【手続補正書】
【提出日】平成16年6月7日(2004.6.7)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】発明の名称
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の名称】定着装置
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
挟圧部に未定着トナー像を担持した記録材を通過させることにより前記トナー像を前記記録材に加熱定着させる挟圧加熱搬送手段と、前記挟圧部を通過した記録材を排紙ローラ対に向けて案内する下部ガイドとを有する定着装置において、
前記下部ガイドは、前記挟圧部の排紙側に対向配置され、前記挟圧部を通過する記録材の搬送路延長線上で、前記挟圧部の排出側近傍に設けられた記録材の先端が当接する入口側ガイド部と、前記入口側ガイド部に連なる出口側ガイド部を有し、前記入口側ガイド部を前記出口側ガイド部よりも急斜面に形成したことを特徴とする定着装置。
【請求項２】
挟圧部に未定着トナー像を担持した記録材を通過させることにより前記トナー像を前記記録材に加熱定着させる挟圧加熱搬送手段と、前記挟圧部を通過した記録材を排紙ローラ対に向けて案内する下部ガイドとを有する定着装置において、
前記下部ガイドは、前記挟圧部の排紙側に対向配置され、前記挟圧部を通過する記録材の搬送路延長線上で、前記挟圧部の排出側近傍に設けられた記録材の先端が当接する入口側ガイド部と、前記入口側ガイド部に連なる出口側ガイド部を有し、前記入口側ガイド部を前記出口側ガイド部よりも急斜面に形成し、前記挟圧部を通過する記録材の搬送路の傾斜角よりも、前記挟圧部の排紙端と前記排紙ローラ対のニップとを結んだ直線の傾斜角を大きくしたことを特徴とする定着装置。
【請求項３】
挟圧部に未定着トナー像を担持した記録材を通過させることにより前記トナー像を前記記録材に加熱定着させる挟圧加熱搬送手段と、前記挟圧部を通過した記録材を排紙ローラ対に向けて案内する下部ガイドとを有する定着装置において、
前記下部ガイドは、前記挟圧部の排紙側に対向配置され、前記挟圧部を通過する記録材の搬送路延長線上で、前記挟圧部の排出側近傍に設けられた記録材の先端が当接する入口側ガイド部と、前記入口側ガイド部に連なる出口側ガイド部を有し、前記入口側ガイド部を前記出口側ガイド部よりも急斜面に形成し、前記挟圧部を通過する記録材の搬送路の傾斜角よりも、前記挟圧部の排紙端と前記排紙ローラ対のニップとを結んだ直線の傾斜角を大きくし、前記挟圧加熱搬送手段の記録材搬送速度よりも前記排紙ローラ対による記録材の搬送速度を大きくしたことを特徴とする定着装置。
【請求項４】
前記挟圧加熱搬送手段は、支持体に固定的に支持された加熱体と、前記加熱体に対向圧接しつつ搬送される耐熱性フィルムと、前記耐熱性フィルムを介して記録材を前記加熱体に密着させる加圧部材とを有することを特徴とする請求項１から３のいずれか１つに記載の定着装置。
【請求項５】
前記下部ガイドは、記録材の搬送方向に沿って延び、記録材のガイド面を提供するリブを記録材の搬送方向と直交する方向に複数設けたことを特徴とする請求項１から４のいずれか１つに記載の定着装置。
【請求項６】
前記複数のリブは、前記下部ガイドの入口側ガイド部に設けたことを特徴とする請求項５に記載の定着装置。
【請求項７】
前記下部ガイドには、前記リブよりも若干突出した突出部材を前記複数のリブの間に設けたことを特徴とする請求項５または６に記載の定着装置。
【請求項８】
前記挟圧部の排紙端と前記排紙ローラ対のニップとを結んだ直線を前記下部ガイドのガイド面よりも上方としたことを特徴とする請求項１から４のいずれか１つに記載の定着装置。
【請求項９】
前記挟圧部の排紙端と前記排紙ローラ対のニップとを結んだ直線を前記下部ガイドの突出部材よりも上方としたことを特徴とする請求項５から７のいずれか１つに記載の定着装置。
【請求項１０】
前記突出部材は、表面が低摩擦性を有していることを特徴とする請求項７または９に記載の定着装置。
【請求項１１】
前記突出部材は、記録材の搬送方向に沿って回転自在に支持された回転体であることを特徴とする請求項７または９に記載の定着装置。
【請求項１２】
前記突出部材は、回転自在に支持されたボールベアリングであることを特徴とする請求項１１に記載の定着装置。
【請求項１３】
前記下部ガイドの入口側ガイド部を複数のリブ形状に形成すると共に、出口側ガイド部を面状にて形成したことを特徴とする請求項１から３のいずれか１つに記載の定着装置。
【請求項１４】
前記下部ガイドの入口側ガイド面の傾斜角と前記挟圧部の相対角度が４０°以上６５°以下であることを特徴とする請求項１から３のいずれか１つに記載の定着装置。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、記録材上に形成されたトナー像を加熱定着する定着装置に関するものである。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００３】
