JP6627491B2 - 定着装置及び画像形成装置 - Google Patents
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Description
加熱手段により加熱されて回転する加熱用回転体と、
前記加熱用回転体の外周面の軸方向に沿う部分に圧接して回転するとともに未定着像が転写された記録媒体を通過させる圧接部を形成する加圧用回転体と、
前記記録媒体の搬送路よりも重力方向上側に配置され、前記記録媒体の先端を前記加熱用回転体の外周面の前記圧接部に達する直前の部分に向けて案内する案内部を有する案内部材と、
を備え、
前記案内部材は、前記案内部の案内が終了する終端のうち前記加熱用回転体の回転軸方向と平行する方向で見たときの中央部分が、前記終端の前記中央部分以外になる両端部分であって前記記録媒体の搬送時の左右両端部を案内する部分よりも窪んだ形状で形成されているものである。
この発明(A3)の定着装置は、上記発明A1又はA2の定着装置において、前記加熱用回転体は、その外径が前記回転軸方向の中央から両端にむけて漸減する形状を有するロールで構成されているものである。
現像剤からなる未定着像を形成して記録媒体に転写する画像形成部と、前記画像形成部において前記記録媒体に転写された前記未定着像を定着する定着装置と、を備え、
前記定着装置が上記発明A1からA3のいずれかの定着装置で構成されているものである。
この発明(B2)の画像形成装置は、上記発明B1の画像形成装置において、前記画像形成部と前記定着装置における前記案内部材との間に、前記記録媒体の先端部を少なくとも前記案内部材の案内部に接触させるよう案内する案内部を有する転写後案内部材を設けているものである。
上記発明A3の定着装置では、加熱用回転体がその外径が回転軸方向の中央部から両端部にむけて漸減する形状を有するロールで構成されていない場合に比べて、上記発明A1による効果をより確実に得ることができる。
図1及び図2は、実施の形態1に係る定着装置を用いた画像形成装置を示すものである。図1はその画像形成装置の全体の構成を概念的に示し、図2はその画像形成装置の要部(定着装置と二次転写部)を概念的に示している。図1等の各図面中に符号X,Y,Zで示す矢印は、各図面において想定した3次元空間の幅、高さ及び奥行の各方向を示す直交座標軸(の方向)である。
画像形成装置1は、現像剤で構成される画像を記録媒体の一例である記録用紙9に形成するものであり、例えば、情報端末機等の外部機器から入力される画像情報を受けて画像の形成を行うプリンタとして構成されている。
また、4つの作像ユニット20(Y,M,C,K)はいずれも、矢印Aで示す方向に回転駆動するドラム形態の感光体である感光ドラム21と、感光ドラム21の像形成領域となる外周面を所要の電位に帯電させるロール形態等の帯電装置22と、帯電後の感光ドラム21の外周面に所要の画像情報に基づいて各色成分に分解構成された光を照射して各色成分の静電潜像を形成する露光装置23と、その静電潜像を各色成分のトナーにより現像して上記各色(Y,M,C,K)のトナー像として顕像化する現像装置24(Y,M,C,K)と、感光ドラム21上のトナー像を中間転写装置30(の中間転写ベルト31)に一次転写させた後の感光ドラム21の外周面に残留するトナー等の不要物を除去して清掃するドラム清掃装置26等で構成されている。
この中間転写装置30は、作像ユニット20(Y,M,C,K)の感光ドラム21に形成されるトナー像を静電的作用により転写して保持し得る無端状の中間転写ベルト31と、中間転写ベルト31を作像ユニット20(Y,M,C,K)の各一次転写位置を順次通過させて回転するように支持する複数の支持ロール32a〜32eと、中間転写ベルト31の内側に配置され、各作像ユニット20(Y,M,C,K)の感光ドラム21上に形成される各トナー像を中間転写ベルト31の外周面に一次転写させるロール形態等の一次転写装置34と、中間転写ベルト31に一次転写されたトナー像を記録用紙9に二次転写するロール形態等の二次転写装置35と、二次転写後の中間転写ベルト31の外周面に残留するトナー等の不要物を除去して清掃するベルト清掃装置36等を備えている。
