(57)【要約】【課題】省スペースで、搬送性の高く、しわの発生しない定着装置を備えた画像形成装置を安価で実現を可能とした。【解決手段】定着ニップ部部より上流に複数の溝、若しくは、複数のリブを備えた加圧シートを有する画像形成装置。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
定着ローラと、前記定着ローラの温度を上昇させるための手段と、前記定着ローラと接触して定着ニップ部部を形成する固定された加圧シートとを備えた、トナー像を記録材に定着させるための定着装置において、前記定着ニップ部部より上流に複数の溝、若しくは、複数のリブを備えた加圧シートを有する事を特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
溝、若しくはリブが記録材の進行方向に平行、若しくは記録材幅中心に対して、３０°以下の角度で左右にハの字に広がって、配置され、各記録材サイズの端部に対応した溝により出来た凸部分、若しくはリブの上流側が、記録材の端部より内側であり、前記の溝により出来た凸部分、若しくはリブの下流側が記録材の端部より内側、若しくは同等であり、外側の溝により出来た凸部分、若しくはリブの高さが、中側に比べて低い事を特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子写真方式の複写機、レーザビームプリンタなどの画像形成装置に関し、特に、記録材上に形成された未定着のトナー像を永久像とする定着装置を備えた画像形成装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
電子写真方式の画像形成装置においては、像担持体から記録材に静電転写されたトナーは簡単にはがれ落ちるので、トナーを加熱あるいは加圧することにより記録材に永久的に固着させることが必要となる。
【０００３】
定着には色々な方法があるが、そのうちで、互いに所定の数Ｋｇの加圧力をもって圧接させて回転駆動させた一対の定着ローラと加圧ローラを有した熱ローラ定着方式がもっとも広く使われている。
【０００４】
しかし、回転する加圧ローラを用いずに、固定された加圧シートを用いる事で、低コスト、省スペース化が可能な定着装置を備えた画像形成装置がある（例えば、特許文献１参照）。
【０００５】
この定着装置は、定着ローラと、固定されたシート状の加圧部材とで構成され、定着ローラにこの加圧部材を当接する事で形成された定着ニップ部部に、トナー像がのった記録材を搬送する事で、記録材に永久的に固着させる。
【０００６】
【特許文献１】
米国特許４６８９４７１号明細書
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
前記の加圧シートが固定されている定着装置では、加圧シートが固定されているため、記録材が加圧シートとの摩擦力によって、定着ニップ部直前で搬送力が落ちてしまい、定着ニップ部に記録材がスムーズに入らないという問題がある。
【０００８】
そこで、特開平１−３０４４８１号に開示されているように、定着ローラにオイルの塗布を行ったり、定着ニップ部領域に、フルオロカーボン樹脂をシート表面に含有させたりしている。しかし、これでは、オイル塗布のための装置を取り付けなければならず、省スペース化、低コスト化に不向きであり、シートの一部に別の材質を含有する事で、コストがかかる。
【０００９】
また、回転する定着ローラと固定された加圧シートとで、定着ニップ部を形成しているため、長手方向の定着ムラが発生しないように、あまり大きな逆クラウンやクラウン形状の付いた定着ローラを用いる事が出来ない。このため、しわの発生頻度が高くなる。
【００１０】
本発明は、以上の点に着目して成されたもので、省スペースで、搬送性の高く、しわの発生しない定着装置を備えた画像形成装置を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明は、定着ローラと、前記定着ローラの温度を上昇させるための手段と、前記定着ローラと接触して定着ニップ部部を形成する固定された加圧シートとを備えた、トナー像を記録材に定着させるための定着装置において、前記定着ニップ部部より上流に複数の溝、若しくは、複数のリブを備えた加圧シートを有する事を特徴とする画像形成装置である。
