JP2009025690A - 定着装置およびこれを備えた画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】定着ローラと加圧ローラを備える定着装置において、用紙を確実に安定搬送して皺や画像ノイズの発生を防止すると共に加圧ローラの短命化を抑制すること。
【解決手段】定着前ガイド５３を、その先端が加圧ローラ５１の外周面に対して当接する当接位置と、離間する離間位置の間を移動自在に保持し、用紙Ｓの先端が定着ニップ５２１に突入するタイミングに合わせて、離間位置にある定着前ガイド５３を当接位置に移動して、用紙Ｓの先端をニップ入口５２２に案内する。その後、用紙Ｓの先端が定着ニップ５２１を通過すると、定着前ガイド５３を離間位置に戻す。
【選択図】図２

Description

本発明は、記録シート上の未定着画像を定着させる定着装置およびこれを備えた画像形成装置に関する。

複写機等の画像形成装置に備えられる定着装置は、熱定着ローラに加圧ローラを圧接させて定着ニップを確保し、この定着ニップに記録シートを通すことにより記録シート上に形成されたトナーなどの未定着画像を熱定着する。
このような定着装置には、搬送される記録シートの先端を定着ニップの入口に案内するため、定着ニップよりもシート搬送方向上流に定着前ガイドが設けられている。例えば、定着前ガイドを加圧ローラから常時離間させたもの（特許文献１）や、常時接触させたもの（特許文献２）がある。
特開平７−２９５４１７号公報 特開平５−１６５３５６号公報

定着前ガイドを加圧ローラに接触させる構成をとれば、離間させる構成と比べて、定着前ガイドの先端を定着ニップの入口により近づけることができるので、搬送される記録シートの先端を定着ニップの入口に確実に案内でき、記録シートの皺や折れ等の発生を抑制し易くなる。
しかしながら、定着前ガイドを加圧ローラに常時接触させると、加圧ローラ表面が時間経過と共に磨耗して、定着装置を短命化させるという問題がある。このような問題は、定着前ガイドを定着ローラに接触させる構成について同様に発生する。

本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、定着ニップに記録シートを安定して案内できると共に短命化をも抑制することのできる定着装置およびこれを備えた画像形成装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明に係る定着装置は、熱定着体に加圧体を圧接させて定着ニップを確保し、上記定着ニップに記録シートを通して、未定着画像を上記記録シートに熱定着する定着装置であって、上記定着ニップよりもシート搬送方向上流に配された定着前ガイドと、上記定着前ガイドを、その先端が上記熱定着体もしくは上記加圧体の外周面に当接して上記定着ニップへ上記記録シートの先端を案内する当接位置と記録シートの搬送路を遮らないように上記外周面から離間する離間位置との間を移動自在に保持する保持手段と、記録シートの先端が上記定着ニップに突入する際に、上記定着前ガイドを上記離間位置から上記当接位置に切替る切替手段と、を備えることを特徴とする。

本発明に係る画像形成装置は、上記定着装置を備えることを特徴とする。

本発明に係る定着装置は、上記切替手段が、記録シート先端が定着ニップ入口に突入する際に、上記定着前ガイドを上記離間位置から上記当接位置に切替えるので、記録シートの先端が定着ニップ入口に突入する際に、記録シート先端を安定な状態で定着ニップに突入させることができる。そして、記録シートの先端が定着ニップ入口に突入する際を除く場合には、定着前ガイド先端が熱定着体あるいは加圧体の外周面から離間しているので、定着前ガイドが常時、熱定着体あるいは加圧体の外周面に当接されている場合と比べて、定着前ガイドと熱定着体あるいは加圧体との接触時間を短縮でき、熱定着体あるいは加圧体の磨耗の発生を抑制できる。

したがって、本発明に係る定着装置は、定着ニップに記録シートを安定して案内できると共に短命化をも抑制することができる。
また、本発明に係る定着装置は、機内温度、機内湿度、使用される記録シートの種類およびシート面に対する未定着画像の占める割合を示す印字率のうち少なくとも１つに基づいて、前記切替手段による切替動作の許否を判断する判断手段を備え、前記判断手段により切替動作を許可しないことが判断された場合、前記切替手段の切替動作を禁止することを特徴とする。

このような構成を採用することにより、判断手段が切替動作を許可しないと判断した場合には、切替手段の切替動作が禁止されるので、記録シートの先端が定着ニップに突入する際に常に定着前ガイドを離間位置から当接位置に切替える場合と比べ、定着前ガイドと熱定着体あるいは加圧体との当接時間をさらに短縮でき、熱定着体あるいは加圧体の磨耗をさらに抑制できる。

