JP2008298925A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】トナー像を記録媒体に転写し、この記録媒体を加熱および加圧して定着画像とする画像形成装置において、記録媒体に圧接される定着部材の表面に損傷が生じるのを抑制する。
【解決手段】 定着装置２０の上流に、記録媒体の先端縁を挟み込んで押圧し、厚みを縮小する先端圧縮装置４０又は記録媒体の側縁を挟み込んで押圧し、側縁の厚みを縮小する側縁圧縮装置３０を配置する。先端圧縮装置は、周方向の一部に回転中心線からの距離が大きくなった突出部を有する圧縮ローラと対向部材との間に記録媒体の先端縁を挟み込み、回転して先端縁を圧縮する。回転しながら記録媒体の先端縁に沿って移動する圧縮小ローラと、対向部材との間に記録媒体の先端縁を挟み込んで圧縮するものでもよい。側縁圧縮装置は、搬送される記録媒体の側縁を側縁圧縮ローラと対向ローラとの間に挟み込んで圧縮するものを採用することができる。
【選択図】 図１

Description

本発明は、静電電位の差による潜像にトナーを選択的に付着させてトナー像を形成し、このトナー像を記録媒体に転写した後、加熱及び加圧して定着画像とする画像形成装置に関する。

粉状のトナーを用いる画像形成装置において、画像の形成は以下に説明するような工程によっておこなわれる。
像保持体の無端状周面に形成された感光体層がほぼ一様に帯電された後、像光が照射されて帯電電位の差による静電潜像が形成される。像保持体の無端状周面は、この周面に沿った方向に移動し、現像装置と対向する位置で、この現像装置から潜像にトナーが選択的に転移され、トナー像が形成される。一方、給紙トレイから一枚ずつ分離して搬送された記録媒体は、像保持体上で搬送されるトナー像又は像保持体から中間転写体上に転写されたトナー像が搬送されるタイミングに合わせて、像保持体又は中間転写体との対向位置に送り込まれる。そして、トナー像が付着された像保持体又は中間転写体と当接され、記録媒体上にトナー像が転写される。トナー像が転写された記録媒体は定着装置に送り込まれ、加熱されて、トナー像は記録媒体上で定着画像となり、画像形成動作が終了する。

上記のような画像形成装置で用いられる定着装置は、無端状の周面を有する定着回転体とこの定着回転体と対向するように設けられた加圧部材とを有し、これらが互いに圧接されているものが一般的に用いられる。この定着装置は、上記定着回転体と加圧部材とが圧接されるニップ部に未定着トナー像を保持した記録媒体を挟み込み、トナー像を加熱及び加圧して記録媒体上に圧着するものである。

このような定着装置で用いられる定着回転体として、例えば特許文献１に記載されているように熱源を内蔵した定着ローラが用いられる。この定着ローラは、金属製の円筒状芯金の表面にシリコーンゴム等からなる弾性体層が形成されており、この弾性体層の表面に最表層としてフッ素樹脂からなる離型層が被覆されている。弾性体層を有する定着ローラは、外周面に加圧部材が圧接されると弾性体層が変形して充分な長さのニップが得られる。これにより、定着ローラが高温に加熱された状態で上記ニップにトナーを保持した記録媒体が挟み込まれると、記録媒体上のトナーを充分に加熱するための時間を確保することができる。また、複数色のトナー像が重ね合わされたカラー画像であっても表面がトナー像と密着し、効率よく加熱して良好な定着を行うことができる。

さらに、加圧部材が、上記定着ローラと圧接される領域の下流部に上記定着ローラの弾性体層に大きな弾性変形を生じさせる圧力付与部を備えていると、記録媒体がこの部分を通過するときに、密着する定着ローラの表面との間で微小なずれが生じ、記録媒体の定着ローラからの剥離が容易となる。
特開２００２−１３２０８０号公報

上記のような定着装置において、定着回転体と加圧部材との間に送り込まれた記録媒体が、定着回転体に繰り返し強く押圧されると、記録媒体の先端縁又は側縁が押圧される位置で定着回転体の表面に損傷が生じることがある。この損傷は、厚さが大きい記録媒体を用いるときに生じ易くなるものである。また、記録媒体の先端縁又は側縁が切断されたときに切断面と表面との間に鋭利な部分を生じていることによって損傷はさらに生じ易くなる。
例えば、図１３に示すように、定着回転体１０１が表面付近に弾性体層１０１ｂを有していると、以下に説明するように弾性体層の表面付近に大きな応力が発生する。
記録媒体Ｐが定着回転体１０１と加圧部材１０２との間に挟み込まれ、強く押圧されたときに、記録媒体Ｐの先端縁又は側縁つまりエッジＰｅが押し付けられる位置では、定着回転体１０１の弾性体層１０１ｂは変形量が急変し、応力が集中する。そして、記録媒体Ｐの厚みが大きくなると弾性体層の変形量の急変によって生じる応力も大きくなる。このような変形が繰り返し作用することによって表面に損傷が生じるものであり、定着回転体１０１がフッ素樹脂等からなる離型層１０１ｃを有する場合には、この離型層の損傷又は剥離等が生じ、画像欠陥の原因となる。

一般的に使用される記録媒体、例えばＰＰＣ用紙では、約２０００００枚の通紙までは上記のような画像欠陥は生じないが、厚みの大きい記録媒体を繰り返し使用する場合には、定着回転体の弾性体層及び離型層に作用する負荷は大きくなる。また、特許文献１に記載されているように、記録媒体が定着ローラの表面から剥離し易くなるように加圧部材に圧力付与部を設けた場合には、記録媒体の圧接力が大きくなり、上記のような損傷はより生じ易くなり、離型層の損傷等による定着不良が上記枚数よりも早期に生じることがある。

