(57)【要約】【課題】ニップに進入する際にシートに生じる衝撃による画像の転写ブレの発生を防止する定着装置及び画像形成装置を提供する。【解決手段】実施形態の定着装置は、発熱部を備えるエンドレスの加熱部と、前記加熱部の外周に対向するエンドレスの加圧部と、前記加圧部の内部から前記加圧部を前記加熱部方向に加圧して、前記加熱部と前記加圧部との間にニップを形成するニップ形成部と、前記ニップの入口より上流にて前記加熱部と前記加圧部を接触させて、前記加熱部と前記加圧部との間に前記ニップの入口に到る導入部を形成する入口ガイドとを備える。【選択図】図２
2014102322.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
発熱部を備えるエンドレスの加熱部と、
前記加熱部の外周に対向するエンドレスの加圧部と、
前記加圧部の内部から前記加圧部を前記加熱部方向に加圧して、前記加熱部と前記加圧部との間にニップを形成するニップ形成部と、
前記ニップの入口より上流にて前記加熱部と前記加圧部を接触させて、前記加熱部と前記加圧部との間に前記ニップの入口に到る導入部を形成する入口ガイドとを具備することを特徴とする定着装置。
【請求項２】
前記加圧部を介在して前記加熱部と前記入口ガイドとは接していないことを特徴とする請求項１に記載の定着装置。
【請求項３】
前記加熱部はヒートローラであり、前記加圧部は加圧ベルトであり、前記導入部は前記加圧ベルトの一部を前記ヒートローラに巻き付けてなることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の定着装置。
【請求項４】
前記ニップの出口より下流にて前記加圧部の内部から前記加圧部を前記加熱部方向に加圧する出口ガイドを更に備え、前記出口ガイドによる第１の加圧力が前記ニップ形成部による第２の加圧力より大きいことを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の定着装置。
【請求項５】
記録媒体に画像を形成する画像形成部と、
前記画像を前記記録媒体に定着する請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の定着装置とを備え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】
実施形態は、シートを挟持搬送して、トナー画像をシートに加熱加圧定着する定着装置及び画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
シートを挟持搬送する間にシートにトナー像を加熱加圧定着する定着装置を搭載する画像形成装置では、ニップパットで加圧ベルトをヒートローラに加圧ことにより、定着装置がシートを挟持するニップ幅を大きくとる装置がある。しかしながら加圧ベルトをニップパットで加圧した場合に、シートがニップに進入する際の衝撃によるシートの振動により、転写中のトナー画像がぶれる恐れがある。このため定着時に、シートをニップにスムースに導入する必要がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００２−２０７３８９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
