(57)【要約】【課題】熱ローラ定着方式を用いる定装置において、安価な構成にて定着ローラと未定着トナーを載せた用紙とが当接する時間を増加し、安定したトナー定着性を得ることが可能な定着装置を提供する。【解決手段】定着装置１には、定着ローラ１０と、加圧ローラ２０と、ガイドローラ３０とが備えられている。ガイドローラ３０は、定着ローラ１０と加圧ローラ２０が当接して形成されるニップの上流に配置されている。また、ガイドローラ３０は、定着ローラ１０の通紙領域との間に、所定の間隙を設けて配置されている。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
用紙上の未定着トナーを定着する定着ローラと、この定着ローラに当接して用紙を挿通させるニップを形成する加圧ローラとを備えた定着装置において、
自らが回転することで用紙を搬送補助するガイドローラを、前記定着ローラの通紙領域との間に、所定の間隙を設けて配置することを特徴とする定着装置。
【請求項２】
前記ガイドローラを、前記ニップの上流に配置することを特徴とする請求項１に記載の定着装置。
【請求項３】
前記ガイドローラを、前記ニップの下流に配置することを特徴とする請求項１に記載の定着装置。
【請求項４】
前記ニップの上流側端点と前記定着ローラの中心とを結ぶ半径線が、このニップの上流側端点を通る前記ガイドローラの外周円の接線のうちの定着ローラに近い直線に対してなす角が、前記ニップの上流側端点における定着ローラの外周円の接線に対してなす角よりも小さくなるようにガイドローラを配置することを特徴とする請求項２に記載の定着装置。
【請求項５】
前記ガイドローラの周速度が、前記定着ローラの周速度以下であることを特徴とする請求項２又は請求項４に記載の定着装置。
【請求項６】
前記ニップの下流側端点と前記定着ローラの中心とを結ぶ半径線が、このニップの下流側端点を通る前記ガイドローラの外周円の接線のうちの定着ローラに近い直線に対してなす角が、前記ニップの下流側端点における定着ローラの外周円の接線に対してなす角よりも小さくなるようにガイドローラを配置することを特徴とする請求項３に記載の定着装置。
【請求項７】
前記ガイドローラの周速度が、前記定着ローラの周速度以上であることを特徴とする請求項３又は請求項６に記載の定着装置。
【請求項８】
前記ガイドローラは、その非通紙領域が前記定着ローラの非通紙領域と接触し、定着ローラが回転するに伴ってガイドローラも回転することを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の定着装置。
【請求項９】
前記ガイドローラの通紙領域の周速度が、前記定着ローラの通紙領域の周速度以下であることを特徴とする請求項８に記載の定着装置。
【請求項１０】
前記ガイドローラの通紙領域の直径が、このガイドローラの前記定着ローラとの接触領域の直径よりも小さいことを特徴とする請求項８に記載の定着装置。
【請求項１１】
前記ガイドローラの通紙領域の周速度が、前記定着ローラの通紙領域の周速度以上であることを特徴とする請求項８に記載の定着装置。
【請求項１２】
前記ガイドローラの通紙領域の直径が、このガイドローラの前記定着ローラとの接触領域の直径と同じであり、且つ定着ローラの通紙領域の直径が、この定着ローラのガイドローラとの接触領域の直径よりも小さいことを特徴とする請求項８に記載の定着装置。
【請求項１３】
前記ガイドローラの表面に、トナーの離型性を高める離型層を設けることを特徴とする請求項１ないし請求項１２のいずれかに記載の定着装置。
【請求項１４】
前記ガイドローラの表面が金属で構成され、このガイドローラの通紙領域の周速度の、前記定着ローラの通紙領域の周速度に対する比率が、０．９０から１．００の範囲であることを特徴とする請求項５、請求項９、請求項１０のいずれかに記載の定着装置。
【請求項１５】
前記ガイドローラの表面がゴムで構成され、このガイドローラの通紙領域の周速度の、前記定着ローラの通紙領域の周速度に対する比率が、０．９５から１．００の範囲であることを特徴とする請求項５、請求項９、請求項１０のいずれかに記載の定着装置。
【請求項１６】
前記ガイドローラの表面が金属で構成され、このガイドローラの通紙領域の周速度の、前記定着ローラの通紙領域の周速度に対する比率が、１．００から１．１５の範囲であることを特徴とする請求項７、請求項１１、請求項１２のいずれかに記載の定着装置。
【請求項１７】