本発明は、上記のような事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、定着回転体と加圧部材との圧接部を次々に通過する記録媒体の先端縁又は側縁による定着回転体表面の損傷を防止し、長期にわたって良好な画像の定着を可能にすることである。

上記課題を解決するために、請求項１に係る発明は、 静電電位の差による潜像にトナーを付着させてトナー像を形成する像形成ユニットと、 前記トナー像を、搬送される記録媒体に直接転写するか、又は中間転写体に一旦転写した後、搬送される記録媒体に転写する転写装置と、 トナー像が転写された前記記録媒体を、互いに圧接される定着回転体と加圧部材との間に送り込み、加熱及び加圧して前記トナー像を前記記録媒体上に定着する定着装置と、 前記記録媒体の搬送方向における前記定着装置よりも上流側に設けられ、前記記録媒体の先端縁を押圧し、厚さを縮小する先端圧縮装置とを有する画像形成装置を提供する。

請求項２に係る発明は、 請求項１に記載の画像形成装置において、 前記先端圧縮装置は、 搬送される前記記録媒体の先端縁と平行な支持軸回りに回転が可能に設けられ、周方向の一部の範囲で前記支持軸の回転中心からの距離が大きくなった突出部を、該支持軸の軸線方向に前記記録媒体の全幅以上の範囲に有する回転圧縮部材と、 前記回転圧縮部材と対向するように配置された対向部材とを有し、 前記回転圧縮部材は、前記突出部と前記対向部材との間に前記記録媒体の先端縁を挟み込み、回転して該先端縁を圧縮するものとする。

請求項３に係る発明は、請求項２に記載の発明において、 前記回転圧縮部材は、前記突出部と前記対向部材との間に挟み込んだ先端縁が通過した後、非突出部が前記対向部材と対向する位置で停止するように制御されるものとする。

請求項４に係る発明は、請求項１に記載の発明において、 前記先端圧縮装置は、
前記記録媒体の先端縁に沿って、該先端縁と直角方向の軸線回りに回転しながら移動する圧縮小ローラと、 前記圧縮小ローラと対向し、該圧縮小ローラとの間に前記記録媒体の先端縁を挟み込んで圧縮する対向部材とを有するものとする。

請求項５に係る発明は、請求項４に記載の発明において、 前記圧縮小ローラは、前記記録媒体の搬送方向における前方側で後方側より大きな圧縮力が該記録媒体に作用するように設定されているものとする。

請求項６に係る発明は、 請求項４又は請求項５に記載の発明において、 前記圧縮小ローラは、前記記録媒体が所定の位置で一旦停止した後に駆動され、 前記先端縁に沿って移動するものとする。

請求項７に係る発明は、 静電電位の差による潜像にトナーを付着させてトナー像を形成する像形成ユニットと、 前記トナー像を、搬送される記録媒体に直接転写するか、又は中間転写体に一旦転写した後、搬送される記録媒体に転写する転写装置と、 トナー像が転写された前記記録媒体を、互いに圧接される定着回転体と加圧部材との間に送り込み、加熱及び加圧して前記トナー像を前記記録媒体上に定着する定着装置と、 前記記録媒体の搬送方向における前記定着装置よりも上流側に設けられ、搬送される前記記録媒体の側縁を押圧し、厚さを縮小する側縁圧縮装置とを有する画像形成装置を提供する。

請求項８に係る発明は、 請求項７に記載の発明において、 前記側縁圧縮装置は、
搬送される前記記録媒体の側縁に接触して回転する側縁圧縮ローラと、 前記側縁圧縮ローラと対向し、該側縁圧縮ローラとの間に前記記録媒体の側縁を挟み込んで圧縮する対向部材とを有するものとする。

請求項９に係る発明は、請求項８に記載の発明において、 前記側縁圧縮ローラは、前記記録媒体の側縁側で幅方向における中央側より大きな圧縮力が該記録媒体に作用するように設定されているものとする。

以上説明したように、請求項１に係る画像形成装置の構成によれば、先端圧縮装置により記録媒体の先端縁の厚さが縮小されるので、記録媒体の先端縁が定着回転体と加圧部材との圧接部に侵入したときに、定着回転体の外周面に生じる急激な変形が緩和される。これにより、定着回転体の表面の損傷を抑制することができ、長期にわたって良好な定着が実現できる。

請求項２に係る発明の構成によれば、回転圧縮部材に設けられた突出部と対向する対向部材との間に記録媒体の先端縁を挟み込んで押圧することができ、記録媒体の先端縁付近の厚みが小さくなる。これにより、定着回転体と加圧部材との圧接部に記録媒体の先端縁が突入したときの定着回転体の表面に大きな応力が作用するのを抑制し、定着回転体の表面の損傷を防止することができる。

請求項３に係る発明の構成によれば、回転圧縮部材の突出部が対向部材と対向しない位置で回転が停止されることにより、回転圧縮部材と対向部材との間隔が拡大し、記録媒体を圧縮せずに通過させることが可能となる。これにより、記録媒体の先端縁が突出部と対向部材との間で圧縮され、回転圧縮部材と対向部材との間を通過した後、記録媒体を円滑に搬送することができる。

請求項４に係る発明の構成によれば、圧縮小ローラと対向部材との間に記録媒体の先端縁を挟み込んで圧縮することができ、小さな部材で記録媒体の先端縁を圧縮して厚さを縮小することができる。

請求項５に係る発明の構成によれば、記録媒体の搬送方向における後方側から先端縁に向かって記録媒体の厚さを徐々に縮小することができる。これにより、記録媒体の先端縁の厚さが効率よく低減されるとともに、定着回転体に作用する応力の集中を有効に緩和することができる。

