(57)【要約】【課題】複雑な機構や組立工程を必要とせず、優れた搬送性を有するガイド部材を備え、画像チリの発生を防止可能な定着装置を提供する。【解決手段】定着部材４０と、定着部材４０との間にニップ部Ｎを形成する加圧部材５０とを少なくとも備え、ニップ部Ｎに未定着トナー像を担持した記録媒体Ｐを搬送し、未定着トナー像を記録媒体Ｐに定着する定着装置において、記録媒体Ｐの搬送方向上流側に、ニップ部Ｎに記録媒体Ｐを案内するガイド部材２０を備え、ガイド部材２０が、記録媒体Ｐの搬送方向に沿って形成された一または複数のリブ状突起を有し、かつ記録媒体Ｐと当接する面の少なくとも一部に粗面を有する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
定着部材と、前記定着部材との間にニップ部を形成する加圧部材とを少なくとも備え、前記ニップ部に未定着トナー像を担持した記録媒体を搬送し、前記未定着トナー像を前記記録媒体に定着する定着装置において、
前記記録媒体の搬送方向上流側に、前記ニップ部に前記記録媒体を案内するガイド部材を備え、
前記ガイド部材が、前記記録媒体の搬送方向に沿って形成された一または複数のリブ状突起を有し、かつ前記記録媒体と当接する面の少なくとも一部に粗面を有することを特徴とする定着装置。
【請求項２】
前記リブ状突起が前記記録媒体の搬送方向に沿って形成されたスリット状溝部を有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】
前記スリット状溝部の表面が、表面粗さ（Ｒａ）が１μｍ以上のシボ加工された粗面であることを特徴とする請求項２に記載の定着装置。
【請求項４】
前記リブ状突起の幅Ｌと、前記スリット状溝部の幅Ｓとの比Ｓ／Ｌの値が、０．２≦Ｓ／Ｌ≦０．８の範囲にあることを特徴とする請求項２または３に記載の定着装置。
【請求項５】
前記リブ状突起の高さＬｈと、前記スリット状溝部の深さＳｈとの比Ｓｈ／Ｌｈの値が、０．２≦Ｓｈ／Ｌｈ≦１．０の範囲にあることを特徴とする請求項２から４のいずれかに記載の定着装置。
【請求項６】
前記ガイド部材の前記記録媒体と当接する表面が、液晶ポリマー（ＬＣＰ）からなることを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載の定着装置。
【請求項７】
前記リブ状突起が、前記ガイド部材の本体と別部材であることを特徴とする請求項１から６のいずれかに記載の定着装置。
【請求項８】
前記リブ状突起が、前記ガイド部材の本体より体積抵抗率の低い材料で構成されることを特徴とする請求項１から７のいずれかに記載の定着装置。
【請求項９】
前記リブ状突起の高さが、前記ガイド部材の本体表面に対して０．５〜１．５ｍｍの範囲であることを特徴とする請求項１から８のいずれかに記載の定着装置。
【請求項１０】
請求項１から９のいずれかに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。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、定着装置および画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、電子写真方式の画像形成装置（複写機、ファクシミリ、プリンタ、またはそれらの複合機等）には、記録媒体（以下、「記録紙」、「用紙」ともいう。）上に形成されたトナー像を圧力や熱等によって定着させる定着装置が備えられている。
【０００３】
定着装置の一例として、定着ローラと加圧ローラとから構成されるローラ対方式の定着装置が知られている。このローラ対方式の定着装置は、未定着のトナー像が形成された記録媒体を定着ローラと加圧ローラとの間の定着ニップ（ニップ部）に挟み込み、ローラを回転させることによって記録媒体を搬送するとともに、定着ローラ周面の熱により記録媒体上のトナー像を溶融させて用紙に定着させる。定着ローラ表面には、トナー付着防止のために、フッ素コートなどが施されている。