この発明が解決しようとする課題は、シートをニップに進入する際にシート先端に生じる衝撃により、転写位置で画像の転写ブレを生じるのを防止する定着装置及び画像形成装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を達成するために、実施形態の定着装置は、発熱部を備えるエンドレスの加熱部と、前記加熱部の外周に対向するエンドレスの加圧部と、前記加圧部の内部から前記加圧部を前記加熱部方向に加圧して、前記加熱部と前記加圧部との間にニップを形成するニップ形成部と、前記ニップの入口より上流にて前記加熱部と前記加圧部を接触させて、前記加熱部と前記加圧部との間に前記ニップの入口に到る導入部を形成する入口ガイドとを備える。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
【図１】第１の実施形態のＭＦＰを示す概略構成図。
【図２】第１の実施形態の定着装置を示す概略構成図。
【図３】第１の実施形態の定着装置による転写ブレ発生の評価結果を示す表。
【図４】第２の実施形態の定着装置を示す概略構成図。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
以下実施形態について説明する。
【０００８】
（第１の実施形態）
以下第１の実施形態について図１乃至図３を参照して説明する。図１は、実施形態の画像形成装置の一例であるＭＦＰ（Multi Function Peripheral）１を示す概略構成図である。ＭＦＰ１は、プリンタ部１０、ピックアップローラ３４を備える給紙部１１、排紙部１２及びスキャナ１３、を備える。
【０００９】
プリンタ部１０は、中間転写ベルト１５に沿って並列に配置される、Ｙ（イエロ）、Ｍ（マゼンタ）、Ｃ（シアン）、Ｋ（ブラック）の４組の画像形成ステーション１６Ｙ、１６Ｍ、１６Ｃ及び１６Ｋを備える。各画像形成ステーション１６Ｙ、１６Ｍ、１６Ｃ及び１６Ｋは、矢印ａ方向に回転する感光体ドラム１７Ｙ、１７Ｍ、１７Ｃ及び１７Ｋの周囲に、チャージャ１８Ｙ、１８Ｍ、１８Ｃ及び１８Ｋ、現像装置２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ及び２０Ｋ及び、感光体クリーナ２１Ｙ、２１Ｍ、２１Ｃ及び２１Ｋを備える。プリンタ部１０のレーザ露光装置２２は、レーザ光を照射して、各感光体ドラム１７Ｙ、１７Ｍ、１７Ｃ及び１７Ｋに静電潜像を形成する。
【００１０】
バックアップローラ２７及び従動ローラ２８は、中間転写ベルト１５を支持し、中間転写ベルト１５を矢印ｂ方向に走行する。中間転写ベルト１５の内側に在る１次転写ローラ２３Ｙ、２３Ｍ、２３Ｃ及び２３Ｋは、各感光体ドラム１７Ｙ、１７Ｍ、１７Ｃ及び１７Ｋに形成されるトナー像を中間転写ベルト１５に１次転写して、中間転写ベルト１５上にＹ（イエロ）、Ｍ（マゼンタ）、Ｃ（シアン）、Ｋ（ブラック）のトナー像を重ねてカラートナー像を形成する。各感光体クリーナ２１Ｙ、２１Ｍ、２１Ｃ及び２１Ｋは、１次転写後に感光体ドラム１７Ｙ、１７Ｍ、１７Ｃ及び１７Ｋ上に残留するトナーを除去する。
【００１１】
中間転写ベルト１５を介してバックアップローラ２７と対向する位置に在る２次転写ローラ３１は、中間転写ベルト１５に従動して矢印ｃ方向に回転する。２次転写ローラ３１は、搬送路３６に沿って給紙部１１から供給される記録媒体であるシートＰに、中間転写ベルト１５上のカラートナー像を一括２次転写する。
【００１２】
中間転写ベルト１５、画像形成ステーション１６Ｙ、１６Ｍ、１６Ｃ及び１６Ｋ、レーザ露光装置２２、１次転写ローラ２３Ｙ、２３Ｍ、２３Ｃ及び２３Ｋ及び２次転写ローラ３１は、画像形成部を構成する。プリンタ部１０は、搬送路３６に沿って、２次転写ローラ３１の下流に定着装置３２、排紙ローラ対３３を備える。
【００１３】
