JP5067387B2 - 定着装置及びこれを備えた画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、加熱加圧することにより未定着トナー像を記録媒体上に定着させる定着装置の改良及びこれを備えた画像形成装置に関する。

従来、電子写真方式などを利用した複写機やプリンタ等の画像形成装置では、加熱部材と加圧部材とから構成される一対の定着部材の間に記録媒体を挿通し、当該記録媒体上に転写された未定着トナー像を加熱加圧することにより永久画像とする定着装置が広く用いられている。

かかる定着装置においては、定着ニップ部の下流側に、定着後の記録媒体を円滑に搬送するための搬送ガイド部材を設けたものが知られている（例えば、特許文献１〜３参照）。

ここで、特許文献１には、薄紙通紙時に搬送ガイド部材を定着ニップ部に近づけるように移動可能に構成した定着装置が開示されている。

また、特許文献２には、搬送ガイド部材を、加圧部材により位置決めし、加圧部材の位置を調整した際には、搬送ガイド部材が加圧部材と連動するように構成した定着装置が開示されている。

さらに、特許文献３には、搬送ガイド部材の角度を搬送ニップ部と定着ニップ部とを結んだ線に対して１５〜３０°に設定した定着装置が開示されている。

特開平０６−１７５５２６号公報 特開平０８−１７９６５１号公報 特開２００５−００４１３３号公報

本発明の目的とするところは、定着後の記録媒体と搬送ロールとの不測の衝突を未然に回避して折れ曲がり等の記録媒体先端部へのダメージを抑制することができる定着装置及びこれを用いた画像形成装置を提供することにある。

上記目的を達成するために、請求項１に記載の定着装置は、内部に加熱源を有し、回転自在に形成された加熱部材と、前記加熱部材に対して圧接する加圧部材と、前記加熱部材と加圧部材とが対向して形成される定着圧接部の下流側に対向配置され、定着後の記録媒体の搬送を案内する一対の搬送案内部材とを備え、前記一対の搬送案内部材は、加圧部材側に配置された加圧側搬送案内部材と、加熱部材側に配置された加熱側搬送案内部材とから構成されており、それぞれの搬送案内部材は、互いに圧接して搬送圧接部を形成する複数の搬送ロールを有すると共に、少なくとも加圧側搬送案内部材は、搬送ロールの上流側で軸方向と直交するように配置された複数の案内片を有し、前記加圧側案内部材の複数の案内片は、記録媒体と対向して、前記搬送ロールが存在する軸方向の領域に記録媒体を導くガイド辺を有するロール案内片と、前記搬送ロールが存在しない軸方向の領域に記録媒体を導くガイド辺を有する非ロール案内片とを具備し、前記ロール案内片及び非ロール案内片のガイド辺はいずれも、搬送方向に沿って、加圧部材側から搬送圧接部近傍に向かって傾斜していると共に、前記ロール案内片のガイド辺は、前記非ロール案内片のガイド辺よりも加熱側案内部材の搬送ロール側に傾斜していることを特徴とするものである。

請求項２に記載の定着装置は、請求項１に記載の構成において、前記ロール案内片及び非ロール案内片の各ガイド辺の上流側端部は、軸方向に沿った同じ位置に配置されていることを特徴とするものである。

請求項３に記載の定着装置は、請求項１又は２に記載の構成において、前記非ロール案内片のガイド辺の上流側端部と下流側端部との共通接平面が、さらに加圧側案内部材の搬送ロールとも接するように、前記非ロール案内片のガイド辺の上流側端部と下流側端部とが配置形成されていることを特徴とするものである。

請求項４に記載の定着装置は、請求項３に記載の構成において、前記ロール案内片のガイド辺の上流側端部と下流側端部との共通接平面が、加熱側搬送案内部材の搬送ロールを通過するように、前記ロール案内片のガイド辺の上流側端部と下流側端部とが配置形成されていることを特徴とするものである。

請求項５に記載の定着装置は、請求項４に記載の構成において、前記ロール案内片のガイド辺の下流側端部は、定着圧接部と搬送圧接部との共通接平面と前記非ロール案内片のガイド辺の上流側端部と下流側端部との共通接平面とで区画される領域内に配されていることを特徴とするものである。

請求項６に記載の定着装置は、請求項１ないし５のいずれかに記載の構成において、前記圧接部は、その圧接力が切り替え可能に形成されており、前記圧接部における圧接力を切り替えた際には、前記加圧部材が搬送方向に沿って移動することを特徴とするものである。

請求項７に記載の定着装置は、請求項６に記載の構成において、前記加圧部材は、無端状のベルト部材であり、該ベルト部材を内側より押圧し、加熱部材との間で所定の定着圧接部を形成する押圧部材をさらに備え、圧接力の切り替えモードに応じて、前記加圧部材を押圧する押圧部材が変更されることを特徴とするものである。

請求項８に記載の画像形成装置は、記録媒体に画像を形成する画像形成手段と、請求項１ないし７のいずれかに記載の定着装置とを備えることを特徴とするものである。

請求項１に記載の発明によれば、定着後の記録媒体と搬送ロールとの不測の衝突を未然に回避して記録媒体の折れ曲がりや記録媒体へのダメージを抑制することができる。

請求項２に記載の発明によれば、各ガイド辺の軸方向の位置（高さ）が不揃いの構成に比し、記録媒体のサイズによらず端部における用紙折れ曲がりを効果的に防止することができる。

請求項３に記載の発明によれば、定着後の記録媒体の円滑な搬送に寄与することができる。

請求項４に記載の発明によれば、定着後にカールした記録媒体と加圧側搬送案内部材の搬送ロールとの衝突を効果的に防止し、記録媒体へのダメージを未然に防止することができる。

請求項５に記載の発明によれば、記録媒体と加熱側搬送案内部材及び加圧側搬送案内部材のいずれの搬送ロールとの衝突をも未然に回避して、定着後の記録媒体の搬送圧接部へのより円滑な搬送が可能となる。

