(57)【要約】【課題】  紙の「へたり」を抑制し紙皺の発生を抑制する。【解決手段】  排紙ローラ外径を紙の中心位置から外側に向けて徐々に大きくすることにより、排紙ローラ＆排紙コロとの紙搬送において、紙に外側に働く力をあたえて紙に剛性を付与しする。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
未定着画像を一面に担持したシート状記録材を互いに圧接された回転自在な定着回転体及び加圧回転体の間に通過せしめながら、加熱体が前記シート状記録材を加熱することにより、前記シート状記録材に定着処理を施す定着装置であって、前記シート状記録材を介して圧接し、定着処理後に前記シート状記録材を挟持搬送することにより定着装置本体外部へと排出する排出回転体対を備え、該排出回転体対は、前記シート状記録材の一面に接する駆動回転体及び他面に接する従動回転体からなり、また、少なくとも該駆動回転体の回転軸は前記定着回転体及び加圧回転体の各々の回転軸と平行である定着装置において、前記定着回転体および前記加圧回転体の回転軸の略中心より、該中心に対して対称となるように該定着回転体および該加圧回転体の端部に向かって前記駆動回転体の外径が徐々に大きくなっていることを特徴とする定着装置。
【請求項２】
駆動回転体と従動回転体の間におけるシート状記録材の搬送速度は、定着回転体及び加圧回転体の間における該シート状記録材の平均搬送速度よりも速い値に設定されていることを特徴とする請求項１記載の定着装置。
【請求項３】
複数の排出回転体対を備え、各排出回転体対は定着回転体及び加圧回転体の回転軸方向中心に対して対称もしくは略対称に配置されていることを特徴とする請求項１又は請求項２記載の定着装置。
【請求項４】
定着回転体は、無端帯状の耐熱性フィルムであり、加熱体は、主としてセラミックスからなる基板の一面に電力供給源から電力供給を受けて発熱する発熱部が設けられ、また、基板の該発熱体と異なる面に温度検知体が当接もしくは近接配置されているセラミックヒーターであることを特徴とする請求項１乃至請求項３記載の定着装置。
【請求項５】
潜像担持体に形成担持された潜像を現像材により可視画像とし、該可視画像をシート状記録材の一面に転写することにより前記１面に未定着画像を形成した後、該未定着画像を前記シート状記録材に定着画像として記録する画像形成装置であって、請求項１記載の定着装置を備えることを特徴とする画像形成装置。
【請求項６】
駆動回転体と従動回転体の間におけるシート状記録材の平均搬送速度は、定着回転体及び加圧回転体の間における該シート状記録材の平均搬送速度よりも速い値に設定されていることを特徴とする請求項５記載の画像形成装置。
【請求項７】
複数の排出回転体対を備え、各排出回転体対は定着回転体及び加圧回転体の回転軸方向中心に対して対称もしくは略対称に配置されていることを特徴とする請求項５又は請求項６記載の画像形成装置。
【請求項８】
定着回転体は、無端帯状の耐熱性フィルムであり、加熱体は、主としてセラミックスからなる基板の一面に電力供給源から電力供給を受けて発熱する発熱部が設けられ、また、基板の該発熱体と異なる面に温度検知体が当接もしくは近接配置されているセラミックヒーターであることを特徴とする請求項５乃至請求項７記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、未定着画像を担持するシート状記録材に加熱定着処理を施す定着装置及び該定着装置を備える画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来にあっては、図１に示すように、シート状記録材Ｐ（以下、記録材Ｐ）の一面たる未定着画像担持面に接し、未定着画像を加熱し溶融させることにより記録材Ｐに定着せしめる（以下、定着処理）定着回転体１０１、前記記録材Ｐを介して定着回転体１０１と圧接する加圧回転体１０２、及び、定着処理済みの記録材Ｐを挟持搬送し定着装置本体外部に排出する複数の排出回転体対１０３を備え、各排出回転体１０３は、前記記録材Ｐの一面に接する駆動回転体１０４及び前記記録材Ｐを介して駆動回転体１０４と圧接する従動回転体１０５からなる定着装置１００が知らされており、実用に供されてきた。
【０００３】
尚、図１は、定着装置１００の概略構成を模式的に示したものである。
【０００４】
即ち、定着装置１００にあっては、未定着画像を担持した記録材Ｐは、定着回転体１０１及び加圧回転体１０２の間を通過しながら定着処理が施された後、定着回転体１０１及び加圧回転体１０２と同方向に回転している複数の駆動回転体１０４及び従動回転体１０５に挟持搬送されることにより、定着装置本体外部に排出されていた。
