(57)【要約】【課題】定着入口ガイド先端へのトナー付着を防止すること。【解決手段】定着装置へシート材を導く搬送ガイド４と、定着ニップ部へシート材を導入する入口ガイド１０とを有し、入口ガイドの搬送部上に突起形状Ｐが設けられており、転写のニップの下流点と上記定着ニップの上流点を結んだ直線ＬＮから搬送ガイド上の最も離れかつ搬送方向で最も下流の点ＰＬと突起頂点ＰＨを結んだ直線と水平面とのつくる角度βが、転写のニップの下流点と定着ニップの上流点を結んだ直線から搬送ガイド上の最も離れかつ搬送方向で最も下流の点と入口ガイドの搬送面で加圧ローラ７に最も近い最下流点を結んだ直線と水平面とのつくる角度αよりも大きく、突起頂点と入口ガイドの搬送面で加圧ローラに最も近い最下流点ＰＥを結んだ直線と水平面とのつくる角度γが、定着ニップの上下流を結んだ直線と水平面とのつくる角度δよりも大きくないこと。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
未定着トナー像が転写されシート材を定着装置によって加圧、加熱することでシート材へ定着させる画像形成装置において、
転写後定着装置へシート材を導く搬送方向に湾曲した形状を持つ搬送ガイドと、定着装置内の加圧ローラと定着ローラで形成する定着ニップ部へシート材を導入する入口ガイドとを有し、
上記入口ガイドの搬送部上に突起形状が設けられており、
感光ドラムと転写ローラで形成する転写のニップの下流点と上記定着ニップの上流点を結んだ直線から上記搬送ガイド上の最も離れかつ搬送方向で最も下流の点と上記突起頂点を結んだ直線と水平面とのつくる角度が、
転写のニップの下流点と上記定着ニップの上流点を結んだ直線から上記搬送ガイド上の最も離れかつ搬送方向で最も下流の点と入口ガイドの搬送面で加圧ローラに最も近い最下流点を結んだ直線と水平面とのつくる角度よりも大きく、上記突起頂点と入口ガイドの搬送面で加圧ローラに最も近い最下流点を結んだ直線と水平面とのつくる角度が、
定着ニップの上下流を結んだ直線と水平面とのつくる角度よりも大きくないこと、を特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、画像形成装置の定着装置の上流下側に配設された搬送ガイドへのトナー付着を防止する技術に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来技術の一例として、電子写真プロセスを用いてシート材に画像を記録する画像形成装置であるプリンタについて図８、９を用いて説明する。図８はプリンタ本体を表す概略断面図、図９は転写、定着間を表す概略断面図である。
【０００３】
以下にプリンタ１００の動作に関して説明する。
【０００４】
まず片面印字のフェイスダウン排紙に関して説明する。給紙ローラ１０２が回転することでシート材Ｓは給紙カセット１０１から１枚ずつ給紙方向へ繰り出され、中間ローラ対１０３を経てレジストローラ対１０４へ搬送される。シート材Ｓは所定のタイミングで回転するレジストローラ対１０４によって、画像形成手段を構成するトナーカートリッジ１０５に内蔵されている感光ドラム１０６と転写ローラ１０７の間へ送られる。
【０００５】
尚、感光ドラム１０６上にはレーザースキャナーユニット１０８からのレーザー光によって潜像が形成され、そこにトナーを付着させることによって感光ドラム１０６上にトナー像が現像される。そして転写ローラ１０７により感光ドラム１０６上のトナー像がシート材Ｓに転写される。
【０００６】
トナー像の転写を終えたシート材Ｓは、感光ドラム１０６と転写ローラ１０７の搬送力によって定着装置１０９へ送られ、ここでシート材Ｓ上のトナー像が定着される。定着を終えたシート材Ｓは排紙ローラ対１１０を経て積載トレイ１１１に積載される。
【０００７】
次に、自動両面印字の際の動作について説明する。
【０００８】
フェイスダウン排紙の場合と同様、給紙、転写、定着の各プロセスが終了した後、排紙ローラ対１１０により搬送されて、シート材後端が定着装置１０９の定着排紙ローラ対１１２を通過した後、所定のタイミングで、排紙ローラ対１１０の回転方向を逆転させて、シート材が本体内へ引き込まれる方向に搬送させる。