【００１２】
第１の発明の目的は、前記のように、定着ニップ部直前に、複数の溝、若しくは複数のリブを加圧シートに設ける事で、記録材と加圧シートとの摩擦力を低減する事である。また、別の材料を加圧シートに含有したり、オイルを塗布するような装置も要らないため、省スペースで、安価で、搬送性の高い定着装置を備えた画像形成装置の実現を可能とした。
【００１３】
請求項２の発明は、溝、若しくはリブが記録材の進行方向に、記録材幅中心に対して、３０°以下の角度で左右にハの字に広がって、配置され、各記録材サイズの端部に対応した溝により出来た凸部分、若しくはリブの上流側が、記録材の端部より内側であり、前記の溝により出来た凸部分、若しくはリブの下流側が記録材の端部より内側、若しくは同等であり、前記の事を特徴とする請求項１記載の画像形成装置である。
【００１４】
第２の発明の目的は、前記のように、定着ニップ部直前の複数の溝、若しくはリブを、記録材の進行方向に、記録材幅中心に対して、３０°以下の角度で左右にハの字に広がって、配置する事で、定着装置から搬出された記録材のしわを低減する事である。また、複数の溝、若しくはリブの配置を前記で示したように配置するだけなので、安価で、しわの発生しない画像形成装置の実現を可能とした。
【００１５】
【発明の実施の形態】
（実施例１）
図２は本発明の一実施例の画像形成装置の概略構成図である。本実施例の画像形成装置は、原稿読み取り部を具備させた、転写方式電子写真プロセス利用の、複写機、プリンタ、ファクシミリとして機能するデジタル複合機である。
【００１６】
１は原稿読み取り部（原稿スキャナ部）であり、画像形成装置本体の上部に搭載させてある。原稿読み取り部１は、原稿台ガラス１ａ、光源２、ミラー３〜５、結像レンズ６、ＣＣＤ等のイメージセンサからなる画像読み取り装置７などによって構成されている。原稿画像を画素単位で読み取り、デジタル変換した信号を書き込み部に送るか、記憶手段に記憶する。ファクシミリ送信モードの場合は相手方ファクシミリに送信される。
【００１７】
原稿読み取り部１の原稿台１ａの上には、自動原稿読取装置（ＡＤＦ）８や、原稿台カバー８ａが設置されている。
【００１８】
画像形成装置本体側において、９は書き込み部（レーザ走査露光部）であり、レーザダイオード等の光源や、走査用の回転多面ミラー、ｆθレンズ等の走査光学系によって構成されている。コピーモードの場合は、原稿読み取り部１で読み取られた原稿の画像情報（時系列電気デジタル画素信号）に応じて変調されたレーザ光を出力して、所定の極性・電位に一様に帯電された像担持体１０の面を走査露光して、像担持体１０上に原稿の画像情報に対応した静電潜像を形成する（画像書き込み）。
【００１９】
プリンターモードの場合は、パソコン等の不図示の外部機器から書き込み部９にプリント画像情報が入力してプリント信号に基づいてプリント画像情報に応じて変調されたレーザ光を出力して、所定の極性・電位に一様に帯電された像担持体１０の面を走査露光して、像担持体１０上にプリント画像情報に対応した静電潜像を形成する。
【００２０】
ファクシミリ受信モードの場合は、相手方ファクシミリから書き込み部９に受信画像情報が入力して受信信号に基づいて受信画像情報に応じて変調されたレーザ光を出力して、所定の極性・電位に一様に帯電された像担持体１０の面を走査露光して、像担持体１０上にプリント画像情報に対応した静電潜像を形成する。
【００２１】
像担持体１０は回転ドラム型の電子写真感光体であり、所定の周速度にて回転駆動される。この像担持体１０と、像担持体１０の周りの部分が画像形成部であり、像担持体１０、帯電ローラ１１、現像器１２、転写ローラ１３、定着器（定着装置）１４、給紙部１５、１６等により構成され、転写式電子写真方式により画像形成を行う。
【００２２】
次に、上記の構成を備えた画像形成装置による画像形成動作を示す。原稿読み取り部１の自動原稿読取装置（ＡＤＦ）８に原稿をセットするか、原稿読み取り部１の原稿台ガラス１ａの上面に原稿を画像面下向きにして所定に載置し、原稿台カバー８ａを被せることで原稿をセットする。
【００２３】