ここで、前記判断手段は、機内温度、機内湿度、印字率が所定値以下の場合には切替を許可せず、所定値よりも大きい場合には許可し、厚みが所定値よりも薄い記録シートが搬送される場合には切替を許可せず、所定値以上の厚みの記録シートが搬送される場合には許可するとしても良い。
このようにすれば、例えば高温高湿環境下のために記録シートの腰の強さが弱くなり、定着ニップに向かうシート先端の姿勢が変わり易くなるような場合には切替が行われ、高温高湿以外の環境下であり腰がある程度強い状態を維持している場合には姿勢がある程度安定しているとして切替が行われなくなるので、切替の許否をより適正に判断できるようになる。

また、定着ニップにおいて記録シートが略鉛直上向きに搬送される構成であることを特徴とする。
このようにすれば、上向き搬送される記録シートの先端が定着ニップに入る直前で自重により撓んで姿勢が不安定になるといったことを抑制して、上向き搬送の構成であっても搬送性を向上できるようになる。

以下、本発明に係る定着装置を、タンデム型カラーデジタルプリンタ（以下、単に「プリンタ」という。）を例にして適宜、図面を用いて説明する。
＜プリンタの構成＞
図１は、本実施の形態に係るプリンタ１の構成を示す概略断面図である。
図１に示すように、プリンタ１は、画像プロセス部３、給送部４、定着部５および制御部６を備えており、ＬＡＮ等のネットワークに接続されて、外部の端末装置（図示せず）からの印刷（プリント）ジョブの実行指示を受け付けると、その指示に基づいてイエロー、マゼンタ、シアン、およびブラック色からなるカラーの画像形成を実行する。以下、イエロー、マゼンタ、シアンおよびブラックの各再現色をＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋと表し、各再現色に関連する番号にこのＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋを添字として付加する。

画像プロセス部３は、Ｙ〜Ｋ色のそれぞれに対応する作像部３Ｙ、３Ｍ、３Ｃ、３Ｋ、光学部１０、中間転写ベルト１１、ホッパ２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０Ｋなどを備えている。
作像部３Ｙは、感光体ドラム３１、その周囲に配設された帯電器３２、現像器３３、一次転写ローラ３４、感光体ドラム３１を清掃するためのクリーナ３５などを備えており、感光体ドラム３１上にＹ色のトナー像を作像する。他の作像部３Ｍ〜３Ｋについても、作像部３Ｙと同様の構成になっており、同図では、符号を省略している。

ホッパ２０Ｙ〜２０Ｋは、Ｙ〜Ｋ色の補充用のトナーを収容し、必要に応じて作像部３Ｙ〜３Ｋの現像器３３にトナーを供給する。
光学部１０は、レーザダイオードなどの発光素子を備え、作像部３Ｙ〜３Ｋの感光体ドラム３１を露光するためのレーザ光Ｌを出射する。
中間転写ベルト１１は、無端状のベルトであり、駆動ローラ１２と従動ローラ１３とに張架されて矢印Ａ方向に循環駆動される。

給送部４は、記録シートとしての用紙Ｓを収容する給紙カセット４１と、給紙カセット４１内の用紙Ｓを搬送路４３上に１枚ずつ繰り出す繰り出しローラ４２と、繰り出された用紙Ｓを二次転写位置４６に送り出すタイミングをとるためのタイミングローラ対４４と、二次転写ローラ４５などを備えている。給紙カセット４１は、厚みの異なる普通紙や厚紙などをセットすることができる。

搬送路４３周辺には、機内の温度、湿度を計測する温湿度センサ８２と、定着部５の定着ニップへ向かう用紙Ｓの搬送方向先端（用紙先端）を検出する第１用紙先端検出センサ８３と、定着ニップから脱出した後の用紙先端を検出する第２用紙先端検出センサ８５とが配されている。
制御部６は、外部の端末装置からの画像信号をＹ〜Ｋ色用のデジタル信号に変換し、光学部１０の発光素子を駆動させるための駆動信号を生成する。

光学部１０は、制御部６からの駆動信号によりＹ〜Ｋ色の画像形成のためのレーザ光Ｌを発し、作像部３Ｙ〜３Ｋの感光体ドラム３１を露光走査する。この露光走査によって、作像部３Ｙ〜３Ｋ毎に、帯電器３２により一様に帯電された感光体ドラム３１上に静電潜像が形成される。各静電潜像は現像器３３によりトナーで顕像化され、各感光体ドラム３１上にＹ〜Ｋ色のトナー像が形成される。

