(57)【要約】【課題】  簡易な構成によって、高い画像品質を得ることを可能とする。【解決手段】  シート状記録媒体の表面に静電的に担持された未定着トナー像を定着ニップ部に導くように、シート状記録媒体の表面に当接して配置した定着入口ガイド部材１８ｅの先端部１８ｅ１の位置を、適宜な量だけ加熱部材１８ｄ側に近接するように配置し、シート状記録媒体に対して定着部材１８ａによるプレヒート作用を付与して尾引き現象の発生を抑制するように構成したもの。【選択図】      図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
シート状記録媒体を案内するように配置された定着入口ガイド部材によって、前記シート状記録媒体に担持された未定着トナー像を、定着部材に加圧部材を圧接させて構成した定着ニップ部に導き、その定着ニップ部において前記シート状記録媒体を挟持搬送しつつ加熱することにより前記シート状記録媒体表面上の未定着トナー像の定着を行うように構成したものであって、
前記定着ニップ部の上流側端部と像担持体に転写部材を圧接させて構成した転写ニップ部の下流側端部とを結ぶ直線である搬送仮想線が、前記定着ニップ部の上流側端部と下流側端部とを通る直線である定着仮想線よりも定着部材側に位置しているとともに、
前記定着入口ガイド部材の前記定着ニップ部側における先端部が、前記シート状記録媒体を定着部材側に接触させるように、前記搬送仮想線と定着仮想線との間において上記搬送仮想線よりも０ｍｍ以上１ｍｍ以下の範囲で加圧部材側に位置していることを特徴とする定着装置。
【請求項２】
前記定着入口ガイド部材における定着ニップ部側の先端部が前記シート状記録媒体側に当接する表面は、十点平均粗さが２．５μｍ以下となるように形成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】
前記転写ニップ部と前記定着ニップ部との距離が、搬送方向長さが最小のシート状記録媒体の搬送方向長さよりも短い距離に設定されていることを特徴とする請求項１または請求項２記載の定着装置。
【請求項４】
前記定着部材と前記加圧部材とのうちの少なくとも一方の内側にヒータが配設されていることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の定着装置
【請求項５】
前記定着部材が、耐熱性の無端状フィルムで形成された定着フィルムであることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の定着装置。
【請求項６】
前記定着部材が、ローラ状の定着ローラであることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の定着装置。
【請求項７】
シート状記録媒体を案内するように配置された定着入口ガイド部材によって、前記シート状記録媒体に担持された未定着トナー像を、定着部材に加圧部材を圧接させて構成した定着ニップ部に導き、その定着ニップ部において前記シート状記録媒体を挟持搬送しつつ加熱することにより前記シート状記録媒体表面上の未定着トナー像の定着を行うように構成したものであって、
前記定着ニップ部の上流側端部と像担持体に転写部材を圧接させて構成した転写ニップ部の下流側端部とを結ぶ直線である搬送仮想線が、前記定着ニップ部の上流側端部と下流側端部とを通る直線である定着仮想線上またはその定着仮想線よりも加圧部材側に位置しているとともに、
前記定着入口ガイド部材の前記定着ニップ部側における先端部が、前記シート状記録媒体を定着部材側に接触させるように、前記搬送仮想線と定着仮想線との間において上記搬送仮想線よりも０ｍｍ以上０．５ｍｍ以下の範囲で定着部材側に位置していることを特徴とする定着装置。
【請求項８】
前記定着入口ガイド部材における定着ニップ部側の先端部が前記シート状記録媒体側に当接する表面は、十点平均粗さが２．５μｍ以下となるように形成されていることを特徴とする請求項７記載の定着装置。
【請求項９】
前記転写ニップ部と前記定着ニップ部との距離が、搬送方向長さが最小のシート状記録媒体の搬送方向長さよりも短い距離に設定されていることを特徴とする請求項８または請求項８記載の定着装置。
【請求項１０】
前記定着部材と前記加圧部材とのうちの少なくとも一方の内側にヒータが配設されていることを特徴とする請求項７乃至請求項９のいずれかに記載の定着装置
【請求項１１】
前記定着部材が、耐熱性の無端状フィルムで形成された定着フィルムであることを特徴とする請求項７乃至請求項１０のいずれかに記載の定着装置。
【請求項１２】
前記定着部材が、ローラ状の定着ローラであることを特徴とする請求項７乃至請求項１０のいずれかに記載の定着装置。
【請求項１３】
