JP2015087520A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】定着ニップ部で起こる急激な温度上昇を防止し、水蒸気による未定着現像剤の飛散を軽減するとともに、転写材後端が弾かれることにより発生する未定着現像剤の飛散を抑制する。
【解決手段】転写材をガイドする定着入口ガイド部材１０２は、転写材搬送面１０２aと後端弾かれ抑制面１０２bを有し、転写材搬送面１０２aの下流側端部Dは、定着ニップ延長線Pよりも定着部材１００側の領域に位置し、交点CからDの最短距離L1は2.3mm以下、交点Cから予備加熱領域の距離L2が4.9mm以上に配置している。上記定着入口ガイド１０２に形成されている後端弾かれ抑制面１０２bは、後端弾かれ抑制面１０２bと定着ニップ部延長線Pが交差する定着部材１００側の角度αは鈍角とする。後端弾かれ抑制面１０２bで、転写材後端が転写材搬送面１０２aを抜けた際、転写材後端が定着ニップ部延長線P側へ弾かれ、未定着現像剤の乱れを抑制する。
【選択図】図３

Description

本発明は、可視画像として転写された現像剤を担持した記録媒体に熱及び圧力を付与することにより前記現像剤を前記記録媒体上に定着させる電子写真方式の複写機、プリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置に関するものである。

従来提案されている未定着現像材の飛散抑制の技術(特許文献１参照）は、以下の構成をしている。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転写材に担持された未定着現像材を挟持搬送しつつ加熱することにより前記転写材表面上の未定着現像材の定着を行う定着手段と、前記定着ニップ部に転写材を案内するように配置された定着入口ガイドで構成される定着装置において、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結ぶ定着ニップ部延長線よりも定着部材側に位置し、前記定着入口ガイド部材の先端部が、前記転写材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延長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する。

このような構成を有することにより、転写材が定着部材によりあらかじめ温められる予備加熱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未定着現像材の飛散が抑制される。

特開2005-257820号公報

しかしながら、上記の従来提案されている未定着現像剤飛散防止の手段では、定着ニップ部の端点同士を結んだ定着ニップ部延長線より定着入口ガイド部材の先端部が定着部材側に位置するため、転写材後端が定着入口ガイド部材の先端部を抜けた際に、前記転写材後端が定着ニップ延長線側に弾かれ、未定着現像剤の乱れが発生する場合があった。

加熱体を有する定着部材と前記定着部材に圧接する加圧部材を有し、前記定着部材と前記加圧部材とにより構成される定着ニップ部に未定着現像剤を担持した転写材を挟持搬送して現像剤を転写材に定着させる定着手段と、
前記定着ニップ部へ転写材をガイドする定着入口ガイド部材と、を有し、
前記定着入口ガイド部材は、転写材搬送面と後端弾かれ抑制面を備え、
前記転写材搬送面は、転写材搬送面下流端部が定着ニップ部延長線よりも定着部材側にあり、
転写材搬送面延長線と定着部材の交点から転写材搬送面下流端部までの最短距離L1が2.3mm以下であり、
前記交点から定着ニップ部上流側端部までの定着部材周長の距離L2が4.9mm以上であり、
後端弾かれ抑制面は、後端弾かれ抑制面下流側端部が定着ニップ延長線よりも加圧部材側にあり、
後端弾かれ抑制面と定着ニップ部延長線が交差する定着部材側の角度αは鈍角であることを特徴とする画像形成装置。

本発明によれば、転写材搬送面を上記のように位置することにより定着ニップ部で起こる転写材の急激な温度上昇を防止し、水蒸気による未定着現像剤の飛散を軽減するとともに、後端弾かれ抑制面を有することにより転写材の後端が転写材搬送面を抜けた際に、転写材後端が定着ニップ部延長線側へ弾かれることにより発生する未定着現像剤の飛散が抑制できる。

実施例１に係る画像形成装置の全体構成を説明する断面図 実施例１における定着ニップ部を説明する断面図 図２に表された定着ニップ部を拡大して示した模式的な断面図 L1を変えた時の転写材Sの温度変化を確認した結果の一例を表した図 L1,L2を変えた時の未定着現像材の飛散現象のレベルを確認した結果の一例を表した表

本実施例に係る画像形成装置２００は、可視画像として転写された現像剤を担持した転写材Sに熱及び圧力を付与することにより前記現像剤を前記転写材S上に定着させる電子写真方式の複写機、プリンタ、ファクシミリ等の画像を形成する装置である。