各色のトナー像は、一次転写ローラ３４に作用する静電力により中間転写ベルト１１上に順次転写される。この際、各色の作像動作は、そのトナー像が中間転写ベルト１１上の同じ位置に重ね合わせて一次転写されるようにタイミングをずらして実行される。中間転写ベルト１１上に重ね合わされた各色トナー像は、中間転写ベルト１１の回転により二次転写位置４６に移動する。

一方、中間転写ベルト１１の移動タイミングに合わせて、給送部４からはタイミングローラ対４４を介して用紙Ｓが給送されて来ており、その用紙Ｓは回転する中間転写ベルト１１と二次転写ローラ４５との間に挟まれて搬送され、二次転写ローラ４５に作用する静電力により中間転写ベルト１１上のトナー像が一括して用紙Ｓ上に二次転写される。
二次転写位置４６を通過した用紙Ｓは定着部５に搬送され、用紙Ｓ上のトナー像（未定着画像）が定着部５において加熱、加圧により用紙Ｓに定着された後、排出ローラ対７１を介して排出トレイ７２上に排出される。
＜定着部５の構成＞
図２は、定着部５の断面図であり、同図（ａ）は、用紙先端が定着ニップ５２１に到達する前の状態を、同図（ｂ）は、用紙先端が定着ニップ５２１を通過した後の状態を示している。

同図に示すように、ローラ定着方式の定着部５は、加圧ローラ５１、定着ローラ５２、定着前ガイド５３、切替駆動部５４などを備える。
加圧ローラ５１と定着ローラ５２とは、各々長尺状であって、互いに軸を平行させて配置され、かつ互いに圧接し合う状態で、それぞれの両端部が本体フレーム１００に保持されている。加圧ローラ５１と定着ローラ５２との圧接により定着ニップ５２１が確保され、その定着ニップ５２１に用紙Ｓが通されることによって挟圧搬送され、定着される。

加圧ローラ５１と定着ローラ５２との圧接には、公知の圧接手段を用いる。
加圧ローラ５１、定着ローラ５２は、各々金属（Ａｌ、Ｆｅ等）製の芯金上に、トナーとの離型性を確保するため、離型層を有する。当該離型層は、例えば、ポリテトラフルオロエチレンパーフルオロアルキルビニルエーテル（ＰＦＡ）、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）等を主成分とする塗膜層やチューブ層で構成される。

加圧ローラ５１もしくは定着ローラ５２の少なくとも一方において、芯金と離型層との間に定着ニップ５２１を確保するために耐熱弾性体層（シリコンゴム、フッ素ゴム、又はこれらの発泡剤等）を設けても良い。
加圧ローラ５１の一端には不図示のギアが設けられており、不図示の駆動モータからの回転駆動力がそのギアに伝達され、加圧ローラ５１はＤ方向に回転駆動される。

定着ローラ５２は、その両端部で本体フレーム１００に回転自在に保持されている。
定着ローラ５２は、加圧ローラ５１との圧接により、加圧ローラ５１の回転駆動力を受けてＦ方向に従動回転する。
定着ローラ５２の内部にはヒータ５２ａが配されており、ヒータ５２ａから熱が発せられると、その熱が定着ローラ５２に蓄熱され、定着ニップ５２１の温度が定着に必要な温度まで昇温される。

ヒータ５２ａには、例えば、ハロゲンランプが用いられる。
定着前ガイド５３は、定着ニップ５２１よりもシート搬送路４３上流の位置に配されている。定着前ガイド５３は板状であって、用紙Ｓを定着ニップ５２１に案内する役割を担っている。
定着前ガイド５３には、例えば、可撓性を有する耐熱性材料（ＳＵＳ等の薄肉金属やポリイミド（ＰＩ）等の耐熱性樹脂材）を用いる。

切替駆動部５４は、定着前ガイド５３を保持し、定着前ガイド５３の先端５３１が加圧ローラ５１の外周面に対して当接される当接位置（図２（ａ））と、離間する離間位置（図２（ｂ））とを切替える。当該当接位置とは、用紙Ｓの先端を定着ニップ５２１の入口（ニップ入口）５２２に確実に案内できるようにできるだけニップ入口５２２に近づけられた位置であり、当該離間位置とは、用紙Ｓの搬送路を遮らないように加圧ローラ５１の外周面から離間した位置である。なお、定着前ガイド５３の先端５３１の、加圧ローラ５１との接触位置が、よりニップ入口５２２に近い方が用紙先端をより安定してニップ入口５２２に搬送できると考えられるので、定着前ガイド５３としては、その先端部分がより薄いものを用いることが好ましい。