【０００９】
この時、シート材は両面コロ１１３と定着排紙ローラ１１２Ａとの間でニップし、両面ユニット１１４内へシート材が搬送される。両面ユニット１１４内を通過したシート材は再給紙ローラ対１１５により再び中間ローラ対１０３へと送られて２面目の印字が始まる。２面目の印字は１面目と同様に転写、定着を経て排紙ローラ対１１０により積載トレイ１１１へフェイスダウン排紙される。
【００１０】
ここで転写、定着間のシート材の挙動に関して説明する。感光ドラム１０６と転写ローラ１０７によってトナー像を転写されたシート材は転送ガイド１１６、定着入口ガイド１１７に沿って搬送される。
【００１１】
転送ガイド１１６と定着入口ガイド１１７は感光ドラム１０６と転写ローラ１０７によって作る転写ニップと、加圧ローラ１１８と定着ローラ１１９で作る定着ニップを結んだ線より下方に位置する。
【００１２】
転写後定着ニップ突入までに紙を転送ガイド１１６、定着入口ガイド１１７に沿わせて、紙のたるみを作る。転写、定着間でシート材上の未定着画像がトナーカートリッジ１０５など他の部材に触れて、画像擦れが発生しないようにしなければならない。
【００１３】
このため、加圧ローラ１１８と定着ローラ１１９で搬送する速度は感光ドラム１０６と転写ローラ１０７で搬送する転写部よりも、部品寸法の公差上下限や動作時の熱膨張、長期間使用によるローラの摩耗を考慮した上で常に速くし、シート材を定着装置１０９が引っ張る構成にしてある。
【００１４】
転写部の速度が速いと、定着装置１０９へシート材を押し込む状態となり紙がさらにたるんでトナーカートリッジ１０５の一部に接触し、シート材上の未定着画像が擦れてしまう。このため、定着ニップへは図９のように斜め下方から転送ガイド１１６、定着入口ガイド１１７に沿うような形で突入していく。
【００１５】
この後、定着装置１０９が転写部より少し早く搬送し、転写、定着間のたるみを解消し、かつシート材上の未定着画像の擦れを防ぎながら搬送する。また、定着ニップへ安定してかつシート材先端が波打つことなく突入するよう、定着入口ガイド１１７先端は加圧ローラへ極力近づけており、かつ先端は軸方向に亘ってフラットに構成することが多い。
【００１６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の構成では以下に挙げるような問題があった。
【００１７】
図９、１０を用いて説明する。シート材の厚み、コシの強さ、転写定着間のシート材の状態は異なる。薄くてコシの弱い紙は転送ガイド、定着入口ガイドに沿うように搬送される。反対に厚くてコシの強いシート材はこれらガイドにあまり沿うことなく比較的直線的に搬送される。
【００１８】
シート材の搬送状態がシート材により異なるため、定着入口ガイド１１７の先端部へは、シート材が定着ニップへ突入する直前の状態以外の搬送途中でも、シート材が触れることがよくある。
【００１９】
定着入口ガイド１１７先端は加圧ローラ１１８に近いため、通紙時は最高約１５０度と非常に高温になる。この高温の状況ではトナーが溶解して定着入口ガイド１１７先端に付着しやすい。特に両面印字の際、２面目印字の時は定着入口ガイド１１７には既に印字の終わった１面目が接触する。
【００２０】
１面目には印字画像はもちろん、かぶり画像がシート材に転写されている。かぶり画像は微小なトナーの固まりのため剥がれやすい。これら１面目に付着したトナーが２面目印字時に定着入口ガイド１１７先端に擦れることで、トナーが徐々に付着、堆積していく。
【００２１】
図１０にトナーが堆積した様子を示す。１０Ｚは堆積したトナーの塊である。トナーが堆積した表面はザラザラに荒れるので、搬送の抵抗となり、ジャムや紙しわ等、種々の問題を引き起こす。これら問題は、ボンド紙や厚紙等、定着性が悪くトナーの剥がれやすいシート材を多くプリントすることによって発生しやすい。
【００２２】
本発明は、以上の問題点を解決する目的で考案されたもので、定着入口ガイド先端へのトナー付着を防止し、ジャムや紙しわの発生を抑える機構を提供することにある。
【００２３】
【課題を解決するための手段】