請求項６に記載の発明によれば、圧接力を切り替える際に、加圧部材が搬送方向に移動するように構成した定着装置において、定着後の記録媒体の円滑な搬送をより好適に実現することができる。

請求項７に記載の発明によれば、記録媒体の種類に応じて適切な押圧部材の設定を変更しつつ加圧部材が搬送方向に移動するように構成した定着装置において、定着後の記録媒体の円滑な搬送をより好適に実現することができる。

請求項８に記載の発明によれば、上記いずれかの定着装置を画像形成装置に好適に適用することができる。

本発明に係る画像形成装置の一実施の形態を示す概略構成図である。 本発明に係る定着装置の構成を説明するための模式的斜視図である。 本発明に係る定着装置の主要部材の構成を説明するための模式的斜視図である。 本発明に係る定着装置の主要部材の動作を説明するための模式的断面図である。 本発明に係る定着装置の通常モードと封筒モードとにおける定着ベルトの位置を示す模式的断面図である。 本発明に係る搬送ガイド部材の構成を示す模式図であり、（ａ）は斜視図であり、（ｂ）は側面図である。 本発明に係る搬送ガイド部材の構成を説明するための模式的断面図であり、（ａ）はロールガイドリブの構成を示す模式的断面図であり、（ｂ）は非ロールガイドリブの構成を示す模式的断面図である。

以下に、本発明の一実施の形態について図面を参照して説明する。

まず、本発明が適用可能な画像形成装置の一実施形態の概略構成について、図１を参照して説明する。ここで、図１は本発明が適用可能なタンデム型カラー画像形成装置の概略構成図である。

本実施の形態に係る画像形成装置１００では、例えば、画像読取装置１０２より読み取られたカラー原稿のカラー画像情報、図示しないパーソナルコンピュータや画像データ入力装置等から送られてくるカラー画像情報等が入力され、入力された画像情報に対して画像処理が行われるようになっている。

図１において、１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋは、それぞれイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の各色トナー画像を形成する画像形成ユニットであり、複数の張架ロールにより張架された無端状の中間転写ベルト９の進行方向に沿って１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋの順で直列に配設されている。また、中間転写ベルト９は、これらの画像形成ユニット１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋで順次形成された各色のトナー像が、互いに重ね合わされた状態で転写される中間転写体であり、各画像形成ユニット１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋに対応する静電潜像保持体である感光ドラム２Ｙ，２Ｍ，２Ｃ，２Ｋのそれぞれに対向して配設される一次転写ロール６Ｙ，６Ｍ，６Ｃ，６Ｋとの間に挿し込まれ、矢印方向に循環移動可能に形成されている。そして、中間転写ベルト９上に多重に転写された各色のトナー像は、給紙カセット１７等から給紙された記録媒体としての記録用紙１８上に一括して転写された後、定着装置１５によって記録用紙１８上に定着され、カラー画像が形成された記録用紙１８が外部に排出されるようになっている。

ここで、画像読取装置１０２は、プラテンガラス上に載置された原稿を不図示の光源によって照明し、原稿からの反射光像を、走査光学系を介してＣＣＤセンサ等からなる画像読取素子によって所定の解像度で読み取るように構成されている。

また、各画像形成ユニット１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋは、同様に構成されており、大別して、矢印方向に沿って所定の回転速度で回転する感光ドラム２Ｙ，２Ｍ，２Ｃ，２Ｋと、この感光ドラム２Ｙ，２Ｍ，２Ｃ，２Ｋの表面を一様に帯電する帯電ロール３Ｙ，３Ｍ，３Ｃ，３Ｋと、当該感光ドラム２Ｙ，２Ｍ，２Ｃ，２Ｋの表面に各色に対応した画像を露光して静電潜像を形成する露光装置４Ｙ，４Ｍ，４Ｃ，４Ｋと、感光ドラム２Ｙ，２Ｍ，２Ｃ，２Ｋ上に形成された静電潜像を現像する現像装置５Ｙ，５Ｍ，５Ｃ，５Ｋと、現像装置５Ｙ，５Ｍ，５Ｃ，５Ｋに所定の色のトナーを供給する着脱自在のトナーカートリッジ１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋと、ドラムクリーニング装置７Ｙ，７Ｍ，７Ｃ，７Ｋ等とから構成されている。

さらに、本実施の形態において、感光ドラム２Ｙ，２Ｍ，２Ｃ，２Ｋは、矢印方向に回転する金属製ドラムの表面に有機系感光材料、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が形成されており、帯電ロール３Ｙ，３Ｍ，３Ｃ，３Ｋは、この感光ドラム２Ｙ，２Ｍ，２Ｃ，２Ｋの表面と接触し、該感光体層を所定の電位に帯電するように構成されている。

このように構成した画像形成装置における画像形成工程について、イエロートナー画像を形成する画像形成ユニット１Ｙを代表例として説明する。

まず、感光ドラム２Ｙは、帯電ロール３Ｙにより、その表面が一様に帯電される。次に、例えば、画像読取装置１０２によって読み取られた画像情報に基づき、露光装置４Ｙから出力されるレーザービームによりイエロー画像に対応する走査露光がなされ、感光ドラム２Ｙの表面にはイエロー画像に対応する静電潜像が形成される。

このイエロー画像に対応する静電潜像は現像装置５Ｙによってイエロートナー像となり、一次転写手段の一部を構成する一次転写ロール６Ｙの圧接力及び静電吸引力によって中間転写ベルト９上に一次転写される。一次転写後の感光ドラム２Ｙ上に残留したイエロートナーは、ドラムクリーニング装置７Ｙによって掻き取られる。その後、感光ドラム２Ｙの表面は除電装置８Ｙによって除電された後、次の画像形成サイクルのために帯電ロール３Ｙにより再び帯電される。