前記ガイドローラの表面がゴムで構成され、このガイドローラの通紙領域の周速度の、前記定着ローラの通紙領域の周速度に対する比率が、１．００から１．１０の範囲であることを特徴とする請求項７、請求項１１、請求項１２のいずれかに記載の定着装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、加熱したローラ対のニップに、未定着トナー画像を担持した用紙を挿入して、未定着トナーを加熱、溶融し、用紙に定着する熱ローラ定着方式を用いる定着装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
電子写真方式の画像形成装置においては、ニップを形成するローラ対の少なくとも一方のローラに熱源を内蔵させ、この熱源によって加熱されたローラ対のニップに未定着トナー画像を担持した用紙を挿通することによって用紙にトナーを定着する熱ローラ定着方式が広く用いられている。
【０００３】
近年の複写機等に代表される画像形成装置においては、高画質化とともに高速化が強く要求されている。しかし、トナーを用紙に定着させるためには一定の熱量が必要であるが、高速化が進むとニップ時間が短くなる。これにより、トナーの定着性が低下するという現象が生じ、画像にムラが発生するという問題が起こる。また、高速化に伴って用紙搬送時にばたつきが生じ、これもまた画像にムラを発生させる原因となったり、用紙をジャムさせたりする等の悪影響を与える。
【０００４】
これらを改善するために、加圧ローラとベルトを使用してニップ時間を増加する定着装置（特許文献１参照）や、加圧ローラを２本使用して定着性の向上を図る定着装置（特許文献２参照）が提案されている。
【０００５】
【特許文献１】
特開平２−３０８２８７号公報
【特許文献２】
特開平１１−８４９２４号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特許文献１記載の定着装置においては、定着ローラとベルトの間で生じるニップ力によってベルトが蛇行してしまうので、用紙が所望の方向に搬送されず、画像の乱れ等の問題が生じる。また、特許文献２記載の定着装置においては、定着ローラ表面の汚れが２本の加圧ローラ表面に付着してしまうので、クリーニングローラ等の機構が２基必要となり、コストが高くなる。また、定着ローラに２本の加圧ローラが接触しているので、ウォームアップ時間が長くなり、消費電力も増加してしまうという問題がある。
【０００７】
本発明は上記の点に鑑みなされたものであり、熱ローラ定着方式を用いる定装置において、安価な構成にて定着ローラと未定着トナーを載せた用紙とが当接する時間を増加し、安定したトナー定着性を得ることが可能な定着装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するため、本発明は、用紙上の未定着トナーを定着する定着ローラと、この定着ローラに当接して用紙を挿通させるニップを形成する加圧ローラとを備えた定着装置において、自らが回転することで用紙を搬送補助するガイドローラを、前記定着ローラの通紙領域との間に、所定の間隙を設けて配置することとした。
【０００９】
この構成によれば、ガイドローラの通紙領域が定着ローラに接触することなく、定着ローラと未定着トナーを載せた用紙とが当接する時間を増加することができる。その結果、定着時間が長くなり、安定したトナー定着性を得ることが可能である。また、ガイドローラの通紙領域が定着ローラに接触しないので、ガイドローラが定着ローラによって加熱されることがない。その結果、不必要な加熱が生じないことにより、消費電力の低減が可能である。
【００１０】
また、前記ガイドローラを、前記ニップの上流に配置することとした。
【００１１】
この構成によれば、未定着トナーを載せた用紙がニップに挿通される前に、その用紙を定着ローラに当接することができる。その結果、未定着トナーを載せた用紙を定着前に加熱することができるので、トナー定着性をより安定させることが可能となる。
【００１２】
また、前記ガイドローラを、前記ニップの下流に配置することとした。
【００１３】
この構成によれば、定着後の用紙がニップから排出された後も、その用紙を定着ローラに当接することができる。その結果、定着後の用紙をさらに長時間加熱することができるので、トナー定着性をより安定させることが可能となる。
【００１４】
また、前記ガイドローラを、前記ニップの上流に配置する構成において、ニップの上流側端点と前記定着ローラの中心とを結ぶ半径線が、このニップの上流側端点を通るガイドローラの外周円の接線のうちの定着ローラに近い直線に対してなす角が、前記ニップの上流側端点における定着ローラの外周円の接線に対してなす角よりも小さくなるようにガイドローラを配置することとした。
【００１５】
このように、ガイドローラの配置条件を限定することによって、未定着トナーを載せた用紙がニップに挿通される前において、その用紙が定着ローラに当接する時間を十分に与えることができる。その結果、さらに安定したトナー定着性を得ることが可能である。
