(57)【要約】【課題】封筒のような記録媒体に対してもシワ、画像ズレを生じることなく、又薄紙、高温高湿環境においてシワを生じることなく良好な定着性が得られる定着装置を提供すること。【解決手段】記録媒体上にトナー像を転写し定着する画像形成装置に設けられ、互いに圧接される定着手段と加圧手段とを一対とする多段の定着装置において、各々のニップ位置が、上流ニップ位置に対して下流ニップ位置が上方に所定量オフセットして配置されることを特徴する。多段定着装置が３段以上で構成される場合、格段の上方へのオフセット量が下流に従って等しいか若しくは大きいことを特徴する。【選択図】図１
2006133343.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
記録媒体上にトナー像を転写し定着する画像形成装置に設けられ、互いに圧接される定着手段と加圧手段とを一対とする多段の定着装置において、
各々のニップ位置が、上流ニップ位置に対して下流ニップ位置が上方に所定量オフセットして配置されることを特徴する定着装置。
【請求項２】
前記多段定着装置が３段以上で構成される場合、格段の上方へのオフセット量が下流に従って等しいか若しくは大きいことを特徴する請求項１記載の定着装置。
【請求項３】
前記定着手段間の記録媒体の搬送ラインの下側に、下流の加圧手段側から下流ニップ位置に向かって記録媒体の先端をガイドするガイドを有することを特徴とする請求項１記載の定着装置。
【請求項４】
前記ガイドの下流先端部は、上流加圧ローラ側の分離手段を兼ねることを特徴とする請求項２記載の定着装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プリンタ、複写機、ファクシミリ等の画像形成装置の定着装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
プリンタ等の画像形成装置においては、記録媒体に転写されたトナー像を加熱ローラと加圧ローラとを有する定着装置により定着することが広く行われている。
【０００３】
定着性を良くするために定着手段と加圧手段との間の加圧力を大きくすることが望まれるが、加圧力を大きくすると記録媒体にしわを発生する。特に、封筒のような記録媒体ではしわを発生し易い。
【０００４】
記録媒体が、例えば封筒である場合について、しわを生じることなく定着できるようにするためには、普通紙の場合の１／２〜１／５位に加圧手段の加圧力を低下する必要がある。しわの発生を防ぐために加圧手段の加圧力を小さくすると、定着不足を発生することになる。
【０００５】
加圧力を低くして定着不足を防止するためには、１つの定着手段に対して２つの加圧手段を配置し、記録媒体を加圧手段により２度加圧することにより加圧不足による定着不足を解消することが考慮される。
【０００６】
１つの定着手段に対して２つの加圧手段を配置する定着装置は、例えば特許文献１，２等により知られており、定着手段として定着ローラ、加圧手段として加圧ローラで構成した例である。
【０００７】
従来の２本のローラを用いる定着装置では記録媒体は１つの加圧ローラによるニップ位置を通過し、次の加圧ローラに向かうとき、記録媒体の先端が下流の加圧ローラに突き当たった後、ニップ位置へガイドされることになる。加圧ローラの加圧力を低くしてあるので、記録媒体の先端が２番目の加圧ローラに鈍角に突き当たるとき、記録媒体は最初の加圧ローラに対してスリップを起こし、その部分に画像ズレを生じる、という問題が特に厚紙、封筒のような記録媒体において発生する。
【０００８】
又、逆に記録媒体が１つの加圧ローラによるニップ位置を通過し、次の定着ローラに向かうとき、上記同様の画像ズレが生じるとともに、記録媒体上のトナーが定着前に定着ローラ表面に接触することによる画像コスレが発生する。そこで、特許文献１に、各々のニップをほぼ直線上に搬送路に沿って配置する提案がなされている。
【０００９】
【特許文献１】実開平５−００２３５２号公報
【特許文献２】実開平１１−０３８８１９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、上記提案においては、１つの定着ローラにより定着された後の記録媒体は、熱による水分の脱湿及び記録媒体上に不均一に分布するトナーの溶融と固化のプロセスにより収縮する。結果、記録媒体の先端は様々な形状に波打つこととなる。この状態で次の定着ローラニップに突入すると、ニップに突入するタイミングが記録媒体の幅方向で異なることなり、シワの発生要因となる。この現象は、特に薄紙、高温高湿環境において顕著に見られる。
【００１１】
発明は、上記の従来の問題点を解消し、封筒のような記録媒体に対してもシワ、画像ズレを生じることなく、又、薄紙、高温高湿環境においてシワを生じることなく良好な定着性が得られる定着装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記目的を達成するため、本発明は、記録媒体上にトナー像を転写し定着する画像形成装置に設けられ、互いに圧接される定着手段と加圧手段とを一対とする多段の定着装置において、各々のニップ位置が、上流ニップ位置に対して下流ニップ位置が上方に所定量オフセットして配置されることを特徴する。
【発明の効果】
【００１３】
