WO2005071496A1 - 定着装置 - Google Patents

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WO2005071496A1
WO2005071496A1 PCT/JP2005/000192 JP2005000192W WO2005071496A1 WO 2005071496 A1 WO2005071496 A1 WO 2005071496A1 JP 2005000192 W JP2005000192 W JP 2005000192W WO 2005071496 A1 WO2005071496 A1 WO 2005071496A1
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WO
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fixing
sheet
fixing device
guide
heating
Prior art date
Application number
PCT/JP2005/000192
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Hideki Tatematsu
Tadafumi Shimizu
Masahiro Samei
Keiichi Matsuzaki
Kazunori Matsuo
Shoichi Kitagawa
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co., Ltd.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. filed Critical Matsushita Electric Industrial Co., Ltd.
Priority to US10/543,190 priority Critical patent/US7277108B2/en
Priority to JP2005517220A priority patent/JP4099193B2/ja
Publication of WO2005071496A1 publication Critical patent/WO2005071496A1/ja

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    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03GELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
    • G03G15/00Apparatus for electrographic processes using a charge pattern
    • G03G15/20Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for fixing, e.g. by using heat
    • G03G15/2003Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for fixing, e.g. by using heat using heat
    • G03G15/2014Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for fixing, e.g. by using heat using heat using contact heat
    • G03G15/2017Structural details of the fixing unit in general, e.g. cooling means, heat shielding means
    • G03G15/2028Structural details of the fixing unit in general, e.g. cooling means, heat shielding means with means for handling the copy material in the fixing nip, e.g. introduction guides, stripping means

Definitions

  • the present invention relates to a fixing device for heating and fixing an unfixed image on a recording medium, and more particularly, to a fixing device useful for an image forming apparatus such as an electrophotographic or electrostatic recording type copying machine, facsimile, and printer. Equipment related.
  • the heating type fixing device includes a heating element such as an endless belt or a roller, a heating means for heating the heating element, and a pressing means for pressing against the heating element.
  • the heating means is, for example, a halogen lamp or electromagnetic induction heating (IH induction).
  • the pressing means is a force such as a rubber roller or a sponge roller, and rotates while abutting on the heating element to pinch and convey a recording medium such as a recording paper or an OHP sheet with a nip formed between the heating element and the heating element. I do.
  • the unfixed image toner formed on the recording medium is melted by the heat of the heating element by nipping and conveying the recording medium with the two nips.
  • the unfixed image is fixed on the recording medium by the adhesive force of the melted toner.
  • a separating claw as a sheet separating unit is disposed so as to abut on the surface of the heating element downstream of the nip, and the recording medium after the heat fixing is formed.
  • the heating claw force is also forcibly separated by the separating claw (see, for example, Patent Document 1).
  • the fixing device using a separation claw as the sheet separating means has a configuration in which the separation claw abuts on a heating element thereof, so that a contact mark of the separation claw is formed on the surface of the heating element. There is a problem that it is easy to stick.
  • This problem is rarely a problem when the hardness of the heating element can be relatively high, as in a fixing device for a monochrome image, but the heating element does not have elasticity as in a fixing device for a color image. When such a layer is formed, the life of the heating element and the image quality of the fixed image are significantly reduced.
  • FIG. 1 is a schematic sectional view showing a separation start state of a recording medium (recording paper) in a fixing device using a sheet separation guide plate (hereinafter, “separator” and V) as the sheet separation means.
  • the fixing device 10 includes a fixing roller 11 serving as the heating element, a pressure roller 12 serving as the pressing means, and sheet guide plates 13 and 14 forming a conveyance path of the recording paper P. 15 and a separator 16 are provided.
  • the recording paper P is conveyed toward the fixing device 10 after an unfixed toner image is formed by image forming means (not shown).
  • the recording paper P passes between a pair of sheet guide plates 13, 14 provided at a sheet carry-in entrance of the fixing device 10, and forms a fixing portion which is a press contact portion between the fixing roller 11 and the pressure roller 12. And transported in the direction of the arrow.
  • the leading edge Pa of the recording paper P that has passed through the fixing nip N is separated from the surface force of the fixing roller 11 by the curvature of the fixing roller 11.
  • the separator 16 guides the leading end portion Pa of the recording paper P separated from the surface of the fixing roller 11 by the guide surface 16a to separate the recording paper P from the surface force of the fixing roller 11.
  • the front end portion Pa of the recording paper P is separated from the surface force by the curvature of the fixing roller 11, and then, the surface of the recording paper P is also separated from the fixing roller 11 by the curvature.
  • the recording paper P is separated from the fixing roller 11 by guiding the leading end Pa of the recording paper P by the guide surface 16 a of the separator 16.
