(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部に加熱源を有する熱伝達部材およびこの熱伝達部材に当接かつ加圧するシート部材を有し、このシート部材の一端部を前記熱伝達部材に対して記録紙搬送方向上流側に設けた取付部に固定し、前記シート部材の他端部を前記シート部材が撓むように前記熱伝達部材に加圧状態で当接させ、トナー像が転写された記録紙を前記熱伝達部材と前記シート部材とのニップ部を通過させる際に加圧／加熱することにより記録紙にトナー像を定着させる定着装置であって、
前記シート部材の記録紙搬送方向下流側の長さを、前記ニップ部の中央部に近づくほど短く、両端部に行くほど長くしたことを特徴とする定着装置。
【請求項２】
前記シート部材の他端部の高さを変化させるシート位置規制部材を設けたことを特徴とする請求項１記載の定着装置。
【請求項３】
請求項１または２記載の定着装置を有する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、ファクシミリ装置，プリンタ，複写機またはこれらの機能を有する複合機等の電子写真装置に適用される定着装置および画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図７は従来の定着装置および画像形成装置を有するファクシミリ装置の内部構成を示す側面図であり、１はファクシミリ装置の本体、２は、本体１に対して着脱可能に構成され、電子写真プロセスによって画像形成を行うための各種プロセス装置を収納したプロセスカートリッジ、３はプロセスカートリッジ２に備えられている感光体、４は画像データに基づいて変調したレーザ光によって感光体３を走査させる光書込装置、５は記録紙を収納する給紙カセット、６は給紙カセット５から記録紙を給送する給紙ローラ、７は感光体３に当接して記録紙に感光体３上に形成されたトナー像を転写させる転写ローラ、８は、定着ローラ９と加圧ローラ１０とを有し、記録紙にトナー像を定着させる定着装置、１１は排紙ローラ、１２は密着センサ、１３は本体１の上面に形成された原稿載置台を示す。
【０００３】
原稿載置台１３にセットされた原稿は搬送系によって密着センサ１２を通過させて外部に排出される。密着センサ１２を原稿が通過する際に原稿の画像が密着センサ１２によって光学的に読み取られる。密着センサ１２によって読み取られた画像データあるいは外部から入力した画像データは光書込装置４に送られ、光書込装置４が画像データに基づいて変調したレーザ光を均一に帯電された感光体３の表面に照射することによって、感光体３の表面に静電潜像が形成される。この静電潜像にトナーを付着させてトナー像化し、このトナー像が転写ローラ７によって記録紙に転写される。そして、定着装置８における定着ローラ９と加圧ローラ１０のニップ部を通過させて加圧／加熱することによりトナー像が記録紙に定着され、排紙ローラ１１によって外部に排出される。
【０００４】
図８は従来の定着装置の内部構造を示す側面図であり、１９は定着ローラ９の内部に配置されて定着ローラ９を加熱する定着ヒータ、２０は定着ローラ９の温度を検出する温度検出手段、１４は定着ローラ９に貼り付いた記録紙を定着ローラ９から分離させる分離爪、１５は定着ローラ９に当接して定着ローラ９をクリーニングするクリーニングパッド、１６はクリーニングパッド１５を支持するクリーニングパッドホルダ、１７はクリーニングパッド１５に対して定着ローラ９の回転方向下流側に設けられたクリーニングパッド侵入規制部材、１８は定着装置本体の記録紙入口に取り付けられた入口ガイド板を示す。
【０００５】
トナー像が転写された記録紙が入口ガイド板１８を介して定着ローラ９と加圧ローラ１０とのニップ部に進入する。そして、ニップ部において加圧／加熱されることにより記録紙にトナー像が定着された後、排紙ローラ１１を介して外部に排出される。記録紙がニップ部を通過する際に定着ローラ９に付着したトナーはクリーニングパッド１５によって除去される。
【０００６】
定着ローラ９の表面温度が温度検出手段２０によって検出され、この温度検出手段２０の検出結果に基づいて定着ヒータ１９による加熱制御が図示しない制御手段によってなされる。
【０００７】
ところで、従来、定着装置においては定着ヒータとして赤外線ヒータあるいはハロゲンヒータを採用し、定着ローラおよび加圧ローラの一対のローラで構成されるものが最も一般的であった。しかしながら、加圧ローラは芯金の上にシリコンゴム層を形成し、その上にテフロン（登録商標）チューブなどの離型層を形成する構造のために熱容量が大きくなり、加熱開始しても加圧ローラがなかなか温まらず、定着不良の要因となっている。さらには部品コストも高いというデメリットもあった。また、定着ローラと加圧ローラとのニップ部において適度なニップ幅を確保するために、大きな加圧力を必要とし、その圧力のため記録紙にストレスが生じて定着しわの原因となっている。
【０００８】