一連の画像形成プロセスによって形成された画像をシート状記録媒体に記録する画像形成装置であって、請求項１乃至請求項１２のいずれかに記載の定着装置を備えたことを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、定着部材に加圧部材を圧接させて構成した定着ニップ部でシート状記録媒体を挟持搬送しつつ加熱して静電的に担持された未定着トナー像をシート状記録媒体表面に定着させるように構成された定着装置およびそれを用いた画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、複写機、ファクシミリ、プリンタなどのような電子写真方式を採用した各種画像形成装置では、均一に帯電された像担持体（感光ドラム）に対して画像パターンに応じた露光処理が施され、それにより形成された静電潜像に対して、静電荷を有する有彩色の微粉体である現像剤（トナー）が供給されて現像が行われる。現像により顕像化されたトナー像は、コロナ帯電器等からなる帯電手段の静電作用によって、紙等のシート状記録媒体上に転写され、さらにそのトナー像が転写されたシート状記録媒体は、コロナ放電器等の分離手段の除電作用により像担持体から引き剥がされた後に、最終の定着装置に送り込まれていく。定着装置では、上述したようにしてシート状記録媒体上に形成されたトナー像に対して加熱・加圧による定着処理が施され、それによって上記シート状記録媒体上にトナー像が固定される。この加熱・加圧による定着が行われた後のシート状記録媒体は適宜の排出部から機外に排出されていく。
【０００３】
すなわち、像担持体（感光ドラム）からシート状記録媒体に静電転写された未定着トナー像（未定着画像）は、シート状記録媒体と弱い電気的な力で結合されているため、結合力が弱い。このため、これを永久的な画像にするためには、未定着トナー像を強い力でシート状記録媒体と結合させることが必要となる。この結合には、一般的に圧力と熱のエネルギーを利用した定着方式が用いられており、この中でも熱ローラ定着方式やオンデマンド定着方式が主流である。これらの定着方式は、熱を効率的にシート状記録媒体や未定着トナー像に付与することができるため、定着性が高く、高速化にも対応できるという利点がある。
【０００４】
しかしながら、このような加熱・加圧による定着方法は、未定着トナー像を担持しているシート状記録媒体を、定着部材（例えば、定着フィルムや定着ローラ）と加圧部材（例えば、加圧ローラ）との間に構成される定着ニップ部において短時間で加熱するので、これにより急激に発生する水蒸気によって未定着トナーが後方に吹き飛ばされる現象、いわゆる尾引きが発生するという欠点がある。
【０００５】
例えば図９のように、表面に未定着トナー像１を担持したシート状記録媒体Ｐは、定着部材２と加圧ローラ３との間に構成される定着ニップ部に搬送され、ここで加圧・加熱を受けて表面にトナー像が定着されるが、そのとき、高温高湿環境下など、シート状記録媒体Ｐの含水量が多い状態では、転写部でシート状記録媒体Ｐの裏面に供給される転写電荷がシート状記録媒体沿面を伝達してリークしやすく、シート状記録媒体Ｐ上に形成された未定着トナー像１を保持する力が弱くなってしまう。加えて、含水量が多いと、定着ニップ部でシート状記録媒体Ｐから発生する水蒸気Ｊの量が増え、特に横線画像（シート状記録媒体Ｐの搬送方向（矢印Ｋ方向）に直交する方向）で尾引き現象が発生し易い。この尾引き現象は、上述のようにシート状記録媒体Ｐの含水量が多いと悪化する外、プリントスピードの高速化に伴っても悪化することから、高速化という、これからの市場のニーズを満たしていくためには早急な対策が必要となっている。
【０００６】
一方、上述した尾引き現象を防止するための方策として、例えば（特許文献１）にあるように、定着ニップ部に電界を形成することでシート状記録媒体のトナー保持力を高める方式が取られている。このものでは、例えば図１０に示すように、定着入口ガイド部材４を電極として用いており、定着フィルム２に高圧電源５よりバイアスを印加し、かつ定着入口ガイド部材４をアースすることで、定着時に定着入口ガイド部材４から、定着ニップ部Ｎにおけるシート状記録媒体を通して定着フィルム２へ電流を流し、シート状記録媒体による未定着トナー像の保持力を高めるとともに、上記定着入口ガイド部材４の先端部分に、搬送路Ｓよりも高い位置に突出部４ａを配置することで、シート状記録媒体と定着入口ガイド部材４との間の接触圧を増加させて電気的な接触抵抗を減少させることで保持力を高めるようにしている。
【０００７】
しかしながら、このような定着入口ガイド部材１の高さを上げることは、尾引き現象にとっては有利であるが、シート状記録媒体の裏面との接触が強まるためにシート状記録媒体上の画像を乱してしまう斑点現象が発生しやすくなる。これは、ハーフトーン画像で顕著に表れる現象であり、画像が乱された結果、直径約３ｍｍの黒丸状の斑点が発生して画像不良が発生してしまうものである。また、定着ニップ部Ｎへ向かう搬送路Ｓよりも高い位置に突出部１ａを設けているため、定着ニップ部Ｎにシート状記録媒体を突入させる効果が薄れてしまうという問題点もある。
【０００８】
【特許文献１】特開２０００−９８６７３