定着前ガイド５３のうち加圧ローラ５１と当接予定の部分の表面に摩擦係数を低減するための処理が施されていても良い。例えば、定着前ガイド５３の表面にＰＴＦＥ、ＰＦＡあるいはこれらを含む材料を主成分とする被膜を形成し、あるいはそれらを主成分とするシートを予め用意してそのシートを貼り付ける。
図３は、切替駆動部５４の構成を示す概略斜視図である。

図３に示すように、切替駆動部５４は、定着前ガイド５３を保持するガイド保持体５５、ガイド保持体５５を支持するカム５６等を備えている。定着前ガイド５３は、その搬送路上流側がガイド保持体５５に保持されている。
ガイド保持体５５は、その脚部５５ａ、５５ｂで本体フレーム１００に固定された対を成すガイドレール１０１にＧ方向に進退自在に保持されている。ガイド保持体５５の直下位置には、例えば３つのカム５６ａ、５６ｂ、５６ｃが配置される。これらカム５６ａ、５６ｂ、５６ｃは同じ姿勢で同一の軸５６ｄに繋がっており、その軸５６ｄがカム駆動モータ５８に接続される。カム駆動モータ５８には、例えば、ウォームギアドモータが用いられる。

軸５６ｄには、カム５６ｃとカム駆動モータ５８との間の位置に遮光円板５９が固定されており、遮光円板５９を介して２つのフォトセンサ８４ａ、８４ｂが互いに対向するようにＺ軸方向に並設される。フォトセンサ８４ａ、８４ｂには、発光部と受光部とを有する透過型光学センサが用いられている。
遮光円板５９には径方向に伸びたスリットが１つ設けられており、各フォトセンサ８４ａ、８４ｂは、その発光部から発せられた光が遮光円板５９のスリットを通過して受光部に達すると、制御部６（図１参照。）にスリットを検出した旨の検出信号を送る。なお、図３では、フォトセンサ８４ａにより、遮光円板５９のスリットが検出されている状態を示している。

このような構成により、カム駆動モータ５８が駆動され、３つのカム５６ａ、５６ｂ、５６ｃが回転すると、ガイド保持体５５がＧ方向に進退し、この進退運動により定着前ガイド５３を当接位置と離間位置に切替ることができる。
本実施の形態では、定着前ガイド５３が当接位置にあるときに、遮光円板５９のスリットがフォトセンサ８４ａにより検出され、離間位置にあるときには、フォトセンサ８４ｂにより検出されるようになっている。

制御部６は、フォトセンサ８４ａ、８４ｂからの検出信号により、定着前ガイド５３が当接位置に位置しているか、離間位置に位置しているかを知ることができる。
図２に戻り、定着ニップ５２１よりも搬送路４３上流には、第１用紙先端検出センサ８３（以下、単にセンサ８３と略する。）が、搬送路４３下流には２用紙先端検出センサ８５（以下、単にセンサ８５と略する。）が配されている。センサ８３、８５双方は、例えば発光部と受光部とを備えた反射型の光学センサであり、その発光部から発せられた光が用紙Ｓの先端で反射してセンサ８３、８５の受光部に達すると、制御部６（図１参照。）に用紙Ｓの先端を検出した旨の検出信号を送る。制御部６は、センサ８３からの検出信号を受信することにより用紙先端が定着ニップ５２１に突入する直前であることを知り、センサ８５からの検出信号を受信することで用紙先端が定着ニップ５２１から脱出したことを知ることができる。この検出信号を受けて制御部６が、定着前ガイド５３の当接位置と離間位置とを切替える。
＜定着前ガイド５３の動作タイミング＞
図４は、用紙先端が定着ニップ５２１に突入・脱出するタイミングと、センサ８３、８５の各々が、用紙先端を定着ニップ５２１突入前および脱出後に検出するタイミングと、定着前ガイド５３が当接位置と離間位置に切替えられるタイミングとを併記したタイミングチャートである。

同図に示すように、タイミングＴ０からＴ１までの間では、用紙先端は、定着ニップ５２１の突入前であり、センサ８３により検出されておらず、二次転写位置４６とセンサ８３の検出位置の間に位置していることになる。
用紙先端がセンサ８３の検出位置に到達して、センサ８３により検出されると（タイミングＴ１）、定着前ガイド５３が当接位置に切替られる（図４の実線）。この切替は、用紙先端が定着前ガイド５３により案内される位置に到着するまでに完了するように実行される。なお、後述のように所定の条件によっては、この切替えを実行せず、離間位置のままの場合がある。この場合は、図４の破線で示す状態になる。