【００１６】
また、前記ガイドローラを、前記ニップの上流に配置する構成において、ガイドローラの周速度が、前記定着ローラの周速度以下であることとした。
【００１７】
この構成によれば、ニップに挿通されつつある用紙が、ニップとガイドローラの間で弛むことなく搬送されるので、用紙を所望の方向に搬送することができ、さらに用紙がばたつくことがない。その結果、画像が乱れることがなく、さらに定着性を高めることが可能である。
【００１８】
また、前記ガイドローラを、前記ニップの下流に配置する構成において、ニップの下流側端点と前記定着ローラの中心とを結ぶ半径線が、このニップの下流側端点を通る前記ガイドローラの外周円の接線のうちの定着ローラに近い直線に対してなす角が、前記ニップの下流側端点における定着ローラの外周円の接線に対してなす角よりも小さくなるようにガイドローラを配置することとした。
【００１９】
このように、ガイドローラの配置条件を限定することによって、定着後の用紙がニップから排出された後においても、その用紙が定着ローラに当接する時間を十分に与えることができる。その結果、さらに安定したトナー定着性を得ることが可能である。
【００２０】
また、前記ガイドローラを、前記ニップの下流に配置する構成において、ガイドローラの周速度が、前記定着ローラの周速度以上であることとした。
【００２１】
この構成によれば、ニップから排出されつつある用紙が、ニップとガイドローラの間で弛むことなく搬送されるので、用紙を所望の方向に搬送することができ、さらに用紙がばたつくことがない。その結果、さらに定着性を高めることが可能である。
【００２２】
また、前記ガイドローラは、その非通紙領域が前記定着ローラの非通紙領域と接触し、定着ローラが回転するに伴ってガイドローラも回転することとした。
【００２３】
この構成によれば、定着ローラの回転を利用してガイドローラを回転させることができるので、ガイドローラを回転させるモータ等の部材を別途設ける必要がない。その結果、コストダウンや、構造の簡素化を図ることが可能である。
【００２４】
また、前記ガイドローラを、前記ニップの上流に配置する構成において、ガイドローラの通紙領域の周速度が、前記定着ローラの通紙領域の周速度以下であることとした。
【００２５】
この構成によれば、ガイドローラが定着ローラと接触し、定着ローラの回転を利用してガイドローラが回転する構成においても、ガイドローラをニップの上流に配置する場合に、ニップとガイドローラとの間で用紙が弛むことなく搬送される。その結果、用紙を所望の方向に搬送することができ、また、用紙がばたつくことがないので、さらに定着性を高めることが可能である。
【００２６】
また、前記ガイドローラの通紙領域の直径が、このガイドローラの前記定着ローラとの接触領域の直径よりも小さいこととした。
【００２７】
この構成によれば、ガイドローラの通紙領域の周速度を、定着ローラの通紙領域の周速度以下にすることができる。その結果、ガイドローラをニップの上流に配置する構成において、ガイドローラを回転させるモータ等の部材を別途設けたり、ギヤ等の機構を設けたりすることなく、ニップとガイドローラとの間で用紙が弛まない構成を得ることが可能となる。これにより、コストダウンや、構造の簡素化を図ることが可能である。
【００２８】
また、前記ガイドローラを、前記ニップの下流に配置する構成において、ガイドローラの通紙領域の周速度が、前記定着ローラの通紙領域の周速度以上であることとした。
【００２９】
この構成によれば、ガイドローラが定着ローラと接触し、定着ローラの回転を利用してガイドローラが回転する構成においても、ガイドローラをニップの下流に配置する場合に、ニップとガイドローラとの間で用紙が弛むことなく搬送される。その結果、用紙を所望の方向に搬送することができ、また、用紙がばたつくことがないので、さらに定着性を高めることが可能である。
【００３０】
また、前記ガイドローラの通紙領域の直径が、このガイドローラの前記定着ローラとの接触領域の直径と同じであり、且つ定着ローラの通紙領域の直径が、この定着ローラのガイドローラとの接触領域の直径よりも小さいこととした。
【００３１】
この構成によれば、ガイドローラの通紙領域の周速度を、定着ローラの通紙領域の周速度よりも速くすることができる。その結果、ガイドローラをニップの下流に配置する構成において、ガイドローラを回転させるモータ等の部材を別途設けたり、ギヤ等の機構を設けたりすることなく、ニップとガイドローラとの間で用紙が弛まない構成を得ることが可能となる。これにより、コストダウンや、構造の簡素化を図ることが可能である。
【００３２】
また、前記ガイドローラの表面に、トナーの離型性を高める離型層を設けることとした。
【００３３】