請求項６に係る発明の構成によれば、圧縮小ローラは、記録媒体の搬送が停止された状態で移動するので、記録媒体の搬送方向と直角方向に移動することにより、記録媒体の全幅にわたって先端縁を確実に押圧することができる。したがって、圧縮小ローラの駆動機構が簡単なものとなり、駆動制御も容易となる。

請求項７に係る発明の構成によれば、側縁圧縮装置により記録媒体の側縁付近の厚さが縮小されるので、定着回転体の外周面に記録媒体が押し付けられたときに、この記録媒体の側縁が圧接される部分で圧接力が急変するのが緩和される。これにより、定着回転体の表面の損傷を抑制することができる。

請求項８に係る発明の構成によれば、回転する側縁圧縮ローラと対向部材との間に記録媒体の側縁を挟み込んで側縁を圧縮するので、簡易な装置により側縁付近の厚さを効率よく低減することができる。

請求項９に係る発明の構成によれば、記録媒体の側縁付近において、幅方向の中央側から側縁に向かって徐々に厚さが減少するように圧縮することができる。これにより、確実に側縁を圧縮し厚みを縮小することができるとともに、定着回転体に作用する応力の集中を緩和することができる。

以下、本願発明の実施の形態を図に基づいて説明する。
図１は、本願に係る発明の一実施形態である画像形成装置の概略構成図である。
この画像形成装置１は、デジタル画像信号に基づいて画像を形成する画像形成部２と、この画像形成装置で形成された複数色のトナー像が順次に転写される中間転写体３と、この中間転写体と対向する位置に記録シートを一枚ずつ供給するシート供給部４と、中間転写体上で重ね合わされたトナー像を一括して記録シート上に転写する二次転写装置５と、記録シート上に転写された未定着のトナー像を加熱して圧着する定着装置６とが設けられている。そして、定着装置６の下流側には装置内から送り出された記録シートを収容する排紙トレイ７が設けられている。

上記画像形成部２は、一様帯電後に像光が照射されて表面に静電電位の差による潜像が形成される円筒状の感光体ドラム１１を備えており、この感光体ドラム１１の周囲に、感光体ドラム１１の表面を一様に帯電させる帯電装置１２と、感光体ドラム１１に像光を照射して表面に静電電位の差による潜像を形成する露光装置１３と、異なる色の現像剤をそれぞれ収容した４つの現像器を備え、感光体ドラム１１上の静電潜像をトナーの選択的な付着によって可視化する回転式の現像装置１４と、感光体ドラム１１上に形成されたトナー像を中間転写体３に転写する一次転写ローラ１５と、トナー像を転写した後の感光体ドラム１１に残留するトナーを除去する感光体ドラム用のクリーニング装置１６と、感光体ドラムの表面を一旦除電する除電装置１７とを備えている。

上記感光体ドラム１１は、金属製ドラム表面にSe、a-Si、a-SiC、Cds等の各種無機感光材料、有機感光材料、アモルファスセレン系感光材料、アモルファスシリコン系感光材料等からなる感光体層を形成したものを用いることができる。

上記帯電装置１２は、ステンレススチール、アルミニウム等の導電性を有する金属のローラに高抵抗材料のコーティングを施したものであり、感光体ドラム１１に当接され、従動回転するようになっている。そして、所定の電圧が印加されることにより、該ローラと感光体ドラム１１との接触部近傍における微小間隙内で継続的な放電を生じ、感光体ドラム１１の表面をほぼ一様に帯電するものである。

上記露光装置１３は、画像信号に基づいて画素毎に点滅するレーザーを出力するものであり、ポリゴンミラーによって感光体ドラム１１の周面を露光走査するものである。これにより感光体ドラム１１の周面上で露光部の電位が減衰し、静電電位の差による潜像が形成される。

上記回転式の現像装置１４は、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックのトナーを収容した４台の現像器が回転可能に支持されており、順次各現像器が感光体ドラム１１と近接・対向する位置に移動する。そして、感光体ドラム１１との間に生じている電界内で、各色に対応した潜像にトナーを転移して可視像を形成するものである。

一次転写ローラ１５は、感光体ドラム１１との間に電圧が印加されており、生成される電界によって電荷を有する感光体ドラム上のトナーを中間転写体１１上に転移させるものである。

中間転写体３は、複数のローラ２１、２２、２３によって周回可能に張架された無端状ベルトであり、感光体ドラム１１と接触するように配置されている。この接触部の背面側には一次転写ローラ１５が配置され、感光体ドラム１１上のトナー像が転写されるものとなっている。この中間転写体３が周回移動し、周回毎に感光体ドラムから異なる色のトナー像が転写されて、各色のトナー像が中間転写体３上で重ね合わされる。
この中間転写体には、カーボンブラックを添加することによって電気抵抗値を調整した耐熱性ポリイミドフィルム等が用いられる。

二次転写装置５は、中間転写体３を張架するローラの一つ２３と対向するように配置された二次転写ローラ２４を備えるものであり、この二次転写ローラ２４と対向するローラ２３との間に転写バイアス電圧が印加されるものである。
この二次転写ローラ２４は、導電性もしくは半導電性のローラであり、対向するローラ２３との間に電圧を印加することによって、中間転写体１５ｄ上のトナー像を記録シートに一括転写することができるものである。

上記定着装置６は、図２に示すように、定着ローラ３１と、この定着ローラに３１に圧接されるエンドレスベルト３２と、このエンドレスベルト３２を介して定着ローラ３１に押圧される加圧パッド（加圧部材）３３とで主要部が構成されている。

