(57)【要約】【課題】加熱定着処理を経て記録シート上への画像形成を行う場合であっても、装置構成の複雑化等を招くことなく、記録シートの濡れやその記録シート上の形成画像の滲み等を防止することができ、しかもその効果の持続性を高く保てるようにする。【解決手段】記録シート２０の案内を行う搬送ガイド１３，３１において、少なくとも前記記録シート２０と接触する側の最外面が、水接触角が５０°以下で、かつ、鉛筆硬度９Ｈ以上またはモース硬度４以上となるように、セラミック材料がコーティングされてなるセラミック層４０を形成する。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
搬送される記録シートの案内を行う搬送ガイドであって、
少なくとも前記記録シートと接触する側の最外面が、水接触角が５０°以下で、かつ、鉛筆硬度９Ｈ以上またはモース硬度４以上の材料からなる
ことを特徴とする搬送ガイド。
【請求項２】
前記最外面は、セラミック材料がコーティングされてなる
ことを特徴とする請求項１記載の搬送ガイド。
【請求項３】
前記セラミック材料は、金属酸化物を主成分とするものである
ことを特徴とする請求項２記載の搬送ガイド。
【請求項４】
前記セラミック材料は、水性金属塩系コーティング剤からなる
ことを特徴とする請求項２記載の搬送ガイド。
【請求項５】
前記記録シートの下面側に配されて用いられる
ことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の搬送ガイド。
【請求項６】
水平面とのなす角度が２０°以上となる傾斜を有して配される
ことを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の搬送ガイド。
【請求項７】
記録シート上に形成されたトナー像の加熱定着処理を行う画像定着手段と、
前記画像定着手段から排出される加熱定着処理後の記録シートの案内を行う搬送ガイドとを備えるとともに、
前記搬送ガイドは、少なくとも前記記録シートと接触する側の最外面が、水接触角が５０°以下で、かつ、鉛筆硬度９Ｈ以上またはモース硬度４以上の材料からなる
ことを特徴とする定着装置。
【請求項８】
記録シート上にトナー像を形成する画像形成手段と、
前記記録シート上に形成されたトナー像の加熱定着処理を行う画像定着手段と、
前記画像定着手段から排出される加熱定着処理後の記録シートの案内を行う搬送ガイドとを備えるとともに、
前記搬送ガイドは、少なくとも前記記録シートと接触する側の最外面が、水接触角が５０°以下で、かつ、鉛筆硬度９Ｈ以上またはモース硬度４以上の材料からなる
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、搬送される記録シートの案内を行う搬送ガイド、並びに、その搬送ガイドを備えてなる定着装置および画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に、複写機、プリンタ装置、ファクシミリ装置等の電子写真方式を用いた画像形成装置では、印刷用紙等の記録シート上に形成したトナー像に対して、例えば１００℃以上の熱を与えて加熱定着処理を行うことで、その記録シート上への画像出力を行うようになっている。ただし、加熱定着処理を経て画像形成を行う場合に、記録シートが水分を含んでいると、その加熱定着処理の際の熱によって記録シート中の水分が蒸発して、記録シートの搬送案内を行う搬送ガイドに付着するため、その蒸発量が多いと水蒸気が集まって水滴となり、その結果、記録シートを濡らしたり記録シート上の形成画像を滲ませたりするおそれがある。このような現象は、特に装置の機内温度や記録シートの温度が装置稼働直後（例えば朝の時間帯）に多く見られる。
【０００３】