この構成によれば、ガイドローラの表面にトナーが付着することがない。その結果、用紙の画像が乱れたり、用紙が汚れてしまったり、用紙のジャムが生じたりすることがない。
【００３４】
また、前記ガイドローラを、前記ニップの上流に配置する構成において、ガイドローラの表面が金属で構成され、このガイドローラの通紙領域の周速度の、前記定着ローラの通紙領域の周速度に対する比率が、０．９０から１．００の範囲であることとした。
【００３５】
金属で構成されるガイドローラをニップの上流に配置する場合において、上記ようにガイドローラ及び定着ローラの通紙領域の周速度を限定することにより、ニップとガイドローラの間における用紙搬送性能をさらに高めることができる。その結果、さらに定着性能が高い定着装置を提供することが可能である。
【００３６】
また、前記ガイドローラを、前記ニップの上流に配置する構成において、ガイドローラの表面がゴムで構成され、このガイドローラの通紙領域の周速度の、前記定着ローラの通紙領域の周速度に対する比率が、０．９５から１．００の範囲であることとした。
【００３７】
ゴムで構成されるガイドローラをニップの上流に配置する場合において、上記ようにガイドローラ及び定着ローラの通紙領域の周速度を限定することにより、ニップとガイドローラの間における用紙搬送性能をさらに高めることができる。その結果、さらに定着性能が高い定着装置を提供することが可能である。
【００３８】
また、前記ガイドローラを、前記ニップの下流に配置する構成において、ガイドローラの表面が金属で構成され、このガイドローラの通紙領域の周速度の、前記定着ローラの通紙領域の周速度に対する比率が、１．００から１．１５の範囲であることとした。
【００３９】
金属で構成されるガイドローラをニップの下流に配置する場合において、上記ようにガイドローラ及び定着ローラの通紙領域の周速度を限定することにより、ニップとガイドローラの間における用紙搬送性能をさらに高めることができる。その結果、さらに定着性能が高い定着装置を提供することが可能である。
【００４０】
また、前記ガイドローラを、前記ニップの下流に配置する構成において、ガイドローラの表面がゴムで構成され、このガイドローラの通紙領域の周速度の、前記定着ローラの通紙領域の周速度に対する比率が、１．００から１．１０の範囲であることとした。
【００４１】
ゴムで構成されるガイドローラをニップの下流に配置する場合において、上記ようにガイドローラ及び定着ローラの通紙領域の周速度を限定することにより、ニップとガイドローラの間における用紙搬送性能をさらに高めることができる。その結果、さらに定着性能が高い定着装置を提供することが可能である。
【００４２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図に基づき説明する。
【００４３】
図１は、本発明の第１の実施形態に係る定着装置を示す模型的断面図である。定着装置１には、定着ローラ１０と、加圧ローラ２０と、ガイドローラ３０とが備えられている。ガイドローラ３０は、定着ローラ１０と加圧ローラ２０が当接して形成されるニップの上流に配置されている。このガイドローラ３０の用紙が進入してくる箇所には、用紙進入ガイド４０が備えられている。定着装置１の下流には、搬送ローラ５０が備えられている。また、図１の一点鎖線は用紙経路Ｐである。
【００４４】
定着ローラ１０は、熱伝導性の良い金属或いは合成樹脂等でその外殻層１１を構成する。その内側には、ハロゲンランプ等の熱源１２が備えられる。外殻層１１の外側には離型層１３を設け、トナーの離型性を高める。離型層１３には、ＰＦＡ（テトラフルオロエチレン−パー−フルオロアルキルビニルエーテル共重合体）等のフッ素系樹脂が用いられ、コーティングやチューブを被せることによって設けられる。
【００４５】
加圧ローラ２０は、その中心に耐熱性の合成樹脂等の芯材２１を有する。芯材２１の外側には、耐熱性シリコンゴム等で構成される弾性層２２が設けられる。弾性層２２の外側には離型層２３を設け、トナーの離型性を高める。離型層２３は、ＰＦＡ等のフッ素系樹脂のチューブを被せることなどによって設けられる。
【００４６】
そして、この加圧ローラ２０が前記定着ローラ１０と当接することによって用紙を挿通させるニップを形成する。また、定着ローラ１０は図示しない駆動装置によって回転駆動せしめられ、加圧ローラ２０は定着ローラ１０に従って回転する。
【００４７】
ガイドローラ３０は、金属或いは合成樹脂等でその外殻層３１を構成し、その外側には離型層３２を設け、トナーの離型性を高める。離型層３２は、ＰＦＡ等のフッ素系樹脂のチューブを被せることなどによって設けられる。ガイドローラ３０は、前記定着ローラ１０の駆動装置とは別個の、図示しない駆動装置によって回転駆動せしめられる。例えば、モータによるダイレクトドライブとすることが可能である。なお、ガイドローラ３０は、歯車列等を利用して、定着ローラ１０の駆動装置から動力を得ても構わない。