しかしこの熱ローラ定着方式は、第１に所定温度に立ち上げるまで画像形成動作を禁止する時間、いわゆるウエイトタイムがかなり長く必要であり、第２に熱容量が必要なため比較的大きな電力が必要であり、第３に回転ローラでローラ温度が高温のため耐熱特殊軸受けが必要であり、第４にローラに直接手が触れる構成となり危険があるため保護部材が必要であり、第５にローラ定着温度及び曲率により記録材がローラに巻き付いてジャム発生原因となる、などの欠点があった。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００９】
定着実行時には、使用する記録材のサイズ幅の大小にかかわりなく発熱層の有効全長域が単位長さ当りの所定の発熱量をもって通電発熱する。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１２】
図１０の（ａ）に示すように、円筒状の定着フィルム６５を挟んで略フラット形状の加熱体６１と、ロール形状の加圧部材７との圧接によって定着ニップ部Ａが形成され、図１０の（ｂ）に示すように、この定着ニップ部Ａを通過する記録材Ｓは加圧部材７側にクセがつきやすい。すなわち、下カール状態（上向きに凸状態）で排出しやすくなる。特に、記録材Ｓの先端では、このカールがつきやすい。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１６】
しかしながら、このガイドの傾斜は比較的緩やかなものであり、記録材Ｓに生じた比較的大きなカール、特に記録材Ｓの先端に生じた大きなカールの矯正には十分なものではなかった。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１７】
本出願に係る発明の目的は、記録材のカールの発生をより一層低減する定着装置を提供しようとするものである。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３２
【補正方法】削除
【補正の内容】
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３７】
１０４はレーザビームプリンタから成る記録装置部、２００はカセット給紙部、１２５は手差し給紙部、３００は画像形成部、１１６は定着装置、１１７は排紙ローラ対、１１３は排出された記録材Ｓを積載する記録材排紙トレイである。
【手続補正１１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４０】
これにより、感光ドラム１１１ａ上に静電潜像が形成され、前記画像形成部３００の現像剤としてのトナーを現像剤担持体たる現像スリーブ１１１ｃにより感光ドラム１１１ａ上の静電潜像に転移させ、感光ドラム１１１ａ上にトナー像が形成される。
【手続補正１２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４４】
図１において、６０はヒーターユニットで、６５は円筒形状の耐熱性フィルムであり、基層に厚さ４０〜６０μｍのポリイミドフィルムを用い、その外周面（記録材Ｓ及びトナー像と接触する面）に厚さ５〜２０μｍのＰＦＡ及びＰＦＡ中にＰＴＦＥを分散させた離型層が形成されたフィルムである。
【手続補正１３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４６】
一方、加圧部材としての加圧ローラ７は、ヒータ６１に対して長手方向両端部に設けられた加圧バネ７１により圧力Ｐ１で加圧されており、加圧ローラ７は記録材Ｓの搬送方向に、駆動系（図示せず）により回転駆動（反時計回り）される。これにより、円筒形の耐熱性フィルム６５がヒータ６１の発熱体表面に密着摺動して、フィルムガイド６６の周囲を回転する。また、この時、ヒータ６１のフィルム内面の摺動摩擦を軽減するために、両者の間に耐熱性のグリスを介在させている。
【手続補正１４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４９】
まず、本実施の形態における定着装置１１６の要部を説明する。定着ニップをＡ、定着ニップＡの延長上の定着手段端部である定着ヒータ出口をＢ、定着ニップ接線の延長線と下ガイド入口斜面の交点をＣ、排紙ローラニップをＤとする。ここで、排紙ガイドの下部ガイドとしての排紙下ガイド１１は、記録材移動方向に関してガイド面上流側の第１ガイド部である入口斜面１１ａと下流側の第２ガイド部である出口斜面１１ｂを有し、その間を滑らかに円弧で繋ぐように形成される。また、水平線に対する定着ニップ角をα、排紙下ガイド入口角をβ、排紙下ガイド出口角をγ、および定着−排紙角（線分ＢＤの角度）をδとすると、
