒体搬送側面に有しているために、案内部材への記録媒体の接触がより確実に防止され、スムーズな搬送が可能となる。
【００２６】
また、請求項５に係る定着装置は、前記衝突緩和手段が、前記気流を吹き出す吹き出し部として多孔質体を前記案内部材の前記記録媒体搬送側面に有しているために、面的に気流を供給するために案内部材への記録媒体の接触がより確実に防止され、スムーズな搬送が可能となる。
【００２７】
また、本発明に係る画像形成装置によれば、しわの発生や不良画像の発生が予め防止された画像形成装置とすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
以下に本発明の実施の形態について図を用いて説明する。
【００２９】
図１（ａ）及び図１（ｂ）はそれぞれ本発明に係る定着装置の定着ニップ部付近のモデル図であり、定着ローラ９と加圧ローラとの間に形成される定着ニップ部に未定着画像が片面に転写された記録媒体５（紙）が定着ニップ部に供給されるように定着ニップ部の下方に設けられた案内板１１によって案内される様子を示している。
【００３０】
この案内板１１は図２（ａ）のモデル拡大図に示すように記録媒体５搬送側に気流を吹き出すノズル１１ａが設けられていて、図示されないファンにより図中矢印に示された空気の気流が供給されてノズル１１ａから記録媒体５に向けて気流が供給される。この気流により案内板１１と記録媒体５との間には隙間Ｌが確保されているために記録媒体５の案内板１１への衝突が予め防止されている。このように、この例での衝突緩和手段はファン、気流通路、及び、案内板１１のズル１１ａから構成されている。なお、ノズルの形状はスリット状でも孔状でもよい。
【００３１】
この例では、記録媒体５は図中右側に対しては案内板１１への衝突が防止されているが、記録媒体５が図中に寄ってしまった場合、記録媒体５に形成された未定着画像が定着装置８のハウジングの端部８ａによって擦られてしまい、画像乱れが発生する。
【００３２】
そこで、図１（ｂ）に示した例の衝突緩和手段では、図１（ａ）と同様の機構を備えると共に、案内板１１の記録媒体５を挟んだ反対側にも案内板１１’を設けた。しかし、この案内板１１’は記録媒体５の未定着画像５ａ側に設けられているために、記録媒体５と接触すると未定着画像５ａが乱れるおそれがある。
【００３３】
ここで、案内板１１’と記録媒体５との接触を防止するために、この衝突緩和手段では、図２（ｂ）に示すようにさらに案内板１１’の記録媒体５搬送側面にノズル１１ａ’と該ノズル１１ａ’に接続する通路、及び、通路に接続された図示しないファンを設けて、ノズル１１ａ’から気流を案内板１１’の記録媒体５搬送側に供給するようにした。また、案内板１１’は図１（ｂ）にその断面を示すように、記憶媒体５を定着ニップ部により確実に案内するように記憶媒体５側が、Ｒ（アール）が付けられて凸曲面となっている。ここで凸曲面の曲率Ｒは適宜変更できる。
【００３４】
上記衝突緩和手段における気流の供給は常に行っていてもよい。あるいは、画像形成装置が内部で記録媒体を搬送している間だけ気流を供給しても良く、また、記録媒体５が定着装置へ供給されているときにだけ、例えば、センサで記録媒体５を検出して記録媒体５、定着装置のニップ部に供給されるまで間だけ気流を供給しても良い。
【００３５】
上記例では、孔あるいはスリットを多数設けた案内板を用いたが、製作コストが高い。そのため図３（ａ）に正面図、図３（ｂ）に断面図をモデル的に示すようなパイプ状材の側面に多数の気流を吹き出すための孔をノズルとして設けてなるパイプ状の気流吹き出し部を用いても良く、このときノズル数をふやすことができる。
【００３６】
ここで、孔は図３（ｃ）にモデル断面図を示すようにパイプ状の気流吹き出し部の円周方向に複数設けても、あるいは、図３（ｄ）にモデル断面図を示すように周方向に１つ設けても良い。
【００３７】
このようなパイプ状の気流吹き出し部１５を、例えば図４にモデル的に示すように４つ配して案内部材を兼用させても良い。さらにこの例では中央の２つのパイプ状の気流吹き出し部１５はそのパイプの軸が、記録媒体の搬送方向（図中一点鎖線矢印方向）と一致し、かつ、左右両端のパイプ状の気流吹き出し部１５は、そのパイプの軸が記録媒体の搬送方向とは角度を設けて、「八」字状となるように配置されている。このとき、記録媒体５のパイプ状の気流吹き出し部１５側で気流は記録媒体５の中央部から両端部に流れ、記録媒体５はこの気流によりあたかも中央から左右へ拡げられるようにして、すなわち、しわや曲がりの発生が防止されながら締着ニップ部へ誘導供給される。
【００３８】
ここで、図４（ｂ）に示すように、この例では、パイプ状の気流吹き出し部１５は固定台１５ｂに支柱１５ｃを介して固定されているが、固定ナット１５ｄを緩めることで支柱１５ｃを中心として図４（ａ）中両矢印方向に回動可能となる気流吹き出し部角度調整手段を有しているために、記録媒体の搬送方向に対して角度を調整することができるようになっているので、記録媒体５のニップ部への搬送に最適な角度とすることができる。またこの例ではパイプ状の気流吹き出し部１５は直管であるが中央部が端部より凸状となったＲを設けた形状としても良い。