【０００４】
上述のような定着装置において、記録媒体の種類、装置の環境、画像などの種々の条件によっては、記録媒体がニップ部に侵入する際にシワ（紙シワ）が生じることがある。特に、記録媒体をニップ部に案内する定着入り口ガイド板（以下、「ガイド部材」ともいう）の高さが画像側に対して低すぎると、紙シワが発生しやすくなることが知られている。
一方、ガイド部材の高さが画像側に高すぎると、記録媒体の搬送方向後端が跳ね上がり、画像面が搬送経路上の部材に接触し、画像コスレが発生することがある。
【０００５】
このような問題に対し、搬送性向上のために用紙種類に応じて可動ガイドの姿勢を切り替える構成が提案されている（特許文献１参照）。
特許文献１には、定着装置に向けて搬送される記録用紙をガイドするガイド装置において、回転軸で回転可能に支持され、記録用紙から受ける押圧力に応じて第一姿勢と第二姿勢とに切替え可能なガイド部材を設け、該ガイド部材を分割可能な上流側ガイド部材と下流側ガイド部材とで構成することが記載されている。
しかしながら、機械的な切り替え機構が必要となるため、コストアップを招くという問題がある。
【０００６】
上述のような定着装置においては、転写装置によりトナー像が転写された記録紙はガイド部材によってニップ部まで導かれるが、その際、トナー像は記録紙に対して静電気力によって拘束されながら搬送される。すなわち、帯電しているトナーに対し、転写装置によって記録紙の裏面にトナーの帯電電荷とは反対極性の電荷が付与されており、トナーと記録紙の裏面における反対極性の電荷との間のクーロン力によってトナー像は記録紙に拘束されている。そのため、記録紙上でのトナー像に対する拘束力は不安定なものであり、記録紙の裏面に担持された電荷量の変動によりトナー像に乱れが生じ易い。例えば、記録紙の裏面に付与された電荷が何らかの理由で減少するなど、トナー像への静電気力が低下した場合には、トナー像がその周辺に飛び散り、画像欠陥を発生させる。
【０００７】
特に、低温低湿度環境下などで記録紙の抵抗値が上がると、記録紙がガイド部材に擦られて電界が発生し、記録紙との静電吸着力で吸着していたトナーがこの電界で飛ばされ、画像上の乱れ（以下、「画像チリ」ともいう）を発生させる現象がみられる。
【０００８】
そこで、定着装置に至る経路上におけるトナー像の乱れを防ぐ方法が提案されている（例えば、特許文献２参照）。
特許文献２には、ガイド部材（定着入口ガイド）は、トナー像を用紙に対して静電的に拘束した状態を保持しながら、用紙をトナー像が互いに融着する程度の熱が及ぶ領域まで導く上流側ガイド部と、トナー像が互いに融着された状態で用紙をニップ部近傍まで導く下流側ガイド部とを有する構成が開示されている。
【０００９】
しかしながら、特許文献２のように、ガイド部材を記録媒体の搬送方向の入口部と出口部とを別部品で構成し、記録媒体との接触状態を変えることにより画像チリを防止する方法においては、部材の組立性の面で不利であり、コストアップを招くこととなる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
ガイド部材としては、記録媒体の搬送性に優れていることが求められるが、さらに上述のように画像チリを発生させることがなく、定着装置を構成する部材として機械的な切り替え機構や複雑な組立工程などが不要であり、コストが抑えられることが求められる。
【００１１】
そこで、本発明は、複雑な機構や組立工程を必要とせず、優れた搬送性を有するガイド部材を備え、画像チリの発生を防止可能な定着装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