【００４８】
次に、上記定着ローラ１０と、加圧ローラ２０と、ガイドローラ３０との位置関係の詳細を、図２を用いて説明する。図２は、図１に示す定着装置のガイドローラの配置条件を示す模型的断面図である。
【００４９】
ガイドローラ３０は、定着ローラ１０と加圧ローラ２０が当接して形成されるニップＮの上流に配置されている。ここで、ガイドローラ３０は、定着ローラ１０の通紙領域との間に、所定の間隙を設けて配置されている。この所定の間隙というのは、次のようなものである。
【００５０】
まず、ニップＮの上流側端部を点Ａとする。この点Ａと定着ローラ１０の中心Ｏを結ぶ半径線を含む直線を線ＯＡとする。そして、点Ａにおける定着ローラ１０の外周円の接線を線ＡＨ、点Ａを通るガイドローラ３０の外周円の接線のうちの定着ローラ１０に近いほうを線ＡＧとする。これらの補助線を用いて、線ＯＡと線ＡＨがなす角を角θ１（直角）、線ＯＡと線ＡＧがなす角を角θ２とする。ここで、前述のガイドローラ３０と定着ローラ１０の通紙領域との間に設けられる所定の間隙とは、θ１＞θ２なる関係が成り立つようにガイドローラ３０を配置したときの間隙である。
【００５１】
このように、ガイドローラ３０を、定着ローラ１０に対して配置することで、ガイドローラ３０の通紙領域が定着ローラ１０に接触することなく、定着ローラ１０と未定着トナーを載せた用紙とが当接する時間を増加することができる。その結果、定着時間が長くなり、安定したトナー定着性を得ることが可能である。また、ガイドローラ３０の通紙領域が定着ローラ１０に接触しないので、ガイドローラ３０が定着ローラ１０によって加熱されることがない。その結果、不必要な加熱が生じないことにより、消費電力の低減が可能である。
【００５２】
また、ガイドローラ３０をニップＮの上流に配置することで、未定着トナーを載せた用紙がニップＮに挿通される前に、その用紙を定着ローラ１０に当接することができる。その結果、未定着トナーを載せた用紙を定着前に加熱することができるので、トナー定着性をより安定させることが可能となる。
【００５３】
さらに、この構成において、ガイドローラ３０の周速度を、定着ローラ１０の周速度以下になるように設定することで、ニップＮに挿通されつつある用紙が、ニップＮとガイドローラ３０との間で弛むことなく搬送されるので、用紙を所望の方向に搬送することができ、さらに用紙がばたつくことがない。その結果、画像が乱れることがなく、さらに定着性を高めることが可能である。
【００５４】
ここで、このガイドローラ３０の周速度をＶＧ、定着ローラ１０の周速度をＶＨとすると、ガイドローラ３０の周速度ＶＧの、定着ローラ１０の周速度ＶＨに対する比率である周速度比ＶＧ／ＶＨの例としては、次のような設定が挙げられる。例えば、ガイドローラ３０の表面が金属で構成される場合は、０．９０≦ＶＧ／ＶＨ≦１．００なる関係が成り立つことが望ましい。また、ガイドローラ３０の表面が発泡ゴム等のゴム材で構成される場合は、０．９５≦ＶＧ／ＶＨ≦１．００なる関係が成り立つことが望ましい。
【００５５】
図３は、本発明の第２の実施形態に係る定着装置を示す模型的断面図である。定着装置１には、定着ローラ１０と、加圧ローラ２０と、ガイドローラ３０とが備えられている。ガイドローラ３０は、定着ローラ１０と加圧ローラ２０が当接して形成されるニップの下流に配置されている。定着ローラ１０の用紙が進入してくる箇所には、用紙進入ガイド４０が備えられている。ガイドローラ３０の下流には、搬送ローラ５０が備えられている。また、図３の一点鎖線は用紙経路Ｐである。定着ローラ１０と、加圧ローラ２０と、ガイドローラ３０の、個々の部材の構成については、前記第１の実施形態と同じである。
【００５６】
次に、第２の実施形態における定着ローラ１０と、加圧ローラ２０と、ガイドローラ３０との位置関係の詳細を、図４を用いて説明する。図４は、図３に示す定着装置のガイドローラの配置条件を示す模型的断面図である。
【００５７】
ガイドローラ３０は、定着ローラ１０と加圧ローラ２０が当接して形成されるニップＮの下流に配置されている。ここで、ガイドローラ３０は、定着ローラ１０の通紙領域との間に、所定の間隙を設けて配置されている。この所定の間隙というのは、次のようなものである。
【００５８】
まず、ニップＮの下流側端部を点Ｂとする。この点Ｂと定着ローラ１０の中心Ｏを結ぶ半径線を含む直線を線ＯＢとする。そして、点Ｂにおける定着ローラ１０の外周円の接線を線ＢＨ、点Ｂを通るガイドローラ３０の外周円の接線のうち、定着ローラ１０に近いほうを線ＢＧとする。これらの補助線を用いて、線ＯＢと線ＢＨがなす角を角θ３（直角）、線ＯＢと線ＢＧがなす角を角θ４とする。ここで、前述のガイドローラ３０と定着ローラ１０の通紙領域との間に設けられる所定の間隙とは、θ３＞θ４なる関係が成り立つようにガイドローラ３０を配置したときの間隙である。