用紙Ｓの搬送が進み、当接位置にある定着前ガイド５３まで到達すると、用紙先端が定着前ガイド５３に沿ってニップ入口５２２まで案内される（タイミングＴ１〜Ｔ２）。
用紙先端が定着ニップ５２１に突入し（タイミングＴ２）、定着ニップ５２１内を搬送され、定着ニップ５２１を脱出して（タイミングＴ３）、センサ８５により検出されると（タイミングＴ４）、定着前ガイド５３が離間位置に切替られる。用紙先端が定着ニップ５２１を脱出した以降は、定着前ガイド５３による用紙先端の案内という役割が終了している。そこで、定着前ガイド５３を加圧ローラ５１から離間させることによって、定着前ガイド５３が加圧ローラ５１の外周面に接触している時間をできるだけ少なくして、加圧ローラ５１の磨耗を抑制するものである。

なお、定着前ガイド５３を離間位置に戻すタイミングはこれに限定されない。例えば、用紙Ｓのシート搬送方向後端が定着ニップ５２１を脱出した後に定着前ガイド５３を離間位置に戻してもよい。また、用紙先端が定着ニップ５２１内を搬送中に離間位置に戻すこともできる。この場合、センサ８３の検出信号を受信した時からの経過時間を内部タイマー（不図示）で計測し、定着ニップ５２１内に入るまでに要すると推定される時間に達すると定着前ガイド５３を離間位置に戻すとすれば、実現できる。
＜制御部６の構成＞
図５は、制御部６の構成を示すブロック図である。

同図に示すように、制御部６は、主な構成要素としてＣＰＵ６０、通信インターフェイス（Ｉ／Ｆ）部６１、ＲＯＭ６２、ＲＡＭ６３、用紙情報記憶部６４を備える。
Ｉ／Ｆ部６１は、ＬＡＮカードなどのネットワークに接続するためのインターフェイスである。
ＲＡＭ６３は、ＣＰＵ６０のプログラム実行中のワークエリアとして用いられる。

用紙情報記憶部６４は、給紙カセット４１に収容されている用紙Ｓの種類、例えば普通紙や厚紙などを示す用紙情報を記憶している。用紙情報は、例えば、プリンタ１に備えられた操作パネル８１を通じて、ユーザにより登録される。
ＣＰＵ６０は、ＲＯＭ６２から必要なプログラムを読み出して、画像プロセス部３、定着部５等の動作を、タイミングを取りながら統一的に制御して円滑なプリント動作を実行させる。また、ＣＰＵ６０は、収容されている用紙Ｓの用紙情報を用紙情報記憶部６４に格納し、取り出す。用紙情報は、搬送される用紙Ｓの厚みを指標する値として用いられる。さらに、ＣＰＵ６０は温湿度センサ８２により、プリンタ１機内の温度、湿度を検出する。

また、ＣＰＵ６０は、用紙情報、機内温度、機内湿度に基づいて、定着前ガイド５３を離間位置から当接位置へ切替えることの許否を判断し、（ａ）許可すると判断した場合には当接位置への切替を行い、（ｂ）許可しないと判断した場合には切替駆動部５４の切替動作を禁止し、当接位置への切替を行わない定着前ガイド切替処理を実行する。
＜定着前ガイド切替処理の内容＞
図６は、定着前ガイド切替処理の内容を示すフローチャートである。

同図に示すフローチャートは、プリンタ１がプリントジョブを受付後に不図示のメインルーチンにコールされて開始される。
同図に示すように、定着前ガイド切替処理は、まず、現在の定着前ガイド５３の位置が離間位置か否かを判断する（ステップＳ１）。具体的には、フォトセンサ８４ｂからの検出信号を受信している場合には、離間位置であると判断し、受信していない場合には、離間位置でないと判断する。

離間位置であると判断すると（ステップＳ１で「ＹＥＳ」）、そのままステップＳ５に移る。一方、離間位置でないと判断すると（ステップＳ１で「ＮＯ」）、カム駆動モータ５８を正転（ＣＷ）させ（ステップＳ２）、離間位置であることを検出するまで駆動モータ５８を正転させ続ける（ステップＳ３）。そして、離間位置であることを検出すると（ステップＳ３で「ＹＥＳ」）、カム駆動モータ５８を停止（ＳＴＯＰ）させ（ステップＳ４）、ステップＳ５に移る。

ステップＳ５では、受け付けたプリントジョブの残り枚数が０枚か否かを判断する。ここで、残り枚数が０枚と判断すると（ステップＳ５で「ＹＥＳ」）、そのまま図示しないメインルーチンにリターンする。
残り枚数が０枚でないと判断すると（ステップＳ５で「ＮＯ」）、搬送される用紙Ｓが厚紙か否かを判断する（ステップＳ６）。用紙Ｓが厚紙であると判断すると（ステップＳ６で「ＹＥＳ」）、ステップＳ１３に移る。用紙Ｓが厚紙でないと判断すると（ステップＳ６で「ＮＯ」）、ステップＳ７に移る。