かかる目的を達成するため、本発明に係る定着装置は、定着部材と、前記定着部材との間にニップ部を形成する加圧部材とを少なくとも備え、前記ニップ部に未定着トナー像を担持した記録媒体を搬送し、前記未定着トナー像を前記記録媒体に定着する定着装置において、前記記録媒体の搬送方向上流側に、前記ニップ部に前記記録媒体を案内するガイド部材を備え、前記ガイド部材が、前記記録媒体の搬送方向に沿って形成された一または複数のリブ状突起を有し、かつ前記記録媒体と当接する面の少なくとも一部に粗面を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、複雑な機構や組立工程を必要とせず、優れた搬送性を有するガイド部材を備え、画像チリの発生を防止可能な定着装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明に係る定着装置の構成の一例を示す断面模式図である。
【図２】本発明に係る画像形成装置の構成の一例を示す断面模式図である。
【図３】第一の実施形態に係る定着装置を構成するガイド部材の一例を示す模式図である。
【図４】リブ状突起及びスリット状溝部の幅方向の断面図である。
【図５】シボ加工による表面粗さ（Ｒａ）と画像チリ発生抑制との関係を示す表である。
【図６】リブ状突起の幅Ｌ及び高さＬｈ、スリット状溝部の幅Ｓ及び深さＳｈを示す説明図である。
【図７】リブ状突起の幅Ｌと、スリット状溝部の幅Ｓとの関係を示すグラフである。
【図８】リブ状突起の高さＬｈと、スリット状溝部の深さＳｈとの関係を示すグラフである。
【図９】第二の実施形態の定着装置を構成するガイド部材の一例を示す模式図である。
【図１０】第二の実施形態の定着装置を構成するガイド部材の一例を示す模式図である。
【図１１】第二の実施形態の定着装置を構成するガイド部材の一例を示す模式図である。
【図１２】リブ状突起の材質及びシボ加工の有無と、画像チリ発生抑制との関係を示す表である。
【図１３】リブ状突起をガイド部材本体に対して組み付けた状態の断面模式図である。
【図１４】リブ状突起の高さＬｈと、シワの発生と画像チリ発生抑制との関係を示す表である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明に係る定着装置および画像形成装置について図面を参照して説明する。なお、本発明は以下に示す実施形態に限定されるものではなく、他の実施形態、追加、修正、削除など、当業者が想到することができる範囲内で変更することができ、いずれの態様においても本発明の作用・効果を奏する限り、本発明の範囲に含まれるものである。
【００１６】
〔画像形成装置〕
図１は、本実施形態に係る画像形成装置の構成の一例を示した断面図である。
画像形成装置１００は、後述する本発明の定着装置１０と画像形成部４とを備え、画像形成部４は、例えば感光装置、転写装置、分離装置、清掃手段などで構成される。感光装置の周辺には帯電器、感光体清掃手段、残像除去手段、トナーを封入した現像器、及び露光手段などが配置される。なお、図１に示す画像形成装置では、画像形成部４としてドラム状の態様を示しているが、ベルト状であってもよい。
【００１７】
画像形成部４の記録媒体Ｐの搬送方向の上流側には、記録媒体Ｐを積載した記録媒体保持手段と、記録媒体を供給する給紙部１が配置されている。
給紙部１から供給された記録媒体Ｐは、レジストローラ３を通過し、画像形成部４へ送られる。
【００１８】
画像形成部４でトナーを供給され静電的に吸着した記録媒体Ｐは、搬送部５へ送られる。
搬送部５を経た記録媒体Ｐは、ガイド部材２０にガイドされ、定着装置１０に送り込まれる。
【００１９】
定着装置１０は熱源４２により加熱される定着ローラ４０と、加圧ローラ５０と、クリーニングローラ８５を備え、ニップ部Ｎに未定着トナー像を担持した記録媒体Ｐを搬送し、未定着トナー像を記録媒体Ｐに定着させる。記録媒体Ｐの搬送方向に沿ってニップ部Ｎの下流側には、記録媒体Ｐを定着ローラ４０から分離させる分離爪部材６０が設けられている。
【００２０】