【００５９】
このようにして、前記第１の実施形態と同様に、ガイドローラ３０の通紙領域が定着ローラ１０に接触することなく、定着ローラ１０と未定着トナーを載せた用紙とが当接する時間を増加することができる。また、ガイドローラ３０をニップＮの下流に配置することで、定着後の用紙がニップＮから排出された後も、その用紙を定着ローラ１０に当接することができる。その結果、定着後の用紙をさらに長時間加熱することができるので、トナー定着性をより安定させることが可能となる。
【００６０】
さらに、この構成において、ガイドローラ３０の周速度を、定着ローラ１０の周速度以上になるように設定することで、ニップＮから排出されつつある用紙が、ニップＮとガイドローラ３０との間で弛むことなく搬送されるので、用紙を所望の方向に搬送することができ、さらに用紙がばたつくことがない。その結果、さらに定着性を高めることが可能である。
【００６１】
このガイドローラ３０の周速度ＶＧの、定着ローラ１０の周速度ＶＨに対する比率である周速度比ＶＧ／ＶＨの例としては、次のような設定が挙げられる。例えば、ガイドローラ３０の表面が金属で構成される場合は、１．００≦ＶＧ／ＶＨ≦１．１５なる関係が成り立つことが望ましい。また、ガイドローラ３０の表面が発泡ゴム等のゴム材で構成される場合は、１．００≦ＶＧ／ＶＨ≦１．１０なる関係が成り立つことが望ましい。
【００６２】
図５は、本発明の第３の実施形態に係る定着装置を示す模型的側面図である。図６は、図５に示す定着装置の部分断面図である。定着装置１には、定着ローラ１０と、加圧ローラ２０と、ガイドローラ３０とが備えられている。ガイドローラ３０は、定着ローラ１０と加圧ローラ２０が当接して形成されるニップＮの上流に配置されている。図６において、ＰＡは、ガイドローラ３０に搬送されてニップＮに挿通される用紙である。
【００６３】
定着ローラ１０には、通紙領域１０ｐと非通紙領域１０ｎが設けられている。定着ローラ１０の通紙領域１０ｐは、非通紙領域１０ｎよりも直径が若干小さくなるように設定されている。ガイドローラ３０にも、通紙領域３０ｐと非通紙領域３０ｎが設けられ、通紙領域３０ｐは、非通紙領域３０ｎよりも直径が若干小さくなるように設定されている。また、双方のローラの通紙領域１０ｐ及び３０ｐの直径は、各々の周速度が同じになるように設定されている。
【００６４】
そして、定着ローラ１０の非通紙領域１０ｎと、ガイドローラ３０の非通紙領域３０ｎとが接触するように双方を配置する。これにより、ガイドローラ３０は定着ローラ１０に従って回転する。
【００６５】
このような構成にすることによって、定着ローラ１０の回転を利用してガイドローラ３０を回転させることができるので、ガイドローラ３０を回転させるモータ等の部材を別途設ける必要がない。その結果、コストダウンや、構造の簡素化を図ることが可能である。
【００６６】
なお、各ローラの直径を適宜設定し、僅かな周速度差を設けることも可能である。また、この第３の実施形態では、ガイドローラ３０をニップＮの上流に配置しているが、下流に配置した場合も同様に周速度差を設けることが可能である。
【００６７】
次に、第３の実施形態において、定着ローラとガイドローラの周速度の差が定着装置の性能に及ぼす影響を、図７及び図８に示す。これらの図には、定着ローラ１０とガイドローラ３０の、各々の通紙領域１０ｐ及び３０ｐと、非通紙領域１０ｎ及び３０ｎの直径を様々に変更した場合における、定着性能と通紙可能最大紙厚の評価結果を示す。
【００６８】
ここで、定着性能は次の試験に基づいて評価する。まず、直径３０ｍｍの定着ローラを備えた画像形成装置を使用し、定着温度１８０°Ｃ、用紙送り速度１００ｍｍ／ｓｅｃに設定して、常温環境（室温２０°Ｃ、湿度６５％）にて電源オフの状態で１０分間放置する。その後、電源オンにすると、ウォーミングアップ動作が実行され、定着ローラの表面温度が上記定着温度まで上昇して安定するまで、５分程度待機する。次に、評価画像を印刷し、印刷した用紙が常温に戻るまで放置する。
【００６９】
この段階で、印刷当初の画像濃度として、用紙に黒く印刷された部分の濃度を測定する。次に、この評価画像を印刷した用紙を水平なテーブルの上に印刷面が上になるように置き、綿布で包んだ１ｋｇの黄銅製分銅を、印刷用紙上面に擦りつけるようにして１０往復させる。そして最後に、もう一度画像濃度を測定し、上記印刷当初の画像濃度との濃淡の度合を求める。この時、定着性が悪ければ、分銅で擦ることによってトナーが剥げ、画像濃度が淡くなる。最後に測定した画像濃度が、印刷当初の画像濃度の９５％以上である場合に定着性能が良好であると判断する（評価○）。