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は、上述事情に鑑みてなされたものであり、尾引き現象の発生を抑えるとともに、斑点現象の発生を抑えつつ、良好な搬送作用を得ることができるようにした定着装置およびその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ものである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するために本発明の請求項１にかかる定着装置では、シート状記録媒体を案内するように配置された定着入口ガイド部材によって、前記シート状記録媒体に担持された未定着トナー像を、定着部材に加圧部材を圧接させて構成した定着ニップ部に導き、その定着ニップ部において前記シート状記録媒体を挟持搬送しつつ加熱することにより前記シート状記録媒体表面上の未定着トナー像の定着を行うように構成したものであって、前記定着ニップ部の上流側端部と像担持体に転写部材を圧接させて構成した転写ニップ部の下流側端部とを結ぶ直線である搬送仮想線が、前記定着ニップ部の上流側端部と下流側端部とを通る直線である定着仮想線よりも定着部材側に位置しているとともに、前記定着入口ガイド部材の前記定着ニップ部側における先端部が、前記シート状記録媒体を定着部材側に接触させるように、前記搬送仮想線と定着仮想線との間において上記搬送仮想線よりも０ｍｍ以上１ｍｍ以下の範囲で加圧部材側に位置している。
【００１１】
このような構成を有する請求項１にかかる定着装置のように、転写ニップ部から定着ニップ部に至る搬送仮想線が、定着ニップ部内の定着仮想線よりも定着部材側に位置する場合において、定着入口ガイド部材の先端部の高さを搬送仮想線を超えない程度に高くしたことによって、シート状記録媒体が定着部材によりあらかじめ温められるプレヒート作用が得られることとなり、ニップ部Ｎでの急激な加熱が緩和されるために尾引き現象の発生が抑制されるようになっている。
【００１２】
一方、定着入口ガイド部材の位置を搬送仮想線よりも定着部材側に設定した場合には、定着ニップ部Ｎに対してシート状記録媒体を突入させる作用が薄れてしまうが、特に請求項２にかかる定着装置のように、定着入口ガイド部材の先端部の十点平均粗さＲｚを２．５μｍ以下にすることによって、シート状記録媒体の裏面が定着入口ガイド部材と擦れる力が減少するため、黒丸のような斑点現象の発生が抑制されるようになっている。
【００１３】
また、上記目的を達成するために本発明の請求項７にかかる定着装置では、シート状記録媒体を案内するように配置された定着入口ガイド部材によって、前記シート状記録媒体に担持された未定着トナー像を、定着部材に加圧部材を圧接させて構成した定着ニップ部に導き、その定着ニップ部において前記シート状記録媒体を挟持搬送しつつ加熱することにより前記シート状記録媒体表面上の未定着トナー像の定着を行うように構成したものであって、前記定着ニップ部の上流側端部と像担持体に転写部材を圧接させて構成した転写ニップ部の下流側端部とを結ぶ直線である搬送仮想線が、前記定着ニップ部の上流側端部と下流側端部とを通る直線である定着仮想線上またはその定着仮想線よりも加圧部材側に位置しているとともに、前記定着入口ガイド部材の前記定着ニップ部側における先端部が、前記シート状記録媒体を定着部材側に接触させるように、前記搬送仮想線と定着仮想線との間において上記搬送仮想線よりも０ｍｍ以上０．５ｍｍ以下の範囲で定着部材側に位置している。
【００１４】
このような構成を有する請求項７にかかる定着装置のように、転写ニップ部から定着ニップ部に至る搬送仮想線が、定着ニップ部内の定着仮想線よりも加圧部材側に位置する場合には、シート状記録媒体が定着部材による上述したプレヒート作用が得にくい状態となっているため、定着入口ガイド部材の先端部を定着部材側にやや近づけるようにしたことによって、同様に尾引き現象の発生が抑制されるようになっている。
【００１５】
なお、この場合には搬送路よりも定着入口ガイド部材の下流側の先端部が突出していることとなるが、シート状記録媒体は元々低い位置から搬送されてくるので、定着ニップ部に突入する作用が損なわれることはない。特に請求項８にかかる定着装置のように、定着入口ガイド部材の先端部の十点平均粗さＲｚを２．５μｍ以下にすることによって、シート状記録媒体の裏面が定着入口ガイド部材と擦れる力が減少するため、黒丸のような斑点現象の発生が抑制されるようになっている。
【発明の効果】
【００１６】
以上のように本発明は、シート状記録媒体の表面に静電的に担持された未定着トナー像を定着ニップ部に導くように、前記シート状記録媒体を案内する定着入口ガイド部材の先端部の位置を、適宜な量だけ定着部材側に近接するように配置し、シート状記録媒体に対して定着部材によるプレヒート作用を付与して尾引き現象の発生を抑制するように構成したものであるから、簡易な構成で高い画像品質を得ることができ、画像形成装置の信頼性を向上させることができる。
【００１７】
特に、定着入口ガイド部材の先端部の十点平均粗さＲｚを２．５μｍ以下として、シート状記録媒体の裏面が定着入口ガイド部材と擦れる力が減少させれば、黒丸のような斑点現象の発生が抑制され、上述した効果をさらに高めることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明するが、それに先立って、本発明を適用する画像形成装置の一例として、レーザプリンタを例にとって全体構造を概説しておく。
【００１９】
図１に示されているレーザプリンタ１０においては、例えば外部のコンピュータから送られてくる画像情報が、図示を省略したビデオコントローラによって受信されると、その受信された画像情報は、レーザ発光書込部１１により光変調情報１１ａに変換され射出される。レーザ発光書込部１１から射出された光変調情報１１ａは、紙面垂直方向に走査されながら、プロセスカートリッジ１２内に像担持体として設けられた感光ドラム１２１上にスポット状に結像される。その感光ドラム１２１上に照射された光スポットは、軸方向（主走査方向）に往復走査され、それによって当該感光ドラム１２１上に、上述した原稿画像情報に対応した静電潜像が形成される。そして、その感光ドラム１２１上の静電潜像に対して、同じくプロセスカートリッジ１２内に一体的に設けられた現像装置１２２から現像剤（トナー）が供給されることによって未定着トナー像が形成されるようになっている。