上記定着ローラ３１は、円筒状芯金（金属製のコア）３１ａの周囲に弾性体層３１ｂ、および離型層３１ｃを形成したものであり、円筒状芯金３１ａの内部には、加熱源としてのハロゲンランプ３１ｄが配置されている。上記弾性体層３１ｂは、シリコーンゴムで形成されており、厚さが０．６ｍｍとなっている。上記離型層はフッ素樹脂等のチューブで弾性体層３１ｂを被覆することによって形成されたものであり、厚さは約３０μｍとなっている。
この定着ローラ３１の表面の温度は温度センサ３１ｅによって計測され、その計測信号により、図示しない温度コントローラによってハロゲンランプ３１ｄがフィードバック制御されて、定着ローラ３１の表面がほぼ一定温度になるように調整される。

エンドレスベルト３２は、定着ローラ３１に対して所定の中心角の範囲に巻き付けられるように接触し、ニップ部を形成している。このエンドレスベルト３２にはポリイミド、ポリアミド、ポリイミドアミド等の耐熱性樹脂のフィルムや、アルミニウム、ステンレス等の金属からなる薄い部材が用いられる。

エンドレスベルト３２の内側には、加圧パッド３３がエンドレスベルト３２を介して定着ローラ３１に押圧される状態で支持されている。加圧パッド３３は、幅の広いニップ部を確保するための弾性部材３３ａと、該弾性部材３３ａより剛性の大きい材料で形成され、前記弾性部材３３ａの下流側で定着ローラ３１の弾性体層３１ｂに大きな弾性変形を生じさせる圧力付与部材３３ｂとを有し、これらが支持部材３３ｃによって保持されている。さらに支持部材３３ｃには、エンドレスベルト３２が円滑に摺動回転するようにベルト走行ガイド３４が取り付けられている。

上記定着ローラ３１は、図示しないモータにより図中に示す矢印の方向に回転駆動され、この回転によりエンドレスベルト３２も従動回転するようになっている。

このような定着装置６では、中間転写体３からトナー像が転写された記録シートＰを、定着ローラ３１とエンドレスベルト３２との間に送り込み、これらが圧接されるニップ部を通過するように搬送する。ニップ部に挿通させられた記録シートＰ上のトナー像Ｔは、ニップ部に作用する圧力と、定着ローラ３１より与えられる熱とによって加熱及び加圧され、記録シートＰに圧着される。このとき、ニップ部は加圧パッド３３によって広く設定されているので、安定した定着性能が確保される。そして、圧力付与部材３３ｂは剛性が大きい材料で構成されているので、定着ローラ３１の弾性体層３１ｂに局所的に大きな変形を与え、記録シートＰがこの部分を通過するときに定着ローラ３１の表面と記録シートの表面との間で微小なスリップを生じさせる。これにより、記録シートＰと定着ローラ３１とが容易に剥離されるようになっている。

本実施の形態では、エンドレスベルト３２を介して加圧部材３３が定着ローラ３１に押圧される定着装置６を採用したが、定着ローラ３１に圧接される部材として加圧ローラを用いることもできる。また、加圧ローラを用いるときには、加熱された状態で記録シートに圧接される定着回転体として無端状のベルトを用いることもできる。定着回転体として無端状のベルトを用いる定着装置では、無端状のベルトの内側に弾性的に変形が可能な加圧パッドが配置され、無端状のベルトの外周面が加圧ローラの周面に押圧される。

上記シート供給部４にはサイズや種類が異なる記録シートを収容する複数の給紙カセット２５、２６、２７、２８と、この画像形成装置１の外部から直接に記録シートを補給することができる手差し供給部２９が設けられている。そして、各給紙カセット２５、２６、２７、２８から引き出された記録シートを搬送するカセット用搬送路２５ａ、２６ａ、２７ａ、２８ａが各給紙カセット毎に設けられ、このカセット用搬送路２５ａ、２６ａ、２７ａ、２８ａが主搬送路８に合流している。一方、手差し供給部２９から引き込まれた記録シートは、手差し用搬送路２９ａを経由して搬送されるものとなっており、この手差し用搬送路２９ａは、中間転写体３からトナー像が転写される位置の上流側で主搬送路８に合流するものとなっている。そして、主搬送路８は、各給紙カセット又は手差し供給部から供給された記録シートを二次転写ローラ２４と中間転写体３との間、つまり二次転写部へと送り込むものである。

上記カセット用搬送路２５ａ、２６ａ、２７ａ、２８ａには、それぞれに側縁圧縮装置６０が設けられており、これらの側縁圧縮装置６０は、給紙カセット２５、２６、２７、２８からピックアップローラ２５ｂ、２６ｂ、２７ｂ、２８ｂにより一枚ずつ引き出された記録シートの両側縁付近を押圧し、厚さを縮小するものとなっている。
また、上記主搬送路８の、カセット用搬送路２５ａ、２６ａ、２７ａ、２８ａと手差し用搬送路２９ａとが合流する位置より下流側であって、上記定着装置６の上流側となる位置には、先端圧縮装置４０が配置され、記録シートの先端縁付近を圧縮して厚みを縮小するようになっている。