多色のカラー画像形成を行う本画像形成装置１００では、各画像形成ユニット１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋの相対的な位置の違いを考慮したタイミングで、上記と同様の画像形成工程が画像形成ユニット１Ｍ，１Ｃ，１Ｋにおいても行われ、中間転写ベルト９上にフルカラートナー像が重ね合わされた状態で形成される。この中間転写ベルト９としては、例えば、可撓性を有するポリイミド等の合成樹脂フィルムを帯状に形成し、この帯状に形成された合成樹脂フィルムの両端を溶着等の手段によって接続することにより、無端ベルト状に形成したものを用いることができる。

中間転写ベルト９上に一次転写されたフルカラートナー像は、所定のタイミングで二次転写位置へと搬送される記録用紙１８上に、中間転写ベルト９を支持するバックアップロール１３と、このバックアップロール１３に所定のタイミングで圧接する二次転写ロール１２との圧接力及び静電吸引力によって二次転写される。なお、記録用紙１８上に二次転写できなかった中間転写ベルト９上の残トナーは、そのまま中間転写ベルト９上に付着した状態でベルトクリーニング装置１４まで搬送され、このベルトクリーニング装置１４により中間転写ベルト９上から除去されて次の画像形成に備える。

一方、記録媒体の一例である記録用紙１８は、画像形成装置１００内の下部に配置された給紙カセット１７から、所定のサイズのものが給紙ロール１７ａによって給紙される。給紙された記録用紙１８は、複数の搬送ロール１９及びレジストロール２０によって、所定のタイミングで中間転写ベルト９の二次転写位置まで搬送される。そして、記録用紙１８には、上述したように、二次転写手段としてのバックアップロール１３と二次転写ロール１２とによって、中間転写ベルト９上からフルカラートナー像が一括して転写される。

また、中間転写ベルト９上からフルカラートナー像が二次転写された記録用紙１８は、中間転写ベルト９から分離された後、二次転写手段の下流側に配設された定着装置１５へと搬送され、この定着装置１５によって熱及び圧力でトナー像が記録用紙１８上に定着されるようになっている。定着後の記録用紙１８は、排出ロール２３を介して排出トレイ２４上に排出される。なお、本実施の形態において、定着装置１５はユニット構造となっており、対応する画像形成装置本体１００の筐体部分には、開閉自在のカバー（蓋部）Ｃａが設けられており、このカバーＣａを開閉することにより、定着ユニットの交換や用紙ジャム時の紙詰まり処理等が行えるようになっている。また、本発明が適用可能な画像形成装置は、上述のような構成に限定されるものではなく、開閉カバーを有してユニット構造の定着装置を収容する例えばプリンタ等にも当然に適用可能である。

次に、本実施の形態に係る定着装置１５の構成について図２〜図５を参照して説明する。ここで、図２は、本実施の形態に係る定着装置の外観構成を示す模式的斜視図である。また、図３は、筐体やガイド部材を取り除いた状態での主要部材の構成を説明するための模式的斜視図であり、図４は、主要部材の構成を動作するための模式的断面図である。さらに、図５は、通常モードと封筒モードとにおける定着ベルトの位置を示す模式的断面図である。

図２〜図５に示すように、本実施の形態に係る定着装置１５は、中空のユニット筐体１５０を備え、このユニット筐体１５０の内部には、互いに対向して定着圧接部（定着ニップ部）Ｎを形成する一対の定着回転体としての加熱ロール１５１及び定着ベルト１５３等が配設されている。一方、ユニット筐体１５０の外部には、図２に最も良く示されるように、加熱ロール１５１と定着ベルト１５３との対向部にて形成される定着ニップ部Ｎの下流側（本例では、図中、上側）に、トナー像が定着された記録用紙１８の搬送をガイドする、その詳細を後述する一対の搬送ガイド部材（搬送案内部材）１８０，１９０が配設されており、定着ニップ部Ｎを通過した定着後の記録用紙１８は、上記一対の搬送ガイド部材１８０，１９０に案内されて所定の搬送経路に沿って搬送されるようになっている。また、ユニット筐体１５０の軸方向一端部側には、定着ニップ部Ｎの圧接力を可変するための圧接力切り替えレバー１６０が配設されている。

ユニット筐体１５０の内部には、図３及び図４に模式的に示すように、ハロゲンランプ等の加熱源１５１ａを内部に備える加熱部材としての円筒状の加熱ロール１５１と、加熱ロール１５１に転動して記録用紙１８を挟持搬送する加圧部材としての無端ベルト状の定着ベルト１５３と、定着ベルト１５３の内側に接触配置されて加熱ロール１５１と定着ベルト１５３との間に所定の定着ニップ部Ｎを形成する押圧部材１５５等が配設されており、後述する圧接力切り替えレバー１６０を操作することにより押圧部材１５５を移動させて定着ニップ部Ｎにおける圧接力を切り替えるように構成されている。なお、図４では、明瞭化のために圧接力切り替えレバー１６０を省略した状態で簡略的に図示している。

加熱部材としての加熱ロール１５１は、不図示のモータにより所定の方向（本例では、反時計回り方向）に回転駆動されると共に、ベアリング１５１ｂを介して、軸方向（長手方向）両端部に設けられた板状の固定支持部材１５２により回転可能に支持されている。本実施の形態に係る加熱ロール１５１は、機械的強度に優れかつ熱伝導性が良好なアルミニウム等の金属製の円筒状のコアの表面に、シリコーンゴム等の弾性層が形成されており、さらにこの弾性層の表面には、記録用紙１８上の未定着トナー像のオフセットを防止するために設けられた離型層が形成されている。なお、本実施の形態における加熱ロール１５１の周囲には、加熱ロール１５１の表面温度を計測する不図示の温度センサが配設されており、この温度センサによって加熱ロール１５１の表面温度が所定の温度となるように、加熱源１５１ａの温度制御が行われるようになっている。

また、本実施の形態において、加熱ロール１５１を回転可能に支持する固定支持部材１５２の上部には、後述する可動端部１５７ｅが当接する、加熱ロール１５１の軸方向に突出するように設けられた板状の固定端部１５２ｅと、この固定端部１５２ｅと所定の間隔を設けて対向（本例では、固定端部１５２ｅの斜め上方にて対向）するようにボルト軸１５２ｓを介して固定端部１５２ｅに締結され、圧縮バネＳが取り付けられる円板状の取付端部１５２ｆとが設けられている。