そこで、加圧ローラの代わりにシート状の加圧部材を定着ローラに押し当てることによりニップを形成し、そのニップ部に記録紙を通過させることにより未定着画像を記録紙に定着する定着装置などが研究されている。そのように構成することにより、シート状の加圧部材であるため温まり易く、ニップ幅を確保することが可能になり、熱効率を従来機より上げることが可能となった。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、立上がり時の定着ローラ端部の表面温度は、軸受に熱を奪われるために中央部よりも低くなり、その結果、立上がり時の記録紙端部におけるトナーの定着率が悪くなる。そのため、加圧ローラの代わりにシート状の加圧部材を用いた定着装置の効果、すなわちシート状の加圧部材であるため温まり易く立ち上がりが早くなるという効果が活かされないおそれがある。
【００１０】
この対策方法としては、端部のヒータ配光を上げる方法がある。しかしこの方法では、小サイズ記録紙の連続通紙時にホットオフセット画像が発生することや、軸受に対する熱的なダメージが増えることとなり問題となる。
【００１１】
本発明は、このような問題点を解決し、定着ローラ端部の定着性を向上させたシート状の加圧部材を用いた定着装置および画像形成装置を提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するため、本発明の定着装置は、内部に加熱源を有する熱伝達部材およびこの熱伝達部材に当接かつ加圧するシート部材を有し、このシート部材の一端部を前記熱伝達部材に対して記録紙搬送方向上流側に設けた取付部に固定し、前記シート部材の他端部を前記シート部材が撓むように前記熱伝達部材に加圧状態で当接させ、トナー像が転写された記録紙を前記熱伝達部材と前記シート部材とのニップ部を通過させる際に加圧／加熱することにより記録紙にトナー像を定着させる定着装置であって、前記シート部材の記録紙搬送方向下流側の長さを、前記ニップ部の中央部に近づくほど短く、両端部に行くほど長くしたことを特徴とする。このように構成したことにより、熱伝達部材とシート部材とのニップ部において、熱伝達部材両端部におけるニップ幅を確保することができるため、記録紙を熱伝達部材に圧接させる時間が長くなり、立ち上げ時の熱伝達部材両端部における定着性を向上させることができる。
【００１３】
また本発明の定着装置は、前記シート部材の他端部の高さを変化させるシート位置規制部材を設けたことを特徴とする。このように構成したことにより、記録紙の厚さに応じて熱伝達部材両端部におけるニップ幅を調整することができる。
【００１４】
また本発明の画像形成装置は、前記定着装置を有することを特徴とする。このように構成したことにより、定着性を向上させ、安定した画像形成を行うことが可能になる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。
【００１６】
図１は本発明の第１実施形態の定着装置および画像形成装置を有するファクシミリ装置の内部構成を示す説明図であり、９は定着ローラ、２１は、板ばね性を有し、かつ定着ローラ９に当接するシート部材、２２はシート部材２１の一端部を固定するシート部材貼付受台、２３は定着ローラ９に当接して温度を検知するサーミスタ、２４は給紙ローラ６に対して記録紙搬送方向下流側に設置されたレジストローラ、２５はレジストローラ２４に圧接する加圧コロ、２６はレジストローラ２４の記録紙搬送方向下流側近傍に設置されたレジストセンサ、２７は給紙ローラ６からレジストローラ２４まで記録紙をガイドするガイド板、２８はレジストローラ２４から転写ローラ７まで記録紙の上面をガイドするガイド板上、２９は、ガイド板上２８に対向し、レジストローラ２４から転写ローラ７まで記録紙の下面をガイドするガイド板下、３０は、転写ローラ７の記録紙搬送方向下流側近傍に設置され、転写ローラ７を通過した記録紙に残存する電荷を除去する除電ブラシ、３１は転写ローラ７から定着ローラ９まで記録紙をガイドする定着前ガイド板、３２は定着ローラ９から排紙ローラ１１まで記録紙の上面をガイドする定着後ガイド板上、３３は定着ローラ９から排紙ローラ１１まで記録紙の下面をガイドする定着後ガイド板下、３４は排紙ローラ１１に圧接する加圧ローラ、３５は、シート部材２１における定着ローラ９とシート部材２１との当接面の反対面の他端部に当接して、シート部材２１の最下位置を規制する、シート部材位置規制部材を示す。
【００１７】
シート部材２１はシート部材貼付受台２２によって片持ち支持されており、定着ローラ９を取り付けた際にシート部材２１が若干撓むことによって、定着ローラ９が加圧される。
【００１８】