  • a separator 16 for separating the recording paper P from the surface of the fixing roller 11 is provided so as not to contact the fixing roller 11. Therefore, the fixing roller 11 does not have a contact mark as in the case of the separation claw, so that the life of the fixing roller 11 is not reduced and the image quality of the fixed image is not reduced.
  • Patent Document 1 Japanese Patent Application Laid-Open No. 2003-215967
  • Patent Document 2 JP-A-07-181826
  • the conventional fixing device of the heat fixing type using the sheet separation guide plate has a problem that the recording medium after the heat fixing is separated and conveyed along the sheet separation guide plate. There is a problem that the image is easily disturbed.
  • this type of fixing device it takes a certain amount of time until the unfixed image (toner image) on the recording medium is heated and melted by the heating element and solidified (fixed on the recording medium).
  • the time required from the melting of the toner image to the solidification thereof depends on the conveyance speed of the recording medium, the material of the toner, the amount of toner attached to the recording medium, the heating temperature of the heating element, the internal temperature of the fixing device, and the environmental temperature. It changes subtly depending on various conditions such as.
  • the heat fixing portion of the heating element is moved on the recording medium while moving the distance to the upstream end of the sheet separation guide plate.
  • the toner image is not necessarily completely solidified.
  • the recording paper P is guided along the guide surface 16a of the separator 16 while the toner image on the recording paper P is not completely solidified.
  • the toner image in the semi-solid state moves, and may adhere to or rub against the guide surface 16a of the separator 16 to cause sheet jam and image disturbance.
  • Sheet jams and image disturbances are likely to occur when the toner image formed on the recording medium is a solid image. This is because a solid image has a larger amount of adhered toner than a normal image, so that a longer time is required until the melted toner solidifies.
  • the sheet jam and the image disorder are particularly likely to occur when the solid image is formed at the rear end of the recording medium in the sheet conveying direction. This is because, for example, as shown in FIG. 3, the rear end portion Pb of the recording paper P becomes free at the moment when the fixing-up portion N force between the fixing roller 11 and the pressure roller 12 also escapes. . That is, the trailing edge of the recording paper P The part Pb jumps up to the guide surface side of the separator 16 at the moment when it becomes free, and the entire surface comes into close contact with the guide surface 16a of the separator 16.
  • the sheet jam and the image disturbance are hardly caused by the solidification of the heat-fixed toner image on the recording medium even when the internal temperature of the fixing device is increased and the sheet separation guide plate is heated. It is easy to occur because it melts and remelts.
  • An object of the present invention is to provide a fixing device capable of smoothly separating a heating medium from a heat-fixed recording medium without causing sheet jam and image disturbance.
  • the fixing device of the present invention includes a heating element for heating and fixing an unfixed image on a recording medium, a heating unit for heating the heating element, and a heating unit for fixing the unfixed image to a predetermined sheet path.
  • a sheet separation guide plate having a guide surface for guiding the heat-fixed surface of the recording medium conveyed along with the heating element in a direction of separating the heat-fixed surface from the heating element.
  • a configuration in which a stepped portion is provided along the guide width direction is adopted.
  • the heating medium can be smoothly separated from the recording medium after the heat fixing without causing sheet jam and image disorder.
  • FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing a state at the start of separation of recording paper in a fixing device using a conventional separator.
  • FIG. 2 is a schematic cross-sectional view showing a state in which a recording sheet is being separated in a fixing device using a conventional separator.
  • FIG. 3 is a schematic cross-sectional view showing a state where the separation of recording paper is completed in a fixing device using a conventional separator.
  • FIG. 4 shows an image forming apparatus suitable for mounting the fixing device according to the first embodiment of the present invention. Schematic sectional view showing the overall configuration
  • FIG. 5 is a schematic sectional view showing a basic configuration of the fixing device according to the first embodiment.
  • FIG. 6 is an exploded perspective view illustrating a configuration of a separator in the fixing device according to the first embodiment.
  • FIG. 7 is a schematic cross-sectional view illustrating a state of the fixing device according to the first embodiment when recording paper separation is started.
  • FIG. 8 is a schematic cross-sectional view showing a state where the recording paper is being separated in the fixing device according to the first embodiment.
  • FIG. 9 is an exploded perspective view showing a configuration of a separator in the fixing device according to Embodiment 2 of the present invention.
  • FIG. 10 is a schematic perspective view showing the behavior of recording paper separated by a separator in the fixing device according to the second embodiment.
  • FIG. 11 is an exploded perspective view showing a configuration of a separator in a fixing device according to Embodiment 3 of the present invention.