上記先端圧縮装置４０は、図３に示すように、回転圧縮部材である圧縮ローラ４１と、この圧縮ローラ４１に対向して配置される対向ローラ４２とで主要部が構成されている。
圧縮ローラ４１は、図３に示すように、断面が楕円状となったローラであり、楕円の長軸と短軸との交点を中心軸として回転駆動されるものである。したがって、長軸の方向が回転中心より周面までの距離が拡大された突出部４１ａとなっている。また、この圧縮ローラ４１は、軸線方向の長さが使用される最大サイズの記録シートＰの幅以上となっており、回転中心軸つまり支持軸４１ｂが記録シートＰの搬送方向と直角になるように支持されている。
一方、対向ローラ４２は、断面が円形の部材であって支持軸４２ａの回りに回転が可能に支持されている。この対向ローラは、圧縮ローラ４１の突出部４１ａが対向したときに、双方の表面の間隙が約８０μｍとなるように支持位置が設定されている。

圧縮ローラ４１と対向ローラ４２とが設けられた位置の上流側には記録シートの先端検知手段（図示せず）が設けられており、この先端検知手段が搬送されてくる記録シートＰの先端を検知すると、この情報に基づいて先端圧縮装置４０の圧縮ローラ４１の回転駆動が制御され、記録シートＰが圧縮ローラ４１と対向ローラ４２との対向部に送り込まれたときに、図３（ａ）に示すように搬送される記録シートＰの先端縁に圧縮ローラ４１の突出部が当接するように調整される。そして、この記録シートＰを挟み込んで回転駆動され、約８０μｍより厚い記録シートＰの先端縁付近を突出部４１ａと対向ローラ４２との間で圧縮するものとなっている。また、記録シートＰの先端縁が圧縮ローラ４１と対向ローラ４２との対向部を通過すると、図３（ｂ）に示すように、圧縮ローラ４１は突出部４１ａが対向ローラ４２と対向しない位置で回転を停止するように設定されている。これにより、圧縮ローラ４１と対向ローラ４２との対向領域の間隙は大きくなり、引き続き搬送される記録シートＰの後方部は圧縮ローラ４１に接触しないでこの対向領域を円滑に通過する。
また、突出部４１ａと対向ローラ４２との間には約８０μｍの間隙が設定されているので、厚さが８０μｍ以上の厚手の記録シートの先端縁は圧縮されるが、厚さが８０μｍ以下の記録シートは後方部だけでなく先端縁も圧縮ローラ４１に圧縮されずに通過するものとなっている。

なお、上記回転圧縮部材や対向部材は、記録シートの先端縁を挟み込んで圧縮できる形状であればよく、他の形態の部材を用いることができる。例えば、図４に示すように、圧縮ローラは所定の中心角の範囲のみに曲面を有する部分ローラ４３であってもよい。この部分ローラ４３は、図３に示した圧縮ローラ４１と同様に、軸線方向の長さが使用される最大サイズの記録シートの幅以上となっており、支持軸４３ｂを中心に回転駆動されるものである。
一方、対向部材としては、図４に示すように、圧縮ローラ４１又は部分ローラ４３の軸線と平行に配置された板状の対向板４４を用いることもできる。この対向板４４は、画像形成装置本体の支持枠に対して位置が固定された状態で支持され、記録シートＰはこの対向板４４の表面上を摺動するものとなっている。そして、圧縮ローラ４１又は部分ローラ４３の突出部４１ａ、４３ａとの間に記録シートＰの先端縁付近を挟み込んで圧縮するものである。

回転圧縮部材として用いられる上記圧縮ローラ４１及び部分ローラ４３、並びに対向部材として用いられる対向ローラ４２及び対向板４４は、それぞれ任意の組み合わせで用いることができ、例えば、圧縮ローラ４１と対向板４４とを組み合わせてもよいし、部分ローラ４３と対向ローラ４２とを組み合わせて用いることもできる。

一方、上記先端圧縮装置を設ける位置は、本実施の形態では、図１に示すようにカセット用搬送路２５ａ、２６ａ、２７ａ、２８ａと手差し用搬送路２９ａとの全てが合流した位置より下流側の主搬送路８であって、二次転写ローラ２４が中間転写体３と対向する位置の上流側となっているが、記録シートの搬送路における定着装置６よりも上流側に配置されていればよい。つまり、定着装置６に記録シートＰが突入したときに定着ローラ３１の弾性体層３１ｂを急激に変形させない程度に記録シートの先端縁の厚みが縮小されていれば弾性体層３１ｂ及び離型層３１ｃの損傷を抑制することができる。

次に、図５及び図６に基づいて、先端圧縮装置の他の実施形態について説明する。
この先端圧縮装置５０は、図５に示すように、圧縮小ローラ５１とこれに対向して配置される対向板５２（対向部材）とで主要部が構成されている。
圧縮小ローラ５１は、記録シートの先端縁付近を所定幅で圧縮することができる円形断面のローラであり、記録シートの先端縁と直角方向の軸線回りに回転が可能に支持されている。そして、この支持軸５１ａは記録シートの先端縁に沿って移動が可能なホルダー５１ｂに支持され、このホルダー５１ｂが弾性部材５３を介して対向板５２側に押圧されている。また、圧縮小ローラ５１の支持軸５１ａは記録シートの表面に対して搬送方向の前方側で後方側よりも大きな圧縮力が作用するように軸線が傾斜して支持されている。
一方、圧縮小ローラ５１に対向して配置された対向板５２は、使用される最大サイズの記録シートの幅より長い板状の部材であり、画像形成装置本体の支持枠（図示しない）に対して位置が固定された状態で支持されている。そして、上面は記録シートＰの搬送方向と平行になっており、記録シートＰはこの対向板の表面を摺動する。圧縮小ローラ５１はこの対向板５２との間に記録シートＰの先端縁付近を挟み込み、圧縮しながら記録シートの幅方向に転動するものとなっている。