トナーが加熱定着された記録媒体Ｐは、分離爪部材６０により定着ローラ４０から分離され、定着出口ガイド部（下部ガイド８０、上部ガイド７２）にガイドされ、定着出口ローラ９０へ送り込まれる。
【００２１】
定着出口ローラ９０を経て搬送された記録媒体Ｐは、排紙ガイド９３によりガイドされ、本体出口ローラ９５に送りこまれ、トナー（画像）が定着した面が下向きになるように排紙トレイ６６に裏面排紙される。
【００２２】
〔定着装置〕
図２は、本実施形態にかかる定着装置の構成の一例を示す断面模式図である。
本実施形態の定着装置は、定着部材（以下、「定着ローラ」という）４０と、定着ローラ４０との間にニップ部Ｎを形成する加圧部材（以下、「加圧ローラ」という）５０とを少なくとも備え、ニップ部Ｎに未定着トナー像を担持した記録媒体Ｐを搬送し、未定着トナー像を加熱及び加圧することにより記録媒体Ｐに定着する。
定着装置は、記録媒体Ｐの搬送方向上流側に、ニップ部Ｎに記録媒体Ｐを案内するガイド部材２０を備える。記録媒体Ｐは、ガイド部材２０にガイドされ、定着装置１０に送り込まれる。
【００２３】
加圧ローラ５０は、例えば、鉄やアルミなどの金属や高強度の樹脂などで形成された高剛性の軸体に、シリコーンゴムや離型性に優れたＰＦＡチューブなどの弾性部材が被覆された円柱状の部材であり、機枠等の固定部に回動可能に支持されている。
【００２４】
加圧ローラ５０の近傍には、加圧ローラ５０の表面を清掃するクリーニング部材（以下、「クリーニングローラ」という）８５と、クリーニングローラ８５の温度を検知する温度センサ８６が配置されている。さらに加圧ローラ５０の温度を検知する加圧ローラ温度センサ５１を備えている。
【００２５】
定着ローラ４０は、例えば、鉄やアルミなどの金属で形成された円筒体の上に離型層を備え、機枠等の固定部に回動可能に支持されている。円筒体の内側には加熱するためのハロゲンランプ等の熱源４２が設けられている。熱源４２の熱は、定着ローラ４０を通してニップ部Ｎを通過する記録媒体Ｐ上の未定着トナー像に伝えられる。
【００２６】
定着ローラ４０の近傍には、定着ローラ４０の温度を検知する定着ローラ温度センサ４１を備え、定着ローラ温度センサ４１の検知結果に応じて、熱源４２の温度が制御される。
定着ローラ温度センサ４１は、例えばサーミスタからなる。
【００２７】
ガイド部材２０は、記録媒体Ｐの搬送方向に沿って形成された一または複数のリブ状突起を有し、かつ前記記録媒体と当接する面の少なくとも一部に粗面を有する。
【００２８】
〔第一の実施形態〕
本実施形態の定着装置を構成するガイド部材２０の一例を図３に示す。
図３に示すように、ガイド部材２０はリブ状突起２０aを有し、リブ状突起２０aは、記録媒体Ｐの搬送方向に沿って形成されたスリット状溝部２０ｂを有する。
スリット状溝部２０ｂを形成することにより、リブ状突起２０aの先端にたまる電荷の量を低減し、画像チリの発生を抑制することができる。
【００２９】
リブ状突起２０a及びスリット状溝部２０ｂの幅方向の断面図を図４に示す。
スリット状溝部２０ｂの表面Ｍは粗面であることが好ましく、具体的にはシボ加工された粗面で構成されることが好ましい。表面Ｍを粗面にすることにより、画像チリの発生抑制効果が大きくなる。
【００３０】
シボ加工による表面粗さ（Ｒａ）と画像チリ発生抑制との関係を調べた結果を図５に示す。表中、画像チリの発生がみられない場合を「○」、画像チリの発生がややみられる場合を「△」、画像チリの発生がみられた場合を「×」として評価した。
図５に示すように、シボ粗さ（表面粗さ（Ｒａ））が１μｍ以上であれば、画像チリの発生が抑制された。よって、スリット状溝部２０ｂの表面は、表面粗さ（Ｒａ）が１μｍ以上のシボ加工された粗面であることが好ましい。
【００３１】
さらに、リブ状突起２０ａとスリット状溝部２０ｂの幅及び高さの関係と、画像チリ発生抑制との関係について評価を行った。
図６に、リブ状突起２０ａの幅Ｌ及び高さＬｈ、スリット状溝部２０ｂの幅Ｓ及び深さＳｈを示す。