  • FIG. 12 is a schematic cross-sectional view showing a state when the separation of the recording paper is completed in the fixing device according to the first embodiment.
  • FIG. 4 is a schematic sectional view showing a configuration of an image forming apparatus suitable for mounting the fixing device according to the first embodiment of the present invention.
  • the image forming apparatus 100 individually forms four color toner images contributing to the color development of a color image on four image carriers, and intermediates these four color toner images.
  • This is a tandem-type image forming apparatus that sequentially superimposes the primary transfer image on a transfer body, transfers the primary transfer image collectively to a recording medium (secondary transfer).
  • the fixing device according to the first embodiment is not limited to the tandem type image forming apparatus, and it is needless to say that the fixing device can be mounted on any type of image forming apparatus.
  • symbols Y, M, C, and K at the end of the reference numerals attached to the respective components of the image forming apparatus 100 are as follows: Y is a yellow image, M is a magenta image, C is a cyan image, K Indicates components that are involved in image formation of black images, and components having the same reference numerals have common configurations.
  • the image forming apparatus 100 includes a charger 120Y, 120M, 120C, 120K, an exposure device 130, a developing device 140Y, and a photosensitive drum 110Y, 110M, 1IOC, 110K as the four image carriers.
  • Image forming stations SY, SM in which 140M, 140C, 140K, transfer units 150Y, 150M, 150C, 150mm, talling devices 160Y, 160M, 160C, 160K, and intermediate transfer belt (intermediate transfer member) 170 are arranged respectively.
  • SC and SK intermediate transfer belt
  • each of the photosensitive drums 110Y, 110M, HOC, 110K is rotated in the direction of the arrow, and is uniformly brought to a predetermined potential by its surface force S charger 120Y, 120M, 120C, 120K. Be charged.
  • Each of the charged photosensitive drums 110Y, 110M, HOC, 110K is irradiated with a scanning line 130Y, 130M, 130C, 130K of a laser beam corresponding to image data of a specific color by the exposure device 130.
  • a scanning line 130Y, 130M, 130C, 130K of a laser beam corresponding to image data of a specific color by the exposure device 130 thus, an electrostatic latent image for each specific color is formed on the surface of each of the photosensitive drums 110Y, 110M, HOC, 110K.
  • the electrostatic latent images of the specific colors formed on the photosensitive drums 110Y, 110M, HOC, 110K are developed by the developing units 140Y, 140M, 140C, 140K.
  • unfixed images of four colors that contribute to color image formation are formed on the photosensitive drums 110Y, 110M, HOC, and 110K.
  • the four-color toner images visualized on the photoconductor drums 110Y, 110M, HOC, and 110K are transferred by the transfer devices 150Y, 150M, 150C, and 150K to an endless intermediate transfer belt as the intermediate transfer body.
  • Note 170 [This is primarily transcribed.
  • the four color toner images formed on the photoconductor drums and rams 110Y, 110M, 110C, and 110K are sequentially superimposed to form a full-color image on the intermediate transfer belt 170.
  • the photosensitive drums 110Y, 110M, HOC, and 110K are moved to respective tables by the cleaning devices 160Y, 160M, 160C, and 160K. Residual toner remaining on the surface is removed.
  • the exposure device 130 is arranged with a predetermined inclination with respect to the photosensitive drums 110Y, 110M, HOC, 110K.
  • the intermediate transfer belt 170 is suspended between a driving roller 171 and a driven roller 172, and is rotated in the direction of arrow A in FIG.
  • a paper feed cassette 180 that stores recording paper P such as printing paper as a recording medium is provided below the image forming apparatus 100.
  • the recording paper P is fed one by one from a paper feed cassette 180 to a predetermined sheet path by a paper feed roller 181.
  • the recording paper P sent out to the sheet path is formed by the outer peripheral surface of the intermediate transfer belt 170 suspended by the driven roller 172 and the secondary transfer roller 190 that contacts the outer peripheral surface of the intermediate transfer belt 170.
  • the full-color image (unfixed image) formed on the intermediate transfer belt 170 is collectively transferred by the secondary transfer roller 190.
  • the unfixed full-color image transferred collectively to the recording paper P is formed by fixing the outer peripheral surface of the fixing belt 230 suspended by the fixing roller 210 and the heating roller 220 of the fixing device 200 and the fixing belt 230, as shown in FIG.
  • the recording paper P is heated and fixed by passing through a fixing nip portion N formed by the pressure roller 240 contacting the outer peripheral surface.
  • the image forming apparatus 100 is provided with an openable and closable door 101 which forms a part of its housing. By opening and closing the door 101, replacement and maintenance of the fixing device 200 and the above-described paper conveyance are performed. Jamming of the recording paper P jammed in the road can be performed.