本発明により、多段の定着装置において各々のニップ位置が、上流ニップ位置に対して下流ニップ位置が上方に所定量オフセットして配置されるので、加圧ローラのニップ下側近傍にガイドされ、上流定着ローラの熱により変形した記録媒体の先端をニップ突入前に矯正できるので、様々な紙種、環境において定着性を確保しつつ、シワ、画像ズレ等の発生を防ぐことができる。
【００１４】
一対の定着ローラのニップ間の記録媒体の搬送ラインの下側に、下流の加圧ローラ側よりニップ位置に記録媒体の先端をガイドする下ガイドを配置することにより、より安定した記録媒体の先端形状に矯正して下流ニップへ導くことが可能となり、シワの発生に関してより安定した性能を発揮できる定着装置を提供することができる。
【００１５】
上記下ガイドの下流先端部は、上流加圧ローラ側の下分離手段を兼ねることを特徴とする定着装置により、より高速な定着装置における分離爪の構成おいてコストダウンを図られる。
【００１６】
本説明において、定着手段として定着ローラを、加圧手段として加圧ローラを適用して説明したが、他に定着、加圧手段として例えばベルトを採用した場合においても同様の効果が期待できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下に本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
【００１８】
＜実施の形態１＞
本実施例の詳細を図に示す実施例に基づいて説明する。
【００１９】
画像形成装置の一例としての複写装置を示す図１において、給紙装置１からレジストローラ対方向に給送された記録媒体（例えば、転写紙）２は、レジストローラ対３によってタイミングが取られてドラム状の感光体４から成る潜像担持体へ搬送される。感光体４は、反時計方向に回転駆動され、その際、帯電チャージャ５によって表面を帯電され、読み取り光学系６からの反射光を照射されて感光体上に静電潜像が形成される。この潜像は、現像装置７を通るときにトナーによって可視像化され、この可視像は感光体４へ搬送された用紙（記録媒体）２に転写チャージャ８により転写され、転写された記録媒体上の可視像は定着装置９によって定着される。
【００２０】
一方、可視像転写後の感光体４はクリーニングブレード１２を有するクリーニング装置によって残留トナーを除去される。
【００２１】
定着装置９から排出された記録紙は、排紙ローラ１０により後処理装置１１へと受け渡され、所定の後処理後、排出される。
【００２２】
本実施の形態における定着装置９を図２に示す。
【００２３】
第１定着ローラ３１と、該第１定着ローラ３１に圧接される第１加圧ローラ３２とより成る一対のローラにより第１定着ローラ装置３３が形成され、第２定着ローラ３４と該第２定着ローラ３４に圧接される第２加圧ローラ３５とより成る一対のローラにより第２定着ローラ装置３６が形成される。第１定着ローラ装置３３と第２定着ローラ装置３６は、各々のニップ位置が、第１ニップ位置に対して第２ニップ位置が上方に所定量δｈだけオフセットして配置される。
【００２４】
第１定着ローラ３１と第２定着ローラ３４は、各々内蔵する別々の熱源４３，４４により加熱するように構成することができ、その際、一方又は両方、例えば第２加熱ローラ３４の熱源だけ又は第１加熱ローラ３１と第２加熱ローラ３４の両方の熱源を例えば正特性サーミスタ又はセラミックヒータ等の自己温度制御発熱体、例えば温度が上昇する程電気抵抗が低減し、ほぼ一定温度を保持するように自己制御する発熱体を使用することができる。
【００２５】
図３において、所定量δｈの設定における定着装置の不良発生頻度を示す。
【００２６】
所定量δｈがポイントａ以下に設定されると、記録媒体先端が第１定着ローラから受ける熱により波打った状態でニップへ突入するためシワの不良が発生する。更に、下方に設定されると記録媒体の先端が第２定着ローラにガイドされることでシワの発生は減少するものの、記録媒体上のトナーが定着ローラの表面に擦れてしまう画像コスレの不良が発生してしまう。
【００２７】
所定量δｈがポイントｂ以上に設定されると、記録媒体先端が第２加圧ローラに突き当たり、第１定着ローラの第１ニップで画像ズレが発生し始める。
【００２８】
従って、所定量δｈは、
ａ＜δｈ＜ｂ
に設定されるのが好ましい。
【００２９】
更に好ましくは、図４に示す第１定着ローラのニップ搬送方向と第２加圧ローラ表面とが交わるポイントＣにおいて、第２加圧ローラ表面に接する接線と第１定着ローラのニップ搬送方向とがなす角θが、
１０°＜θ＜３０°
になるように所定量δｈを設定するのが好ましい。
【００３０】
図５及び図６に本実施の形態における記録媒体の先端の状態を示す。
【００３１】
図５に示すように、第１定着ローラ通過後の記録媒体の先端は、熱による水分の脱湿及び記録媒体上に不均一に分布するトナーの溶融と固化のプロセスにより収縮する。結果、記録媒体の先端は様々な形状に波打つこととなる。この状態で次の定着ローラニップに突入すると、ニップに突入するタイミングが記録媒体の幅方向で異なることなり、シワの発生要因となる。この現象は特に薄紙、高温高湿環境において顕著に見られる。
【００３２】
本実施の形態においては、図６に示すように、所定量のδｈを設定することによって第２加圧ローラのニップ下側近傍にガイドされ、上流定着ローラの熱により変形した記録媒体の先端をニップ突入前に矯正することができる。
【００３３】