このことから、加熱定着処理を経て画像形成を行う画像形成装置においては、例えば、加熱定着処理を行う定着装置の近傍にファンを設置し専用の風路を用いて水蒸気を散らしたり（例えば、特許文献１）、吸湿特性を有する材料で搬送ガイドを構成したり（例えば、特許文献２）、搬送ガイドに界面活性剤を塗布したり（例えば、特許文献３）、あるいは水との接触角θがθ＜９０°である部材で搬送ガイドを構成することで（例えば、特許文献４）、その搬送ガイドに水滴が付着するのを抑制することが提案されている。
【０００４】
【特許文献１】特開平５−１３４５１３号公報
【特許文献２】特開２００３−４３８３６号公報
【特許文献３】特開２００３−４３８３４号公報
【特許文献４】特開２００３−８１５０５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上述した従来の技術では、以下に述べるような問題点がある。
例えば、搬送ガイドに水滴が付着するのを抑制するために、ファンを必要とするものでは、装置構成の複雑化や装置の大型化等を招くことが考えられる。また、ファンによる騒音が発生し得る点でも好ましくない。
また、吸湿性を有する材料で搬送ガイドを構成したり、搬送ガイドに界面活性剤を塗布したり、水との接触角θがθ＜９０°である部材で搬送ガイドを構成したものでは、装置構成の複雑化や装置の大型化等は回避できるが、その効果の持続性の点で難がある。すなわち、搬送ガイドは、記録シートと接してその記録シートを案内するものであるから、記録シートとの接触面の耐久性（特に耐摩耗性）が高くないと、その搬送ガイドへの水滴付着抑制効果が持続せず、経時的に記録シートの濡れやその記録シート上の形成画像の滲みが生じてしまうおそれがある。
【０００６】
そこで、本発明は、装置構成の複雑化や装置の大型化等を招くことなく、記録シートの濡れやその記録シート上の形成画像の滲み等を防止することができ、しかもその効果の持続性を高く保つことによって長期的な信頼性を確保することのできる、搬送ガイド、定着装置およ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】
【０００７】
本発明は、上記目的を達成するために案出された搬送ガイドで、搬送される記録シートの案内を行う搬送ガイドであって、少なくとも前記記録シートと接触する側の最外面が、水接触角が５０°以下で、かつ、鉛筆硬度９Ｈ以上またはモース硬度４以上の材料からなることを特徴とするものである。
【０００８】
また、本発明は、上記目的を達成するために案出された定着装置で、記録シート上に形成されたトナー像の加熱定着処理を行う画像定着手段と、前記画像定着手段から排出される加熱定着処理後の記録シートの案内を行う搬送ガイドとを備えるとともに、前記搬送ガイドは、少なくとも前記記録シートと接触する側の最外面が、水接触角が５０°以下で、かつ、鉛筆硬度９Ｈ以上またはモース硬度４以上の材料からなることを特徴とするものである。
【０００９】
また、本発明は、上記目的を達成するために案出された画像形成装置で、記録シート上にトナー像を形成する画像形成手段と、前記記録シート上に形成されたトナー像の加熱定着処理を行う画像定着手段と、前記画像定着手段から排出される加熱定着処理後の記録シートの案内を行う搬送ガイドとを備えるとともに、前記搬送ガイドは、少なくとも前記記録シートと接触する側の最外面が、水接触角が５０°以下で、かつ、鉛筆硬度９Ｈ以上またはモース硬度４以上の材料からなることを特徴とするものである。
【００１０】
上記構成の搬送ガイド、定着装置および画像形成装置によれば、いずれも、搬送ガイドの記録シートと接触する側の最外面が水接触角５０°以下となっており濡れ性が高いため、例えばその最外面に水蒸気が付着しても水滴化し難い。しかも、その最外面は鉛筆硬度９Ｈ以上またはモース硬度４以上であるため、記録シートの搬送時にその記録シートと摺接してもこれによる摩耗が生じ難く、濡れ性の高い状態を持続し得るようになる。
【発明の効果】
【００１１】