一方、加圧部材としての定着ベルト１５３は単層構造であってもよいが、本実施の形態では基材表面に離型層を施した積層構造のベルトを使用している。この定着ベルト１５３の基材としては、耐熱性を有すれば、例えば熱硬化性ポリイミド、熱可塑性ポリイミド、ポリアミド、ポリアミドイミド等の樹脂基材や、ステンレス、ニッケル、銅合金等の金属基材が用いられる。また、離型層としては、表面に付着するトナーの剥離性が良好なものがよく、その材質としては、例えばＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）、ＰＦＡ（テトラフルオロエチレン−パーフルオロアルコキシエチレン共重合体）、ＦＥＰ（テトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体）等のフッ素系樹脂が用いられる。

図４に最も良く示されるように、本実施の形態において、定着ベルト１５３の内部には、加熱ロール１５１との対向面にて定着ベルト１５３を押圧し、所定の定着ニップ部Ｎを形成する略直方体形状の押圧部材１５５が軸方向に延在するように配設されていると共に、例えば低熱伝導性で剛性の高い樹脂からなる断面略円弧状の不図示のベルト走行ガイドが軸方向に配設されている。押圧部材１５５の軸方向両端部は、接続プレート１５５Ｐを介して略方形の板状の第１可動支持部材１５６に取り付けられており、第１可動支持部材１５６の右上端部には、回転自在に形成されたガイドロール１５６Ｒが軸方向に突設されている。さらに、第１可動支持部材１５６は、略逆く字状の第２可動支持部材１５７に取り付けられている。より具体的には、第１可動支持部材１５６は、その右上端部に設けられたガイドロール１５６Ｒの略下方端に位置する可動支点Ｐｍにて、第２可動支持部材１５７に対して回転可能に取り付けられていると共に、第２可動支持部材１５７は、その下端部に位置する固定支点Ｐｆにて、固定支持部材１５２に対して回転可能に取り付けられている。また、第２可動支持部材１５７の上端部には、前述した固定支持部材１５２の固定端部１５２ｅと対向するように軸方向に突設させた板状の可動端部１５７ｅが形成されており、この第２可動支持部材１５７の可動端部１５７ｅと固定支持部材１５２の取付端部１５２ｆとの間にボルト軸１５２ｓを介して圧縮バネＳが装着されている。さらに、第１可動支持部材１５６のガイドロール１５６Ｒと対向する位置には、偏心回転部材としての駆動カム１６０Ｃが、ガイドロール１５６Ｒと接触（当接）するように配設されており、この駆動カム１６０Ｃは、定着ベルト１５３の背面側で軸方向に延在する駆動シャフト１６０Ｓと一体に揺動自在に接続されている。なお、上述した固定支持部材１５２、第１可動支持部材１５６、第２可動支持部材１５７等は、図３に最も良く示されるように、加熱ロール１５１及び定着ベルト１５３の軸方向両端部に互いに対向するようにそれぞれ設けられていると共に、駆動シャフト１６０Ｓは両端部の第２可動支持部材１５７を連結している。

本実施の形態に係る圧接力切り替えレバー１６０は、把手部１６０ａを有する断面略く字状の部材であり、その下端部にて駆動カム１６０Ｃと同軸一体に駆動シャフト１６０Ｓと接続されている。具体的には、駆動シャフト１６０Ｓの一端部側であって、駆動カム１６０Ｃの軸方向外側（本例では、図３中、手前側）に設けられており、この圧接力切り替えレバー１６０により駆動シャフト１６０Ｓを回転させて駆動カム１６０Ｃを駆動し、第１可動支持部材１５６に取り付けられた押圧部材１５５を介して、加熱ロール１５１に対する定着ベルト１５３の圧接力（ニップ荷重）を切り替えるようになっている。

本実施の形態における押圧部材１５５は、図４に最も良く示されるように、定着ニップ部Ｎ内で、定着ベルト１５３の回転方向の上流側に配設された弾性変形可能なパッド部１５５ａと、このパッド部１５５ａと隣接して、定着ニップ部Ｎ内で、定着ベルト１５３の回転方向の下流側に配設され、かつパッド部１５５ａよりも高い剛性を有するヘッド部１５５ｂとで構成されている。ここで、パッド部１５５ａは、シリコーンゴム等の弾性材料によって形成され、加熱ロール１５１と定着ベルト１５３との定着ニップ部Ｎのうちプレニップ域を形成し、記録用紙１８上の未定着トナー像を安定して定着するようになっている。なお、このパッド部１５５ａの表面に、定着ベルト１５３との摩擦抵抗を小さく維持し、定着ベルト１５３の回転を一層スムーズにするため、例えばＰＴＦＥ、ＰＦＡ等のフッ素系樹脂シートからなる低摩擦シートを接着等によって設けるようにしてもよい。

また、ヘッド部１５５ｂは、定着ニップ部Ｎ内のポストニップ域（剥離ニップ域）を形成するもので、プレニップ域より高い圧力分布がもたらされるようになっている。ここで、ヘッド部１５５ｂとしては、例えばアルミニウム、ステンレス、鋼、銅、黄銅等の金属や合金並びに樹脂材料からなる剛性の高い材料（非弾性材料）が主として使用される。なお、本実施の形態では、剛性の高いヘッド部１５５ｂを凹状に形成し、このヘッド部１５５ｂの凹部にてパッド部１５５ａを保持して両者を一体に形成している。このように弾性部材であるパッド部１５５ａを入口側に設け、非弾性部材であるヘッド部１５５ｂを出口側に設けて定着ニップ部Ｎを形成することにより、通常の厚さの記録用紙１８を定着する際に、良好な定着性能及び良好な剥離性能を同時に実現している。