これらの構成によってＭＦＰ１のプリンタ部１０は、給紙部１１から給紙されたシートＰにカラートナー像を形成し、シートＰにカラートナー像を定着した後、シートＰを排紙部１２に排紙する。ＭＦＰ１の現像に用いるトナーは、例えば非消色のトナーを用いても良いし、或いは所定の温度で加熱することにより消色可能な消色トナーを用いる等しても良い。また画像形成装置はＭＦＰ１に限らない。画像形成装置は、モノクロの画像形成装置であっても良く、現像装置の数も限定されない。画像形成装置は、感光体から直接記録媒体にトナー像を転写しても良い。また画像形成装置は複数のプリンタ部を備えていても良い。
【００１４】
次に定着装置３２について詳述する。定着装置３２は、図２に示すように、エンドレスの加熱部であるヒートローラ４２と、ヒートローラ４２の外周に対向するエンドレスの加圧部である加圧ベルト４３を備える。定着装置３２は、ヒートローラ４２と加圧ベルト４３の間にニップ４６を形成し、シートＰをニップ４６に挟んで搬送して、シートＰにトナー像を加熱加圧定着する。定着装置３２は、ニップ４６方向にシートＰを導くガイド４４と、ニップ４６を通過したシートＰをヒートローラ４２から剥離する剥離爪４５を備える。
【００１５】
ヒートローラ４２は、例えば中空の金属ローラの表面に離型層を被覆してなる。ヒートローラ４２は中空内部に、発熱部であり発熱量が同じである２本のハロゲンランプ４７ａ、４７ｂを備える。例えば、２本のハロゲンランプ４７ａ、４７ｂのうちの１本の配光エリアを、ヒートローラ４２の軸方向のセンタエリアとし、他の１本の配光エリアを、ヒートローラ４２のセンタエリアの両側のサイドエリアとする。２本のハロゲンランプ４７ａ、４７ｂで、ヒートローラ４２の軸方向の全長のエリアを発熱する。発熱部はヒータランプ方式に限らず、ＩＨヒータ方式であっても良い。
【００１６】
加圧ベルト４３は、例えばポリイミド樹脂製のベルト基材の表面をフッ素樹脂で被覆している。加圧ベルト４３は内部にニップ形成部である加圧パット５０を備える。加圧パット５０は加圧ベルト４３をヒートローラ４２側に加圧してヒートローラ４２と加圧ベルト４３との間にニップ４６の一部を形成する。加圧パット５０は、加圧パット５０をヒートローラ４２方向に加圧する加圧機構５０ａを備える。例えばシリコーンゴム製の加圧パット５０の加圧面は、ヒートローラ４２の曲率に合わせたＲ形状を有する。加圧パット５０は、加圧ベルト４３との摩擦を低減するよう、加圧ベルト４３の間にすべりシートを設けても良い。
【００１７】
加圧ベルト４３は矢印ｑ方向の回転方向において、加圧パット５０の入口部５０ｂより上流に入口ガイドであるベルトヒートローラ５１を備える。加圧ベルト４３は矢印ｑ方向の回転方向において、加圧パット５０の出口部５０ｃより下流に出口ガイドであるベルト加圧ローラ５２を備える。加圧ベルト４３は矢印ｑ方向の回転方向において、ベルト加圧ローラ５２からベルトヒートローラ５１に達する間に、ベルトヒートローラ５１とベルト加圧ローラ５２間の距離を調整するテンションローラ５３を備える。
【００１８】
ベルトヒートローラ５１は、例えば中空の金属パイプの表面に離型層を被覆している。ベルトヒートローラ５１は中空内部にハロゲンランプ５１ａを備え、加圧ベルト４３を加熱する。加圧ベルト４３を介してヒートローラ４２とベルトヒートローラ５１とは接していない。ベルトヒートローラ５１は、加圧パット５０の入口部５０ｂにおけるヒートローラ４２の接線αよりヒートローラ４２寄りに位置する。ヒートローラ４２寄りに位置するベルトヒートローラ５１は、加圧パット５０の入口部５０ｂの上流に、ヒートローラ４２に加圧ベルト４３を巻きつけた導入部であるニップ導入部６０を形成する。尚ベルトヒートローラ５１は加圧ベルト４３を介してヒートローラに接していても良い。
【００１９】