以上のように、本発明の搬送ガイド、定着装置および画像形成装置では、搬送ガイドにおける記録シートと接触する側の最外面が水滴化し難いので、記録シートの濡れやその記録シート上の形成画像の滲み等を防止することができ、結果として白抜け等の画像ディフェクトの発生を防止して良好な画像形成画質を実現することができる。しかも、そのために、ファン等を必要とすることもないので、装置構成の複雑化や装置の大型化等を招くこともない。さらには、その最外面の耐久性（特に耐摩耗性）が高いため、搬送ガイドへの水滴付着抑制効果の持続性を高く保つことができ、長期的な信頼性を確保することもできる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、図面に基づき本発明に係る搬送ガイド、定着装置および画像形成装置について説明する。
【００１３】
先ず、画像形成装置について説明する。本実施形態で説明する画像形成装置は、複写機、プリンタ装置またはファクシミリ装置等として用いられるもので、画像形成部と、定着装置と、インバータガイド部とを備えたものである。
【００１４】
画像形成部は、記録シート上にトナー像を形成して出力するものである。記録シートには、普通紙や再生紙等の印刷用紙の他にＯＨＰシート等も含まれるものとする。また、トナー像は、ＣＭＹＫといった複数の色成分のトナー像が合成されたものであってもよい。なお、トナー像の形成や各色成分の合成等の詳細については、従来と同様であるため、ここではその説明を省略する。
【００１５】
定着装置は、記録シート上に形成されたトナー像の加熱定着処理を行うものである。そのために、図１に示すように、定着装置１０は、加熱ロール１１と、加圧ロール１２と、搬送ガイド１３とを備えている。そして、画像形成部にてトナー像が形成された記録シート２０に対して、その記録シート２０を加熱ロール１１と加圧ロール１２とで挟持して加熱および加圧を行うことで、その記録シート２０上のトナー像の定着を行うように構成されている。さらには、加熱ロール１１および加圧ロール１２の間から排出される加熱定着処理後の記録シート２０を、インバータガイド部または図示せぬ排出トレイへ導くように、搬送ガイド１３が案内するようになっている。なお、搬送ガイド１３は、記録シート２０の下面側で案内を行う下ガイド１３ａと、記録シート２０の上面側で案内を行う上ガイド１３ｂとから構成されている。
【００１６】
インバータガイド部は、記録シートへの両面印刷を行うために設けられているもので、定着装置１０での加熱定着処理後の記録シート２０を受け取って表裏を反転し、その表裏反転後の記録シート２０を再び画像形成部へ供給するものである。そのために、図２に示すように、インバータガイド部３０では、定着装置１０から排出される加熱定着処理後の記録シート２０の案内を行う搬送ガイド３１と、その搬送ガイド３１に沿って記録シート２０の搬送を行う搬送ローラ（ただし不図示）とを備えている。
【００１７】
以上のような構成の画像形成装置では、画像形成部が記録シート２０上にトナー像を形成すると、その記録シート２０が定着装置１０の加熱ロール１１および加圧ロール１２の間で加熱および加圧され、これによりその記録シート２０上のトナー像が定着される。ただし、その際に、記録シート２０が水分を含んでいると、加熱定着処理で例えば１００℃以上の熱が加えられるため、その水分が蒸発して搬送ガイド１３，３１に付着する。そして、その蒸発量が多いと、水蒸気が集まって水滴となるおそれがある。水滴への成長は、記録シート２０の厚みや含有水分、装置稼働状況、環境条件（温度や湿度）等にもよるが、数枚の記録シート２０に対して加熱定着処理を行うと起こり得る。このような搬送ガイド１３，３１に発生する水滴は、記録シート２０の濡れやその記録シート２０上の形成画像の滲みを招く要因となる。すなわち、片面プリントの場合であれば、記録シート２０への水滴の付着により、その記録シート２０の波うちや変形等が発生し、また両面プリントの場合には、水滴が付着した部分へのトナー像の転写ができず、波うちや変形等に加えて、画像白抜けというディフェクトが発生する。
【００１８】
このことから、本実施形態における搬送ガイド１３，３１は、図３に示すように、記録シート２０と接触する側の最外面に、詳細を後述するセラミック材料がコーティングされてなるセラミック層４０が形成されている。このセラミック層４０は、搬送ガイド１３，３１がリブ４１を有している場合には、そのリブ４１の部分にも形成されているものとする。