【００２０】
このとき、上述したプロセスカートリッジ１２は、図示を省略した適宜の着脱機構を介して、略水平方向（図示左右方向）に移動されることにより着脱される構成になされていて、そのときの着脱操作は、当該プロセスカートリッジ１２の後端側部分（図示右端側部分）に設けられた操作レバー１２ａを、ユーザーが手で把持した状態で行われるようになっている。
【００２１】
またこのとき、上記プロセスカートリッジ１２の後方側（図示右方側）には、板状部材からなる内カバー１２ｂおよび前カバー１２ｃが開閉自在に設けられており、通常の使用状態においては図示のように閉塞された状態にロックされている。これらの内カバー１２ｂおよび前カバー１２ｃは、各々の部材の下端側部分に設けられた回動支点１２ｄ，１２ｅを中心にして回動することにより開閉される構成されており、図示を省略したロック機構により図示した閉塞位置に固定されているとともに、同じく図示を省略した解除機構によって、回動可能な状態に開放される構成になされている。
【００２２】
一方、装置本体部の下部側には、規定のサイズに裁断されたシート状記録媒体（以下、単に記録紙という。）を給送するメイン給紙ユニット１３が配置されている。このメイン給紙ユニット１３を構成している箱状の給紙カセット１３ａは、装置本体に対して着脱自在となるように装着されており、その給紙カセット１３ａの内部に設けられた中支持板１３ｂの上面側に対して、図示を省略した適宜のサイズの記録紙が積層状に蓄えられるようになっている。そして、その記録紙の積層方向における最下面が上記中支持板１３ｂにより支持されるとともに、その中支持板１３ｂが給紙加圧バネ１３ｃにより上方側に向かって付勢されていることにより、記録紙が上方に持ち上げられた状態に保持されるようになっている。
【００２３】
また、上述した給紙カセット１３ａの内部側の上方位置には、略「く」の字状に屈曲した板状部材からなるセンサフラグ１３ｄが上下方向に揺動するように配置されており、そのセンサフラグ１３ｄの屈曲端部分が、上記給紙カセット１３ａの内部に蓄えられた記録紙の最上面位置に自重で当接することによって、当該給紙カセット１３ａ内における記録紙の有無が検出されるようになっている。
【００２４】
さらに、上記給紙カセット１３ａの紙送り方向前端部分（図示左端部分）には、円筒状部材から形成された給紙ローラ１３ｅが設けられている。この給紙ローラ１３ｅの回転軸に対しては、図示を省略した電磁クラッチのオン・オフ制御を介して、適宜のタイミングで回転駆動力が断続されるように構成されている。そして、上述した中支持板１３ｂにより上方に持ち上げられるようにして支持された記録紙の積層方向における最上面が、上記給紙ローラ１３ｅの外周面に対して下方側から当接された状態で給紙動作が実行されるようになっている。
【００２５】
また、上述した中支持板１３ｂの紙送り方向前端縁（図示左端縁）に対して前方側に隣接するようにして薄板状部材からなる分離パッド（分離部材）１３ｆが、上記給紙ローラ１３ｅの外周面に対して下方側から圧接するように配置されている。この分離パッド１３ｆは、上述した給紙ローラ１３ｅの直下位置において上下動するように配置された分離揺動台１３ｇの上面側に貼着されており、その分離揺動台１３ｇが、分離加圧バネｈにより上方に向かって付勢されることによって、給紙ローラ１３ｅの下面側に分離パッド１３ｆが常時圧接された状態に維持されている。
【００２６】
そして、このメイン給紙ユニット１３における給紙カセット１３ａ内に積層された記録紙は、給紙ローラ１３ｅの回転によって分離パッド（分離部材）１３ｆとの間の圧接ニップ部を通過するようにして給紙通路１４側に送り出されていき、その給紙通路１４に設けられた一対のレジストローラ１５，１５のニップ部に突き当てられることによって適宜のタイミングをとられながら、上述した感光ドラム１２１と対面する転写領域に送り込まれていく構成になされている。
【００２７】
このようなメイン給紙ユニット１３の直上位置には、給紙カセットと同じサイズの記録媒体に加えて給紙カセットとは異なるサイズの記録媒体を給紙可能としたマルチ給紙ユニット１６が設けられている。このマルチ給紙ユニット１６は、上述した前カバー１２ｃを開放することによって使用可能となる構成になされているが、その開放された前カバー１２ｃから略水平方向に連続するようにして、記録媒体を積層状に積載するマルチ用紙トレイ１６ａが配置されており、そのマルチ用紙トレイ１６ａは、紙送り方向の前方側（図示左方側）に向かって、緩やかな傾斜をなすようにして延在している。
【００２８】
上記マルチ用紙トレイ１６ａの延在方向における前端部分（図示左端部分）には、円筒状部材から形成されたマルチ給紙ローラ１６ｂが設けられている。このマルチ給紙ローラ１６ｂの回転軸には、図示を省略した電磁クラッチを介して駆動源が接続されており、その電磁クラッチのオン・オフ動作によって、上記マルチ給紙ローラ１６ｂに対して適宜のタイミングで回転駆動力が断続されるように回転制御が行われている。