従って、図７に示すように、波打った先端を矯正された記録媒体２は、第２定着ローラのニップにスムーズに引き込まれ、様々な紙種、環境において定着性を確保しつつ、シワ、画像ズレ等の発生をなくすことができる。
【００３４】
＜実施の形態２＞
次に、本発明の実施の形態２について説明する。
【００３５】
本実施の形態は実施の形態１に対し定着ローラ間に下ガイドを配設したことを特徴とする。同等の機能を有するものは同一の番号を配し説明は省略する。
【００３６】
図８において、５１は定着ローラ間の記録媒体の搬送ラインの下側に、下流の加圧ローラ側よりニップ位置に記録媒体の先端をガイドする下ガイドである。下ガイド５１の上流側先端は、第１加圧ローラ３２に巻き付こうとする記録媒体先端を分離するための非接触分離板の機能を併せ持つ。下ガイド３７は不図示の調整ネジによってその先端を第１加圧ローラ３２とのギャップを保証するために調整される。更に、下ガイド５１の下流先端は、第１定着ローラのニップと第２ローラのニップの上方へのオフセット量δｈの領域に設定される。
【００３７】
下ガイド５２は、第２加圧ローラ３５に巻き付こうとする記録媒体先端を分離するための非接触分離板である。下ガイド５２は、下ガイド５１と同様に不図示の調整ネジによってその先端を第２加圧ローラ３５とのギャップを保証するために調整される。
【００３８】
図９に本実施の形態における記録媒体の先端の状態を示す。
【００３９】
本実施の形態においても、実施の形態１の図６に示す波打った記録媒体の先端を下ガイド５１によりニップ突入前に矯正できる。実施の形態１に示す構成では、回転する第２の加圧ローラをガイド部材として機能する構成としたが、本実施の形態においては、ガイドする表面は回転することなく記録媒体の先端をガイドできるので、より安定した矯正が可能となる。
【００４０】
従って、図１０に示すように波打った先端を矯正された記録媒体２は、より安定した状態で第２定着ローラのニップにスムーズに引き込まれ、様々な紙種、環境において定着性を確保しつつ、シワ、画像ズレ等の発生をなくすことができる。
【００４１】
更に、下ガイド５１の下流先端に分離板の機能を兼ねさせることに、装置を簡単に構成でき、コストダウンを図ることができる。
【００４２】
＜実施の形態３＞
次に、本発明の実施の形態３について説明する。
【００４３】
本実施の形態は、実施の形態２に対し、より高速な定着を求められる場合の構成例であり、定着ローラ装置を３段有することを特徴とする。実施の形態２と同等の機能を有するものは同一の番号を配し説明は省略する。
【００４４】
図１１において、第３定着ローラ３７、第３加圧ローラ３８、定着ローラ装置３９は、それぞれ同様に構成され、各々のニップ位置が、第１ニップ位置に対して第２ニップ位置が上方に所定量δｈ１だけ第２ニップ位置に対して第３ニップ位置が上方に所定量δｈ２だけオフセットして配置される。
【００４５】
このとき、第３定着ローラへ搬送される記録媒体は第１、第２定着ローラから熱を供給されるためより先端の波打ちが悪化傾向にあり、より記録媒体先端の矯正力を発揮させるため所定量δｈ２は、
δｈ１≦δｈ２
の設定となっている。
【００４６】
分離爪６１，６２，６３は各定着ローラに巻き付こうとする記録媒体先端の分離をする分離爪である。
【００４７】
本実施の形態においては、より高速な定着が求められる定着装置において、前記実施の形態に記述したと同等の効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】本発明の実施の形態１に係る定着装置の全体概略断面図である。
【図２】本発明の実施の形態１に係る定着装置の断面図である。
【図３】本発明の実施の形態１における定着不良発生頻度の説明図である。
【図４】本発明の実施の形態１におけるオフセット設定の説明図である。
【図５】本発明の実施の形態１における記録媒体先端の状態説明図である。
【図６】本発明の実施の形態１における記録媒体先端の状態説明図である。
【図７】本発明の実施の形態１に係る定着装置の断面図である。
【図８】本発明の実施の形態２に係る定着装置の断面図である。
【図９】本発明の実施の形態２における記録媒体先端の状態説明図である。
【図１０】本発明の実施の形態２に係る定着装置の断面図である。
【図１１】本発明の実施の形態３に係る定着装置の断面図である。
【符号の説明】
【００４９】
２    記録媒体
９    定着装置
３１  第１定着ローラ
３２  第１加圧ローラ
３３  第１定着ローラ装置
３４  第２定着ローラ
３５  第２加圧ローラ
３６  第２定着ローラ装置
５１  下ガイド
６１  分離爪
【図１】
2006133343.tif 000003
【図２】
2006133343.tif 000004
【図３】
2006133343.tif 000005
【図４】
2006133343.tif 000006
【図５】
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【図６】
2006133343.tif 000008
【図７】
2006133343.tif 000009
【図８】
2006133343.tif 000010
【図９】
2006133343.tif 000011
【図１０】
2006133343.tif 000012
【図１１】
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