上記駆動カム１６０Ｃは、圧接力切り替えレバー１６０と一体に駆動シャフト１６０Ｓと連結されて所定の範囲で回転するようになっており、その周縁部にガイドロール１５６Ｒとの接触面として高荷重面Ｃ_１、解除面Ｃ_２、低荷重面Ｃ_３が形成された所定の曲面形状を有している。より具体的には、圧接力切り替えレバー１６０の可動範囲に対応する駆動カム１６０Ｃの周縁部には、高荷重面Ｃ_１及び低荷重面Ｃ_３が形成されていると共に、その中間部にガイドロール１５６Ｒを保持する凹状の解除面Ｃ_２が形成されている。そして、各接触面Ｃ_１〜Ｃ_３と駆動シャフト（回転中心）１６０Ｓとの距離は、高荷重面Ｃ_１＞低荷重面Ｃ_３＞解除面Ｃ_２となるように設定されている。これにより、圧接力切り替えレバー１６０を回転させて駆動カム１６０Ｃの高荷重面Ｃ_１を第１可動支持部材１５６のガイドロール１５６Ｒに接触させた場合には、圧縮バネＳの付勢力により、通常の厚さ（例えば、秤量６０〜１６３ｇ／ｍ^２）の記録用紙１８上の未定着トナー像を定着するための高いニップ荷重（例えば、約２５０Ｎ）が、定着ニップ部Ｎに付与されるようになっている。なおこの際、定着ベルト１５３の背面側に配置された押圧部材１５５は、そのパッド部１５５ａ及びヘッド部１５５ｂの双方にて定着ベルト１５３を押圧して定着ニップ部Ｎを形成しており、前述したように通常モードにおける定着性能及び剥離性能を同時に確保している。

上記状態から圧接力切り替えレバー１６０を所定の方向（本例では、時計回り方向）に回転させた場合には、駆動カム１６０Ｃが同方向に回転駆動され、第１可動支持部材１５６のガイドロール１５６Ｒとの当接面が高荷重面Ｃ_１から解除面Ｃ_２に移動してガイドロール１５６Ｒが解除面Ｃ_２の凹部に係止される。この際、第１可動支持部材１５６は、ニップ荷重の反力により、所定の方向（本例では、図４中、時計回り方向）に回転すると共に、第２可動支持部材１５７は、圧縮バネＳにより逆方向（本例では、図４中、反時計回り方向）に回転し、可動端部１５７ｅが固定端部１５２ｅに当接して停止する。これにより、ニップ荷重は解除され、定着ベルト１５３と加熱ロール１５１とが容易に離間可能となる。

また、ニップ荷重を封筒や厚紙を定着するための低いニップ荷重（例えば、約３０〜４０Ｎ）に設定する場合には、圧接力切り替えレバー１６０を上記状態からさらに所定の方向（本例では、時計回り方向）に回転させることによって所望のニップ荷重に容易に切り替えることができる。具体的には、駆動カム１６０Ｃの解除面Ｃ_２がガイドロール１５６Ｒと接触している状態から、圧接力切り替えレバー１６０を所定の方向（本例では、時計回り方向）に、さらに回転させると、駆動カム１６０Ｃが同方向に一体に回転駆動され、第１可動支持部材１５６のガイドロール１５６Ｒとの当接面が解除面Ｃ_２から低荷重面Ｃ_３に変更される。この際、第１可動支持部材１５６は、ガイドロール１５６Ｒを介して駆動カム１６０Ｃに押圧されて、所定の方向（本例では、図４中、反時計回り方向）に回転し、パッド部１５５ａのみが定着ベルト１５３を押圧して定着ニップ部Ｎを形成するように、押圧部材１５５と定着ベルト１５３との当接角度を変更する。なおこの際、第２可動支持部材１５７の可動端部１５７ｅは、圧縮バネＳの弾性力により固定支持部材１５２の固定端部１５２ｅと近接した状態（若干隙間がある状態）となっており、駆動カム１６０Ｃの高荷重面Ｃ_１がガイドロール１５６Ｒと接触している状態（高いニップ荷重が付与されている状態）に比し、定着ベルト１５３が搬送方向下流側に若干移動していると共に、加熱ロール１５１と定着ベルト１５３との間に所定の低ニップ荷重を付与して、封筒や厚紙における紙しわの発生を未然に防止している。

すなわち、本実施の形態における定着装置１５では、通常の厚さの記録用紙を定着するための高圧接力（高ニップ荷重）モード（以下、通常モードとも称する）、封筒や厚紙を定着するための低圧接力（低ニップ荷重）モード（以下、封筒モードとも称する）、ジャム処理等のためにニップ荷重を解除する解除モードの３つの圧接力切り替えモードが、圧接力切り替えレバー１６０の回動位置に応じて設定可能となっている。そして、図５に模式的に示すように、通常モードに比し、封筒モードでは、加圧部材である定着ベルト１５３の位置が搬送方向下流側に移動して、定着ニップ部Ｎを形成する押圧部材１５５がパッド部１５５ａ及びヘッド部１５５ｂからパッド部１５５ａに切り替わるようになっている。つまり、圧接力切り替えレバー１６０を切り替えることにより、ニップ荷重、ニップ当接角を変更すると共に、定着ニップ部Ｎを形成する押圧部材１５５を変更することができ、記録媒体に応じた適切なニップ荷重及び押圧部材の設定の変更を可能としている。

また、本実施の形態における搬送ガイド部材１８０，１９０は、定着ニップ部Ｎの下流側に対向配置されており、定着ベルト１５３側（本例では、図５中、定着ベルト１５３の上側）には、加圧側搬送ガイド部材１８０が配設されている一方、加熱ロール１５１側（本例では、図５中、加熱ロール１５１の上側）には、加熱側搬送ガイド部材１９０が配設されている。そして、搬送ガイド部材１８０，１９０のぞれぞれは、互いに対向して対をなす複数の搬送ロール１８０Ｒ，１９０Ｒを有しており、かかる搬送ロール対１８０Ｒ，１９０Ｒにより搬送圧接部（搬送ニップ部）Ｎ１を形成している。