まず、図１を参照して、画像形成装置２００の概略構成について、転写材Sの流れに沿って説明する。図１は、実施例１に係る画像形成装置の概略構成を示す断面図である。

画像形成装置２００は、分離パッド２０１と対向して設けられた給紙ローラ２０２が、給紙カセット２０３内に積載収納されている転写材Sを１枚ずつ転写材搬送方向下流側に送り出す。搬送コロ２０４と対向して設けられた搬送ローラ２０５が、給紙ローラ２０２より送り出された転写材Sをレジストコロ２０６と対向して設けられたレジストローラ２０７に搬送する。レジストコロ２０６にはレジストシャッター２０８が同軸上に回動可能なように具備されており、搬送されてきた転写材Sの斜行を補正する。その後、レジストローラ２０７は転写材Sを転写ローラ２０９に搬送する。感光ドラム２１０及び現像装置（図示せず）を保持するプロセスカートリッジ２１１が、スキャナユニット２１２から照射されるレーザ光により感光ドラム２１０上に形成された潜像に現像剤を付与することによって可視画像とし、該可視画像化した現像剤が転写ローラ２０６によって転写材S上に未定着状態で転写される。

前記可視画像化した現像剤が転写された転写材Sは、定着装置２１３に搬送され、定着手段たる定着部材１００とそれに圧接される加圧部材１０１（加圧ローラ）により形成される定着ニップ部Nにて、熱及び圧力を付与されることにより、前記可視画像化した現像剤が前記転写材S上に定着され、ＦＵ排紙ローラ対２１７・２１８に搬送され、実線で書かれた位置にいるフラッパ２１９aに案内されて、中間排紙ローラ対２２０・２２１に搬送され、次にＦＤ排紙ローラ対２２２・２２３に搬送され、排紙口２２４より画像形成装置２００外へ排出される。

転写材Sの両面に画像を形成する場合は、転写材SはＦＵ排紙ローラ対２１７・２１８に搬送され後に、点線で書かれた位置にいるフラッパ２１９ｂに案内されてスイッチバックローラ対２２５・２２６に搬送され、スイッチバックローラ対２２５・２２６の反転動作により、両面第１ローラ対２２７・２２８、両面第２ローラ対２２９・２３０、両面第３ローラ対２３１・２３２、及び、両面第４ローラ対２３３・２３４に搬送され、再びレジストローラ対２０６・２０７に搬送され、裏面側に画像形成が行われた後排出される。

次に、上記定着装置の構造を詳細に説明する。

図２に示されている本例の定着手段は加圧部材駆動式・テンションレスタイプのフィルム加熱方式の定着装置である。１０４は耐熱性樹脂製の横長ステイであり、下記のエンドレス耐熱性フィルム１０５（定着フィルム）の内面をガイドする加熱体支持部材となる。

エンドレス耐熱性フィルム１０５は、加熱体としてのヒータ１０３を含む上記加熱体支持部材１０４に外嵌させてある。加熱体支持部材１０４、エンドレス耐熱性フィルム１０５とヒータ１０３を合わせて定着部材１００とする。

加熱体としてのヒータ１０３は、高熱伝導材であるアルミナ等でできた基板の表面に、略中央部に長手に沿って例えばＡｇ／Ｐｄ（銀パラジウム）等の電気抵抗材料（発熱体）を厚み約１０μｍ、幅１〜３ｍｍにスクリーン印刷等により塗工してある。さらに、その上に保護層としてガラスやフッ素樹脂等をコートしている。

加圧部材１０１はヒータ１０３との間でフィルム１０５を挟んで圧接ニップである定着ニップ部Ｎを形成し、エンドレス耐熱性フィルム１０５を駆動する回転体である。この加圧部材１０１は、アルミニウム・鉄・ステンレス等の芯金１０６と、この軸に外装したシリコンゴム等の離型性のよい耐熱ゴム弾性体１０７からなる。また、表面には転写材、エンドレス耐熱性フィルム１０５の搬送性、現像剤の汚れ防止の理由からフッ素樹脂を分散させたコート層を設けてある。

芯金１０６の端部が定着器駆動用モータ（図示せず）により駆動されることで反時計方向に回転駆動され、その駆動力によりエンドレス耐熱性フィルム１０５の内面がヒータ１０３に密着摺動しながら時計方向に回転駆動される。

更に詳述すると、加圧ローラ１０１が回転駆動するとニップ部Ｎにおいてエンドレス耐熱性フィルム１０５に回転加圧ローラ１０１との摩擦力で移動力がかかる。このため、エンドレス耐熱性フィルム１０５が加圧ローラ１０１の回転周速と同速度をもってフィルム内面がヒータ１０３と摺動しつつ時計方向に回転駆動される。

定着部材１００の動作は次の通りである。まず、上記のエンドレス耐熱性フィルム駆動とヒータ１０３の発熱体の層への通電を行なわせた状態において、未定着現像剤を担持した転写材Sが定着ニップ部Ｎに像担持面上向きで挟持搬送させる。これによって、ニップ部Ｎにおいてエンドレス耐熱性フィルム１０５内面に接しているヒータ１０３の熱エネルギーがエンドレス耐熱性フィルム１０５を介して転写材Sに付与されることで現像剤は瞬間的に溶融状態となる。そして、ニップ部Ｎにおいて溶融現像剤を転写材Sに加圧することで現像剤が転写材S上に固着される。定着ニップ部Nを通過した後の転写材Sは、前記エンドレス耐熱性フィルム１０５の外周面から曲率分離して搬送されていく。