本発明は、未定着トナー像が転写されシート材を定着装置によって加圧、加熱することでシート材へ定着させる画像形成装置において、
転写後定着装置へシート材を導く搬送方向に湾曲した形状を持つ搬送ガイドと、定着装置内の加圧ローラと定着ローラで形成する定着ニップ部へシート材を導入する入口ガイドとを有し、
上記入口ガイドの搬送部上に突起形状が設けられており、
感光ドラムと転写ローラで形成する転写のニップの下流点と上記定着ニップの上流点を結んだ直線から上記搬送ガイド上の最も離れかつ搬送方向で最も下流の点と上記突起頂点を結んだ直線と水平面とのつくる角度βが、
転写のニップの下流点と上記定着ニップの上流点を結んだ直線ＬＮから上記搬送ガイド上の最も離れかつ搬送方向で最も下流の点と入口ガイドの搬送面で加圧ローラに最も近い最下流点を結んだ直線と水平面とのつくる角度αよりも大きく、上記突起頂点と入口ガイドの搬送面で加圧ローラに最も近い最下流点を結んだ直線と水平面とのつくる角度γが、
定着ニップの上下流を結んだ直線と水平面とのつくる角度δよりも大きくないこと、を特徴とする。
【００２４】
【発明の実施の形態】
次に、本発明を図面に示す実施の形態に基づいて説明する。
【００２５】
（第１の実施形態）
図１、図２、図３、図４に本発明の第１の実施形態を示す。図１は画像形成装置の一例であるプリンタの転写定着間の概略断面図を表し、図２はプリンタの定着装置と転送ガイドの一部の概略断面図を表し、図３は図２におけるＴ矢視図を表し、図４は定着装置と転送ガイドの一部の概略断面図を表す。
【００２６】
これらの図において、１はトナーカートリッジ、２は感光ドラム、３は転写ローラ、４は転送ガイド、５は転送フレーム、６は定着装置、７は加圧ローラ、８は定着ローラ、９は定着排紙ローラ対、１０は入口ガイド、１０ａは入口ガイド１０の搬送リブをそれぞれ示す。
【００２７】
また、ＮＡは感光ドラム２と転写ローラ４で作るニップの下流側の点、ＮＢは加圧ローラ７と定着ローラ８で作るニップの上流側の点、Ｗは入口ガイド１０の搬送リブ１０ａ間の最小間隔、ＰＨは搬送リブ１０ａ上に設けた突起形状Ｐの頂点、ＰＥは搬送リブ１０ａの最下流点、ＰＬは転送ガイド４の搬送面において最も低くかつ下流側の点、ＬＮは加圧ローラ７と定着ローラ８で作るニップの上下流点を結んだ直線を表し定着ローラ対によるシート材の搬送方向を表す。
【００２８】
αはＰＬとＰＥを結んだ直線と水平面との作る角度、βはＰＬとＰＨを結んだ直線と水平面との作る角度、γはＰＥとＰＨを結んだ直線と水平面との作る角度、δはＬＮと水平面との作る角度を表す。
【００２９】
ＰＬとＰＨを結んだ直線と水平面との作る角度βは、ＰＬとＰＥを結んだ直線と水平面との作る角度αよりも大きくなるように、また加圧ローラ７と定着ローラ８で作るニップの上下流点を結んだ直線ＬＮより下側に位置するように、そしてＬＮと水平面との作る角度γは、ＰＥとＰＨを結んだ直線と水平面との作る角度δと比べて同じ又は小さくなるように、ＰＬとＰＥを結んだ直線と水平面との作る角度α、ＰＬとＰＨを結んだ直線と水平面との作る角度βよりも小さくなるように突起形状Ｐが設けられている。
【００３０】
また、搬送リブ１０ａの突起形状Ｐの頂点ＰＨの位置は最下流点ＰＥよりも搬送方向上流側１ｍｍ以上５ｍｍ以下の位置に定める。搬送リブ１０ａは入口ガイド１０の軸方向に配設されているが、リブ間の最大間隔Ｗは１３ｍｍ、つまり各搬送リブは１３ｍｍ以下の間隔を空けて配設されている。
【００３１】
搬送リブ１０ａの最下流点ＰＥは加圧ローラ７に非常に近いためプリント動作中は最高約１５０℃に達する。しかしＰＥよりも少し距離を置いた搬送リブ１０ａ上に設けた突起形状Ｐの頂点ＰＨは加圧ローラから距離をおいているためＰＥよりもずっと低い温度のままである。このことからＰＨはＰＥに比べてトナー付着しにくい箇所といえる。
【００３２】
また、ＰＨはＰＥに近すぎると高温になるためトナー付着に不利で、かつ離れすぎるとシート材がＰＥに触れる機会が多くなりトナー付着防止の効果が薄れてしまう。よってＰＨとＰＥの距離は１から５ｍｍの範囲にあるのがよい。また上記搬送リブの間隔は、広すぎるとリブとリブの間でシート材が弛んでＰＥに触れる機会が増えてしまうため１３ｍｍ以下とするのがよい。