【００２９】
さらに、上述したマルチ用紙トレイ１６ａの紙送り方向前端縁（図示左端縁）の前方側に隣接するようにして薄板状部材からなる分離パッド（分離部材）１６ｃが、上記マルチ給紙ローラ１６ｂの外周面に対して下方側から圧接するように配置されている。この分離パッド１６ｃは、上述したマルチ給紙ローラ１６ｂの直下位置において上下動するように配置された分離揺動台の上面側に貼着されており、その分離揺動台が、分離加圧バネにより上方に向かって付勢されることによって、マルチ給紙ローラ１６ｂの下面側に分離パッド１６ｃが常時圧接された状態に維持されている。
【００３０】
そして、上述したマルチ用紙トレイ１６ａ上に積載された各種記録媒体は、上記マルチ給紙ローラ１６ｂの回転駆動によって、前記分離パッド１６ｃとの間のニップ部を通過して一枚ずつ分離された後、前述した給紙通路１４側に向かって送り出されていき、既に述べた給紙カセット１３ａ  の場合と同様にして、一対のレジストローラ１５，１５に突き当てられて適宜のタイミングをとられながら感光ドラム１２１と対面する転写領域に送り込まれていくようになっている。
【００３１】
このとき、上述したマルチ用紙トレイ１６ａ上に記録媒体をセットする際には、当該マルチ用紙トレイ１６ａを下方に押し下げてマルチ給紙ローラ１６ｂ側から離間させることによって、これら両部材１６ｂ，１６ａどうしの間に適宜の隙間を形成することが必要となり、そのようにマルチ給紙ローラ１６ｂに対してマルチ用紙トレイ１６ａを解除状態とするため、上記マルチ用紙トレイ１６ａの全体が上下方向に回動することによって上下に移動する構成になされている。
【００３２】
すなわち、上記マルチ用紙トレイ１６ａの両側縁部分の途中位置には、回動ピン１６ｄ，１６ｄが、両側外方（図１の紙面垂直方向）に向かって所定量だけ突出するように設けられており、それらの両回動ピン１６ｄ，１６ｄが、トレイ下フレームに設けられた軸受部に対して回動自在に装着されている。これによって、上記両回動ピン１６ｄ，１６ｄを中心にして、上述したマルチ用紙トレイ１６ａの全体が上下方向に回動可能となるように支持されている。さらに、上記マルチ用紙トレイ１６ａの紙送り方向前端側部分（図示左端側部分）におけ直下位置には、トレイ加圧バネ１６ｅが圧縮状態で装着されており、そのトレイ加圧バネ１６ｅが、上記マルチ用紙トレイ１６ａの下面側に圧接していることによって、そのマルチ用紙トレイ１６ａの前端側部分（図示左端側部分）が上方側に向かって付勢されて押し上げられる構成になされている。
【００３３】
そして、そのマルチ用紙トレイ１６ａ上に記録媒体がセットされた際には、当該マルチ用紙トレイ１６ａの上方付勢力によって、シート状記録媒体の積層方向における最上面が上述したマルチ給紙ローラ１６ｂの外周面に対して下方側から圧接されることとなり、そのようにして記録媒体が圧接した状態で、上記マルチ給紙ローラ１６ｂが回転駆動されることによって、シート状記録媒体の給紙動作が実行されるようになっている。
【００３４】
このとき、上述したマルチ用紙トレイ１６ａ上に記録媒体をセットするにあたっては、トレイ解除レバー１６ｆをユーザーが手動で解除操作するように構成されている。すなわち、上記トレイ解除レバー１６ｆを押し上げるようにして解除操作が行われると、上述したトレイ加圧バネ１６ｅの付勢力に抗してマルチ用紙トレイ１６ａの前端側部分（図示左端側部分）が下方に押し下げられていき、それに従って、当該マルチ用紙トレイ１６ａがマルチ給紙ローラ１６ｂ側から下方側に向かって離間されて、これらマルチ給紙ローラ１６ｂとマルチ用紙トレイ１６ａとの圧接状態が解除されて圧解除状態に移行される。
【００３５】
また、上記マルチ用紙トレイ１６ａ上に記録媒体をセットした後に、上述したトレイ解除レバー１６ｆを押し下げるようにして復帰操作が行われると、それによってマルチ用紙トレイ１６ａの前端側部分（図示左端側部分）が上方に押し上げられていき、記録媒体の積層方向における最上面が上記マルチ給紙ローラ１６ｂの外周面に下方側から圧接されることとなる。このようにマルチ給紙ローラ１６ｂに対してシート状記録媒体が圧接状態に維持されることによって給紙動作が可能な状態となる。
【００３６】
一方、上述した感光ドラム１２１の転写領域には、当該感光ドラム１２１の表面に接触するようにして接触転写体としての転写ローラ１７が接触するように配置されている。この転写ローラ１７には転写バイアスが印加され、その転写バイアスによって、上述した感光ドラム１２１上に形成された未定着トナー像が記録紙上に静電的に転写されるようになっている。さらに、転写後において上記感光ドラム１２１上に残留するトナーは、当該感光ドラム１２１の表面上に圧接するように配置されたクリーニングブレード１２３の摺接力により掻き落とされるようになっている。
【００３７】
さらに、上述した転写作用によって未定着トナーを担持した記録紙は、上述したプロセスカートリッジ１２の上方位置に隣接するように配置された定着装置１８に向かって搬送される。この定着装置１８には、加熱手段としての定着フィルム（定着体）１８ａが環状をなすように配置されているとともに、その定着フィルム１８ａに圧接するようにして加圧ローラ（加圧体）１８ｂが左右に配置され、下方向から上方向に記録紙が搬送される。そして、それらの定着フィルム１８ａと加圧ローラ１８ｂとの圧接部分に形成された定着ニップ領域Ｎにおける加圧・加熱に基づく定着作用によって、上記記録紙上の未定着トナーが融解されてトナー像の固定が行われるようになっている。この本発明にかかる定着装置１８に関する詳細な構成は後述することとする。