【００７０】
また、通紙可能最大紙厚については、印刷時においてトナー画像の転写ズレや擦れ跡等の問題が発生しない紙厚の最大のものとした。
【００７１】
なお図中、「ガイドローラ／定着ローラ間」の「周速度比」は、前記と同様に「ガイドローラの通紙領域の周速度の、定着ローラの通紙領域の周速度に対する比率」を示す。すなわち、ガイドローラ３０の通紙領域３０ｐの周速度をＶＧ、定着ローラ１０の通紙領域１０ｐの周速度をＶＨとすると、「ＶＧ／ＶＨ」が「周速度比」に相当する。
【００７２】
図７は、ガイドローラをニップの上流に配置した場合の、定着ローラとガイドローラの周速度の差が定着装置の性能に及ぼす影響を示す表である。定着ローラ１０及びガイドローラ３０の、各々の通紙領域と非通紙領域の直径の関係は、前記図５及び図６に示す第３の実施形態の構成に合わせた条件である。すなわち、定着ローラの通紙領域１０ｐは非通紙領域１０ｎよりも直径が若干小さく、ガイドローラの通紙領域３０ｐは非通紙領域３０ｎよりも直径が若干小さい。そして、これらの各領域の直径は、周速度比が０．８９となる条件（ａ）から１．００となる条件（ｄ）まで、徐々に周速度比が大きくなるように設定している。
【００７３】
図７の条件（ａ）〜（ｄ）における評価結果について、定着性能は全て良好である（評価○）。通紙可能最大紙厚については、ガイドローラ３０の表面が金属で構成される場合、周速度比が０．９０から１．００の範囲の時に最大紙厚２００μｍが得られる。また、ガイドローラ３０の表面がゴムで構成される場合、周速度比が０．９５から１．００の範囲の時に最大紙厚２００μｍが得られる。なお、上記のように、２００μｍ以下の紙厚であっても、定着性能に悪影響を及ぼすわけではない。周速度比が１．００を超えると、ガイドローラ３０とニップＮの間で用紙が弛んでしまうという問題が発生する。
【００７４】
図８は、ガイドローラをニップの下流に配置した場合の、定着ローラとガイドローラの周速度の差が定着装置の性能に及ぼす影響を示す表である。定着ローラ１０及びガイドローラ３０の基本的な構成は、前記図７の場合と同じである。そして、定着ローラ１０及びガイドローラ３０の各領域の直径は、周速度比が１．００となる条件（ａ）から１．１６となる条件（ｄ）まで、徐々に周速度比が大きくなるように設定している。
【００７５】
図８の条件（ａ）〜（ｄ）における評価結果について、定着性能は全て良好である（評価○）。通紙可能最大紙厚については、ガイドローラ３０の表面が金属で構成される場合、周速度比が１．００から１．１５の範囲の時に最大紙厚２００μｍが得られる。また、ガイドローラ３０の表面がゴムで構成される場合、周速度比が１．００から１．１０の範囲の時に最大紙厚２００μｍが得られる。なお、上記のように、２００μｍ以下の紙厚であっても、定着性能に悪影響を及ぼすわけではない。周速度比が１．００未満であると、ガイドローラ３０とニップＮの間で用紙が弛んでしまうという問題が発生する。
【００７６】
図９は、本発明の第４の実施形態に係る定着装置を示す模型的側面図である。図１０は、図９に示す定着装置の部分断面図である。定着装置１には、定着ローラ１０と、加圧ローラ２０と、ガイドローラ３０とが備えられている。ガイドローラ３０は、定着ローラ１０と加圧ローラ２０が当接して形成されるニップＮの上流に配置されている。図１０において、ＰＡは、ガイドローラ３０に搬送されてニップＮに挿通される用紙である。
【００７７】
定着ローラ１０には、通紙領域１０ｐと非通紙領域１０ｎが設けられている。定着ローラ１０の通紙領域１０ｐと非通紙領域１０ｎは、直径が同じである。また、ガイドローラ３０には、通紙領域３０ｐと非通紙領域３０ｎが設けられ、通紙領域３０ｐは、非通紙領域３０ｎよりも直径が若干小さくなるように設定されている。
【００７８】
そして、定着ローラ１０の非通紙領域１０ｎと、ガイドローラ３０の非通紙領域３０ｎとが接触するように双方を配置する。これにより、ガイドローラ３０は定着ローラ１０に従って回転する。
【００７９】
このような構成にすることによって、ガイドローラ３０の通紙領域３０ｐの周速度を、定着ローラ１０の通紙領域１０ｐの周速度以下にすることができる。その結果、ガイドローラ３０をニップＮの上流に配置する構成において、ガイドローラ３０を回転させるモータ等の部材を別途設けたり、ギヤ等の機構を設けたりすることなく、ニップＮとガイドローラ３０との間で用紙が弛まない構成を得ることが可能となる。これにより、コストダウンや、構造の簡素化を図ることが可能である。
【００８０】