このような先端圧縮装置５０では、搬送される記録シートＰは先端縁が対向板５２上となる位置で停止される。そして、圧縮小ローラ５１が記録シートＰの先端縁及びその付近を対向板５２との間に挟み込み、図６に示すように先端縁に沿って記録シートＰの幅方向に移動する。これにより、転動する圧縮小ローラ５１と対向板５２との間で、記録シートの先端縁付近が圧縮され、厚さが小さくなる。また、記録シートＰの先端は、この記録シートを所定のサイズにカットしたときに切断面と表面との間が鋭利にとがった状態となっていても、圧縮小ローラ５１によって押しつぶされる。

なお、図７に示すように、圧縮小ローラは周面の半径を記録シートの搬送方向における上流側より下流側で拡大された形状とすることもできる。これにより、圧縮小ローラ５４の中心軸線つまり支持軸５４ａを搬送される記録シートＰの表面及び対向板５５の表面と平行に配置しても、先端縁を記録シートの後方側より強く圧縮し、効率よく先端縁付近を押しつぶして記録シートの先端縁の厚さを縮小することができる。また、この圧縮小ローラ５４の最も下流側の周面には、回転支持軸５４ａと平行な円筒曲面を設けることが望ましい。これによって記録シートＰの先端を確実に圧縮することが可能となる。

また、上記実施の形態では、圧縮小ローラ５１、５４と対向して配置される対向部材として、記録シートの幅以上の長さを有した板状の対向板５２、５５を採用しているが、圧縮小ローラ５１、５４と対向し、この圧縮小ローラ５１、５４とともに移動するローラや摺動部材を使用してもよい。

一方、圧縮小ローラ５１、５４及び対向部材の表面には記録シートを圧縮することができる硬度を有した弾性層を設けて、圧縮小ローラ５１、５４と対向部材５２、５５との間で押圧される領域が大きくなるように構成してもよい。

次に、上記側縁圧縮装置６０について、説明する。
この側縁圧縮装置６０は、図１に示すように、各給紙カセット２５、２６、２７、２８から供給される記録シートＰを主搬送路８に導くカセット用搬送路２５ａ、２６ａ、２７ａ、２８ａにそれぞれ配置されており、給紙カセット２５ａ、２６ａ、２７ａ、２８ａに収容されている記録シートのサイズに応じて配置されている。つまり、各給紙カセットに収容されている記録シートの側縁の位置に対応したものとなっている。
なお、本実施の形態では、給紙カセット２５、２６、２７、２８に対応する全てのカセット用搬送路２５ａ、２６ａ、２７ａ、２８ａに配置しているが、一部の給紙カセットに対応したカセット用搬送路、つまり厚さの大きい記録シートが収容される給紙カセットに対応するカセット用搬送路に限定して配置されるものであってもよい。

図８は側縁圧縮装置６０の概略側面図であり、図９は同じ側縁圧縮装置の概略正面図である。また、図１０は概略平面図である。
これらの図が示すように、側縁圧縮装置６０は、ローラ状部材である側縁圧縮ローラ６１と、この側縁圧縮ローラ６１と対向するように配置された対向ローラ６２とから構成されている。そして、図１０に示すように、これらのローラがカセット用搬送路２５ａ、２６ａ、２７ａ、２８ａを搬送される記録シートＰの両側縁と対応する位置にそれぞれ配置される。これらのローラはそれぞれホルダー６３，６４によって位置を固定して支持され、側縁圧縮ローラ６１は、周面が搬送される記録シートの移動方向と同じ方向に移動するように回転駆動される。対向ローラ６２は側縁圧縮ローラの回転に従動するものとなっている。したがって、搬送される記録シートＰの両側縁は側縁圧縮ローラ６１と対向ローラ６２との間に挟み込まれ、圧縮されて記録シートの側縁付近の厚さが縮小するようになっている。

側縁圧縮ローラ６１は、図９に示すように、記録シートＰの幅方向の中央側よりも側縁側に大きな圧縮力が作用するように回転中心軸線すなわち支持軸６１ａが傾斜するように支持されている。

このような側縁圧縮装置では、給紙カセット２５、２６、２７、２８のいずれかから一枚ずつ取り出された記録シートＰは主搬送路８に送り込まれる前に両側縁が側縁圧縮ローラ６１と対向ローラ６２との間に挟み込まれ、搬送されるとともに圧縮される。例えば厚さが１５０μｍ〜２５０μｍ程度の記録シートは側縁の厚さが８０μｍ程度となるように圧縮される。

なお、側縁圧縮ローラは、図１１に示すように記録シートＰの幅方向の側縁側の径よりも中央側の径を小さく構成することにより、支持軸６５ａを傾斜させないで支持することもできる。
また、対向部材は、本実施の形態で採用した対向ローラ６２の他、記録シートが摺動可能な板状部材等であってもよい。

一方、本実施の形態では、側縁圧縮装置６０を各カセット用搬送路２５ａ、２６ａ、２７ａ、２８ａに設けているが、手差し用搬送路２９ａに設けることもできる。このときには、手差し供給部２９に収容される記録シートのサイズが変更されると、これにともなって側縁圧縮装置の側縁圧縮ローラ及び対向ローラの位置を記録シートの幅方向に変更することができるように構成するのが望ましい。

次に上記画像形成装置の動作について説明する。
画像を形成する信号が入力されると画像形成部２では、スキャナ等によって読み取られた画像信号又はパーソナルコンピュータ等の他の装置から入力された画像信号に基づいて、露光装置１３から感光体ドラム１１上に像光が照射され、静電電位の差による潜像が形成される。現像装置１４と対向する位置では、この静電潜像にトナーが転移してトナー像が形成され、このトナー像が一次転写ローラ１５と対向する位置で中間転写体３に転写される。このようなトナー像の形成及び転写がイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色について行われ、それぞれの色のトナー像が中間転写体３上で重ね合わされる。