α＜β                                  （１）
γ＜β                                  （２）
α＜δ                                  （３）
また加圧ローラ（定着フィルム）速度Ｖ１、排紙ローラ速度Ｖ２とすると、
Ｖ１＜Ｖ２                              （４）
であり、定着圧接力Ｐ１、排紙ローラ圧接力Ｐ２とすると、
Ｐ１＞Ｐ２                              （５）
に設定されている。
【手続補正１５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５０】
次に定着装置１１６内の動作を説明する。前述の如くエンジン側で未定着画像を記録された記録材Ｓは、まず定着ニップＡにて熱と圧力を付与され定着されて、永久画像を得る。その後記録材Ｓ先端は下カール傾向で進んでいく。ところが上記α＜βおよび、排紙下ガイド１１の入口斜面１１ａが定着ニップ接線の延長線とＣにて交差するように設けられており、さらには定着ヒータ出口Ｂと上記Ｃとの距離ｄが近接して配設されている。そのため、記録材Ｓの先端はＣ近傍にて熱い状態で当接することとなり、図３（ａ）のように、進行方向を上向きに変え、すなわち記録材Ｓの先端側の下カールが矯正される。その後、記録材Ｓの先端は図３（ｂ）に示すように跳ね上がるようにして、排紙上ガイド１５に沿って進行していく。
【手続補正１６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５１】
さらに進んで図３（ｃ）に示すように、記録材Ｓが定着ニップＡ、排紙ローラニップＤの双方に渡っている時には、上記（４），（５）の関係より、記録材Ｓの速度は加圧ローラ速度Ｖ１に支配され、すなわち排紙ローラ１３，１４対間で記録材Ｓは滑っている状態となる。このとき、記録材Ｓは定着ヒータ出口Ｂと排紙ニップＤとの間でピンと張りきることになり、またヒータ出口Ｂにてしごくように引抜かれる。そのため記録材Ｓはその通紙方向全域に亘って上向きローラニップなされ、すなわち下カールが矯正されることになる。
【手続補正１７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５３】
このように本実施の形態では排紙下ガイド１１の入口斜面１１ａの傾斜度が比較的大きくなっているので、この部分で比較的大きな記録材Ｓのカール（特に記録材Ｓの先端のカール）を矯正することができ、またその入口斜面１１ａに続く出口斜面１１ｂの傾斜度は比較的小さくなっているので、排紙下ガイド１１全体が急斜面になっている場合に比べ、記録材Ｓの搬送負荷を軽減することができ、記録材Ｓを安定して搬送することができる。
【手続補正１８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５７】
また、本実施の形態における定着装置１１６では、Ｈ／Ｈ環境（高温・高湿環境）での薄紙での搬送性向上に威力を発揮する。
【手続補正１９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５８】
前述したように、定着装置１１６では記録材Ｓに熱と圧力を加えるために、記録材Ｓに含まれる水分を蒸発させる。蒸発した水分は定着器内の空間にこもりやすく、とりわけ近傍の排紙下ガイド１１の入口斜面１１ａに付着しやすい。
【手続補正２０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５９】
ここで、入口斜面１１ａの記録材当接面をリブではなく、長手方向に渡る平面にて形成していると、定着ニップＡから排紙された記録材Ｓの先端が急斜面に付着した水分により貼り付く場合があり、先端が座屈してアコーデオンジャムを招くことが考えられる。
【手続補正２１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６１】
本実施の形態におけるさらなる効果として、両面印字時のオフセット防止が挙げられる。すなわち前述のごとく、本実施の形態による定着装置１１６では、図３に示したように排紙下ガイド１１の入口側の入口斜面１１ａを急斜面として、記録材Ｓの先端カールの矯正を行う。そして排紙下ガイド１１の出口側の出口斜面１１ｂを緩やかでなおかつ滑らかな面状に形成した。したがって記録材Ｓは先端カール矯正後は、排紙ローラ速度Ｖ２が定着速度Ｖ１より大きく、また定着ヒータ出口Ｂと排紙ニップＤとを結ぶ直線よりも、排紙下ガイド１１のガイド面が常に下方となるようにしたので、不必要に記録材Ｓの下面とガイド面とが摺擦することを回避可能である。また多少の摺擦があっても、下ガイドの緩やかな出口斜面１１ｂが滑らかな面状であるため、リブ当接と比較して、記録材Ｓとの接触圧を減少させることができる。すなわち記録材Ｓの両面印字時に画像面がガイドに擦れて削れる不具合を防止している。