【００１９】
このセラミック層４０の形成により、搬送ガイド１３，３１では、詳細を後述するように、記録シート２０と接触する側の最外面が、水接触角が５０°以下で、かつ、鉛筆硬度９Ｈ以上またはモース硬度４以上となっているものとする。
水接触角とは、図４に示すように、固体と液体（水）が接触する境界部分の角度θのことをいう。この水接触角によって、その固体の撥水性や濡れ性等が表され、接触角の値が大きいほど撥水性が高くなる。
また、鉛筆硬度およびモース硬度は、いずれも、固体表面の硬度を表すものである。鉛筆硬度は、固体表面を鉛筆で引っ掻いた場合に傷が付く鉛筆の硬度（ＨＢや２Ｈ等）を用いてその固体表面の硬度を表したものである。また、モース硬度は、１０種類の鉱物を基準として、それぞれの鉱物に硬いものから順に１０から１までの番号がつけ、これにより固体表面の硬度を表したものである。
【００２０】
以上のように構成された搬送ガイド１３，３１、並びに、その搬送ガイド１３，３１を備えた定着装置１０および画像形成装置では、搬送ガイド１３，３１の記録シート２０と接触する側の最外面が、水接触角５０°以下となっており濡れ性が高いため、例えばその最外面に水蒸気が付着しても水滴化し難い。したがって、定着装置１０での加熱定着処理により記録シート２０に含まれる水分が蒸発しても、搬送ガイド１３，３１に付着する水蒸気の水滴化を抑制し、記録シート２０の濡れやその記録シート２０上の形成画像の滲み等を防止することができ、結果として白抜け等の画像ディフェクトの発生を防止して良好な画像形成画質を実現することができる。しかも、そのために、ファン等を必要とすることもないので、装置構成の複雑化や装置の大型化等を招くこともない。
【００２１】
その上、搬送ガイド１３，３１における記録シート２０と接触する側の最外面は、鉛筆硬度９Ｈ以上またはモース硬度４以上であるため、記録シート２０の搬送時にその記録シート２０と摺接しても、これによる摩耗が生じ難く、濡れ性の高い状態を持続し得るようになる。つまり、搬送ガイド１３，３１の最外面の耐久性（特に耐摩耗性）が高いため、その搬送ガイド１３，３１への水滴付着抑制効果の持続性を高く保つことができ、結果として長期的な信頼性を確保することもできるのである。
【００２２】
なお、搬送ガイド１３，３１では、記録シート２０と接触する側の最外面が、水接触角が５０°以下で、かつ、鉛筆硬度９Ｈ以上またはモース硬度４以上であれば、セラミック層４０の形成ではなく、搬送ガイド１３，３１そのものをセラミック材料で形成しても構わない。
ただし、セラミック層４０の形成、すなわちセラミック材料のコーティングによれば、搬送ガイド１３，３１の形状に対する柔軟性を十分に確保し得るようになる。すなわち、セラミック材料のコーティングであれば、どのような形状の搬送ガイド１３，３１であっても、その全体をセラミック材料で形成する場合に比べて、容易に対応し得るようになる。したがって、例えば記録シート２０の搬送時の摩擦抵抗を軽減すべく搬送ガイド１３，３１がリブ４１を有している場合であっても、その最外面の水接触角および硬度を、容易かつ低コストで、上記条件に合致させることが可能となる。
【００２３】
また、セラミック層４０の形成は、必ずしも搬送ガイド１３，３１の全域にわたって行う必要はない。例えば、搬送ガイド１３については、少なくとも記録シート２０の下面側に配されて用いられる下ガイド１３ａに、セラミック層４０が形成されていればよい。また、搬送ガイド３１についても、少なくとも、記録シート２０の下面側に配されて用いられる部分で、定着装置で加えられた熱が保持されたままその記録シート２０が搬送される領域部分（例えば、図２中のハッチング部分）に、セラミック層４０が形成されていればよい。