【００３３】
次に、プリント時における入口ガイド１０付近のシート材の挙動に関して説明する。転写の終了したシート材は転送ガイド４、入口ガイド１０に沿って搬送され定着ニップへと導かれる。
【００３４】
シート材はＰＨに触れた後は、ＬＮと水平面との作る角度δがＰＬとＰＥを結んだ直線と水平面との作る角度α、ＰＬとＰＨを結んだ直線と水平面との作る角度βよりも小さいためＰＥに接することなく直接定着ニップへと突入することが多い。
【００３５】
定着ニップ突入後、加圧ローラ７、定着ローラ８で搬送されるときは、入口ガイド１０はＬＮより下に位置するためシート材が常に入口ガイドの搬送リブに摺擦するということはない。しかし紙先端が定着ニップに突入した後も薄紙は紙の挙動が暴れやすくＰＨやＰＥに軽く接触する場合はある。厚紙の搬送の場合は、コシが強いため紙の挙動が暴れてもＰＨに若干接触することはあってもＰＥに触れることはほとんどない。
【００３６】
シート材が感光ドラム２と転写ローラ３のニップを抜けた後、紙後端が入口ガイド１０を通過する際もＰＨに触れることはあってもＰＥに触れることはほとんどないためトナーがＰＥ部に付着する割合は格段に低くなる。
【００３７】
次に、入口ガイドの搬送リブ１０ａの間隔Ｗを１３ｍｍ以下としているためリブとリブの間でシート材が弛んでＰＥに接触することを減少させる。
【００３８】
以上説明してきたように、定着装置６内の入口ガイド１０に突起形状Ｐを設けることで加圧ローラ７に最も近い先端部ＰＥにシート材が接触する時間が減少することで入口ガイド１０へのトナー付着を防止する効果がある。
【００３９】
（第２の実施形態）
図５、図６、図７を用いて本発明の第２の実施形態を説明する。図５はプリンタの転写定着間の概略断面図を表し、図６はプリンタの定着装置と転送ガイドの一部の概略断面図を表し、図７は図６におけるＴ２矢視図を表す。
【００４０】
４Ａは転送ガイド、４ａは転送ガイド４Ａの搬送リブ、Ｗ２は転送ガイド４Ａの搬送リブ４ａ間の最小間隔、ＰＨ２は搬送リブ４ａ上に設けた突起形状Ｐ２の頂点、ＰＥ２は搬送リブ４ａの最下流点、ＰＬ２は転送ガイド４の搬送面において最も低くかつ下流側の点、α２はＰＬ２とＰＥ２を結んだ直線と水平面との作る角度、β２はＰＬ２とＰＨ２を結んだ直線と水平面との作る角度、γ２はＰＥ２とＰＨ２を結んだ直線と水平面との作る角度、δ２は加圧ローラ７と定着ローラ８で作るニップの上下流点を結んだ直線を表し定着ローラ対によるシート材の搬送方向であるＬＮと水平面との作る角度を表す。なお、第１の実施形態と重複する箇所の説明は省略する。
【００４１】
本実施形態では、入口ガイドと転送ガイドが一体でできているため、第１の実施形態で示したトナー付着を防止する効果に加えて、第１の実施形態にあるような転送ガイドと入口ガイドとの間で、シート材を受け渡すのに必要な段差がないため安定してシート材を搬送できる効果、さらに部品点数の削減によるコスト削減に繋がる効果がある。
【００４２】
本発明の実施の形態には、実施態様１に加えて、次の各実施態様２、３、４も含まれる。
【００４３】
（実施態様１）
未定着トナー像が転写されシート材を定着装置６によって加圧、加熱することでシート材へ定着させる画像形成装置において、
転写後、定着装置６へシート材を導く搬送方向に湾曲した形状を持つ搬送ガイド４と、定着装置６内の加圧ローラ７と定着ローラ８で形成する定着ニップ部へシート材を導入する入口ガイド１０とを有し、
入口ガイド１０の搬送部上に突起形状Ｐが設けられており、感光ドラム２と転写ローラ３で形成する転写のニップの下流点ＮＡと定着ニップの上流点ＮＢを結んだ直線ＬＮから搬送ガイド４上の最も離れかつ搬送方向で最も下流の点ＰＬと突起頂点ＰＨを結んだ直線と水平面とのつくる角度βが、
転写のニップの下流点ＮＡと定着ニップの上流点を結んだ直線ＬＮから搬送ガイド４上の最も離れかつ搬送方向で最も下流の点ＰＬと入口ガイド１０の搬送面で加圧ローラ７に最も近い最下流点ＰＥを結んだ直線と水平面とのつくる角度αよりも大きく、
突起頂点ＰＨと入口ガイドの搬送面で加圧ローラ７に最も近い最下流点ＰＥを結んだ直線と水平面とのつくる角度γが、