ところで、上述したようにベルト状の加圧部材１５３を押圧部材１５５により、加熱ロール１５１側に押圧する構成の場合には、定着ベルト１５３が加熱ロール１５１の表面に食い込み、加熱ロール１５１側から見て凹形状の定着ニップ部Ｎが形成されることとなる（特に、剛性の高いヘッド部１５５ｂが押圧する定着ニップ部Ｎの出口側に凹形状のニップ部が形成されることとなる）。このため、かかる形状の定着ニップ部Ｎに記録用紙１８を通紙する際には、定着後の記録用紙１８が加圧部材１５３側にカールし易くなる。特に、腰（剛性）の弱い薄紙（例えば、坪量６０〜９０ｇ／ｍ^２）を定着ニップ部Ｎに通紙する場合には、より一層定着ベルト１５３側にカールし易くなり、定着後の記録用紙１８が、加圧部材１５３と加圧側搬送ガイド部材１８０との間に入り込んでジャムや用紙折れの要因となったり、加圧側搬送ガイド部材１８０の搬送ロール１８０Ｒに食い込むように突入（衝突）して、記録用紙１８の先端部へダメージを与えたり、記録用紙１８先端が折れ曲がるといった虞が生じる。

そこで、本実施の形態に係る搬送ガイド部材１８０では、次のようにして上述の問題の発生を未然に防止している。

以下に、本実施の形態に係る加圧側搬送ガイド部材１８０の構成を図６及び図７をさらに参照して説明する。ここで、図６は、加圧側搬送ガイド部材１８０の構成を示す模式的斜視図であり、図７は、加圧側搬送ガイド部材１８０の構成を説明するための模式的断面図である。

図５に模式的に示したように、本実施の形態に係る搬送ガイド部材１８０，１９０は、定着ニップ部Ｎの下流側（本例では、図５中、上側）にて互いに対向する一対のガイド部材として配設されており、加熱側搬送ガイド部材１９０は、定着面側に配置される従来公知のガイド部材と同様な構成であり、軸方向に沿って設けられた複数の略三角形状の案内片としてのガイドリブ１９５と、これらガイドリブ１９５間に設けられ、その表面がＰＦＡチューブ等のフッ素樹脂にて形成された複数の搬送ロール１９０Ｒとを備えている。

一方、本実施の形態に係る加圧側搬送ガイド部材１８０は、定着面と反対側に配置されるガイド部材であり、図６（ａ），（ｂ）に模式的に示すように、回転軸１８０ｓに取り付けられ、用紙幅中央を中心に対称な位置に配置（本例では、４ヶ所）された複数の搬送ロール１８０Ｒと、回転軸１８０ｓを挟んで上流側と下流側に渡って軸方向に沿って複数配設された案内片としてのガイドリブ１８５とを備えている。

本実施の形態において、加圧側搬送ガイド部材１８０の搬送ロール１８０Ｒは、ゴム等の弾性部材により形成され、不図示の駆動源と接続されて回転駆動される駆動ロールであると共に、加熱側搬送ガイド部材１９０の搬送ロール１９０Ｒは、不図示のバネにより上記駆動ロール１８０Ｒに対して圧接するように対向配置されて搬送ロール１８０Ｒの回転に伴って転動する従動ロールである。そして、対向配置されたこれらの搬送ロール対１８０Ｒ，１９０Ｒにより、複数の搬送ニップ部Ｎ１が軸方向に沿って形成されている（図５参照）。

加圧側搬送ガイド部材１８０のガイドリブ１８５は、搬送ロール１８０Ｒの回転軸１８０ｓを挟んで回転軸１８０ｓと直交するように配置された略コ字状の部材であり、搬送ロール１８０Ｒの下流側（図６中、上側）に位置する出口側リブ１８５ｏと上流側（図６中、下側）に位置する入口側リブ１８５ｉとが耐熱性樹脂により一体形成されている。ここで、ガイドリブ１８５の出口側リブ１８５ｏの搬送ニップ部Ｎ１側は、略三角形状に形成されており、加熱側搬送ガイド部材１９０の略三角形状のガイドリブ１９５の出口側リブ１９５ｏと略平行にその先端が対向するように配置形成されている。

同様に、ガイドリブ１８５の入口側リブ１８５ｉの搬送ニップ部Ｎ１側は、記録用紙１８と対向して搬送方向上流側から下流側に向かって内側に傾斜（定着ベルト１５３から搬送ニップ部Ｎ１近傍に向かって傾斜）するガイド辺１８５ｇを有する略三角形状に形成されている。さらに、この入口側リブ１８５ｉは、搬送ロール１８０Ｒが存在する軸方向の領域（以下、ロール領域とも称する）Ｒ１に対応して搬送ロール１８０Ｒの上流側（下方）に配置され、定着後の記録用紙１８を当該搬送ロール１８０Ｒに向かって搬送ガイドするガイドリブ（以下、ロールガイドリブとも称する）１８５ｉ_１と、搬送ロール１８０Ｒが存在しない軸方向の領域（以下、非ロール領域とも称する）Ｒ２に対応して回転軸１８０ｓの上流側（下方）に配置され、定着後の記録用紙１８を搬送方向に沿って搬送ガイドするガイドリブ（以下、非ロールガイドリブとも称する）１８５ｉ_２とから構成されており（図６（ｂ）参照）、上記ロールガイドリブ１８５ｉ_１のガイド辺（以下、ロールガイド辺とも称する）１８５ｇ_１と非ロールガイドリブ１８５ｉ_２のガイド辺（以下、非ロールガイド辺とも称する）１８５ｇ_２とでは、その傾斜角度を異ならせている。

具体的には、図７に最も良く示されるように、非ロールガイドリブ１８５ｉ_２の非ロールガイド辺１８５ｇ_２は、軸方向に沿った接平面Ｌ_０がさらに搬送ロール１８０Ｒの表面にも接するように、その傾斜角度が設定されている（図７（ｂ）参照）のに対し、ロールガイドリブ１８５ｉ_１のロールガイド辺１８５ｇ_１は、軸方向に沿った接平面が搬送ロール１８０Ｒと非接触で加熱側搬送ガイド部材１９０の搬送ロール１９０Ｒと交差（搬送ロール１９０Ｒを通過）するように、その傾斜角度が設定されている（図７（ａ）参照）。なお、図７では、簡明化のため、接平面を軸方向と直交する断面で切断した直線（例えば、直線Ｌ_０）として示している。