【手続補正２２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６３】
以上説明したように本実施の形態における定着装置１１６によれば、定着ニップ後の記録材Ｓの先端の下カール傾向を排紙下ガイド１１の上流側の急斜面にて矯正を行い、さらに排紙と定着ニップとの間での排紙／定着速度差および搬送角度差を利用したしごきによるこし付けにより、記録材Ｓの全域に亘り下カールの矯正を可能にすることができる。
【手続補正２３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６４】
また、排紙下ガイド１１の出口側を緩やかかつ滑らかな面状に形成し、排紙ローラ速度Ｖ２が定着速度Ｖ１より大きく、また定着ヒータ出口Ｂと排紙ニップＤとを結ぶ直線よりも、排紙下ガイド１１のガイド面が常に下方となるように構成したので、記録材Ｓの下面とガイド面との摺擦によるオフセットを防止することができる。
【手続補正２４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６７】
本実施の形態においても、第１実施の形態と同様に、定着装置１１６の構成条件（１）〜（５）は同様であり、すなわち記録材Ｓの下カールに対して優れた矯正効果を有する。
【手続補正２５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６８】
昨今省エネの見地から定着温度を低く抑える傾向があり、定着性のマージンが減少傾向にある。このような定着性のマージンが減少された定着装置に対し、第１の実施の形態の構成を適用する場合、両面印字時の場合を考慮することが望まれる。
【手続補正２６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６９】
すなわち、図３に示したように、記録材Ｓの先端の１面目の画像が排紙下ガイド１１の入口斜面１１ａに強く擦られてしまうので、２面目の排紙の際に、複数のリブに対応して記録材Ｓの１面目の定着画像が剥ぎ取られることが考えられる。また紙種や環境等定着性の悪い条件が重なると、剥がれたトナーが排紙下ガイド１１へオフセット付着することがある。このオフセットトナーは次第に成長していき、最終的には搬送路を塞いでジャムに至るおそれもある。
【手続補正２７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００７０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００７０】
本実施の形態では、これらの不具合に対処するため、図５、６に示したように、リブより記録材Ｓのガイド側に突出した突出部であるコロ部材２１をコロ軸２２を中心に回動可能に設けており、図５に示すように、コロ部材２１を排紙下ガイド１１の入口斜面１１ａよりもｐだけ高く出っ張るように配置している。
【手続補正２８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００７２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００７２】
この構成によれば、記録材Ｓの先端はコロ部材２１によってすくわれ、排紙下ガイド１１の入口側に形成された複数のリブ１１ｄの入口斜面１１ａに強く当接することがなくなり、１面目の先端の画像剥がれを回避することができる。
【手続補正２９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００７３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００７３】
また、排紙下ガイド１１は定着装置１１６の連続運転により、中央付近の温度上昇が激しいため、画像剥がれやトナーオフセットを起こし易い。したがって、本実施の形態では、図６に示すように、コロ部材２１を下ガイド中央付近に４つ配設している。
【手続補正３０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００７４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００７４】
本実施の形態におけるもう一つの特徴は、図５に示したように、定着ヒータ出口Ｂと排紙ニップＤとを結んだ線分ＢＤがコロ部材２１および排紙下ガイド１１の入口斜面１１ａ、出口斜面１１ｂよりも常に上方である。
【手続補正３１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００７５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００７５】