ベルト加圧ローラ５２は、芯金の周囲にゴム層を配置し、表面をフッ素樹脂で被覆している。ベルト加圧ローラ５２は加圧ベルト４３をヒートローラ４２側に加圧してヒートローラ４２と加圧ベルト４３との間にニップ４６の一部を形成する。ベルト加圧ローラ５２は、ベルト加圧ローラ５２をヒートローラ４２方向に加圧するローラ加圧機構５２ａを備える。
【００２０】
定着装置３２は、加圧パット５０とベルト加圧ローラ５２とを用いて、加圧ベルト４３の一部がヒートローラ４２に巻き付いたワイドなニップ４６を形成する。ベルト加圧ローラ５２によりニップ４６に生じる第１の加圧力は、加圧パット５０によりニップ４６に生じる第２の加圧力より大きい。テンションローラ５３は、加圧ベルト４３を一定のテンションで引っ張る。ベルトヒートローラ５１、ベルト加圧ローラ５２及びテンションローラ５３により加圧ベルト４３を架張する。ニップ４６をワイドに形成することにより、定着装置３２の定着温度を低く設定可能であり、消色トナーを用いて形成したトナー画像を、消色することなく、良好に定着することが可能となる。
【００２１】
定着装置３２は、モータ５４により例えばベルト加圧ローラ５２を駆動して加圧ベルト４３を矢印ｑ方向に回転し、モータ５５によりヒートローラ４２を矢印ｒ方向に回転する。ヒートローラ４２及び加圧ベルト４３の回転手段は任意であり、例えばヒートローラ４２或いは加圧ベルト４３のいずれか一方を駆動して、他方を従動させても良い。
【００２２】
定着装置３２は、ヒートローラ４２の温度を検知するローラサーミスタ５７と加圧ベルト４３の温度を検知するベルトサーミスタ５８を備える。定着装置３２は、ローラサーミスタ５７及びベルトサーミスタ５８によりヒートローラ４２或いは加圧ベルト４３の温度状態を判断し、ハロゲンランプ４７ａ、４７ｂ、５１ａを制御して所望の定着を実施する。
【００２３】
プリントの開始によりＭＦＰ１は、プリンタ部１０で、中間転写ベルト１５にカラートナー像を形成し、２次転写ローラ３１により、給紙部１１から搬送されるシートＰに、中間転写ベルト１５上のカラートナー像を一括２次転写する。２次転写後定着装置３２に達したカラートナー像を有するシートＰは、ガイド４４に支持されてニップ導入部６０に達する。ニップ導入部６０は、矢印ｒ方向に回転するヒートローラ４２と矢印ｑ方向に回転する加圧ベルト４３で挟んだシートＰを、加圧パット５０の入口部５０ｂに導く。
【００２４】
加圧パット５０の入口部５０ｂに達したシートＰは、ヒートローラ４２と加圧ベルト４３で形成されるニップ４６に進入される。シートＰは、加圧パット５０により第２の加圧力で加圧され、加圧パット５０の出口部５０ｃを通過した後、ベルト加圧ローラ５２により第２の加圧力より大きい第１の加圧力で加圧され、ニップ４６から排出される。ニップ４６を通過することにより、シートＰ上のカラートナー像は、シートＰに加熱加圧定着される。ニップ４６を出たシートＰは、剥離爪４５によりヒートローラ４２から剥離され、排紙ローラ対３３により排紙部１２に排紙される。
【００２５】
定着装置３２を通過する際、矢印ｓ方向に搬送されるシートＰは、先ずニップ導入部６０に挟まれる。ニップ導入部６０への導入時シートＰの搬送の妨げになるものが無いので、シートＰは衝撃を受けることが無い。この後シートＰは加圧パット５０の入口部５０ｂからニップ４６に進入する際に、一瞬先端部の搬送が阻害される。但し、ニップ導入部６０がシートＰを挟んでいることから、シートＰの先端に生じた搬送の阻害は、ニップ導入部６０で吸収され、シートＰの後方に伝わらず、２次転写ローラ３１位置にあるシートＰは振動されない。加圧パット５０の入口部５０ｂにシートＰが進入する際に、シートＰ先端部の搬送が阻害されても２次転写ローラ３１位置でのシートＰの振動を防止して、画像の転写ブレを発生しない。
【００２６】