【０００５】
上記従来の定着装置にあっては、搬送時に記録材が腰を失い、「へたり」を生じることがあった。また、そもそも記録材は定着装置に加熱処理されるため、「カール」が生じやすい。これら、「へたり」や「カール」のため、記録材が定着装置本体外部へ排出後に積載される、記録材が整然と積載されないという問題があった。
【０００６】
これらの問題を解決する手段として、特開平３−２３１５３号公報や、特登録２７９１６６９号公報に示された定着処理後の排出装置が提案されている。
【０００７】
これらのいずれも、記録材に排出回転体対で剛性をもたせて記録材の「カール」を防ぐようになっており、上記前者にあっては、排出回転体の径を各々変化させて記録材を波状に湾曲させるようにすることにより、また、後者にあっては、排出回転体対の圧接位置を回転体外周面上で非直線状にすることにより、記録材に合成を付与している。
【０００８】
近年にあっては、画像形成プロセスの高速化が進行し、かかる高速化のため、定着回転体ならびに加圧回転体および排出回転体対の回転速度が高速化し、また、挟持搬送する際の挟持圧力が高圧化してきたため、上記問題に加え、記録材を挟持搬送する際に皺が発生するという問題がある。
【０００９】
上記従来の手段では、昨今の高速化への対応は不十分であり、前者では、排出回転体で挟持搬送する際に記録材に皺が発生してしまい、また、後者では「へたり」抑制の効果が不十分であった。
【特許文献１】特開平3-23153号公報
【特許文献２】特登録2791669号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明は上記の点に鑑み、定着処理後に定着装置本体外部へと記録材が排出される際に、「へたり」や「カール」を起こすことなく整然と積載されるようにし、また、同時に、記録材が各回転体によって挟持搬送される際の皺の発生を抑制する定着装置又はこの定着装置を備える画像形成装置の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記目的を達成するため、本出願に係る第１の発明は、未定着画像を一面に担持したシート状記録材を互いに圧接された回転自在な定着回転体及び加圧回転体の間に通過せしめながら、加熱体が前記シート状記録材を加熱することにより、前記シート状記録材に定着処理を施す定着装置であって、前記シート状記録材を介して圧接し、定着処理後に前記シート状記録材を挟持搬送することにより定着装置本体外部へと排出する排出回転体対を備え、該排出回転体対は、前記シート状記録材の一面に接する駆動回転体及び他面に接する従動回転体からなり、また、少なくとも該駆動回転体の回転軸は前記定着回転体及び加圧回転体の各々の回転軸と平行である定着装置において、前記定着回転体および前記加圧回転体の回転軸の略中心より該定着回転体および該加圧回転体の端部に向かって前記駆動回転体の外径が徐々に大きくなっていることを特徴とする
また、本出願に係る第２の発明は、本出願に係る第１の発明において、駆動回転体と従動回転体の間におけるシート状記録材の平均搬送速度は、定着回転体及び加圧回転体の間における該シート状記録材の平均搬送速度よりも速い値に設定されていることを特徴とする。
【００１２】
また、本出願に係る第３の発明は、本出願に係る第１又は第２の発明において、複数の排出回転体対を備え、各排出回転体対は定着回転体及び加圧回転体の回転軸方向中心に対して対称もしくは略対称に配置されていることを特徴とする。
【００１３】
さらに、本出願に係る第４の発明は、本出願に係る第１乃至第３の発明において、定着回転体は、無端帯状の耐熱性フィルムであり、加熱体は、主としてセラミックスからなる基板の一面に電力供給源から電力供給を受けて発熱する発熱部が設けられ、また、基板の該発熱体と異なる面に温度検知体が当接もしくは近接配置されているセラミックヒーターであることを特徴とする。
【００１４】
また、本出願に係る第５の発明は、潜像担持体に形成担持された潜像を現像材により可視画像とし、該可視画像をシート状記録材の一面に転写することにより前記１面に未定着画像を形成した後、該未定着画像を前記シート状記録材に定着画像として記録する画像形成装置であって、本出願に係る第１の発明における定着装置を備えることを特徴とする。
【００１５】