記録シート２０はその自重により搬送ガイド１３，３１のうち主に下面側に配される部分に案内されるため、少なくとも下面側に配されて用いられる部分にて水滴付着抑制効果が得られれば、その記録シート２０の濡れや形成画像の滲み等を十分に防止できるからである。
【００２４】
さらに、搬送ガイド１３は、図１に示すように、特にセラミック層４０が形成された下ガイド１３ａについて、水平面とのなす角度が２０°以上となる傾斜を有して配されていることが望ましい。２０°以上の傾斜角を有していれば、下ガイド１３ａに付着した水分が水滴化しても、その水滴が傾斜方向に流れて移動するため、下ガイド１３ａの最外面に水滴が滞留してしまうのを防止できるからである。すなわち、セラミック層４０による水滴付着抑制効果と、傾斜による水滴滞留効果とによって、より一層の記録シート２０の濡れ防止等が実現可能となるからである。
【実施例１】
【００２５】
ここで、以上のような構成の搬送ガイド１３，３１について、具体例を挙げてさらに詳しく説明する。
【００２６】
搬送ガイド１３における記録シート２０と接触する側の最外面の形成材料は、上述した理由により、水接触角が小さく、かつ、硬度の大きいものが望ましい。そのような形成材料としては、例えば図５に示すようなセラミック系の材料が挙げられる。図例において、形成材料Ａ〜Ｄは、燐酸アルミニウム、二酸化ケイ素、酸化亜鉛、酸化アルミニウム等の混合物からなるものであり、金属酸化物を主成分とするセラミック材料である。形成材料Ｅは、シリカ（二酸化ケイ素）を主成分とするもので、水性金属塩系コーティング剤として機能する水性金属塩系のセラミック材料である。形成材料Ｆは、二酸化ケイ素および酸化アルミニウムを主成分とするもので、水性金属塩系コーティング剤として機能する水性金属塩系のセラミック材料である。形成材料Ｇは、二酸化ケイ素、酸化チタンおよび珪酸カルシウムを主成分とするもので、水性金属塩系コーティング剤として機能する水性金属塩系のセラミック材料である。形成材料Ｈは、二酸化ケイ素、酸化チタンおよび酸化第二鉄を主成分とするもので、水性金属塩系コーティング剤として機能する水性金属塩系のセラミック材料である。
【００２７】
これら形成材料Ａ〜Ｈについての水接触角は、以下のとおりである。形成材料Ａは６°〜９°、形成材料Ｂは１６°〜１９°、形成材料Ｃは２８°〜３２°、形成材料Ｄは５４°〜５５°、形成材料Ｅは３８°〜４０°、形成材料Ｆは４７°〜５０°、形成材料Ｇは７２°〜７４°、形成材料Ｈは８５°〜８８°である。水接触角は、常温／常湿（例えば２０℃±５℃、５０〜６０％ＲＴ）雰囲気で、純水１〜２μｌをサンプル上に滴下し、一定時間（例えば３０秒）後の接触角を、滴下された水滴の３点（例えば頂上および両端）について計算するソフトウエアが組み込まれた自動計測装置を用いて特定した。
【００２８】
また、形成材料Ａ〜Ｈについての硬度は、いずれもセラミック材料であることから、搬送ガイド１３の表面にコーティングしてセラミック層４０を形成した際に、鉛筆硬度９Ｈ以上またはモース硬度４以上となる。
【００２９】
なお、水接触角の小さい材料としては、セラミック材料の他に、界面活性剤を含む材料が挙げられるが、当該材料は硬度が小さく効果の持続性がないため、搬送ガイド１３の表面に用いるには必ずしも好適ではない。
【００３０】
そして、上述した各形成材料Ａ〜Ｈについて、搬送ガイド１３の下ガイド１３ａの表面にコーティングしてセラミック層４０を形成し、定着装置での加熱定着処理を経る記録シート２０上への画像形成を行った場合に、その記録シート２０上での画像白抜けというディフェクトの発生状況を調査すると、図６に示すような結果となる。なお、画像白抜けの発生状況調査は、カラー画像出力用の厚め（例えば、厚さ２０９ｇ／ｍ2）の上質紙に対して両面で５００枚連続して画像形成を行うことで行った。また、その際の形成画像は、白抜け発生がよくわかるように、裏面を全面ハーフトーン（例えばサイアン１色の６０％印字）にした。さらに、画像白抜けの発生状況調査は、搬送ガイド１３の傾斜角を、１５°〜３５°程度の範囲で変えて行った。図中において、◎印は白抜け発生がなし、○印は白抜けが１〜２枚に僅かに発生、△印は白抜けが１０枚以下に発生、×印は白抜けが１０枚以上に発生したことを示している。