一方、シート供給部４では、操作者が入力した信号又は画像信号にともなって入力される画像情報に基づき、画像の媒体となる記録シートが選択される。記録媒体として給紙カセット２５、２６、２７、２８のいずれか、例えば最上部の給紙カセット２５に収容された記録シートが選択されると、該当する給紙カセット２５から一枚ずつ記録シートがピックアップローラ２５ｂによって引き出され、搬送ローラ２５ｃによってカセット用搬送路２５ａに送り込まれる。

カセット用搬送路２５ａ、２６ａ、２７ａ、２８ａには側縁圧縮装置６０ａ、６０ｂ、６０ｃ、６０ｄが配置されており、記録シートの搬送が検知されると側縁圧縮ローラ６１が回転駆動され、側縁圧縮ローラ６１と対向ローラ６２との間に記録シートの両側縁が挟み込まれる。これにより記録シートの両側縁付近が圧縮され、記録シートの厚さが８０μｍより大きいものであると、両側縁の厚さが８０μｍ程度にまで縮小される。８０μｍ以下の厚さの記録シートであれば、側縁圧縮ローラ６１と対向ローラ６２との対向領域では押圧されず、厚さがほとんど変化せずに通過する。その後、この記録シートは、主搬送路８を画像形成部２に向かって搬送される。

一方、手差し供給部２９からの給紙が選択された場合は、手差しトレイに載置された記録シートが一枚ずつ順次に引き込まれ、手差し用搬送路２９ａを通って主搬送路８へ送りこまれ、画像形成部２へと搬送される。

主搬送路８に送り込まれた記録シートは、先端探知装置（図示せず）により検知され、記録シートの先端が先端圧縮装置４０の配置位置に到達したときに搬送が停止される。そして、先端圧縮装置４０によって先端縁付近が圧縮され、先端縁の厚さが８０μｍ程度に縮小される。先端圧縮装置４０が設けられた位置を通過した記録シートは、中間転写体３と二次転写ローラ２４とが対向する位置に送り込まれる。

中間転写体３上で形成されたフルカラーのトナー像は、二次転写ローラ２４との対向部において、上記先端圧縮装置４０を通過して所定タイミングで送り込まれた記録シートの上に転写される。そして、定着装置６へ搬送され、定着ローラ３１と無端ベルト３２との圧接部を通過することによって加熱及び加圧され、定着画像となる。このとき厚さの大きい記録シートＰの先端縁は圧縮されて厚さが縮小されているので、定着ローラ３１と無端ベルト３２との間に先端縁が挟み込まれたときに、図１２に示すように、定着ローラ３１の弾性体層３１ｂに急激な変形を与えることがない。また、圧接部の出口側に配置された圧力付与部材３３ｂは弾性部材３３ａよりも大きな圧接力で定着ローラ３１に押圧されているが、記録シートＰの先端縁がこの部分に挟み込まれても、弾性体層３１ｂに変形の急変部を形成することがないので弾性体層３１ｂ及び最表面を被覆している離型層３１ｃに与える負荷は少なく、損傷を抑制することができる。
また、記録シートの両側縁も同様に厚さが８０μｍ程度となるように側縁圧縮装置６０によって圧縮されているので、繰り返し定着ローラ３１の同じ位置に側縁が押し付けられても弾性体層３１ｂ及び離型層３１ｃに損傷を与えることが抑制される。

その後、定着装置６の圧接部を通過してトナー像が定着された記録シートは排紙ローラ９によって搬送されて排紙トレイへ排出される。

なお、上記実施の形態では、定着装置として、弾性体層３１ｂを有する定着ローラ３１とこれに圧接される無端ベルト３２との間に記録シートＰを挟み込んで加熱及び加圧を行うものが使用されているが、他の形態の定着装置を用いる場合にも本願に係る発明を適用することもできる。例えば、定着部材として無端状ベルトが用いられ、この無端状ベルトが弾性体からなるパッドによって加圧ローラに押圧される定着装置を用いる場合に適用することができる。このような画像形成装置では、記録シートの先端縁及び側縁が圧縮され、厚さが縮小されていることにより、無端状ベルトが先端縁又は側縁が押圧される位置で大きな曲率で変形するのが緩和され、無端状ベルトの損傷を抑制することができる。
また、上記実施の形態では、先端圧縮装置４０及び側縁圧縮装置６０によって記録シートの先端縁又は側縁を約８０μｍの厚さにまで圧縮するものであったが、この厚さは、用いられる記録シートの種類、定着ローラの構成等に応じて適宜に変更することができるものである。そして、本願に係る発明は、以上に説明した実施の形態に限定されるものではなく、請求項に記載の範囲内で適宜に変更して実施することできるものである。

本願に係る発明の一実施形態である画像形成装置の概略構成図である。 図１に示す画像形成装置で用いることができる定着装置の概略断面図である。 図１に示す画像形成装置で用いることができる先端圧縮装置の概略側面図である。 図１に示す画像形成装置で用いることができる先端圧縮装置の他の例を示す概略側面図である。 図１に示す画像形成装置で用いることができる先端圧縮装置の他の例を示す概略側面図である。 図５に示す先端圧縮装置の概略平面図である。 図５に示す先端圧縮装置で用いられる圧縮小ローラに代えて採用することができる圧縮小ローラの他の例を示す概略構成図である。 図１に示す画像形成装置で用いることができる側縁圧縮装置の概略側面図である。 図８に示す側縁圧縮装置の概略正面図である。 図８に示す側縁圧縮装置の概略平面図である 図８に示す側縁圧縮装置に代えて用いることができる側縁圧縮装置の概略平面図である。 図１に示す画像形成装置において、定着装置に記録シートが送りこまれたときの状態を示す拡大断面図である。 本願発明が解決しようとする課題を説明する図であって、記録シートが定着装置に挟み込まれたときの状態を示す拡大断面図である。