しかも加圧パット５０による第２の加圧力を、ベルト加圧ローラ５２による第１の加圧力より小さくして、加圧パット５０の入口部５０ｂでシートＰ先端に生じる搬送の阻害を小さくすることが出来る。シートＰが定着装置３２を通過する間にシートＰにかかる圧力は、順次ニップ導入部６０、ニップ４６の加圧パット５０位置及びニップ４６のベルト加圧ローラ５２位置を進むにつれて徐々に大きくされる。シートＰ先端は、加圧パット５０の入口部５０ｂで急激に大きな搬送の阻害を受けることが無い。
【００２７】
定着装置３２のベルトヒートローラ５１の位置を変動して、ニップ導入部６０の長さを変えて、定着時の搬送阻害によりに生じる画像の転写ブレ発生の評価を行った。転写ブレ発生は、各々のニップ導入部６０の長さに対して、ＪＩＳ規格のＡ３サイズのシートの前面ハーフトーンの画像を用いて評価した。評価結果を図３に示す。図３の○は転写ブレ無し、△は少し転写ブレを発生、×は転写ブレを多く発生を示す。ニップ導入部６０が無い（長さ０ｍｍ）場合及びニップ導入部６０の長さが０．５ｍｍの場合には、転写ブレの発生が多く、ニップ導入部６０の長さが１ｍｍの場合でも少し転写ブレを生じた。ニップ導入部６０の長さが１．２ｍｍ以上になると、シートがニップ４６に進入する際の搬送阻害にかかわらず、転写ブレが無く、良好な画像を得られた。
【００２８】
第１の実施形態によれば、定着装置３２の加圧パット５０の入口部５０ｂより上流に、ニップ導入部６０を形成する。シートＰが加圧パット５０の入口部５０ｂに進入する際に、シートＰの先端が搬送を阻害されても、ニップ導入部６０がシートＰに生じる振動を吸収する。シートＰがニップ４６に進入する際の搬送の阻害にかかわらず、２次転写ローラ３１位置にあるシートＰが振動するのを防止して、画像の転写ブレを防止する。第１の実施形態によれば、加圧パット５０による第２の加圧力を、ベルト加圧ローラ５２による第１の加圧力より小さくする。シートＰが加圧パット５０の入口部５０ｂに進入する際にシートＰの先端に生じる搬送の阻害を小さく出来、シートＰ先端は、加圧パット５０の入口部５０ｂで急激に大きな搬送の阻害受けることが無く、シートＰに生じる振動を小さく出来る。
【００２９】
（第２の実施形態）
第２の実施形態の画像形成装置を、図４を参照して説明する。第２の実施形態は、第１の実施形態において、定着装置の構成が異なるものである。第２の実施形態にあって、前述の第１の実施形態で説明した構成と同一構成については同一符号を付して詳細な説明を省略する。
【００３０】
図４に示すように、第２の実施形態の定着装置６２は、入口ガイドとして第１の架張ローラ６３を備え、出口ガイドとして第２の架張ローラ６４を備える。第１の架張ローラ６３、第２の架張ローラ６４及びテンションローラ５３とで加圧ベルト４３を架張する。定着装置６２は、モータ６７により例えば第２の架張ローラ６４を駆動して加圧ベルト４３を矢印ｑ方向に回転する。第１の架張ローラ６３及び第２の架張ローラ６４は、加圧ベルト４３を介して、ヒートローラ４２とは接していない。
【００３１】
加圧ベルト４３は、ヒートローラ４２と対向する領域で、第１の架張ローラ６３と第２の架張ローラ６４に支持されて、ヒートローラ４２に巻き付いて接触し、加圧パット５０位置で、ヒートローラ４２と加圧ベルト４３との間にニップ６６を形成する。加圧パット５０のサイズは限定されない。第２の架張ローラ６４が加圧ベルト４３をヒートローラ４２方向に加圧せず、加圧パット５０のみでニップ６６を形成することから、加圧ベルト４３の回転方向において加圧パット５０の幅を長くして、ニップ６６をよりワイドにして所望の定着性能を得るようにしても良い。
【００３２】