画像形成装置のコピースタートボタンを押す。コピースタートボタンが押されると、原稿読み取り部１の光源２が点灯し、自動原稿読取装置（ＡＤＦ）８に原稿がセットされている場合は、そのセット原稿が所定の読み取り部に自動的に搬送されてその原稿の画像情報が原稿読み取り装置７により画素単位で光電読み取りされ、デジタル変換された信号が書き込み部９に送られるか、記憶手段によって記憶される。また、原稿読み取り部１の原稿台ガラス１ａの上面に原稿がセットされている場合は、原稿読み取り部１の移動光学系の移動駆動により原稿台ガラス１ａ上の原稿の下向き画像面が読み取り走査され、原稿読み取り装置７により画素単位で光電読み取りされ、デジタル変換された信号が書き込み部９に送られるか、記憶手段によって記憶される。
【００２４】
一方、画像形成部では、像担持体１０が帯電ローラ１１によって一様に帯電され、デジタル変換された信号を基に、書き込み部９はレーザにより像担持体１０上を走査露光して原稿画像に対応した静電潜像を形成する。
【００２５】
像担持体１０上に形成された静電潜像は現像器１２からのトナーにより現像され、像担持体上のトナー像は、転写ローラ１３によって、第１または第２の給紙部１５、１６から給紙されてきた記録材Ｐ上に転写される。
【００２６】
そして、転写後の記録材は定着器１４に送られ、トナー像が記録材上に定着され、フェイスダウン排紙トレイ１７またはフェイスアップ排紙トレイ１８上にコピーとして排紙される。１９は上記２つの排紙トレイ１７，１８への記録材進路切換フラッパである。２０はＭＰ（マルチペーパー）給紙部であり、この給紙部からも画像形成装置本体内に記録材を給紙することができる。
【００２７】
なお、本例の画像形成は両面画像形成機能を有するが、本発明の要点外の事項であるのでその説明は省略する。
【００２８】
次に、上記のデジタル複合機に搭載されている本発明の定着装置について、図１を用いて説明する。
【００２９】
図１は本発明の定着器１４の概略構成図（横断面模式図）である。本例の定着器１４は熱ローラタイプで、加圧部材が固定されている定着器である。加熱部材としての定着ローラと、加圧部材としての加圧シート２２は互いに圧接して、定着ニップ部Ｎを形成し、定着ローラ２１のみ、矢印の方向に回転駆動される。
【００３０】
定着ローラ２１はアルミ等の中空金属ローラを基体とし、表面に離型層を具備させたものである。
【００３１】
加圧シート２２は、ベース樹脂としてポリイミド樹脂、ポリアミド樹脂、ポリベンズイミダゾール樹脂等を用い、その表面に滑材物質を塗布、あるいは、一体に含浸成形している。上記の滑材物質としては、シリコーン樹脂あるいはＥＦＰ、ＰＦＡ、ＰＴＦＥ等のフッ素樹脂、シリコーン変性または、フッ素変性したポリイミド等を挙げる事ができる。
【００３２】
２３は定着ローラ２１内に挿入配設した加熱源としてのハロゲンランプ等のヒータである。２４は定着ローラ２１の温度を検知するサーミスタ等の温度検知手段であり、定着ローラ２１に接触あるいは近接させて配設してある。２５は制御回路部、２６はヒータ２３に対する給電回路部である。
【００３３】
定着ローラ２１はヒータ２３に対して給電回路２６から電力供給がなされることによりヒータ２３の発熱で内側から加熱される。この加熱による定着ローラ２１の表面温度が温度検知手段２４により検知され、その検知温度情報が制御回路部２５に入力する。制御回路部２５は温度検知手段２４で検知される定着ローラ表面温度に基づいて所定の温度に維持されるように給電回路部２６からヒータ２３に対する供給電力量を制御する。即ち制御回路部２５は定着ローラ２１の表面温度を所定の温度に温調する。
【００３４】
そして、定着ローラ２１が回転駆動され、定着ローラ２１の表面温度が所定の定着温度に温調されている状態において、定着ニップ部Ｎに未定着トナー像ｔを担持した記録材Ｐが導入されて挟持搬送されることで、定着ニップ部Ｎにおける加熱・加圧で未定着トナー像ｔが記録材Ｐ面に定着される。
【００３５】
上記の定着装置において、転写後の記録材Ｐが定着ニップ部Ｎ付近で、加圧シート２２との間の摩擦による抵抗により、記録材Ｐの先端が、定着ニップ部Ｎに導入されない場合が５枚に１枚の確率で発生する。また、定着ニップ部Ｎに導入され、定着装置から搬送されても、転写と定着間で記録材にたるみが発生し、異常画像の原因となる場合がある。
【００３６】