また、本出願に係る第６の発明は、本出願に係る第５の発明において、駆動回転体と従動回転体の間におけるシート状記録材の平均搬送速度は、定着回転体及び加圧回転体の間における該シート状記録材の平均搬送速度よりも速い値に設定されていることを特徴とする。
【００１６】
また、本出願に係る第７の発明は、本出願に係る第５又は第６の発明において、複数の排出回転体対を備え、各排出回転体対は定着回転体及び加圧回転体の回転軸方向中心に対して対称もしくは略対称に配置されていることを特徴とする。
【００１７】
さらに、本出願に係る第８の発明は、本出願に係る第５乃至第７の発明において、定着回転体は、無端帯状の耐熱性フィルムであり、加熱体は、主としてセラミックスからなる基板の一面に電力供給源から電力供給を受けて発熱する発熱部が設けられ、また、基板の該発熱体と異なる面に温度検知体が当接もしくは近接配置されているセラミックヒーターであることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１８】
以上説明したように、本発明によれば、定着処理後に定着装置本体外部へと記録材が排出される際に、「へたり」や「カール」を起こすことなく整然と積載されるようにし、また、同時に、記録材が各回転体によって挟持搬送される際の皺の発生を抑制する定着装置およびこの定着装置を備える画像形成装置の提供を得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、本発明の実施形態について説明する。尚、本発明の実施形態における画像形成装置はレーザビームプリンタである。
【００２０】
（第１の実施形態）
本発明の第１の実施形態を図２乃至図７に基づいて説明する。
【００２１】
本実施形態における定着装置は、例えば図１に示すような画像形成装置に組み込まれる。
【００２２】
図２は、本実施形態に係る画像形成装置たるレーザビームプリンタ１１（以下、プリンタ１１）の概略構成を示す模式的断面図である。
【００２３】
このプリンタ１１は、内部に像担持体としてドラムの形態をなす電子写真感光体としての感光ドラムＤを備えている。
【００２４】
感光ドラムＤはプリンタ本体Ｍに回転可能に保持されており、駆動手段（図示せず）によって矢印Ｒの方向に所定の回転速度で回転駆動される。
【００２５】
感光ドラムＤの周囲には、回転方向に沿って、帯電ローラ１２、現像装置１３、転写装置１４、クリーニング装置１５が順に配置されている。
【００２６】
また、プリンタ本体Ｍの下部には給紙カセット１６が配置されている。
【００２７】
給紙カセット１６には、紙などのシート状記録材Ｐが積層収納されている。
【００２８】
プリンタ本体Ｍの上部には、プリント済みの記録材Ｐを積層収納する排紙トレイ１７が配置されている。
【００２９】
給紙カセット１６と感光ドラムＤの間には、給紙ローラ１８、搬送ローラ１９、および記録材Ｐの先端通過を検知するトップセンサー２０が配置されている。
【００３０】
そして、感光ドラムＤと排紙トレイ１７の間には、定着装置１００および排出ローラ２２が配置されている。
【００３１】
プリント動作は、駆動手段（図示せず）によって感光ドラムＤを矢印Ｒ方向に回転駆動し、感光ドラムＤの表面を帯電ローラ１２によって所定の極性および所定の電圧に一様に帯電することから開始される。
【００３２】
帯電後の感光ドラムＤは、その表面にレーザ光学系からなる露光手段２３によって画像情報に基づいた明滅による画像露光Ｌがなされ、露光部分の電荷が除去され、静電潜像が感光ドラムＤの表面に形成される。
【００３３】
この静電潜像は、現像装置１３によって現像される。
【００３４】
現像装置１３は、現像ローラ１３aを有しており、この現像ローラ１３aに現像バイアスを印加して、感光ドラムＤ上の静電潜像に顕画材としてのトナーを付着させて、静電潜像をトナー像として現像あるいは顕像化する。
【００３５】
トナー像は転写装置１４によって紙などの記録材Ｐに転写される。
【００３６】
給紙カセット１６に積層されている記録材Ｐは、給紙ローラ１８によって給紙カセット１６から引き出され、搬送ローラ１９によって搬送され、トップセンサー２０によって先端が検知され、感光ドラムＤ上のトナー像と同期がとられる。
【００３７】
転写装置１４のローラは転写バイアスを印加され、これにより、感光ドラムＤ上のトナー像が記録材Ｐ上の所定の位置に転写される。
【００３８】
転写によって表面に未定着画像を担持させられた記録材Ｐは、搬送ガイド２４に沿って本発明による定着装置１００に搬送される。
【００３９】