第１の架張ローラ６３は、加圧パット５０の入口部５０ｂにおけるヒートローラ４２の接線αよりヒートローラ４２寄りに位置する。ヒートローラ４２寄りに位置する第１の架張ローラ６３は、加圧パット５０の入口部５０ｂの上流に、ヒートローラ４２に加圧ベルト４３を巻きつけたニップ導入部７０を形成する。尚第１の架張ローラ６３或いは第２の架張ローラ６４は加圧ベルト４３を介してヒートローラ４２に接していても良い。
【００３３】
プリント時に、定着装置６２は、ニップ導入部７０に達したシートＰを、矢印ｒ方向に回転するヒートローラ４２と矢印ｑ方向に回転する加圧ベルト４３で挟み、加圧パット５０の入口部５０ｂに導く。ニップ導入部７０から加圧パット５０の入口部５０ｂに導かれたシートＰは、ヒートローラ４２と加圧ベルト４３で形成されるニップ６６に進入される。ニップ６６を通過することにより、シートＰに形成されたカラートナー像は、シートＰに加熱加圧定着される。ニップ６６を出たシートＰは、剥離爪４５によりヒートローラ４２から剥離され、排紙ローラ対３３により排紙部１２に排紙される。
【００３４】
定着装置６２を通過する際、シートＰは先ず衝撃を受けることなくニップ導入部７０に挟まれて加圧パット５０の入口部５０ｂに搬送される。この後シートＰは加圧パット５０の入口部５０ｂからニップ６６に進入する際に、一瞬先端部の搬送が阻害される。但し、ニップ導入部７０がシートＰを挟んでいることから、シートＰの先端に生じた搬送の阻害は、ニップ導入部７０で吸収されて、シートＰの後方に伝わらず、２次転写ローラ３１位置にあるシートＰは振動されない。加圧パット５０の入口部５０ｂにシートＰが進入する際に、シートＰ先端部の搬送が阻害されても２次転写ローラ３１位置でのシートＰの振動を防止して、画像の転写ブレを発生しない。定着装置６２定着時の搬送阻害によりに生じる転写ブレ発生の評価も、第１の実施形態とほぼ同様の結果を得られた。
【００３５】
第２の実施形態によれば、定着装置６２の加圧パット５０の入口部５０ｂより上流に、ニップ導入部７０を形成する。シートＰが加圧パット５０の入口部５０ｂに進入する際に、シートＰの先端が搬送を阻害されても、ニップ導入部７０がシートＰに生じる振動を吸収する。第１の実施形態と同様、シートＰがニップ６６に進入する際の搬送の阻害にかかわらず、２次転写ローラ３１位置にあるシートＰが振動するのを防止して、画像の転写ブレを防止する。
【００３６】
以上説明した実施形態では、エンドレスの加熱部をローラ形状としエンドレスの加圧部をベルト形状としたが、加熱部をベルト形状とし加圧部をローラ形状としても良い。例えばローラ形状の加圧部にベルト形状の加熱部を巻き付けて導入部を形成しても良い。
【００３７】
以上説明した少なくとも１つの実施形態によれば、ニップの入口より上流に導入部を形成して、記録媒体がニップに進入する際に、記録媒体に生じる振動を吸収する。ニップ進入時に転写位置にある記録媒体が振動するのを防止して、画像の転写ブレを防止する。
【００３８】
この発明の実施形態を説明したが、この実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。この新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことが出来る。この実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【００３９】
１…ＭＦＰ
１０…プリンタ部
１５…中間転写ベルト
３１…２次転写ローラ
３２…定着装置
４２…ヒートローラ
４３…加圧ベルト
４６…ニップ
５０…加圧パット
６０…ニップ導入部
【図１】
2014102322.tif 000003
【図２】
2014102322.tif 000004
【図３】
2014102322.tif 000005
【図４】
2014102322.tif 000006