ステップＳ７では、プリンタ１機内の温度が２８［℃］以下であるか否かを判断する。ここで、機内温度が２８［℃］以下であると判断すると（ステップＳ７で「ＹＥＳ」）、ステップＳ１３に移る。機内温度が２８［℃］以下でない、すなわち２８［℃］よりも高いと判断すると（ステップＳ７で「ＮＯ」）、ステップＳ８に移る。
ステップＳ８では、機内湿度が６０％以下であるか否かを判断する。ここで、機内湿度が６０％以下であると判断すると（ステップＳ８で「ＹＥＳ」）、ステップＳ１３に移る。機内湿度が６０％以下でない、すなわち６０％よりも高いと判断すると（ステップＳ８で「ＮＯ」）、定着ニップ５２１突入前の用紙先端を検出するまで待機し（ステップＳ９で「ＮＯ」）、用紙先端を検出すると（ステップＳ９で「ＹＥＳ」）、駆動モータ５８を正転させ（ステップＳ１０）、定着前ガイド５３が当接位置まで移動したことを検出するまで駆動モータ５８を正転させ続ける（ステップＳ１１）。そして、定着前ガイド５３が当接位置まで移動したことを検出すると（ステップＳ１１で「ＹＥＳ」）、駆動モータ５８を停止させる（ステップＳ１２）。これにより、用紙Ｓは、当接位置に切替えられた後の定着前ガイド５３により定着ニップ５２１まで案内される。

一方、厚紙である、機内温度が２８［℃］以下、機内湿度が６０％以下のいずれかの場合には（ステップＳ６で「ＹＥＳ」、Ｓ７で「ＹＥＳ」、Ｓ８で「ＹＥＳ」）、ステップＳ９〜Ｓ１２への移行が回避されるように処理され、ＣＰＵ６０が切替駆動部５４の進出動作を禁止し、定着前ガイド５３が当接位置に切替られず、離間位置のままで、用紙Ｓが定着ニップ５２１に案内される。

このように用紙厚等を切替条件として、定着前ガイド５３の切替の許否を判断しているのは、次の理由による。すなわち、一般的に薄い用紙は腰の弱いことが多く、また、高温高湿環境下では用紙の腰が弱くなる。二次転写位置４６から定着ニップ５２１までの間では、定着前ガイド５３を除くと、用紙先端を支持するものが存在しないので、腰が弱い用紙は、案内（ガイド）されないとすると、その先端が自重で撓み、搬送中に搬送路４３から逸れ易くなって、定着ニップ５２１に突入するときの姿勢が変わり易くなる。この姿勢の変わり易さは用紙が、略鉛直上向きに搬送されるときに顕著に現れる。

姿勢が変わり、例えば用紙先端が定着ニップ５２１への突入の直前に搬送路４３から逸れて加圧ローラ５１や定着ローラ５２の周面に当たってから突入すると、先端が折れたり用紙Ｓが斜行したり不安定な状態になって皺や画像ノイズが発生することが多くなる。
そこで、本実施の形態では、用紙Ｓが厚紙でなく（普通紙であり）、かつ機内温度が２８［℃］、機内湿度が６０％よりも高い場合（切替条件を満たした場合）に、定着前ガイド５３の位置を当接位置に切替ることにより、腰が弱いために不安定な状態で搬送されてくる用紙Ｓをより安定的にニップ入口５２２に案内することで、用紙Ｓの皺や画像ノイズの発生を確実に防止する。特に、用紙Ｓが略鉛直上向きに搬送されるときには、その防止効果が高い。

一方、用紙Ｓが普通紙、機内温度が２８［℃］以下または機内湿度が６０％以下の場合（切替条件を満たさない場合）には、定着ニップ５２１突入時の姿勢がある程度安定しており、皺や折れなどの発生する蓋然性が低いとして、あえて定着前ガイド５３を離間位置のままにして、定着前ガイド５３の当接による加圧ローラ５１表面の磨耗を少しでも防止しようとするものである。なお、切替条件としての機内温度、湿度の閾値が上記の値に限られないことはいうまでもない。温湿度による用紙姿勢への影響の程度を考慮して適正値を実験等から予め求めることができる。また、厚紙と普通紙についても同様に、どの程度の厚み（薄さ）のシートが用いられた場合に、切替が必要になるのかを予め実験等から求めておいて、切替が必要な厚みに相当する厚み（所定値）よりも薄い用紙Ｓが搬送される場合に切替を行い、所定値以上の厚みの用紙Ｓが搬送される場合に切替えを行わないとすることができる。