ガイドローラ３０の通紙領域３０ｐの直径を小さくする度合については、前記第１及び第３の実施形態と同様に、ガイドローラ３０の通紙領域３０ｐの周速度ＶＧの、定着ローラ１０の通紙領域１０ｐの周速度ＶＨに対する比率である周速度比ＶＧ／ＶＨが次のようになる場合が例として挙げられる。ガイドローラ３０の表面が金属で構成される場合は、０．９０≦ＶＧ／ＶＨ≦１．００なる関係が成り立つことが望ましい。また、ガイドローラ３０の表面が発泡ゴム等のゴム材で構成される場合は、０．９５≦ＶＧ／ＶＨ≦１．００なる関係が成り立つことが望ましい。
【００８１】
図１１は、本発明の第５の実施形態に係る定着装置を示す模型的側面図である。図１２は、図１１に示す定着装置の部分断面図である。定着装置１には、定着ローラ１０と、加圧ローラ２０と、ガイドローラ３０とが備えられている。ガイドローラ３０は、定着ローラ１０と加圧ローラ２０が当接して形成されるニップＮの下流に配置されている。図１２において、Ｐは、ニップＮから排出されてガイドローラ３０に搬送される用紙である。
【００８２】
定着ローラ１０には、通紙領域１０ｐと非通紙領域１０ｎが設けられている。定着ローラ１０の通紙領域１０ｐは、非通紙領域１０ｎよりも直径が若干小さくなるように設定されている。また、ガイドローラ３０の通紙領域３０ｐと非通紙領域３０ｎは、直径が同じである。
【００８３】
そして、定着ローラ１０の非通紙領域１０ｎと、ガイドローラ３０の非通紙領域３０ｎとが接触するように双方を配置する。これにより、ガイドローラ３０は定着ローラ１０に従って回転する。
【００８４】
このような構成にすることによって、ガイドローラ３０の通紙領域３０ｐの周速度を、定着ローラ１０の通紙領域１０ｐの周速度以上にすることができる。その結果、ガイドローラ３０をニップＮの下流に配置する構成において、ガイドローラ３０を回転させるモータ等の部材を別途設けたり、ギヤ等の機構を設けたりすることなく、ニップＮとガイドローラ３０との間で用紙が弛まない構成を得ることが可能となる。これにより、コストダウンや、構造の簡素化を図ることが可能である。
【００８５】
定着ローラ１０の通紙領域１０ｐの直径を小さくする度合については、前記第２及び第３の実施形態と同様に、ガイドローラ３０の通紙領域３０ｐの周速度ＶＧの、定着ローラ１０の通紙領域１０ｐの周速度ＶＨに対する比率である周速度比ＶＧ／ＶＨが次のようになる場合が例として挙げられる。ガイドローラ３０の表面が金属で構成される場合は、１．００≦ＶＧ／ＶＨ≦１．１５なる関係が成り立つことが望ましい。また、ガイドローラ３０の表面が発泡ゴム等のゴム材で構成される場合は、１．００≦ＶＧ／ＶＨ≦１．１０なる関係が成り立つことが望ましい。
【００８６】
上記のように本発明の実施形態を示したが、この他、発明の主旨を逸脱しない範囲で種々の変更を加えて実施することができる。
【００８７】
【発明の効果】
本発明の上記構成によれば、定着ローラと未定着トナーを載せた用紙とが当接する時間を増加することができる。その結果、定着時間が長くなり、安定したトナー定着性を得ることが可能である。また、ガイドローラの周速度と定着ローラの周速度に差を設けることにより、用紙がニップとガイドローラの間で弛むことなく搬送される。これにより、用紙を所望の方向に搬送することができ、用紙がばたつくことがない。その結果、画像が乱れることなく、さらに定着性を高めることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る定着装置を示す模型的断面図
【図２】図１に示す定着装置のガイドローラの配置条件を示す模型的断面図
【図３】本発明の第２の実施形態に係る定着装置を示す模型的断面図
【図４】図３に示す定着装置のガイドローラの配置条件を示す模型的断面図
【図５】本発明の第３の実施形態に係る定着装置を示す模型的側面図
【図６】図５に示す定着装置の部分断面図
【図７】ガイドローラをニップの上流に配置した場合の、定着ローラとガイドローラの周速度の差が定着装置の性能に及ぼす影響を示す表
【図８】ガイドローラをニップの下流に配置した場合の、定着ローラとガイドローラの周速度の差が定着装置の性能に及ぼす影響を示す表
【図９】本発明の第４の実施形態に係る定着装置を示す模型的側面図
【図１０】図９に示す定着装置の部分断面図
【図１１】本発明の第５の実施形態に係る定着装置を示す模型的側面図
【図１２】図１１に示す定着装置の部分断面図
【符号の説明】
１    定着装置
１０  定着ローラ
１０ｐ  通紙領域
１０ｎ  非通紙領域
２０  加圧ローラ
３０  ガイドローラ
３０ｐ  通紙領域
３０ｎ  非通紙領域
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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