すなわち、非ロールガイドリブ１８５ｉ_２の非ロールガイド辺１８５ｇ_２の傾斜角度を、搬送ロール１８０Ｒと接するように設定すると共に、ロールガイドリブ１８５ｉ_１のロールガイド辺１８５ｇ_１の傾斜角度を、非ロールガイドリブ１８５ｉ_２の非ロールガイド辺１８５ｇ_２の傾斜角度よりも加熱側搬送ガイド部材１９０の搬送ロール１９０Ｒ側に寝かせる（傾斜させる）ことにより、定着後の記録用紙１８を、非ロール領域Ｒ２では搬送ニップ部Ｎ１に円滑に導くと共に、ロール領域Ｒ１ではロールガイド辺１８５ｇ_１を搬送ロール１８０Ｒに対するジャンプ台のように機能させて記録用紙１８（特に、その先端が定着ベルト１５３側にカールした記録用紙）が搬送ロール１８０Ｒに食い込むように突入（衝突）することを未然に回避して、衝突による記録用紙１８に対するダメージを効果的に抑制している。

なお、本実施の形態において、ロールガイドリブ１８５ｉ_１及び非ロールガイドリブ１８５ｉ_２はいずれも、そのガイド辺１８５ｇ_１，１８５ｇ_２の上流側端部１８５ｇｕ_１，１８５ｇｕ_２（図７中、定着ベルト１５３側端部）の位置が、軸線方向に沿って同一の位置（高さ）となるように配置形成されていると共に、ガイドリブ１８５ｉ_１，１８５ｉ_２と定着ベルト１５３とが最も接近する封筒モードの際の定着ベルト１５３と非接触であって、かつ、可能な限り近接した位置となるように設定されている。一般に、記録用紙１８のカールは用紙端部（搬送方向と直交する幅方向端部）で大きくなるが、上述のようにガイド辺１８５ｇ_１，１８５ｇ_２の上流側端部１８５ｇｕ_１，１８５ｇｕ_２の位置を設定することにより、様々なサイズの記録用紙１８が搬送されてきた場合でも、定着ベルト１５３側にカールした記録用紙１８が定着ベルト１５３とガイドリブ１８５ｉ_１，１８５ｉ_２との間に入り込むのを防止すると共に、ガイド辺１８５ｇ_１，１８５ｇ_２の上流側端部１８５ｇｕ_１，１８５ｇｕ_２を不揃いに配置した構成に比し、記録用紙１８の幅方向端部が折れ曲がってしまう、いわゆるドッグイアーを効果的に防止することができる。

さらに、ロールガイドリブ１８５ｉ_１のロールガイド辺１８５ｇ_１に導かれた記録用紙１８と、対向する加熱側搬送ガイド部材１９０の搬送ロール１９０Ｒとの不測の接触（衝突）を回避して、記録用紙１８を搬送ニップ部Ｎ１により円滑に導くという観点からは、図７（ａ）に最も良く示されるように、ロールガイドリブ１８５ｉ_１のロールガイド辺１８５ｇ_１の下流側端部１８５ｇｄ_１の位置を、非ロールガイドリブ１８５ｉ_２の非ロールガイド辺１８５ｇ_２の軸方向に沿った接平面と、定着ニップ部Ｎと搬送ニップ部Ｎ１との軸方向に沿った共通接平面との間の領域、すなわち、図７中、直線Ｌ_０と直線Ｌ_１とで挟まれた領域内に配置することが好ましい。

なお、直線Ｌ_０と直線Ｌ_１とのなす角度α（図７参照）、すなわち、定着ニップ部Ｎと搬送ニップ部Ｎ１との共通接線に対する非ロールガイドリブ１８５ｉ_２の非ロールガイド辺１８５ｇ_２の傾斜角度αは、２５〜３５°であることが好ましい。非ロールガイド辺１８５ｇ_２の傾斜角度αを、このような角度範囲に設定することにより、用紙カールが発生し易い高温高湿環境（例えば、温度２８℃、湿度８０％）にて坪量７０ｇ／ｍ^２程度の薄紙（Ａ４サイズ）を定着ニップ部Ｎに通紙（搬送速度は１４８．５ｍｍ／ｓｅｃ）した場合でも、記録用紙１８の折れ曲がりや搬送ロール１８０Ｒの傷等のダメージを生じさせることなく、良好な搬送性能が得られることが確認できた。

また、上述した実施の形態では、各ガイド辺１８５ｇの形状を直線形状とした構成を例示したが、搬送方向に沿って（搬送方向上流側から下流側に向かって）、定着ベルト１５３側から搬送ニップ部Ｎ１近傍に向かうようにガイド辺１８５ｇの上流側端部１８５ｇｕと下流側端部１８５ｇｄとが配置形成されていれば差し支えなく、ガイド辺１８５ｇの途中の形状は曲面（軸方向と直交する断面が曲線）であってもよい。このようにガイド辺１８５ｇを曲面形状とした場合には、ガイド辺１８５ｇの上流側端部１８５ｇｕと下流側端部１８５ｇｄとの共通接平面（共通接線）をガイド辺１８５ｇとして規定することにより、ガイド辺１８５ｇの傾斜角度を設定することができる。

なお、本発明の技術的範囲は上述した各実施の形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨に逸脱しない範囲において多様な変更もしくは改良を加え得るものである。例えば、上述した各実施の形態では、入口側リブ１８５ｉと出口側リブ１８５ｏとを一体に樹脂成型した構成を例示したが、例えば、入口側リブ１８５ｉを構成するロールガイドリブ１８５ｉ_１と非ロールガイドリブ１８５ｉ_２とを別部材により形成してもよい。具体的には、例えば、ロールガイドリブ１８５ｉ_１を、非ロールガイドリブ１８５ｉ_２に比し摩擦係数のより小さい材料やトナー非着性（剥離性）のより高い材料（例えば、ＰＦＡ等のフッ素系樹脂）で形成してもよいし、ロールガイド辺１８５ｇ_１の表面を同様な材料でコーティングしてもよい。これにより、両面印刷時等においても搬送ガイド部材へのトナーの付着を防止して画像欠陥を防止すると共に、良好な搬送性能を確保することが可能となる。