この給紙装置40は、筐体10に対して引出し自在に取り付けられ、所望のサイズ、種類等の記録用紙9を積載板42の上に積み重ねた状態で収容する用紙収容体41と、用紙収容体41から記録用紙9を1枚ずつ送り出す送出装置43を備えている。筐体10内には、給紙装置40の送出装置43と中間転写装置30の二次転写部との間に、複数の搬送ロール対、搬送案内部材等で構成される給紙搬送路が設けられている。複数の搬送ロール対の1つとして、二次転写部の手前側になる給紙搬送路の位置に、例えば記録用紙9の搬送時期の調整やその斜行状態の矯正をするレジストロール対44を配置している。
この定着装置5は、その筐体50の内部に、所要の方向に回転駆動するとともに加熱手段52により加熱されて表面温度が所要の温度に保持される加熱用回転体の一例としての加熱ロール51と、この加熱ロール51の回転軸方向にほぼ沿うように所要の圧力で圧接してトナー像が転写された記録用紙9を導入して通過させる圧接部(定着処理部)FNを形成しながら従動回転する加圧用回転体の一例としての加圧ロール53と、記録用紙9の先端部9aを加熱ロール51の外周面の圧接部FNに達する手前側の部分に向けて案内する導入案内部材54等を設置して構成されている。
定着装置5の詳細については後述する。
最後に、定着装置5から排出された記録用紙9は、一点鎖線で示す搬送経路の終端部(用紙排出口)に配置された排出ロール対49により筐体10の外部に搬出され、最終的に排出収容部12に収容される。
次に、定着装置5について更に説明する。
また、加圧ロール53は、筐体50の一部において回転自在に取り付けられているとともに、図示しない加圧装置による加圧力を受けて加熱ロール51に圧接されるようになっている。
一方、案内部の終端541bにおける左右両端部分543,544は、画像形成に使用する記録用紙9における送り幅の両端部を支えて案内することになる部位である。この左右両端部分543,544の回転軸方向Cに沿う幅W2,W3は、案内部の終端541bから中央部分542の切り欠き幅W1を除いて分割して得られる寸法になる。幅W2,W3は、互いに同じ寸法に設定されるが、異なる寸法に設定しても構わない。
以下、この定着装置5による定着動作について説明する。
また、記録用紙9は、先端9aの部分が定着装置5の圧接部FNに導入され始めた段階では、その圧接部FNに達していない後方側の用紙部分が二次転写部の圧接部TNに挟持された状態になる(図5b)。
さらに、記録用紙9は、定着装置5の圧接部FNと二次転写部の圧接部TNとの双方に挟持されている段階では、その定着装置5の圧接部FNに達していない後方側の用紙部分が、前述した加熱ロール51及び支持ロール32aの回転速度の差により二次転写部の圧接部TNにおける搬送速度の影響を受けて、定着装置5の圧接部FNに挟持された先端9a側の用紙部分よりも相対的に速い速度で搬送される(圧接部TNから送り出される)状態におかれる。このため、記録用紙9のうち定着装置5の圧接部FNと二次転写部の圧接部TNとの双方に挟持された状態で存在する部分は、少し変形しやすい不安定な状態になる。
また、記録用紙9は、定着装置5の圧接部FNに導入されて通過するときには(図5b)、圧接部FNの回転軸方向Cに沿う形状が前述したようにほぼ直線をなす形状になっているので(図3)、その軸方向Cに沿う用紙部分が、圧接部FNの回転軸方向Cに沿う形状に倣ってほぼ直線状に延びた状態に保たれる。
したがって、この定着装置5によれば、トナー像が転写された記録用紙9の先端9a側の部分が圧接部FNに導入された後、その記録用紙9の転写面91の一部が加熱ロール51の手前側に存在する周囲部品100や加熱ロール51の外周面等に接触して像が乱れる現象(いわゆるスマッジ)が発生することが抑制される。
図9は、実施の形態2に係る定着装置5Bを用いた画像形成装置1の要部を示すものである。
実施の形態2に係る定着装置5Bは、加熱ロールとして、図10、図11等に示されるように、その外径Rが回転軸方向Cの中央P1から両端P2,P3にむけて漸減する形状(いわゆるクラウン形状や紡錘形状)で構成された加熱ロール51Bを適用した点で異なる以外は実施の形態1に係る定着装置5と同じ構成からなるものである。