定着ニップの上下流を結んだ直線と水平面とのつくる角度δよりも大きくないこと、を特徴とする。
【００４４】
（実施態様２）
上記突起頂点ＰＨは入口ガイド１０の搬送面上の加圧ローラ７に最も近い最下流点ＰＥから上流側へ１ｍｍから５ｍｍの距離にあることを特徴とする実施態様１に記載の画像形成装置。
【００４５】
（実施態様３）
上記突起形状Ｐがリブ上に入口ガイド１０の搬送面と垂直な方向に設けられ、かつ各リブ１０ａの間隔は１３ｍｍ以下とすることを特徴とする実施態様１に記載の画像形成装置。
【００４６】
（実施態様４）
上記入口ガイド１０と上記搬送ガイド４を一体で形成したことを特徴とする実施態様１〜３の何れかに記載の画像形成装置。
【００４７】
【発明の効果】
以上説明してきたように、定着入口ガイドに突起を設けることで加圧ローラに最も近い先端部にシート材が接触する時間が減少することで入口ガイドへのトナー付着を防止する効果がある。これにより、ジャムや紙しわの発生を抑える機構を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態を示すプリンタの転写定着間の概略断面図
【図２】本発明のプリンタの定着装置と転送ガイドの一部の概略断面図
【図３】本発明の第１実施形態を示すＴ矢視図
【図４】本発明の第１実施形態を示すプリンタの定着装置と転送ガイドの一部の概略断面図
【図５】本発明の第２実施形態を示すプリンタの転写定着間の概略断面図
【図６】本発明の第２実施形態を示すプリンタの定着装置と転送ガイドの一部の概略断面図
【図７】本発明の第２実施形態を示すプリンタのＴ２矢視図
【図８】従来の技術を示すプリンタの概略断面図
【図９】従来の技術を示すプリンタの転写定着間の概略断面図
【図１０】従来の技術を示す定着装置の概略断面図
【符号の説明】
１  トナーカートリッジ
２  感光ドラム
３  転写ローラ
４  転送ガイド
５  転送フレーム
６  定着装置
７  加圧ローラ
８  定着ローラ
９  定着排紙ローラ対
１０  入口ガイド
１０ａ  入口ガイド１０の搬送リブ
ＮＡ  感光ドラム２と転写ローラ４で作るニップの下流側の点
ＮＢ  加圧ローラ７と定着ローラ８で作るニップの上流側の点
Ｗ  入口ガイド１０の搬送リブ１０ａ間の最小間隔
ＰＨ  搬送リブ１０ａ状に設けた突起の頂点
ＰＥ  搬送リブ１０ａの最下流点
ＰＬ  転送ガイド４の搬送面において最も低くかつ下流側の点
ＬＮ  加圧ローラ７と定着ローラ８で作るニップの上下流点を結んだ直線を表し定着ローラ対によるシート材の搬送方向
α  ＰＬとＰＥを結んだ直線と水平面との作る角度
β  ＰＬとＰＨを結んだ直線と水平面との作る角度
γ  ＰＥとＰＨを結んだ直線と水平面との作る角度
δ  ＬＮと水平面との作る角度
Ｔ、Ｔ２  矢視方向
４Ａ  転送ガイド
４ａ  転送ガイド４の搬送リブ
Ｗ２  転送ガイド４の搬送リブ４ａ間の最小間隔
ＰＨ２  搬送リブ４ａ上に設けた突起の頂点
ＰＥ２  搬送リブ４ａの最下流点
ＰＬ２  転送ガイド４の搬送面において最も低くかつ下流側の点
α２  ＰＬ２とＰＥ２を結んだ直線と水平面との作る角度
β２  ＰＬ２とＰＨ２を結んだ直線と水平面との作る角度
γ２  ＰＥ２とＰＨ２を結んだ直線と水平面との作る角度
δ２  ＬＮと水平面との作る角度
【図１】
2004157462.tif 000003
【図２】
2004157462.tif 000004
【図３】
2004157462.tif 000005
【図４】
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【図５】
2004157462.tif 000007
【図６】
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【図７】
2004157462.tif 000009
【図８】
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【図９】
2004157462.tif 000011
【図１０】
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