すなわち、排紙下ガイド１１の入口斜面１１ａとコロ部材２１で上方に向けられた記録材Ｓの先端は排紙上ガイド１５に沿って進行し、排紙ニップＤに到達後は前述のように定着と排紙との間でピンと張りつめながら進行するので、１面目の印字面が排紙下ガイド１１に擦れることがない。
【手続補正３２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００７９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００７９】
本実施の形態においても、第１、２の実施の形態と同様に、定着装置１１６の構成条件（１）〜（５）は同様であり、すなわち記録材Ｓの下カールに対して優れた矯正効果を有する。
【手続補正３３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００８０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００８０】
本実施の形態では、図７、８に示すように、排紙下ガイド１１の入口斜面１１ａよりもｑ高く、突出部である固定リブ２４を配設している。固定リブ２４の材質としては、低摩擦性を有することが好ましく、表面性が良く、離型性が高い、トナーが付着しにくいものであるＰＦＡやＰＴＦＥ等のテフロン（登録商標）樹脂が望ましい。実験ではｑ＝０．５〜０．９ｍｍで良好な結果を得た。また、固定リブ２４を排紙下ガイド１１の中央近傍に４〜６つ配設することでその効果を発揮した。
【手続補正３４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００８１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００８１】
またもう一つの特徴としては、定着ヒータ出口Ｂと排紙ニップＤとを結んだ線分ＢＤが固定リブ２４および排紙下ガイド１１の入口斜面１１ａ、出口斜面１１ｂよりも常に上方である。
【手続補正３５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００８２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００８２】
この条件により、前述したのと同様の理由で、記録材Ｓは排紙下ガイド１１に擦ることがないため、１面目の画像剥がれ等の不具合を起こすことがない。
【手続補正３６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００８４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００８４】
なお、本発明は上記した第１、第２および第３の実施の形態に示したフィルム定着装置に限らず、従来の熱ロール定着装置等、あらゆる定着装置において下カール矯正に適用できる。
【手続補正３７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００８９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００８９】
また本発明によれば、定着ニップ後の記録材先端の下カール傾向を排紙下ガイド入口側の斜面にて矯正を行い、さらに排紙と定着ニップとの間での排紙／定着速度差および搬送角度差を利用したしごきによるこし付けにより記録材全域に亘り下カールの矯正を可能にした。
【手続補正３８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００９１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００９１】
さらに本発明によれば、排紙下ガイドの入口斜面よりもわずかに突出するように、突出部として回転自在のコロ部材もしくは固定リブを設け、さらに定着と排紙ニップとを結んだ直線が常に排紙下ガイドおよび前記コロ部材もしくは固定リブ等の突出部より上方としたので、両面印字時の画像剥がれを防止した、下カール矯正定着装置の提供が可能となる。
【手続補正３９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００９２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００９２】
したがって、本発明による定着装置を画像形成装置に適用することで、カールの少ない良質の記録材が提供及び、排出積載性の向上を図ることができる。また、両面印字時やＡＤＦ原稿時のトラブルも低減させ、信頼性がさらに向上する。
【手続補正４０】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図３】
2000352887.tif 000001