【００３１】
図例の調査結果によれば、水接触角が５０°を超える形成材料Ｇ，Ｅについては白抜けが発生するが、水接触角が５０°以下である形成材料Ａ〜Ｃ，Ｅ，Ｆであれば、白抜けの発生を抑制し得ることがわかる。このことからも、下ガイド１３ａの最外面であるセラミック層４０の水接触角は、５０°以下となっていれば、その最外面への水滴付着を有効に抑制し得ると言える。
【００３２】
また、図例の調査結果によれば、下ガイド１３ａの傾斜角が１５°の場合には白抜けが発生するが、傾斜角が２０°以上であれば、白抜けの発生を抑制し得ることがわかる。このことからも、下ガイド１３ａは、水平面とのなす角度が２０°以上となる傾斜を有して配されていれば、その最外面への水滴付着を有効に抑制し得ると言える。
【００３３】
なお、図例の調査結果によれば、水接触角が２０°以下である形成材料Ａまたは形成材料Ｂによりセラミック層４０を形成し、しかもそのセラミック層４０が形成された下ガイド１３ａの傾斜角を２５°以上（例えば２５°または３０°）とすれば、白抜けの発生を完全に抑制可能であることがわかる。したがって、搬送ガイド１３における下ガイド１３ａは、記録シート２０と接触する側の最外面が水接触角２０°以下で、かつ、鉛筆硬度９Ｈ以上またはモース硬度４以上であり、さらに水平面とのなす角度が２５°以上となる傾斜を有して配されていることが望ましい。
【００３４】
また、定着装置１０における搬送ガイド１３のみならず、インバータガイド部３０における搬送ガイド３１についても、少なくとも、記録シート２０の下面側に配されて用いられる部分で、定着装置で加えられた熱が保持されたままその記録シート２０が搬送される領域部分（例えば、図２中のハッチング部分）に、セラミック層４０が形成されており、これにより水接触角５０°以下で、かつ、鉛筆硬度９Ｈ以上またはモース硬度４以上、さらに望ましくは水接触角２０°以下で、かつ、鉛筆硬度９Ｈ以上またはモース硬度４以上となっていれば、画像白抜けというディフェクトの発生抑制に有効である。具体的には、定着装置における搬送ガイド１３に比べて影響の度合は小さいが、インバータガイド部に何も施さないと５００枚中で５０枚前後の白抜けが発生するのに対し、セラミック層４０を形成すれば、白抜け発生がなし、または白抜け発生が僅かに１〜２枚程度まで抑制し得るようになる。
【００３５】
なお、上述した実施の形態および実施例では、本発明の好適な実施具体例を説明したが、本発明はその内容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適宜変更が可能であることは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】定着装置の概略構成の一例を示す模式図である。
【図２】インバータガイド部の概略構成の一例を示す模式図である。
【図３】本発明に係る搬送ガイドの概略構成を模式的に示す説明図である。
【図４】水接触角の概念を示す説明図である。
【図５】搬送ガイドにコーティング可能なセラミック材料の具体例を示す説明図である。
【図６】図５の各セラミック材料についての白抜け発生の評価結果の一例を示す説明図である。
【符号の説明】
【００３７】
１０…定着装置、１１…加熱ロール、１２…加圧ロール、１３…搬送ガイド、１３ａ…下ガイド、１３ｂ…上ガイド、２０…記録シート、３０…インバータガイド部、３１…搬送ガイド、４０…セラミック層、４１…リブ
【図１】
2006256717.tif 000003
【図２】
2006256717.tif 000004
【図３】
2006256717.tif 000005
【図４】
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【図５】
2006256717.tif 000007
【図６】
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