  • FIG. 5 a description will be given of the mounting apparatus 200 according to the first embodiment, which is mounted on the image forming apparatus 100.
  • the fixing device 200 is a fixing device of an electromagnetic induction heating (IH induction heating) type, and as shown in FIG. 5, a fixing roller 210 and a heating port as a heating element. 220, a fixing belt 230 as a heating element, a pressure roller 240, an induction heating device 250 as a heating means, a separator 260 as a sheet separation guide plate, and a sheet conveyance path forming sheet guide plates 281, 282, 283 as materials. , 284, etc.!
  • IH induction heating electromagnetic induction heating
  • the fixing device 200 heats the heating roller 220 and the fixing belt 230 by the action of the magnetic field generated by the induction heating device 250, and moves along the sheet guide plates 281, 282, 283, and 284. Then, the unfixed image on the recording paper P conveyed is heated and fixed at the fixing nip N between the heated fixing belt 230 and the pressure roller 240.
  • the fixing device does not use the fixing belt 230 and the fixing roller 210 also serves as the heating roller 220, and the unfixed image on the recording paper P is directly transferred by the fixing roller 210. It may be configured to fix by heating. Further, it goes without saying that the heating means may use a halogen lamp or the like as a heat source.
  • a heating roller 220 as a heating element is formed of a rotating body made of a hollow cylindrical magnetic metal member such as iron, conoret, nickel, or an alloy of these metals. Both ends thereof are rotatably supported by bearings fixed to the side plates, and are rotationally driven by driving means (not shown).
  • the heating roller 220 has an outer diameter of 20 mm and a wall thickness of 0.3 mm, has a low heat capacity, and has a structure in which the temperature rises rapidly, and the point of the lily is adjusted to be 300 ° C or more! .
  • the fixing roller 210 is formed by covering a metal core such as stainless steel with a solid or foamed heat-resistant elastic member made of silicone rubber or the like. About 30 mm, which is larger than the outer diameter of the heating roller 220.
  • the elastic member has a thickness of about 3 to 8 mm and a hardness of about 15 to 50 ° (Asker hardness: 6 to 25 ° in JIS A hardness).
  • a pressure roller 240 is pressed against the fixing roller 210 so that the pressure roller 240 contacts the fixing roller 210. Due to the pressure contact between the fixing roller 210 and the pressure roller 240, a fixing nip portion N having a predetermined width is formed at the pressure contact portion.
  • the fixing belt 230 is constituted by a heat-resistant belt suspended between the heating roller 220 and the fixing roller 210.
  • the heating roller 220 is induction-heated by an induction heating device 250 to be described later, so that the heat of the heating roller 220 is conducted at a contact portion with the heating roller 220. Heated around.
  • the heat capacity of the heating roller 220 becomes smaller than the heat capacity of the fixing roller 210. Warm-up time is reduced.
  • the fixing belt 230 is made of, for example, a metal having magnetic properties, such as iron, conoret, and nickel. Is a heat-generating layer made of an alloy based on them, an elastic layer provided also to cover the surface of the heat-generating layer and also made of an elastic member such as silicone rubber or fluoro rubber, and PT FE ( Equipped with a resin with good releasability such as PolyTetra-Fluoro Ethylene), PFY (Per Fluoro Alkoxy Fluoroplastics), FEP Fluorinated EtyienePropylenecopolymer), silicone rubber or fluororubber, or a release layer formed by using a single or mixed rubber. It is composed of a multi-layered heat resistant belt.
  • the fixing belt 230 induces the heat generation layer by the induction heating device 250.
  • the fixing belt itself can generate heat.
  • the fixing belt 230 itself can be directly heated by the induction heating device 250, and its heat generation efficiency is improved, and the response speed is increased. Become.
  • the pressure roller 240 is, for example, a metal member having high heat conductivity such as copper or aluminum. It is configured. As the core metal, SUS (Steel Use Stainless) may be used in addition to the above metals.
  • the pressure roller 240 presses against the fixing roller 210 via the fixing belt 230 to form a fixing nip portion N for nipping and transporting the recording paper P.
  • the hardness of the pressure roller 240 is made harder than the hardness of the fixing roller 210, and the peripheral surface of the pressure roller 240 is fixed via the fixing belt 230.
  • the fixing portion N is formed so as to cut into and penetrate the peripheral surface of the mouthpiece 210.
  • the outer diameter of the pressure roller 240 is about 30 mm, which is the same as that of the fixing roller 210, but the wall pressure is about 0.52 to 5 mm, which is thinner than that of the fixing roller 140 and has a hardness of about 20 mm. — About 8060 ° (Asker hardness: 6-50 ° in JIS A hardness), which is harder than the fixing roller 210.