【００３８】
また、上述したような加熱定着動作によってトナー像を固定された記録紙は、定着装置１８の出口部から装置上方側に配置された排紙部２０に設けられた排紙通路２１内に送り出された後、その排紙通路２１に設けられた排紙ローラ２２の排出搬送作用によって、装置本体部の最上位置に設けられた排紙トレイ２３上に排出されるように構成されている。この排紙トレイ２３の紙送り方向（図示右方向）後端部分には、延長トレイ２４が連設されているが、その延長トレイ２４は、上述した排紙トレイ２３の直下に形成された空間内に、滑動するようにして収納される構成になされている。
【００３９】
次に、上述した定着装置１８の構造を詳細に説明する。
まず、図２に示されている第１の実施形態においては、前述した定着装置１８に設けられた定着フィルム１８ａは、略円筒形状をなす耐熱性フィルムから形成されており、剛性・耐熱性部材からなる加熱支持体としてのヒータホルダ（図示省略）に対して外嵌されるようにして摺動可能に装着されている。ヒータホルダは、横断面略半円弧状の樋形状を有するように形成されており、同じく剛性・耐熱性を有する加圧ステー（図示省略）に取り付けられている。
【００４０】
上記定着フィルム１８ａには３層構造りものが採用されており、全体として厚さの薄い（薄肉の）無端状（エンドレス）の耐熱性のフィルムによって構成されている。最内殻層は、ベース層１８ａ１と呼ばれ、回転時の定着フィルム１８ａ全体のねじれを防止して強度・平滑性を保つ層であり、主に耐熱性の高いポリイミドフィルムを用いている。また、最外殻層は、抵抗率が１×１０９  〜１×１０１４Ω・ｃｍ程度の絶縁層１８ａ３で、主にＰＴＥＥやＰＦＡなどのフッ素樹脂を用いている。そして、それらの中間層として、上記ベース層１８ａ１と絶縁層１８ａ３とを接着するための接着層（プライマー層）１８ａ２が配されており、その接着層１８ａ２は、カーボンブラックなどの導電性粒子を分散させて導電層になされている。この導電接着層１８ａ２には、高圧電源１８ｃから適宜のバイアスが印加される構成になされている。
【００４１】
一方、前述した加圧ローラ（加圧体）１８ｂは、軸心部に設けられた芯金１８ｂ１に、シリコーンゴム等の弾性・耐熱性材料からなるローラ層１８ｂ２を同心一体に設けたものであって、上記芯金１８ｂ１の軸方向両端部が、それぞれ不図示の装置の手前側と奥側のシャーシ側板間に軸受を介して回転自由に支持されている。
【００４２】
また、ヒータホルダの略中央部分には、長手方向（紙面垂直方向）に沿ってヒータ嵌め込み溝が凹設されており、そのヒータ嵌め込み溝内に、板状をなすセラミックヒータ等からなる加熱体１８ｄが、接着剤等により固着・支持されている。この加熱体１８ｄは、上述した加圧ローラ１８ｂと定着フィルム１８ａとの圧接部に形成された定着ニップ領域Ｎでの定着プロセスに必要な熱を付与するものであって、その加熱体１８ｄ自体としては従来と同様な構成を有するものが採用されている。
【００４３】
すなわち、ヒータホルダに固定された加熱体１８ｄは、当該ヒータホルダに外嵌された定着フィルム１８ａを介して、上記加圧ローラ１８ｂの外周面と対向させるように配置されており、不図示の加圧手段による押圧力によって前記加圧ローラ１８ｂに対して圧接された状態に保持されており、上記加熱体１８ｄの表面と加圧ローラ１８ｂの外周面との間に、前記定着フィルム１８ａを挟んで所定幅の定着ニップ領域Ｎが形成されている。
【００４４】
一方、上記加圧ローラ１８ｂは、図示を省略した回転駆動手段により矢印Ｒ１のように反時計方向に回転駆動されるように構成されており、その加圧ローラ１８ｂの外周面と上記定着フィルム１８ａの外周面との間の定着ニップ領域Ｎにおける圧接摩擦力によって、上記定着フィルム１８ａに対して回転力が伝達され、その定着フィルム１８ａの内周面が上記定着ニップ領域Ｎにおいて前記加熱体１８ｄの表面に密着して摺動しながら矢印Ｒ２のように時計方向に沿って移動し、当該定着フィルム１８ａが、前記加圧ローラ１８ｂの回転周速度に略対応した周速度をもってヒータホルダの外周囲を回転移動される構成になされている。
【００４５】
すなわち、上記加圧ローラ１８ｂが回転駆動されると、それに伴って定着フィルム１８ａが、ヒータホルダの外周面上を回転移動する一方、加熱体１８ｄに通電がなされて該加熱体１８ｄの発熱で定着ニップ領域Ｎの温度が所定に立ち上って温調された状態となった後に、上記定着ニップ領域Ｎに未定着トナー像を担持した記録紙等の被加熱材としてのシート状記録媒体が導入され、その定着ニップ領域Ｎにおいてシート状記録媒体のトナー像担持面側が定着フィルム１８ａの外周面に密着しつつ当該定着フィルム１８ａと一緒に定着ニップ領域Ｎを挟持搬送されていくようになっている。
【００４６】
そして、その挟持搬送過程において、前記加熱体１８ｄからの熱が定着フィルム１８ａを介してシート状記録媒体に付与され、また総圧２０〜３０Ｋｇｆ程度に加圧された状態で、シート状記録媒体上の未定着トナー像が加熱加圧定着される。定着ニップ領域Ｎを通過した後のシート状記録媒体は、前記定着フィルム１８ａの外周面から曲率分離して搬送されていく。
【００４７】