給紙ローラ６によって搬送された記録紙は、ガイド板２７のガイドによってレジストローラ２４に搬送され、レジストセンサ２６が記録紙の先端を検知した時点でレジストローラ２４の回転を停止して、搬送を中断させる。そして、感光体３に形成されたトナー像が転写ローラ７とのニップ部に到達する時に記録紙がニップ部に到達するようなタイミングでレジストローラ２４の回転を再開させる。レジストローラ２４によって搬送された記録紙は、ガイド板上２８およびガイド板下２９のガイドによって感光体３と転写ローラ７とのニップ部に導かれる。ニップ部を通過してトナー像が転写された記録紙は、定着前ガイド板３１のガイドによって定着ローラ９とシート部材２１とのニップ部に導かれる。ニップ部を通過してトナー像が定着された記録紙は、定着後ガイド板上３２および定着後ガイド板下３３のガイドによって排紙ローラ１１に導かれ、排紙ローラ１１と加圧ローラ３４とのニップ部を通過して外部に排出される。
【００１９】
図２はシート部材の外観を示す斜視図、図３は図２に示すシート部材の取り付け構造を示す側面図である。シート部材２１の他端は凹状に形成されており、シート部材２１の記録紙搬送方向長さが、長手方向中央に近づくほど短く、端部に行くほど長くなっている。そして、図３に示すように、定着ローラ９を取り付けた際、シート部材２１の他端の両端部にシート部材位置規制部材３５が当接し、このシート部材位置規制部材３５によってシート部材２１の他端の位置が下がらないように規制される。
【００２０】
このように構成したことにより、定着ローラ９とシート部材２１とのニップ部において、中央部よりも両端部のニップ幅が大きくなり、蓄熱性が向上し、しかも記録紙両端部が定着ローラ９に圧接する時間が長くなるため、定着ローラ９両端部における定着性が向上するようになる。
【００２１】
ところで、シート部材２１の最下位置が固定されている場合には、記録紙の厚みの違いによって端部の必要ニップ幅が異なるため、複数の種類の記録紙に対応できない。例えば、薄紙における温度および端部のニップ幅の設定条件で、厚紙を通紙すると、動作開始時に端部の定着性が満足しないといった不具合を生じるおそれがある。次に記載する第２実施形態はそのような問題点について鑑みなされたものである。
【００２２】
図４は本発明の第２実施形態の装置の要部構成を示す説明図であり、４０はシート部材位置規制部材を示し、このシート部材位置規制部材４０は、カム４１、回転軸４２、レバー４３から構成されている。カム４１は、底面が楕円形状の円柱体を、中心軸と最大離間点とを含む平面および中心軸と最小離間点とを含む平面によって切断して４分割した形状であり、長手方向の両側面における中心軸近傍に回転軸４２が形成されておりさらに最大離間点近傍にレバー４３が形成されている。
【００２３】
この第２実施形態は図３に示す第１実施形態におけるシート部材位置規制部材３４の代わりに、シート部材位置規制部材４０を設けたものである。
【００２４】
そして、レバー４３を操作して図５に示すようにシート部材２１の両端部を最大離間点近傍に当接させた場合、シート部材２１の中央部におけるニップ幅を余り変化させずに両端部におけるニップ幅を大きくすることができる。また、レバー４３を操作して図６に示すようにシート部材２１の両端部を最小離間点に当接させた場合、シート部材２１の中央部におけるニップ幅を余り変化させずに両端部におけるニップ幅を小さくすることができる。例えば、普通紙の場合にはニップ幅が小さくなるように設定し、厚紙の場合にニップ幅を大きくすることにより、動作開始時における端部の定着性が満足するようになる。
【００２５】
このように、シート部材２１の両端部の最下位置を調整可能に構成することにより、記録紙の厚みに対応した端部の必要ニップ幅に設定することが可能になる。
【００２６】
【発明の効果】
以上、説明したように構成された本発明によれば、熱伝達部材とシート部材とのニップ部において、中央部よりも両端部のニップ幅が大きくなり、記録紙を熱伝達部材に圧接させる時間が長くなり、両端部の定着性が向上するようになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態の定着装置および画像形成装置を有するファクシミリ装置の内部構成を示す説明図
【図２】シート部材の外観を示す斜視図
【図３】図２に示すシート部材の取り付け構造を示す側面図
【図４】本発明の第２実施形態の装置の要部構成を示す説明図
【図５】シート部材の両端部を最大離間点近傍に当接させた場合の状態を示す説明図
【図６】シート部材の両端部を最小離間点に当接させた場合の状態を示す説明図
【図７】従来の定着装置および画像形成装置を有するファクシミリ装置の内部構成を示す側面図
【図８】従来の定着装置の内部構造を示す側面図
【符号の説明】
３  感光体
７  転写ローラ
８  定着装置
９  定着ローラ
２１  シート部材
２２  シート部材貼付受台
３５，４０  シート部材位置規制部材
４１  カム
４２  回転軸
４３  レバー
【図１】
0004044753.tif 000002
【図２】
0004044753.tif 000003
【図３】
0004044753.tif 000004
【図４】
0004044753.tif 000005
【図５】
0004044753.tif 000006
【図６】
0004044753.tif 000007
【図７】
0004044753.tif 000008
【図８】
0004044753.tif 000009