本発明による定着装置１００は、定着回転体１０１および加圧ローラ１０２、ならびに、定着排出ローラ１０４およびこれに従動する定着排出コロ１０５を有しており、記録材Ｐは、定着回転体１０１および加圧ローラ１０２によって加熱および加圧されながら搬送され、これにより、未定着トナー像は、記録材Ｐに定着される。
【００４０】
トナー像定着後の記録材Ｐは、定着排出ローラ１０４および定着排出コロ１０５により挟持搬送され、定着装置１００の外へと排出され、排出ローラ２２によって排紙トレイ１７へと送り出される。
【００４１】
一方、トナー像を転写した後の感光ドラムＤは、記録材Ｐに転写されないで表面上に残ったトナーがクリーニング装置１５のクリーニングブレード１５aによって除去され、次の画像形成に供される。
【００４２】
これら一連の動作を繰り返すことで、次々と画像形成が行われる。
【００４３】
本発明による定着装置１００を図３及び図４に基づいて説明する。
【００４４】
図３は、定着装置１００を真上、すなわち、記録材Ｐの未定着トナー像担持側から見た模式的平面図であり、図４は、定着装置１００における定着排出回転体対１０３を搬送方向上流側、すなわち、定着回転体１０１側から見た模式的正面図である。
【００４５】
本発明における定着装置１００は、定着回転体１０１、加圧ローラ１０２ならびに、定着排出ロール１０４およびこれに従動回転する定着排出コロ１０５を有している。
【００４６】
定着回転体１０１及び加圧ローラ１０２は互いに圧接されており、記録材Ｐを加熱しながら所定の圧力で挟持搬送することにより、記録材Ｐ上の未定着トナー像を記録材Ｐに定着させる。
【００４７】
トナー像定着後の記録材Ｐは定着排出ロール１０４および定着排出コロにより挟持搬送され、定着装置１００の外へと排出される。
【００４８】
ここで、本発明に係る定着装置１００は、図４に示すように、加圧回転体１０１ならびに加圧ローラ１０２の回転軸の中心Ｃより、これに対して対象となるように外側に向かって定着排出ロール１０４の外径が徐々に大きくなっている。
【００４９】
このため、定着排出回転体対１０５において、定着処理後の記録材Ｐは、加圧回転体１０１ならびに加圧ローラ１０２の回転軸の中心より遠いところほど、より速い速度にて挟持搬送され、従って、この搬送速度の差に起因して、矢印１０６aおよび１０６bの方向である、外向きに力を受けながら挟持搬送されるため、記録材Ｐには剛性が付与され、定着処理後に記録材Ｐに発生しやすい「へたり」を抑制することができる。
【００５０】
さらに、定着処理後の記録材Ｐが定着回転体対１０５にて剛性を付与されながら挟持搬送されているため、その上流たる定着回転体１０１および加圧ローラ１０２のニップＮに記録材Ｐが進入する際の「へたり」が抑制される。
【００５１】
その結果、定着回転体１０１と加圧ローラ１０２の形成するニップＮにおいて、記録材Ｐの「へたり」が原因で発生する記録材Ｐの皺の発生が抑制される。
【００５２】
本発明に実施例における定着装置１００の有する定着回転体１０１について図５乃至図７に基づいて説明する。
【００５３】
図５は、定着回転体１０１および加圧ロール１０２の模式的断面図である。
定着回転体１０１は、図５に示すように、フィルム１０７、支持体１０８、および加熱体１０９を具備している。
【００５４】
フィルム１０７は、無端帯状のものであり、フィルムガイドとなる支持体１０８に外嵌されている。
【００５５】
フィルム１０７自体は、耐熱性のある合成樹脂フィルムや金属箔からなり、また熱容量を小さくしクイックスタート性を向上させるために、膜圧が１００μｍ以下、好ましくは５０μｍ以下、２０μｍ以上とする。
【００５６】
合成樹脂からなるフィルム１０７としては、例えば、ＰＴＦＥ樹脂、ＰＦＡ樹脂、ＦＥＰ樹脂の単層フィルム、あるいは、ポリイミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂、ＰＥＥＫ樹脂、ＰＥＳ樹脂、ＰＰＳ樹脂などの表面にＰＴＦＥ樹脂、ＰＦＡ樹脂、ＦＥＰ樹脂などをコーティングした複合層フィルムを採用することができる。本実施例のフィルム１０７は、ポリイミド樹脂フィルムの表面にＰＴＦＥ樹脂をコーティングしたものからなっている。
【００５７】
支持体１０８は、断面がほぼ半月の形態をなすもので、フィルム１０７とほぼ同じ長さを有している。
【００５８】
図示されていないが、両端には端部ガイドが取り付けられている。端部ガイドは、フィルム１０７の抜け出しを止めるフランジと加熱体１０９を電力現に接続するコネクタに対するソケットとを有している。
【００５９】