なお、図２中の符号１８ｆは、定着されたシート状記録媒体を排出部に送るための搬送ローラを示したものであるが、その搬送ローラ１８ｆは、カーボンブラックなどの導電材を混入することにより電気導電性を上げた構成になされており、上述したように定着部材としての定着フィルム１８ａにバイアスを印加する一方、上記搬送ローラ１８ｆをアースすることによって、未定着トナー像をシート状記録媒体上に保持させる力を積極的に発生させるような電界を発生させている。これは、定着フィルム１８ａ、シート状記録媒体、搬送ローラ１８ｆという電流経路が形成されるためである。高圧電源から未定着画像のトナーと同極性の高圧を定着フィルム１８ａに印加すると、トナーは定着フィルム１８ａからシート状記録媒体に向けて力を受ける。
【００４８】
一方、上記シート状記録媒体の搬送方向における定着ニップ部Ｎの上流側には、定着入口ガイド部材１８ｅが配設されている。この定着入口ガイド部材１８ｅは、上述した定着ニップ部Ｎに供給されるシート状記録媒体を加圧ローラ１８ｂ側からガイドして、その姿勢を安定させるものである。
【００４９】
そして、本実施形態においては、前述した感光ドラム１２１に転写ローラ１７を圧接させて構成した転写ニップ部の下流側端部と、上記定着ニップ部Ｎの上流側端部とを結んだ搬送仮想線Ｓに対して、上記定着入口ガイド部材１８ｅにおける下流側の先端部１８ｅ１が、加圧ローラ１８ｂ側の領域に位置するように配置されている。なお、シート状記録媒体は、この搬送仮想線Ｓにほぼ沿って搬送される。また、上記定着入口ガイド部材１８ｅの下流側先端部１８ｅ１は、上述した定着ニップ部Ｎの上流側端部と下流側端部を通る定着仮想線Ｔよりも、定着フィルム１８ａ側の領域に配置されている。
【００５０】
すなわち、特に図３に示されているように、上述した定着ニップ部Ｎの上流側端部Ｂと定着ニップ部Ｎの下流側端部Ａとを結んだ定着仮想線Ｔに対して、定着フィルム１８ａ側の領域に配置された定着入口ガイド部材１８ｅの下流側先端部１８ｅ１と、上述した搬送仮想線Ｓとの間の距離ａは、本実施形態においては０ｍｍ〜１．０ｍｍの範囲に設定されている。そして、上記定着入口ガイド部材１８ｅの定着フィルム１８ａ側に対面している表面は、図示上方の下流側にいくにしたがって定着フィルム１８ａ側に徐々に近接する緩やかな傾斜面に形成されている。
【００５１】
また、上記定着入口ガイド部材１８ｅは、材質的にはＰＥＴ、ＰＢＴなどの樹脂部材が使用されているが、下流側の先端部１８ｅ１は、表面粗さが低いことがハーフトーン画像上の黒丸等の斑点現象の発生を抑えることに効果的である。本発明のように定着入口ガイド部材１８ｅの先端部１８ｅ１が定着フィルム１８ａ側に近接した位置にある場合には、シート状記録媒体の裏面が強く定着入口ガイド部材１８ｅの先端部１８ｅ１に擦れ易い傾向となるが、その対策として、上記定着入口ガイド部材１８ｅの定着ニップ部Ｎ側の先端部１８ｅ１を低く形成することによって擦れの影響を良好に小さくできる。
【００５２】
一方、定着入口ガイド部材１８ｅの下流側先端部１８ｅ１の位置、つまり上述した搬送仮想線Ｓからの距離ａを変えつつ尾引き現象のレベルを確認してみたところ、図４のようになった。そのときのバイアス値は−６００Ｖに固定し、定着入口ガイド部材１８ｅの下流先端１８ｅ１から定着ニップ部Ｎの上流端部Ｂまでの距離は約６ｍｍとした。
【００５３】
この図４の結果から、定着入口ガイド部材１８ｅの下流側先端部１８ｅ１の位置、すなわち搬送仮想線Ｓからの距離ａを０ｍｍ〜１ｍｍに設定することが尾引き対策に有効であることがわかる。
【００５４】
次に、定着入口ガイド部材１８ｅの下流側先端部１８ｅ１の位置、すなわち搬送仮想線Ｓからの距離ａを０ｍｍに固定した状態で、上記下流側先端部１８ｅ１の十点平均粗さＲｚと黒丸の発生個数の関係を計測してみたところ、図５に示されているような結果となった。ハーフトーンとして解像度１２００ｄｐｉで４ライン６スペースの縦線を使用した。６４ｇ／ｃｍ２のＡ３サイズ紙を１０枚通紙し、１枚あたりの発生個数を数えた。なお、本実施形態においては、表面粗計として小坂研究所製サーフコーダＳＥ３０を使用し、送り速さ０．１ｍｍ／ｓ、送り長さ２．５ｍｍ、カットオフ値０．０８の条件で測定を行なった。
【００５５】
図５の結果から、Ｒｚが２．５μｍを超えると急激に黒丸発生個数が増えていることがわかる。なお、本実施の形態においては、転写ニップ部と定着ニップ部Ｎとの間の距離を搬送方向長さが最小の記録材（官製はがき縦）の搬送方向長さよりも短く設定したものを採用した。
【００５６】
一方、図６に示されている第２の実施形態における熱ローラ定着装置４８は、定着ローラ４８ａと、加圧部材としての加圧ローラ４８ｂとを有しており、定着ローラ４８ａの内部側には、ハロゲンヒータランプ４８ｃが設けられている。本実施形態における定着ローラ４８ａは、外径３０ｍｍ、肉圧３ｍｍのアルミニウム素管の外周面に、ＰＦＡなどのフッ素樹脂を厚さ２０〜１００μｍにコートとした離型層を設けて構成したものである。離型層は、抵抗率が１×１０９  〜１×１０１４Ω・ｃｍの程度の絶縁層である。また、上記ハロゲンヒータランプ４８ｃは、定着ローラ４８ａ内部から発熱して定着ローラ温度を定着に適した温度まで上昇させる。この定着ローラ４８ａと加圧ローラ４８ｂとを対向するように当接させることで、定着ニップ部Ｎを構成している。シート状記録媒体上の未定着トナー像は、この定着ニップ部Ｎによって挟持搬送される際に、加熱・加圧されてシート状記録媒体表面に定着され、半永久的に安定的な画像が得られる。