この外径Rの差を有する加熱ロール51Bは、例えば、外径が回転軸方向Cにおいて同一であるロール基体512に対し、表面層515を上記外径Rの状態になるよう加工して成形することにより製作される。このような加工を施す表面層515としては、例えば、シリコーン等の材料からなるものが適用される。また、この加熱ロール51Bの両端P2,P3の外径R2,R3に対する中央P1の外径R1の差(比率)は、例えば、0.1%以上から1.0%以下の範囲に設定することが好ましい。この外径差が上記下限値未満の場合は、後述する像の乱れ現象(スマッジ)の発生を抑制する効果が得られにくくなるか得られなくなり、また記録用紙9が圧接部FNを通過して搬送されるときの姿勢が不安定になる等の問題がある。反対に、その外径差が上記上限値を超える場合は、記録用紙9が圧接部FNを通過したときに皺(紙しわ)が発生する等の問題がある。
したがって、この定着装置5Bによれば、トナー像が転写された記録用紙9の先端9a側の部分が圧接部FNに導入された後、その記録用紙9の転写面91の一部が加熱ロール51Bの手前側に存在する周囲部品100や加熱ロール51Bの外周面等に接触して像が乱れる現象(いわゆるスマッジ)が発生することがより確実に抑制されるようになる。
実施の形態1、2では、導入案内部材54における窪んだ形状60として切り欠き形状61を例示したが、その窪んだ形状60としては、記録用紙9の圧接部FNに達していない後方側の用紙部分の中央部分がその両端部よりも窪んだように変形させ得る形状であれば、その形状の形態や寸法等については特に限定されない。このため、切り欠き形状61においても、例えば、中央部分542の両端部を平面又は曲面で傾斜した部位に変更したり、あるいは、切り欠きの全体形状を湾曲した形態で切り欠いた形状に変更してもよい。
ベルト形態の加圧用回転体としては、例えば、加熱ロール51(51B)の外周面の軸方向Cに沿う部分に接触して回転し得る無端状の回転ベルトと、その回転ベルトの内周面側から回転ベルトを加熱ロール51(51B)の外周面に押し付けて圧接部FNを形成する押圧体と、回転ベルトを回転可能に支持する支持部材、押圧体を加圧した状態で支持する支持構造体等で構成されるものである。また、実施の形態2における加熱ロール51Bを適用する場合には、その押圧体は、その一部又は全部について、回転ベルトを介して加熱ロール51Bに圧接するときに加熱ロール51Bの外周面の形状に追従するよう弾性変形する弾性材料にて構成される。
2 …画像形成部
5,5B…定着装置
9 …記録用紙(記録媒体)
9a…先端
51,51B…加熱ロール(加熱用回転体)
53…加圧ロール(加圧用回転体)
54,54B…導入案内部材(案内部材)
541…案内部
541b…終端
60…窪んだ形状
61…切り欠き形状(窪んだ形状の一例)
62…削り取り形状(窪んだ形状の一例)
FN…圧接部
C …回転軸方向
R …外径
P1…中央
P2,P3…両端
Claims (5)
- 加熱手段により加熱されて回転する加熱用回転体と、
前記加熱用回転体の外周面の軸方向に沿う部分に圧接して回転するとともに未定着像が転写された記録媒体を通過させる圧接部を形成する加圧用回転体と、
前記記録媒体の搬送路よりも重力方向上側に配置され、前記記録媒体の先端を前記加熱用回転体の外周面の前記圧接部に達する直前の部分に向けて案内する案内部を有する案内部材と、
を備え、
前記案内部材は、前記案内部の案内が終了する終端のうち前記加熱用回転体の回転軸方向と平行する方向で見たときの中央部分が、前記終端の前記中央部分以外になる両端部分であって前記記録媒体の搬送時の左右両端部を案内する部分よりも窪んだ形状で形成されている定着装置。 - 前記案内部材の窪んだ形状は、切り欠いた形状で構成されている請求項1に記載の定着装置。
- 前記加熱用回転体は、その外径が前記回転軸方向の中央から両端にむけて漸減する形状を有するロールで構成されている請求項1又は2に記載の定着装置。
- 現像剤からなる未定着像を形成して記録媒体に転写する画像形成部と、
前記画像形成部において前記記録媒体に転写された前記未定着像を定着する定着装置と、
を備え、
前記定着装置が請求項1乃至3のいずれかに記載の定着装置で構成されている画像形成装置。 - 前記画像形成部と前記定着装置における前記案内部材との間に、前記記録媒体の先端部を少なくとも前記案内部材の案内部に接触させるよう案内する案内部を有する転写後案内部材を設けている請求項4に記載の画像形成装置。
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