  • a temperature detector 270 such as a thermistor, which has a high thermal response and also has a temperature-sensitive element force, is disposed in contact with the inner peripheral surface of the fixing belt 230 near the entrance side of the fixing top portion N. .
  • the surface temperature of the fixing belt 230 that is, the heat fixing temperature of the unfixed image is maintained at a predetermined temperature based on the temperature of the inner peripheral surface of the fixing belt 230 detected by the temperature detector 270.
  • the heating temperature of the heating roller 220 and the fixing belt 230 by the induction heating device 250 is controlled.
  • the induction heating device 250 is disposed so as to face the outer peripheral surface of the heating roller 220 via the fixing belt 230.
  • the induction heating device 250 is provided with a support frame 251 as a coil guide member formed of a flame-retardant resin curved so as to cover the heating roller 220.
  • a thermostat 252 is provided so as to partially expose the temperature detection portion thereof from the support frame 251 toward the heating roller 220 and the fixing belt 230.
  • the thermostat 252 detects the temperature of the heating roller 220 and the fixing belt 230, and when detecting that the temperature of the heating roller 220 and the fixing belt 230 has become abnormally high, the thermostat 252 is wound around the outer peripheral surface of the support frame 251.
  • the connection between the excitation coil 253 as the generated magnetic field generating means and the inverter circuit (not shown) is forcibly cut off.
  • the excitation coil 253 is configured by winding a single long excitation coil wire, the surface of which is insulated, alternately in the axial direction of the heating roller 220 along the support frame 251.
  • the length of the winding portion of the exciting coil 253 is set to be substantially the same as the length of the area where the fixing belt 230 and the heating roller 220 are in contact with each other.
  • the excitation coil 253 is connected to an inverter circuit (not shown), and generates an alternating magnetic field when a high-frequency AC current of 10 kHz to 1 MHz (preferably, 20 kHz to 800 kHz) is supplied.
  • the alternating magnetic field acts on the heating layer of the heating roller 220 and the fixing belt 230 in the contact area between the heating roller 220 and the fixing belt 230 and in the vicinity thereof. Then, due to the action of the alternating magnetic field, an eddy current flows in these heat generating layers in a direction that prevents the change of the alternating magnetic field.
  • This eddy current generates joule heat according to the resistance of the heating layer of the heating roller 220 and the fixing belt 230, and mainly generates the contact area between the heating roller 220 and the fixing belt 230 and the contact area. In the vicinity, the heating roller 220 and the fixing belt 230 are heated by electromagnetic induction.
  • the support frame 251 is provided with an arch core 254 and a side core 255 so as to surround the exciting coil 253.
  • These arch cores 254 and side cores 255 increase the inductance of the exciting coil 253, and improve the electromagnetic coupling between the exciting coil 253 and the heating roller 220. Therefore, in the fixing device 200, a large amount of power can be supplied to the heating roller 220 even with the same coil current by the action of the arch core 254 and the side core 255, and the warm-up time can be reduced.
  • a resin housing 256 formed in a roof shape is attached to the support frame 251 so as to cover the arch core 254 and the thermostat 252 inside the induction heating device 250.
  • a plurality of heat radiation holes are formed in the housing 256 so that heat generated by the support frame 251, the exciting coil 253, the arch core 254, and the like is released to the outside.
  • the housing 256 may be made of a material other than resin such as aluminum.
  • a short ring 257 that covers the outer surface of the housing 256 is attached to the support frame 251 so as not to block the heat radiation holes formed in the housing 256.
  • the short ring 257 is located on the back of the arch core 254, and generates an eddy current in a direction to cancel a small leakage flux leaking to the outside from the back of the arch core 254, thereby canceling the magnetic field of the leakage flux.
  • a magnetic field is generated to prevent unnecessary radiation due to the leakage magnetic flux.
  • the separator 260 is detachably attached to a support member 290 having an L-shaped cross section attached to the apparatus main body of the fixing device 200 by screws 261 and 262. .
  • the separator 260 serves as a guide surface for guiding the heat-fixed surface of the recording paper P heated and fixed at the fixing-up portion N between the fixing belt 230 and the pressure roller 240 in a direction in which the recording paper P is separated from the fixing belt 230. Having 260a!
  • the guide surface 260a of the senorator 260 is provided with two step portions (projections) 260b and 260c that are protruded along the guide width direction of the guide surface 260a. A recess 260d is formed between them. As shown in FIGS. 7 and 8, these two steps 260b and 260c guide the heat-fixed surface of the recording paper P on which the unfixed toner image T is heat-fixed in a direction to separate from the fixing belt 230.