【００５７】
シート状記録媒体の搬送方向についての、定着ニップ部Ｎの上流側には、定着入口ガイド部材４８ｅが配設されている。この定着入口ガイド部材４８ｅは、前述した第１の実施形態と同じものである。このような第２の実施形態にかかる構成において、前述した第１の実施形態と同様に、定着入口ガイド部材４８ｅの下流側の先端部４８ｅ１と搬送仮想線Ｓとの間の距離を０ｍｍ〜１ｍｍに設定し、定着入口ガイド部材４８ｅの下流側先端部４８ｅ１の十点平均粗さＲｚを２．５μｍ以下にすることにより、第１の実施形態と同等の効果が得られることが判明した。
【００５８】
次に、図７に示された第３の実施形態は、前述した第１の実施形態と同様なオンデマンド定着装置５８に関するものであるが、定着フィルム５８ａを内側から支えるフィルムガイド５８ｃの形状を定着ニップ上流側に向かってせり出すように構成している。このような構成を採用したことによって、定着フィルム５８ａも上流側にせり出すことになり、定着フィルム５８ａがシート状記録媒体に対して、より早く、またより近い位置でプレヒート作用を与えることができる。つまり、本実施の形態によれば、よりよく尾引き現象を防止することができることが確認された。
【００５９】
さらに、図８に示されている第４の実施形態では、搬送仮想線Ｓが、定着仮想線Ｔよりも加圧部材側に位置している場合である。図中の符号ｂは、定着入口ガイド部材６８ｅの下流側先端部６８ｅ１と搬送仮想線Ｓとの距離を示しており、そのｂを、０ｍｍから０．５ｍｍの範囲で定着フィルム６８ａ側に位置させるために、シート状記録媒体を定着フィルム６８ａに近づけ、定着フィルム６８ａの熱によるプレヒート作用が容易に得らるように構成している。
【００６０】
またこの場合には、搬送路よりも定着入口ガイド部材６８ｅの下流側先端部６８ｅ１が突出するが、シート状記録媒体がもともと加圧ローラ６８ｂ寄りの位置から搬送されてくるので、定着ニップ部Ｎに突入する作用を損なうことはない。そして、定着入口ガイド部材６８ｅの下流側先端部６８ｅ１の十点平均粗さＲｚを２．５μｍ以下にすることによって、前述した第１の実施形態と同等の作用・効果が得られた。
【００６１】
以上、本発明者によってなされた発明の実施形態を具体的に説明したが、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変形可能であることはいうまでもない。
【００６２】
例えば、上述した各実施形態は、プリンタに対して本発明を適用したものであるが、複写機等の他の画像形成装置に対しても本発明は同様に適用することができる。
【産業上の利用可能性】
【００６３】
以上述べた本発明にかかる定着装置は、プリンタを始めとして、複写機等の多種多様な画像形成装置に対して広く適用することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００６４】
【図１】本発明を適用したプリンタの内部概略構造を表した側面説明図である。
【図２】図１に表されたプリンタに採用された定着装置の要部を拡大して表した縦断面説明図である。
【図３】図２に表された定着装置の定着ニップ部を拡大して示した模式的な側面説明図である。
【図４】尾引き現象のレベルを確認した結果の一例を表した表である。
【図５】黒丸斑点現象のレベルを確認した結果の一例を表した表である。
【図６】本発明の他の実施形態にかかる定着装置の要部を拡大して表した縦断面説明図である。
【図７】本発明のさらに他の実施形態にかかる定着装置の要部を拡大して表した縦断面説明図である。
【図８】本発明のさらに他の実施形態にかかる定着装置の定着ニップ部を拡大して示した模式的な側面説明図である。
【図９】従来装置における尾引き現象の発生原理を表した模試的な側面説明図である。
【図１０】従来より提案されている定着入口ガイド部材を用いた定着装置の要部を拡大して表した縦断面説明図である。
【符号の説明】
【００６５】
１０  レーザプリンタ（画像形成装置）
１２  プロセスカートリッジ
１２１  感光ドラム
１２２  現像装置
１３  メイン給紙ユニット
１４  給紙通路
１５  レジストローラ
１６  マルチ給紙ユニット
１８  定着装置
１８ａ  定着フィルム
１８ｂ  加圧ローラ
１８ｄ  加熱体
１８ｅ  定着入口ガイド部材
１８ｅ１  下流側先端部
１８ｆ  搬送ローラ
Ｎ  定着ニップ領域
Ｓ  搬送仮想線
Ｔ  定着仮想線
４８  定着装置
４８ａ  定着ローラ
４８ｂ  加圧ローラ
４８ｅ  定着入口ガイド部材
４８ｅ１  下流側先端部
５８ａ  定着フィルム
５８ｂ  加圧ローラ
５８ｅ  定着入口ガイド部材
５８ｅ１  下流側先端部
６８ａ  定着フィルム
６８ｂ  加圧ローラ
６８ｅ  定着入口ガイド部材
６８ｅ１  下流側先端部
【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】
2005257820.tif 000009
【図８】
2005257820.tif 000010
【図９】
2005257820.tif 000011
【図１０】
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