加熱体１０９について図６および図７に基づいて説明する。
【００６０】
図６および図７は、それぞれ加熱体１０９の模式的断面図および模式的正面図である。
【００６１】
加熱体１０９は、フィルム１０７と平行に延びる、細長い形態のもので、図５に示すように、基板１１０と基板の一面上に通電により発熱する発熱部１１１および、これを被覆する保護層１１２を有している。
【００６２】
支持体１０８への装着は、支持体１０８の長手方向に位置して支持体１０８の下面に設けられた座にはめ込むと共に、支持体１０８に固定することによってなされる。
【００６３】
発熱部１１１は、通電によって発熱する抵抗発熱体からなっている。
【００６４】
抵抗発熱体１１１は、電極１１３と一緒に基板１１０の表面に印刷配線されている。
【００６５】
保護層１１２は、ガラスやフッ素樹脂などからなり、電極１１３を残して、抵抗発熱体１１１を被覆している。
【００６６】
電極１１３は、コネクタ（図示せず）によってＡＣ電源に接続され、抵抗発熱体１１１はコネクタを通じてＡＣ電源からの給電によって全長に渡り発熱する。
【００６７】
温度検知体１１４は、抵抗発熱体１１１ならびに保護層１１２等が形成されている面と反対の面に実装されており、抵抗発熱体の温度調節手段の一部を構成し、リード線１１５によってこの加熱定着装置の外部に引き出されている。
【００６８】
温度調節は、温度検知体１１４からの出力をＡ／Ｄ変換して中央演算装置１１６に取り込み、中央演算装置１１６がその情報をもとにトライアック１１７によって抵抗発熱体１１１へに通電されるＡＣ電圧の位相、周波数制御などのパルス変調を行って、抵抗発熱体１１１に通電される電力を調整することでなされている。
【００６９】
（第２の実施形態）
次に、第２の実施形態について説明する。
【００７０】
本実施形態にあっては、定着排出回転体対１０３、特に、駆動回転体たる定着排出ロール１０４の回転速度が、定着回転体１０１および加圧ロール１０２の回転速度よりも速い値に設定されている。
【００７１】
尚、本実施形態に係る画像形成装置の概略構成は、第１の実施形態と同様であることから、図２乃至図７に代えて説明を省略する。
【００７２】
本実施形態に係る定着装置にあっては、定着排出回転体対１０３によって記録材Ｐが挟持搬送される速度は、定着回転体１０１および加圧ロール１０２によって挟持搬送される速度よりも速い値に設定されているため、記録材Ｐが定着回転体１０１および加圧ロール１０２を通過し、定着排出回転体対１０３によってニップされた後は、記録材Ｐは、定着排出回転体１０３と定着回転体１０１および加圧ロール１０２の間において、定着排出回転体対１０３によって引っ張られるため、定着排出回転体対１０３においてなされる記録材Ｐへの剛性の付与はより効果的なものとなる。
【図面の簡単な説明】
【００７３】
【図１】従来の定着装置の模式的平面図。
【図２】レーザビームプリンターの模式的断面図。
【図３】本発明に係る定着装置の模式的平面図。
【図４】本発明に係る定着装置の定着排出回転体対の模式的平面図。
【図５】本発明に係る定着装置の定着回転体の模式的断面図。
【図６】本発明に係る定着装置の加熱体の模式的断面図。
【図７】本発明に係る定着装置の加熱体の模式的平面図。
【符号の説明】
【００７４】
１１  レーザビームプリンタ
１２  帯電ローラ
１３  現像装置
１３a  現像ローラ
１４  転写装置
１５  クリーニング装置
１６  給紙カセット
１７  排紙トレイ
１８  給紙ローラ
１９  搬送ローラ
２０  トップセンサー
２２  排出ローラ
２３  露光手段
２４  搬送ガイド
１００  定着装置
１０１  定着回転体
１０２  加圧回転体
１０３  排出回転体対
１０４  駆動回転体
１０５  従動回転体
１０６a,b  記録材Ｐが受ける力の方向
１０７  フィルム
１０８  支持体
１０９  加熱体
１１０  基板
１１１  発熱部
１１２  保護層
１１３  電極
１１４  温度検知体
１１５  リード線
１１６  中央演算装置
１１７  トライアック
Ｄ  感光ドラム
Ｐ  シート状記録材
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
2006235188.tif 000007
【図６】
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【図７】
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