  • Each height is set so that That is, the step portion 260c located on the downstream side in the guide direction has an apex higher than the position of the fixing belt 230 and the pressure roller 240, which are heating elements, as compared with the step portion 260b located on the upstream side in the guide direction.
  • the heater is also provided so as to be located on the side of the induction heating device 250 as the heating means.
  • FIG. 7 shows a state in which the heat fixing surface of the leading end Pa of the recording paper P starts to be separated from the fixing belt 230.
  • FIG. 8 shows a state in which the heated fixing surface of the recording paper P is being conveyed separately from the fixing belt 230 while being guided by the guide surface 260a of the separator 260.
  • the recording paper P is conveyed to the fixing device 200 after the unfixed toner image T is formed by the image forming device 100 as shown in FIG.
  • the recording paper P conveyed to the fixing device 200 passes between a pair of sheet guide plates 281 and 282 provided at the sheet entrance of the fixing device 200, and presses the fixing belt 230 and the pressure roller 240 with each other. And is transported in the direction of the arrow while being nipped by the fixing-stop portion N.
  • the leading end Pa of the recording paper P that has passed through the fixing nip N is separated from the surface of the fixing belt 230 by the curvature of the fixing belt 230 suspended by the fixing roller 210.
  • the recording paper P is guided so as to contact only the apexes of the steps 260 b and 260 c provided on the guide surface 260 a of the separator 260, and the surface of the fixing belt 230 is Separated from Thereafter, the recording paper P is discharged from the fixing device 200 through a pair of sheet guide plates 283 and 284 as a sheet conveyance path forming member provided at a sheet discharge port on the downstream side of the separator 260 in the sheet conveyance direction. Is done.
  • the guide surface 260a is formed by the steps ⁇ 260b, 260c ⁇ provided on the guide surface 260a of the separator 260 and the recess 260d between the steps ⁇ 260b, 260c ⁇ .
  • a gap is generated between the heat fixing surface of the recording paper P guided along the guide surface 260a and the guide surface 260a, and the contact area between the heat fixing surface of the recording paper P and the guide surface 260a is reduced. Therefore, in the fixing device 200, the heat-fixing surface of the recording paper P is less likely to stick to the guide surface 260a of the separator 260, and the recording paper P is fixed without causing sheet jam and image disturbance. It can be separated smoothly from the Root 230.
  • the stepped portion 260c located on the downstream side in the guide direction has a higher apex than the stepped portion 260b located on the upstream side in the guide direction.
  • the heating roller 250 is provided at a position closer to the induction heating device 250 which is a heating means than the position of the pressure roller 240, so that the heat fixing surface at the rear end of the recording paper P guided along the guide surface 260a.
  • a gap is easily formed between the guide surface 260a and the rear surface of the recording medium P, and the contact area between the heat fixing surface and the guide surface 260a is reduced.
  • the heat-fixing surface at the rear end of the recording paper P is less likely to stick to the guide surface 260a of the separator 260, and the rear end of the recording paper P is fixed without causing sheet jam and image disturbance. Separates smoothly from 230.
  • FIG. 9 is an exploded perspective view showing the configuration of the separator in the fixing device according to the second embodiment.
  • the separator 660 is detachably attached to the support member 290 by screws 261 and 262, similarly to the separator 260 shown in FIG. Further, the separator 660 guides the heat-fixed surface of the recording paper P, which has been heat-fixed at the fixing nip N between the fixing belt 230 and the pressure roller 240, in a direction to separate from the fixing belt 230. It has a guide surface 660a!
  • the guide surface 660a of the sensor 660 is provided with two step portions (projections) 660b and 660c protruding along the guide width direction of the guide surface 660a, and the step portions 660b and 66 are provided. Oc f3 ⁇ 4 is formed by force 660e 660e! These two steps 660b and 660c have respective heights so as to guide the heat-fixed surface of the recording paper P on which the unfixed toner image T is heat-fixed to the fixing belt 230 in a direction in which the unfixed toner image T is separated from the fixing belt 230. Is set.
  • the step portion 660c located on the downstream side in the guide direction has, compared to the step portion 660b located on the upstream side in the guide direction, the apex of the step portion 660c as the heating element shown in FIG.
  • the roller 240 is provided so as to be located closer to the induction heating device 250 as heating means than the roller 240 is.
  • the recording paper P is an OHP sheet
  • the recording paper P is softened by the heat generated when the unfixed toner image T is heated and fixed. Therefore, the sheet Pc on both sides in the sheet width direction is conveyed in a state where the sheet Pc slightly sticks to the fixing belt 230.