【００３２】
リブ状突起２０ａの幅Ｌと、スリット状溝部２０ｂの幅Ｓとの関係を調べた結果を図７に示す。図中、画像チリの発生がみられない場合を「○」、画像チリの発生がみられた場合を「×」でそれぞれ示した。
図７に示すように、画像チリの発生抑制に効果的なのは、リブ状突起２０ａの幅Ｌと、スリット状溝部２０ｂの幅Ｓとの比Ｓ／Ｌの値が、０．２〜０．８の範囲にあるときであることがわかる。
よって、リブ状突起２０ａの幅Ｌと、スリット状溝部２０ｂの幅Ｓとの比Ｓ／Ｌの値は、０．２≦Ｓ／Ｌ≦０．８の範囲であることが好ましい。
【００３３】
リブ状突起２０ａの高さＬｈと、スリット状溝部２０ｂの深さＳｈとの関係を調べた結果を図８に示す。図中、画像チリの発生がみられない場合を「○」、画像チリの発生がみられた場合を「×」でそれぞれ示した。
図８に示すように、画像チリの発生抑制に効果的なのは、リブ状突起２０ａの高さＬｈと、スリット状溝部２０ｂの深さＳｈとの比Ｓｈ／Ｌｈの値が、０．２〜１．０の範囲にあるときであることがわかる。
よって、リブ状突起２０ａの高さＬｈと、スリット状溝部２０ｂの深さＳｈとの比Ｓｈ／Ｌｈの値は、０．２≦Ｓｈ／Ｌｈ≦１．０の範囲であることが好ましい。
【００３４】
〔第二の実施形態〕
本実施形態の定着装置を構成するガイド部材２０の一例を図９に示す。
図９に示すように、ガイド部材２０は、ガイド面２０ｄを有するガイド部材本体と、別部材２０ｃからなるリブ状突起２０ａとからなり、これらは一体としてガイド部材２０を構成している。
ガイド面２０ｄ、すなわち記録媒体Ｐと当接する表面は、液晶ポリマー（ＬＣＰ）からなる。材料として耐熱性の高いＬＣＰを用いることにより、熱変形量が小さく、ソリなどの無い寸法安定性に優れたガイド部材が得られる。寸法安定性に優れたガイド部材を用いることにより、搬送される記録媒体に対して紙シワの発生が低減され、良好な搬送性が得られる。
【００３５】
別部材２０ｃであるリブ状突起２０ａは、ガイド面２０ｄとは異なる材料とすることができる。リブ状突起２０ａをＬＣＰ以外の材料で構成することにより、リブ状突起２０ａの先端にたまる電荷の量を低減し、画像チリの発生を抑制することができる。
例えば、リブ状突起２０ａの表面粗さが少なくともガイド面２０ｄよりも大きく、粗面を形成するような材料で構成することができる。
【００３６】
リブ状突起２０ａは、ガイド部材２０の本体よりも体積抵抗率の低い材料で構成されることが好ましい。すなわち、ガイド面２０ｄの材料であるＬＣＰの体積抵抗率１．０Ｅ１３Ω・ｃｍよりも低い体積抵抗率の材料であることが好ましい。そのような材料の例としては、ガラス入りＰＥＴ、ＰＰＳなどの耐熱樹脂が挙げられる。体積抵抗率の低い材質で構成されたリブ状突起２０ａは、通紙時の摩擦帯電により先端部にたまる電荷の量が低減されるため、画像チリの発生が抑制される。
【００３７】
ガイド部材２０は、図１０及び図１１に示すように、別部材２０ｃからなるリブ状突起２０ａを着脱可能な態様とすることができる。
図１０（Ｂ）及び図１１（Ｂ）に示すように、別部材２０ｃからなるリブ状突起２０ａは、複雑な組立工程を必要とせず、ガイド部材本体に対して容易に取付けることができる。
【００３８】
本実施形態におけるガイド部材２０は、図１０及び図１１に示すように、ガイド面２０ｄの記録媒体搬送方向下流側（先端部）に、幅Ｗのシボ加工された粗面領域２１を有する。シボ加工された粗面領域２１では、記録媒体Ｐとの接触面積を減らして帯電を抑えることができる。ガイド面２０ｄの先端部に粗面領域２１を設けることにより、先端部に電荷がたまるのを効果的に抑えることができ、その結果画像チリの発生を抑制することができる。
【００３９】
ガイド面２０ｄに設けた粗面領域２１の表面粗さ（Ｒａ）と画像チリ発生抑制との関係を図５に示す。なお、図５は、温度１０℃、湿度１５％の低温低湿環境下における結果である。