上記転写材S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１０２が配設されている。この定着入口ガイド部材１０２は、上述した定着ニップ部Ｎに搬送される転写材Sを加圧ローラ側からガイドして、その姿勢を安定させるものである。

図３は本実施形態における定着装置および定着入口ガイド部材１０２の側面断面図を模式的に示している。前記定着入口ガイド部材１０２は、定着ニップ部Nへの転写材Sの搬送をガイドする転写材搬送面１０２aと、転写材Sの後端が定着ニップ部延長線P側へ弾かれることにより発生する未定着現像剤の乱れを抑制する後端弾かれ抑制面１０２bを有している。

転写材搬送面１０２aの下流側端部Dは、定着ニップ部Nの上流側端部Bと下流側端部Aを繋ぐ定着ニップ延長線Pよりも定着部材１００側の領域に位置する。この転写材搬送面１０２aは下流側にいくにしたがって定着部材１００側に近接する傾斜面に形成されており、転写材搬送面延長線Qと定着部材１００との交点Cから転写材搬送面下流側端部Dの最短距離L1は2.3mm以下となるように位置している。また、上記交点Cから、定着ニップ部Nの上流側端部Bまでのエンドレス耐熱性フィルムの周長（予備加熱領域）の距離L2が4.9mm以上になるように定着入口ガイド１０２の転写材搬送面１０２aは配置している。

上記のように、転写材搬送面１０２aを配置することにより、未定着現像剤を担持した転写材Sがエンドレス耐熱性フィルム１０５に沿いながら定着ニップ部Nに搬送され、定着部材１００からの予備加熱により定着ニップ部Nでの急激な加熱が緩和されるため、水蒸気による未定着現像剤の飛散が抑制される。

図４は予備加熱領域L2を固定し、転写材搬送面１０２aの延長線Qと定着部材１００との交点Cから転写材搬送面下流側端部Dの最短距離L1を変えた時の転写材Sの温度変化の図を表す。前記図４は、横軸に転写材検知センサ（図示せず）の転写材検知からの経過時間、縦軸に転写材Sの温度をとったものである。距離L1が短いほど、転写材Sの温度上昇タイミングが早く、同位置における転写材Sの温度は高くなり、予備加熱の効果が強くなることがわかる。

図５は距離L1を約2.3mmとし、予備加熱領域L2を変えた時の未定着現像材の飛散を確認した結果を示す。この結果から、距離L1 を2.3mm以下、予備加熱領域L2を4.9mm以上に設定することで水蒸気による未定着現像剤の飛散に有効であることがわかる。

さらに、上記定着入口ガイド１０２は下流側にいくにしたがって加圧ローラ側に近接する傾斜面（後端弾かれ抑制面１０２b）が形成されており、この後端弾かれ抑制面下流側端部Eは定着ニップ部Nの上流側端部Bと下流側端部Aを繋ぐ定着ニップ延長線Pよりも加圧ローラ１０１側の領域に位置する。

また、後端弾かれ抑制面１０２bと定着ニップ部延長線Pが交差する定着部材１００側の角度αは鈍角とする。後端弾かれ抑制面１０２bを有することで、転写材S後端が転写材搬送面１０２aを抜けた際に、前記転写材S後端が定着ニップ部延長線P側へ弾かれることにより発生する未定着現像剤の乱れを抑制する。

１００ 定着部材
１０１ 加圧部材（加圧ローラ）
１０２ 定着入口ガイド部材
１０２a 転写材搬送面
１０２b 後端弾かれ抑制面
１０３ ヒータ（加熱体）
１０４ 加熱体支持部材
１０５ 耐熱性フィルム（定着フィルム）
１０６ 芯金
１０７ 耐熱ゴム部
N 定着ニップ部
P 定着ニップ部延長線
Q 転写材搬送面延長線

Claims (3)

1. 加熱体を有する定着部材と前記定着部材に圧接する加圧部材を有し、前記定着部材と前記加圧部材とにより構成される定着ニップ部に未定着現像剤を担持した転写材を挟持搬送して現像剤を転写材に定着させる定着手段と、
   前記定着ニップ部へ転写材をガイドする定着入口ガイド部材と、を有し、
   前記定着入口ガイド部材は、転写材搬送面と後端弾かれ抑制面を備え、
   前記転写材搬送面は、転写材搬送面下流端部が定着ニップ部延長線よりも定着部材側にあり、
   転写材搬送面延長線と定着部材の交点から転写材搬送面下流端部までの最短距離L1が2.3mm以下であり、
   前記交点から定着ニップ部上流側端部までの定着部材周長の距離L2が4.9mm以上であり、
   後端弾かれ抑制面は、後端弾かれ抑制面下流側端部が定着ニップ延長線よりも加圧部材側にあり、
   後端弾かれ抑制面と定着ニップ部延長線が交差する定着部材側の角度αは鈍角であることを特徴とする画像形成装置。
2. 定着部材は、加熱体を支持する加熱体支持部材の周囲を摺動する耐熱性フィルムを有し、前記耐熱性フィルムは耐熱性の無端状フィルムで形成されたことを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。
3. 加圧部材はローラであることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の画像形成装置。