ステップＳ１３では、定着ニップ５２１から脱出した用紙先端を検出するまで待機し、用紙先端を検出すると（ステップＳ１３で「ＹＥＳ」）、ステップＳ１に戻って、定着前ガイド５３が離間位置であるか否かを判断する。離間位置でないと判断すると（ステップＳ１で「ＮＯ」）、ステップＳ２〜Ｓ４の処理を実行した後に、ステップＳ５に移る。離間位置と判断すると（ステップＳ１で「ＹＥＳ」）、そのままステップＳ５に移る。

このように処理することで、必要なときにだけ定着前ガイド５３を加圧ローラ５１に当接させることができ、定着前ガイド５３の当接による加圧ローラ５１の磨耗を抑制して長寿命化を図りつつ、用紙先端を定着ニップ５２１により安定した状態で案内できる。
＜変形例＞
（１）上記実施の形態では、定着前ガイド切替処理において、切替の許否を用紙厚、機内温度、機内湿度に応じて判断するとしたが、この判断をせずに、用紙Ｓの先端が突入するタイミングに合わせて定着前ガイド５３を当接位置に切替えるとしてもよい。このようにすることにより、設置環境等に関わりなく用紙Ｓの搬送性を維持しつつ、切替許否判断を行わない分、処理の簡素化と共にＣＰＵの負担軽減を図れる。また、上記３つのいずれかだけで判断するとしても良い。

さらに、定着前ガイド５３の切替許否を、用紙種類として、用紙Ｓが厚紙か普通紙かで判断するとしたが、これらに限られない。
例えば、搬送される用紙Ｓが普通紙か封筒かを判断するとしてもよい。封筒は、２枚のシートが重なって形成され、したがって１枚のシートよりも腰が強いとされるので、封筒の場合に切替を行わず、普通紙の場合に切替を行うとすることもできる。

また、１枚の記録シート毎に、そのシート面の面積に対する未定着画像（トナー）の面積の割合（１枚のシートに対する画像部分の面積比：印字率）の大きさに応じて切替を行うようにしても良い。具体的には、高印字率、例えば用紙の略全面に画像が形成される（いわゆるベタ画像）のような場合には、用紙上のトナーの総量が大変多く、用紙先端がニップ入口５２２に近づく際に、そのトナー量の重みに用紙の腰が負けて用紙先端が撓み、用紙先端の姿勢が不安定になることがある。そこで、印字率が所定値（閾値）よりも大きければ切替を行い、所定値以下であれば切替を行わないことで、搬送性の向上を図るものである。切替許否を判断するための印字率の閾値は、上記機内温湿度などの場合と同様に、適正値を実験等から予め求めることができる。

（２）上記実施の形態では、熱定着体としての定着ローラと加圧体としての加圧ローラとを圧接させるローラ定着方式の定着装置を例にして説明したが、これに限定されない。例えば、熱定着体として定着ベルトを用い、回転する定着ベルトと加圧ローラとを互いに圧接させて定着ニップを確保するベルトニップ方式の定着装置であっても良い。また、加圧体として加圧ベルトを用いる構成としても良い。

（３）上記実施の形態では、切替駆動部５４を、カム機構を利用したものとしたが、これに限られない。定着前ガイド５３を、当接位置と離間位置の間を移動自在に保持できる構成であれば良く、例えば直動アクチュエータを用いて定着前ガイド５３を進退させる機構を用いることもできる。
（４）上記実施の形態では、定着前ガイド５３が加圧ローラ５１に当接する構成例を説明したが、これに限らず、例えば定着ローラ５２に当接する構成にも適用できる。

（５）上記実施の形態では、本発明の定着装置をタンデム型カラーデジタルプリンタに適用した場合の例を説明したが、これに限られない。カラーやモノクロの画像形成に関わらず、例えば複写機、ＦＡＸ、ＭＦＰ（Multiple Function Peripheral）等の定着装置に適用できる。また、記録シートが鉛直上向きに定着ニップを通過する構成に限られず、例えば水平に通過する構成の定着装置にも適用できる。