図５に示すように、粗面領域２１のシボ粗さ（表面粗さ（Ｒａ））が１μｍ以上であると、画像チリの発生が抑制された。シボ粗さ（表面粗さ（Ｒａ））が０．５μｍ以下であると、抵抗値の高い記録媒体では画像チリの発生がみられた。
よって、ガイド面２０ｄに形成される粗面領域２１の表面粗さ（Ｒａ）は、１μｍ以上であることが好ましい。
【００４０】
リブ状突起２０ａの材質（リブ材質）及びシボ加工の有無と、画像チリ発生抑制との関係を図１２に示す。
シボ「有」は、シボ粗さ（表面粗さ（Ｒａ））が１．５μｍの粗面領域を、ガイド面２０ｄの記録媒体搬送方向下流側（先端部）に形成した例を示す。また、材質「ＰＥＴ」は、ガラス入りのＰＥＴを意味する。画像チリの発生がみられない場合を「○」、画像チリの発生がみられた場合を「×」で評価した。
【００４１】
図１２に示すように、リブ状突起２０ａの材質がＬＣＰである場合、シボ加工された粗面が無いと、記録媒体Ｐとの摩擦によってリブ状突起２０ａに電荷がたまり、画像チリが発生する。一方、リブ状突起２０ａの材質がガラス入りＰＥＴである場合、シボ加工された粗面の有無にかかわらず、画像チリの発生はみられなかった。これは、ガラス入りＰＥＴで形成されたリブ状突起２０ａの表面が、粗面として機能したものと考えられる。
【００４２】
図１３に、別部材からなるリブ状突起２０ａをガイド部材本体に対して組み付けた状態の断面図を示す。
【００４３】
リブ状突起２０ａの高さＬｈと、シワの発生と画像チリ発生抑制との関係を図１４に示す。
図１４の「シワ」の欄は、記録媒体がニップ部に侵入する際にシワが生じる場合を「×」、シワが生じない場合を「○」として評価した結果を示している。「画像コスレ」の欄は、記録媒体の搬送方向後端が跳ね上がり、画像面が搬送経路上の部材に接触するなどして画像コスレが発生した場合を「×」、画像コスレが発生しない場合を「○」として評価した結果を示している。
【００４４】
図１４に示すように、シワ及び画像コスレがいずれも発生しない条件を使用範囲とすると、リブ状突起２０ａの高さＬｈが０．５〜１．５ｍｍの範囲が使用範囲として好適であることがわかる。
【符号の説明】
【００４５】
１０    定着装置
２０    ガイド部材
２０ａ  リブ状突起
２０ｂ  スリット状溝部
２０ｄ  ガイド面
２１    粗面領域
４０    定着部材（定着ローラ）
４２    熱源
５０    加圧部材（加圧ローラ）
８５    クリーニング部材（クリーニングローラ）
８６    クリーニングローラ温度センサ
５１    加圧ローラ温度センサ
４１    定着ローラ温度センサ
１００  画像形成装置
Ｐ      記録媒体
【先行技術文献】
【特許文献】
【００４６】
【特許文献１】特開２０１３−０３３１４８号公報
【特許文献２】特開２００５−２６６７４６号公報
【図１】
2016218356.tif 000003
【図２】
2016218356.tif 000004
【図３】
2016218356.tif 000005
【図４】
2016218356.tif 000006
【図５】
2016218356.tif 000007
【図７】
2016218356.tif 000008
【図８】
2016218356.tif 000009
【図１２】
2016218356.tif 000010
【図１３】
2016218356.tif 000011
【図１４】
2016218356.tif 000012
【図６】
2016218356.tif 000013
【図９】
2016218356.tif 000014
【図１０】
2016218356.tif 000015
【図１１】
2016218356.tif 000016
【手続補正書】
【提出日】平成28年4月4日(2016.4.4)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４６】
【特許文献１】特開２０１３−０１５５５１号公報
【特許文献２】特開２００５−１５６９０５号公報