符号の説明

１：画像形成装置、 ２：画像形成部、 ３：中間転写体、 ４：シート供給部、 ５：二次転写装置、 ６：定着装置、
７：排紙トレイ、 ８：主搬送路、 ９：排紙ローラ、
１１：感光体ドラム、 １２：帯電装置、 １３：露光装置、 １４：現像装置、 １５：一次転写ローラ、 １６：クリーニング装置、 １７：除電装置、
２１，２２，２３：中間転写体を張架するローラ、 ２４：二次転写ローラ、
２５，２６，２７，２８：給紙カセット、 ２５ａ、２６ａ、２７ａ、２８ａ：カセット用搬送路、 ２５ｂ、２６ｂ、２７ｂ、２８ｂ：ピックアップローラ、 ２５ｃ、２５ｃ、２５ｃ、２５ｃ：搬送ローラ、 ２９：手差し供給部、 ２９ａ：手差し用搬送路、
３１：定着ローラ、 ３１ａ：円筒状芯金、 ３１ｂ：弾性体層、 ３１ｃ：離型層、 ３２：エンドレスベルト、 ３３：加圧パッド、 ３３ａ：弾性部材、 ３３ｂ：圧力付与部材、 ３４：ベルト走行ガイド、
４０、５０：先端圧縮装置、 ４１、４３：圧縮ローラ、 ４１ａ、４３ａ：突出部、 ４１ｂ：支持軸、 ４２：対向ローラ、 ４２ａ：支持軸、 ４４：対向板、 ５１、５４：圧縮小ローラ、 ５１ａ、５４ａ：支持軸、 ５１ｂ：ホルダー、 ５２、５５：対向板、 ５３：弾性部材、
６０：側縁圧縮装置、 ６１、６５：側縁圧縮ローラ、 ６１ａ，６２ａ：支持軸、 ６２：対向ローラ、 ６３、６４：ホルダー

Claims (9)

1. 静電電位の差による潜像にトナーを付着させてトナー像を形成する像形成ユニットと、
   前記トナー像を、搬送される記録媒体に直接転写するか、又は中間転写体に一旦転写した後、搬送される記録媒体に転写する転写装置と、
   トナー像が転写された前記記録媒体を、互いに圧接される定着回転体と加圧部材との間に送り込み、加熱及び加圧して前記トナー像を前記記録媒体上に定着する定着装置と、
   前記記録媒体の搬送方向における前記定着装置よりも上流側に設けられ、前記記録媒体の先端縁を押圧し、厚さを縮小する先端圧縮装置とを有することを特徴とする画像形成装置。
2. 前記先端圧縮装置は、
   搬送される前記記録媒体の先端縁と平行な支持軸回りに回転が可能に設けられ、周方向の一部の範囲で前記支持軸の回転中心からの距離が大きくなった突出部を、該支持軸の軸線方向に前記記録媒体の全幅以上の範囲に有する回転圧縮部材と、
   前記回転圧縮部材と対向するように配置された対向部材とを有し、
   前記回転圧縮部材は、前記突出部と前記対向部材との間に前記記録媒体の先端縁を挟み込み、回転して該先端縁を圧縮するものであることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記回転圧縮部材は、前記突出部と前記対向部材との間に挟み込んだ先端縁が通過した後、非突出部が前記対向部材と対向する位置で停止するように制御されるものであることを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
4. 前記先端圧縮装置は、
   前記記録媒体の先端縁に沿って、該先端縁と直角方向の軸線回りに回転しながら移動する圧縮小ローラと、
   前記圧縮小ローラと対向し、該圧縮小ローラとの間に前記記録媒体の先端縁を挟み込んで圧縮する対向部材とを有することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
5. 前記圧縮小ローラは、前記記録媒体の搬送方向における前方側で後方側より大きな圧縮力が該記録媒体に作用するように設定されていることを特徴とする請求項４に記載の画像形成装置。
6. 前記圧縮小ローラは、前記記録媒体が所定の位置で一旦停止した後に駆動され、
   前記先端縁に沿って移動するものであることを特徴とする請求項４又は請求項５に記載の画像形成装置。
7. 静電電位の差による潜像にトナーを付着させてトナー像を形成する像形成ユニットと、
   前記トナー像を、搬送される記録媒体に直接転写するか、又は中間転写体に一旦転写した後、搬送される記録媒体に転写する転写装置と、
   トナー像が転写された前記記録媒体を、互いに圧接される定着回転体と加圧部材との間に送り込み、加熱及び加圧して前記トナー像を前記記録媒体上に定着する定着装置と、
   前記記録媒体の搬送方向における前記定着装置よりも上流側に設けられ、搬送される前記記録媒体の側縁を押圧し、厚さを縮小する側縁圧縮装置とを有することを特徴とする画像形成装置。
8. 前記側縁圧縮装置は、
   搬送される前記記録媒体の側縁に接触して回転する側縁圧縮ローラと、
   前記側縁圧縮ローラと対向し、該側縁圧縮ローラとの間に前記記録媒体の側縁を挟み込んで圧縮する対向部材とを有することを特徴とする請求項７に記載の画像形成装置。
9. 前記側縁圧縮ローラは、前記記録媒体の側縁側で幅方向における中央側より大きな圧縮力が該記録媒体に作用するように設定されていることを特徴とする請求項８に記載の画像形成装置。

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