（６）上記実施の形態では、定着前ガイド切替処理を制御部６が行う構成であったが、これに限定されない。例えば、定着部５を制御する定着制御部を別途、設けて、この定着制御部が定着前ガイド切替処理を行う構成であっても良い。
また、上記実施の形態及び上記変形例をそれぞれ組み合わせるとしても良い。
本発明は、定着装置に限られず、定着前ガイドの位置を切替える方法であるとしてもよい。さらに、その方法をコンピュータが実行するプログラムであるとしてもよい。また、本発明に係るプログラムは、例えば磁気テープ、フレキシブルディスク等の磁気ディスク、ＤＶＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＡＭ、ＣＤ−ＲＯＭ、ＣＤ−Ｒ、ＭＯ、ＰＤなどの光記録媒体、フラッシュメモリ系記録媒体等、コンピュータ読み取り可能な各種記録媒体に記録することが可能であり、当該記録媒体の形態で生産、譲渡等がなされる場合もあるし、プログラムの形態でインターネットを含む有線、無線の各種ネットワーク、放送、電気通信回線、衛星通信等を介して伝送、供給される場合もある。

本発明は、ベルトニップ方式や、ローラ定着方式の定着装置などに広く適用することができる。

本実施の形態に係るプリンタの構成を示す概略断面図である。 本実施の形態に係る定着部の断面図であり、（ａ）は、用紙Ｓの先端が定着ニップに到達する前の状態を、（ｂ）は、用紙Ｓの先端が定着ニップを通過した後の状態を示す図である。 本実施の形態に係る切替駆動部の構成を示す概略斜視図である。 用紙が定着ニップに突入・脱出するタイミングと、各用紙先端検出センサが定着ニップ突入前・脱出後の用紙Ｓの先端を検出するタイミングと、定着前ガイドが加圧ローラと当接・離間するタイミングとを併記したタイミングチャートである。 本実施の形態に係る制御部の構成を示すブロック図である。 本実施の形態に係る定着前ガイド切替処理の内容を示すフローチャートである。

符号の説明

３・・・・・・・・・・・・・・・画像プロセス部
４・・・・・・・・・・・・・・・給送部
５・・・・・・・・・・・・・・・定着部（定着装置）
６・・・・・・・・・・・・・・・制御部
４３・・・・・・・・・・・・・・搬送路
５１・・・・・・・・・・・・・・加圧ローラ
５２・・・・・・・・・・・・・・定着ローラ
５３・・・・・・・・・・・・・・定着前ガイド
５４・・・・・・・・・・・・・・切替駆動部
５５・・・・・・・・・・・・・・ガイド保持体
５６ａ、５６ｂ、５６ｃ・・・・・カム
５８・・・・・・・・・・・・・・カム駆動モータ
５９・・・・・・・・・・・・・・遮光円板
６０・・・・・・・・・・・・・・ＣＰＵ
６４・・・・・・・・・・・・・・用紙情報記憶部
８１・・・・・・・・・・・・・・操作パネル
８２・・・・・・・・・・・・・・温湿度センサ
８３・・・・・・・・・・・・・・第１用紙先端検出センサ
８４ａ、８４ｂ・・・・・・・・・フォトセンサ
８５・・・・・・・・・・・・・・第２用紙先端検出センサ
１００・・・・・・・・・・・・・本体フレーム
１０１・・・・・・・・・・・・・ガイドレール
５２１・・・・・・・・・・・・・定着ニップ

Claims (5)

1. 熱定着体に加圧体を圧接させて定着ニップを確保し、前記定着ニップに記録シートを通して、未定着画像を前記記録シートに熱定着する定着装置であって、
   前記定着ニップよりもシート搬送方向上流に配された定着前ガイドと、
   前記定着前ガイドを、その先端が前記熱定着体もしくは前記加圧体の外周面に当接して前記定着ニップへ前記記録シートの先端を案内する当接位置と記録シートの搬送路を遮らないように前記外周面から離間する離間位置との間を移動自在に保持する保持手段と、
   記録シートの先端が前記定着ニップに突入する際に、前記定着前ガイドを前記離間位置から前記当接位置に切替る切替手段と、
   を備えることを特徴とする定着装置。
2. 機内温度、機内湿度、使用される記録シートの種類および記録シートの面積に対する未定着画像の面積の割合を示す印字率のうち少なくとも１つに基づいて、前記切替手段による切替動作の許否を判断する判断手段を備え、
   前記判断手段により切替動作を許可しないことが判断された場合、前記切替手段の切替動作を禁止することを特徴とする請求項１に記載の定着装置。
3. 前記判断手段は、
   機内温度、機内湿度、印字率が所定値以下の場合には切替を許可せず、所定値よりも大きい場合には許可し、厚みが所定値よりも薄い記録シートが搬送される場合には切替を許可せず、所定値以上の厚みの記録シートが搬送される場合には許可することを特徴とする請求項２に記載の定着装置。
4. 定着ニップにおいて記録シートが略鉛直上向きに搬送される構成であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の定着装置。
5. 請求項１乃至４のいずれかに記載の定着装置を備える画像形成装置。

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