【００３９】
また、パイプ状の気流吹き出し部１５の代わりに、多孔質体を通じて気流を供給しても良い。図５には多孔質体気流吹き出し部兼案内板１６の１例のモデル断面図を示した。ホルダ部１６ａに多孔質体１６ｂとして配置され、図示しないファンから供給された空気が配管１６ｃ、及び、本体部１６ａ内部の通気部１６ｄにより多孔質体１６ｂ裏面へ供給されて吹き出し部として多孔質体１６ｂから記録媒体側へ気流が供給される。なお、図中１６ｅ及び１６ｆはそれぞれ支柱と固定台であり気流吹き出し部角度調整手段を構成しており、これらによって多孔質体気流吹き出し部兼案内板１６を支柱１６ｅを中心に回動させることができ、その角度の最適化が可能となっている。
【００４０】
気流は通常ファンによって得るが、その駆動は特別にモータを設けずに、定着装置の駆動回転を流用してもよい。あるいは二次転写及び両面搬送装置等に送風装置を設け、本体の搬送システムと同期をとり供給タイミングを持った制御をおこなってもよい。また、切換弁及び流量制御を設けて、画像非形成側面及び画像形成側面への供給気流量の調整を行っても良い。
【００４１】
このような案内部材と前記記録媒体との間に気流を供給する衝突緩和手段を備えた定着装置は、従来の定着装置同様に、例えば図８に示した従来の画像形成装置に組み込むことができる。
【００４２】
ここで、図６（ａ）に正面図、図６（ｂ）に側面図を示すように、実験条件として、一列配置幅０．５ｃｍ×２ｃｍの幅のブロックに直径が１ｍｍの孔をノズルとして６個設け（このとき、孔の総面積は約０．１２ｃｍ２）、長さ方向が互いに平行にかつ定着ニップ部に対して案内方向となるように、かつ、設置高さはベルト支持ローラから中心が４ｃｍとなり、かつ、記録媒体５から１ｍｍ離れた位置で、案内板１１として３列配置した。これらブロックに対して、送風風量を変化させ、かつ、記録媒体として、ＰＰＣ用紙（厚さ：０．１ｍｍ）、薄紙（厚さ：０．０７ｍｍ）と変えて案内板と記録媒体との距離（浮上高さ）を調べた。結果を図７に示す。
【００４３】
図７より最適領域、すなわち、記録媒体がこれらのズルに触れるおそれがない距離である１．２ｍｍ〜２．５ｍｍの記録媒体・案内板間距離を得ることができる風量としては２Ｌ／分以上３．５Ｌ／分以下であることが判る。
【００４４】
また、未定着画像が形成された記録媒体の面に対して、気流を供給する場合には、その未定着画像が気流により乱されないことが必須である。ここで、記録媒体の未定着画像が形成された面に対して、上記装置を用いて検討を行ったところ５Ｌ／分までの風量では画像の乱れは発生しなかった。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】本発明に係る定着装置の定着ニップ部付近のモデル図である。図１（ａ）案内板を１つ有するタイプの定着装置の部分図である。図１（ｂ）案内板を２つ有するタイプの定着装置の部分図である。
【図２】図２（ａ）図１（ａ）の案内板１１の構造を示すモデル図である。図２（ｂ）図１（ｂ）の案内板１１’の構造を示すモデル図である。
【図３】パイプ状の気流吹き出し部のモデル図である。図３（ａ）上面図である。図３（ｂ）断面図である。図３（ｃ）パイプ状の気流吹き出し部の円周方向に複数のズルが設けられた例のモデル断面図である。図３（ｄ）パイプ状の気流吹き出し部の円周方向に１つずつ設けられた例のモデル断面図である。
【図４】図４（ａ）パイプ状の気流吹き出し部１５の配置例を示すモデル図である。図４（ｂ）気流吹き出し部角度調整手段の詳細を示すモデル図である。
【図５】多孔質体を通じて気流を供給する衝突緩和手段を説明するモデル図である。
【図６】気流供給量の最適条件を評価するための実験の様子を示すモデル図である。図６（ａ）正面図である。図６（ｂ）側面図である。
【図７】気流の供給流量と浮上高さとの関係を示す図である。
【図８】従来技術に係る画像形成装置のモデル図である。
【図９】従来技術に係る定着装置のモデル図である。
【符号の説明】
【００４６】
５    記録媒体
５’  未定着画像
８    定着装置
９    定着ローラ
１０    加圧ローラ
１１、１１’    案内板
１１ａ、１１ｂ    ノズル
１５  パイプ状の気流吹き出し部
１６  多孔質体気流吹き出し部兼案内板
１６ａ  ホルダ部
１６ｂ  多孔質体
【図１】
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【図２】
2010152273.tif 000004
【図３】
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【図４】
2010152273.tif 000006
【図５】
2010152273.tif 000007
【図６】
2010152273.tif 000008
【図７】
2010152273.tif 000009
【図８】
2010152273.tif 000010
【図９】
2010152273.tif 000011