  • both sides Pc of the recording sheet P in the sheet width direction are heated more than other parts, and the unfixed toner images Tc on both sides Pc of the recording sheet P in the sheet width direction are heated. Melts excessively, and image disorder is likely to occur.
  • the separator 660 of the fixing device according to the second embodiment is configured such that both ends 660d in the guide width direction of the step 660c provided on the guide surface 660a on the downstream side in the sheet conveyance direction.
  • the height of the stepped portion 660c is formed to be larger than the height of the central portion 660e in the guide width direction.
  • the heat fixing surfaces of both side portions Pc of the recording paper P in the sheet width direction are curved to the rear side, so that the recording paper P The sheet Pc on both sides in the sheet width direction is easily separated from the fixing belt 230, and the above-described image disturbance can be prevented.
  • FIG. 11 is an exploded perspective view showing the configuration of the separator in the fixing device according to the third embodiment.
  • the separator 860 is detachably attached to the support member 290 by screws 261 and 262, similarly to the separator 260 shown in FIG. Further, the separator 860 guides the heat-fixed surface of the recording paper P, which is heat-fixed at the fixing nip N between the fixing belt 230 and the pressure roller 240, in a direction in which the recording paper P is separated from the fixing belt 230. Moth It has an id surface 860a.
  • the guide surface 860a of the sensor 860 is provided with two step portions 860b and 860c which are raised along the guide width direction of the guide surface 860a, and are provided between the step portions 860b and 860c. Has a recess 860f. These two steps 860b and 860c have respective heights so as to guide the heat-fixed surface of the recording paper P on which the unfixed toner image T is heat-fixed to the fixing belt 230 in a direction in which the toner image T is separated. Is set.
  • the step portion 860c located on the downstream side in the guide direction has, compared to the step portion 860b located on the upstream side in the guide direction, the vertices of the step portion 860c and the fixing belt 230 serving as the heating element shown in FIG.
  • the pressure roller 240 is provided so as to be located closer to the induction heating device 250 as heating means than the position of the pressure roller 240.
  • both sides Pc of the recording paper P in the sheet width direction contract with the fixing belt 230 due to contraction due to heating of the heat fixing surface.
  • both side portions Pc of the curled recording paper P in the sheet width direction as described above may collide with the upstream end of the guide surface 860a of the separator 860, causing a sheet jam to occur. There is.
  • the center 860d in the guide width direction facing the fixing belt 230 has a greater sheet conveying distance than both ends 860e of the guide surface 860a in the guide width direction. It is formed so as to protrude upstream in the direction.
  • the heat-fixing surface of the central portion Pd of the recording paper P in the sheet transport direction is formed by the central portion 860d of the guide surface 860a of the separator 860 in the guide width direction.
  • the paper P is reliably guided before the heat-fixed surfaces of both sides Pc of the sheet P in the sheet width direction.
  • both side portions Pc of the recording paper P in the sheet width direction are curled, both side portions Pc of the sheet width direction without causing sheet jam are separated by the separator 860.
  • the guide surface can be reliably guided along the guide surface 860a.
  • the separators 260, 660, and 860 in the fixing device according to each embodiment of the present invention are preferably metal plates. That is, the separators 260, 660, and 860 made of a metal plate have improved heat resistance as compared with the case where they are made of a resin plate. Therefore, the separation failure of the recording paper P due to the thermal deformation can be eliminated.
  • Separators 260, 660, and 860 made of a metal plate can be manufactured at low cost, and can be mechanically moved in the guide width direction (longitudinal direction) by the steps 260b, 260c, 660b, 660c, 860b, and 860c. Since the bending strength is increased, the accuracy of the assembling position can be improved.
  • these sensor 260, 660, 860 have a configuration in which the respective guide surfaces 260a, 660a, 860a are covered with a low friction member.
  • the sensor 260, 660, or 860, in which the guide surfaces 260a, 660a, and 860a are covered with a low friction member has a reduced adhesive force of the heat-fixing surface of the recording paper P to the guide surfaces 260a, 660a, and 860a. Therefore, it is less likely to occur than the sticking force of the recording paper P to the guide surfaces 260a, 660a, 860a.
  • the fixing device 200 includes a sheet guide plate 284 as a sheet conveying path forming member disposed downstream of the separator 260 in the sheet conveying direction.
  • the recording paper P which is separated from 230 and guided by the guide surface 260a of the separator 260, is configured to bend toward the heating and fixing surface side.
  • the recording paper P force separated from the fixing roller 230 and guided by the guide surface 260 a of the separator 260 is curved toward the image fixing surface by the sheet guide plate 284. Is done.