そこで、図３に示した、定着ニップ部Ｎの直前に、複数の溝若しくはリブを記録材の進行方向に沿って設けた加圧シートを用いる事で、記録材Ｐと加圧シート２２との接触面積を減らし、記録材Ｐが受ける加圧シート２２との摩擦による抵抗を低減する事ができ、スムーズな搬送を実現する事ができた。例えば、幅１ｍｍ、高さ１ｍｍ、間隔１０ｍｍのリブ２７を設けた場合、記録材Ｐが加圧シート２２に接触する事なく、リブ２７の摩擦抵抗のみを受けるだけで、１００枚以上通紙を行っても、定着ニップ部Ｎに導入されないということはなかった。
【００３７】
また、前記の溝、若しくはリブを、加圧シートを作る型に作成する事で、加圧シート２２の材質を用いて、一体成形を行えるため、安価で、安定した搬送性をもった定着装置を備えた画像像形成装置を実現する事が可能となった。
【００３８】
（実施例２）
実施例１で説明したデジタル複合機において、回転する定着ローラ２１と固定された加圧シート２２とで、定着ニップ部Ｎを形成しているため、長手方向の定着ムラが発生しないように、あまり大きく逆クラウンやクラウン形状を定着ローラ２１に付ける事が出来ない。このため、前記の定着装置を備えた画像形成装置では、しわの発生がほとんど通紙された記録材で発生する。
【００３９】
そこで、図４、図５で示した、記録材の進行方向に、記録材幅中心に対して、３０°以下の角度で左右にハの字に広がって、配置され、各記録材サイズの端部に対応した溝、若しくはリブの上流側が、記録材の端部より内側であり、前記の溝により出来た凸部分、若しくはリブの下流側が記録材の端部より内側、若しくは同等であり、外側の溝により出来た凸部分、若しくはリブの高さが、中側に比べて低い加圧シート２２を用いる事で、定着ローラ２１に逆クラウンやクラウンが大きく施せない分を補い、しわの発生を抑制する事が出来た。これは、外側の溝により出来た凸部分、若しくはリブの高さが、中側に比べて低く、そのため、溝により出来た凸部分、若しくはリブに記録材Ｐが沿って、定着ニップ部Ｎに導入される事により、記録材Ｐが長手方向に広がるためである。また、請求項１の溝、若しくはリブの作成方法と同様、溝、若しくはリブを、加圧シートを作る型に作成する事で、加圧シート２２の材質を用いて、一体成形を行えるため、安価で、異常画像が発生しない定着装置を備えた画像像形成装置を実現する事が可能となった。
【００４０】
【発明の効果】
本発明によれば、加圧シートに、複数の溝、若しくはリブを設ける事で、記録材と加圧シートとの間の摩擦抵抗を低減させ、高い安定性をもつ定着装置を備えた画像形成装置を実現する事が出来た。さらに、記録材の進行方向に、記録材幅中心に対して、３０°以下の角度で左右にハの字に広がって、配置され、各記録材サイズの端部に対応した溝により出来た凸部分、若しくはリブの上流側が、記録材の端部より内側であり、前記の溝により出来た凸部分、若しくはリブの下流側が記録材の端部より内側、若しくは同等であり、外側の溝により出来た凸部分、若しくはリブの高さが、中側に比べて低い溝により出来た凸部分、若しくはリブを備えた加圧シートを用いる事で、しわの発生を抑制する事が出来た。また、溝、若しくはリブを、加圧シートを作る型に作成する事で、加圧シートの材質を用いて、一体成形を行えるため、安価で安定性の高い定着装置を備えた画像形成装置を実現できた。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係わる定着装置の概略図
【図２】本発明に係わる定着装置を組み込んだ画像形成装置の配置図
【図３】第１の発明に係わる加圧シートの平面図（上から見た図）
【図４】第２の発明に係わる加圧シートの平面図（上から見た図）
【図５】第２の発明に係わる加圧シートの断面図（前から見た図）
【符号の説明】
１  原稿読み取り部
２  光源
３，４，５  ミラー
６  結像レンズ
７  画像読み取り装置
８  ＡＤＦ
９  書き込み部
１０  像担持体
１１  帯電ローラ
１２  現像器
１３  転写ローラ
１４  定着器
１５  第１の給紙部（給紙カセット１）
１６  第２の給紙部（給紙カセット２）
１７  排紙トレイ
２１  定着ローラ
２２  加圧シート
２３  ヒータ
２４  温度検知手段
２５  制御回路部
２６  給電回路部
２７  溝、若しくはリブ
Ｐ  記録材
ｔ  トナー
【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】
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