また、上述した実施の形態では、圧接力を切り替える際に、定着ベルト１５３が搬送方向に移動するように構成した定着装置１５に搬送ガイド部材１８０を適用した構成を好適な例として例示したが、当然に、上述の搬送ガイド部材１８０を、従来公知の一定の圧接力を付与する定着装置に適用してもよい。

１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋ：画像形成ユニット、２Ｙ，２Ｍ，２Ｃ，２Ｋ：感光ドラム、３Ｙ，３Ｍ，３Ｃ，３Ｋ：帯電ロール、４Ｙ，４Ｍ，４Ｃ，４Ｋ：露光装置、５Ｙ，５Ｍ，５Ｃ，５Ｋ：現像装置、６Ｙ，６Ｍ，６Ｃ，６Ｋ：一次転写ロール、７Ｙ，７Ｍ，７Ｃ，７Ｋ：ドラムクリーニング装置、８Ｙ，８Ｍ，８Ｃ，８Ｋ：除電装置、９：中間転写ベルト、１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋ：トナーカートリッジ、１２：二次転写ロール、１４：ベルトクリーニング装置、１５：定着装置、１７：給紙カセット、１８：記録用紙、２０：レジストロール、２４：排出トレイ、１００：画像形成装置、１５０：ユニット筐体、１５１、加熱ロール、１５１ａ：加熱源、１５３：定着ベルト、１５５：押圧部材、１５５ａ：パッド部、１５５ｂ：ヘッド部、１６０：圧接力切り替えレバー、１６０ａ：把手部、１６０Ｃ：駆動カム、１６０Ｓ：駆動シャフト、１８０：加圧側搬送ガイド部材、１８０Ｒ：搬送ロール、１８０ｓ：回転軸、１８５：ガイドリブ、１８５ｇ：ガイド辺、１８５ｇ_１：ロールガイド辺、１８５ｇ_２：非ロールガイド辺、１８５ｇｕ：上流側端部、１８５ｇｄ：下流側端部、１８５ｉ：入口側リブ、１８５ｉ_１：ロールガイドリブ、１８５ｉ_２：非ロールガイドリブ、１８５ｏ：出口側リブ、１９０：加熱側搬送ガイド部材、１９０Ｒ：搬送ロール、１９５：ガイドリブ、Ｃａ：カバー、Ｎ：定着ニップ部、Ｎ１：搬送ニップ部、Ｒ１：ロール領域、Ｒ２：非ロール領域

Claims (7)

1. 内部に加熱源を有し、回転自在に形成された加熱部材と、
   前記加熱部材に対して圧接する加圧部材と、
   前記加熱部材と加圧部材とが対向して形成される定着圧接部の下流側に対向配置され、定着後の記録媒体の搬送を案内する一対の搬送案内部材と
   を備え、
   前記定着圧接部は、その圧接力が切り替え可能に形成されており、前記定着圧接部における圧接力を切り替えた際には、前記加圧部材が搬送方向に沿って移動し、
   前記一対の搬送案内部材は、加圧部材側に配置された加圧側搬送案内部材と、加熱部材側に配置された加熱側搬送案内部材とから構成されており、
   それぞれの搬送案内部材は、互いに圧接して搬送圧接部を形成する複数の搬送ロールを有すると共に、少なくとも加圧側搬送案内部材は、搬送ロールの上流側で軸方向と直交するように配置された複数の案内片を有し、
   前記加圧側案内部材の複数の案内片は、記録媒体と対向して、前記搬送ロールが存在する軸方向の領域に記録媒体を導くガイド辺を有するロール案内片と、前記搬送ロールが存在しない軸方向の領域に記録媒体を導くガイド辺を有する非ロール案内片とを具備し、
   前記ロール案内片及び非ロール案内片のガイド辺はいずれも、搬送方向に沿って、加圧部材側から搬送圧接部近傍に向かって傾斜していると共に、前記ロール案内片のガイド辺は、前記非ロール案内片のガイド辺よりも加熱側案内部材の搬送ロール側に傾斜していることを特徴とする定着装置。
2. 前記ロール案内片及び非ロール案内片の各ガイド辺の上流側端部は、軸方向に沿った同じ位置に配置されていることを特徴とする請求項１に記載の定着装置。
3. 前記非ロール案内片のガイド辺の上流側端部と下流側端部との共通接平面が、さらに加圧側案内部材の搬送ロールとも接するように、前記非ロール案内片のガイド辺の上流側端部と下流側端部とが配置形成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の定着装置。
4. 前記ロール案内片のガイド辺の上流側端部と下流側端部との共通接平面が、加熱側搬送案内部材の搬送ロールを通過するように、前記ロール案内片のガイド辺の上流側端部と下流側端部とが配置形成されていることを特徴とする請求項３に記載の定着装置。
5. 前記ロール案内片のガイド辺の下流側端部は、定着圧接部と搬送圧接部との共通接平面と前記非ロール案内片のガイド辺の上流側端部と下流側端部との共通接平面とで区画される領域内に配されていることを特徴とする請求項４に記載の定着装置。
6. 前記加圧部材は、無端状のベルト部材であり、該ベルト部材を内側より押圧し、加熱部材との間で所定の定着圧接部を形成する押圧部材をさらに備え、圧接力の切り替えモードに応じて、前記加圧部材を押圧する押圧部材が変更されることを特徴とする請求項１ないし５のいずれかに記載の定着装置。
7. 記録媒体に画像を形成する画像形成手段と、請求項１ないし６のいずれかに記載の定着装置とを備えることを特徴とする画像形成装置。

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