  • the recording paper P curved to the image fixing surface side tends to return to the state before being curved due to its stiffness, and the recording paper P faces away from the guide surface 260a of the separator 260 at the upstream portion of the recording paper P. Force is generated.
  • the adhesive force of the heat fixing surface of the recording paper P to the guide surface 260a of the separator 260 is further reduced, and the heating of the recording paper P to the guide surface 260a is further reduced. Sticking of the fixing surface is more likely to occur.
  • the guide surfaces 260a, 660a, and 860a of the separators 260, 660, and 860 have two stepped portions (projections) protruding along the guide width direction. 2 Three or more force steps ⁇ indicating the case where 60b, 260c, 660b, 660c, 860b, and 860c are provided may be provided. Even with the provision of a plurality of steps, the contact area between the heat-fixing surface of the recording paper and the guide surface is reduced, and the heat-fixing surface of the recording paper is less likely to stick to the guide surface of the separator. And fix without causing image disturbance. Can be separated smoothly from the default.
  • the first aspect of the fixing device of the present invention is a heating device that heats and fixes an unfixed image on a recording medium, heating means that heats the heating member, and a device that heats and fixes the unfixed image.
  • a sheet separation guide plate having a guide surface for guiding a heat-fixing surface of the recording medium conveyed along a predetermined sheet path in a direction separating the heating medium from the heating element. The surface is provided with a stepped portion protruding along the guide width direction of the guide surface.
  • the step portion includes a plurality of protruding portions provided in a sheet guide width direction; And a concavity formed between them.
  • the protruding portion located on the downstream side in the guide width direction of the sheet is located upstream in the guide width direction of the sheet.
  • a configuration is adopted in which the apex is set to be closer to the heating means than the peripheral surface of the heating element, as compared with the protruding portion positioned on the side.
  • the apex of the protruding portion located on the downstream side in the guide width direction of the sheet. Is set closer to the heating means side than the peripheral surface of the heating element as compared with the protruding portion positioned upstream, so that the recording medium is guided along the guide surface.
  • a gap is easily formed between the heat fixing surface at the end and the guide surface, and the contact area between the rear end of the recording medium, the heat fixing surface, and the guide surface is reduced. Therefore, in this configuration, the heat fixing surface at the rear end of the recording medium is less likely to stick to the guide surface of the sheet separating guide plate, and the rear end of the recording medium is jammed with the sheet.
  • a fourth aspect of the fixing device according to the present invention is the fixing device according to the first aspect, wherein the sheet separation guide sheet is separated from the heating element downstream of the sheet separation guide plate in the sheet conveyance direction.
  • a sheet transport path forming member for bending the recording medium guided by the guide surface of the guide plate toward the heat-fixing surface is provided.
  • the recording medium that is separated from the heating element and guided by the guide surface of the sheet separation guide plate is moved forward.
  • the sheet is conveyed toward the image fixing surface by the sheet conveying path forming member.
  • the recording medium curved toward the image fixing surface attempts to return to a state before being curved due to its stiffness, and is separated from the guide surface of the sheet separation guide plate by an upstream portion of the recording medium. A force in the direction is generated. Therefore, in this configuration, the adhesive force of the heat fixing surface of the recording medium to the guide surface of the sheet separation guide plate is further reduced, and the heat fixing surface of the recording medium adheres to the guide surface.
  • the height of both ends in the guide width direction of the step portion provided on the guide surface of the sheet separation guide plate is set.
  • the height of the step portion is larger than the height of the central portion in the guide width direction.
  • the sheet of the recording medium is guided by the recording medium being guided by the guide surface of the sheet separation guide plate.
  • Heat fixing surface force on both sides in the width direction Curved toward the back side by the height difference between both ends in the guide width direction of the stepped portion provided on the guide surface and the center portion in the guide width direction.
  • the center of the guide surface of the sheet separation guide plate facing the heating element in the guide width direction is provided.
  • the guide surface is formed so as to protrude upstream in the sheet conveying direction from both ends in the guide width direction.
  • the heating and fixing surface of the recording medium at the central portion in the sheet conveyance direction is guided by the guide surface of the sheet separation guide plate.
  • the center end in the width direction reliably guides the recording medium ahead of the heat-fixed surfaces on both sides in the sheet width direction of the recording medium. That is, in this type of fixing device of the heat fixing type, both sides in the sheet width direction of the recording medium are apt to curl in a direction approaching the heating element due to contraction due to heating of the heat fixing surface. For this reason, in this type of fixing device, both sides in the sheet width direction of the curled recording medium as described above may collide with the upstream end of the guide surface of the sheet separation guide plate and cause a sheet jam. is there.
  • the central portion in the guide width direction of the guide surface of the sheet separation guide plate protruding to the upstream side in the sheet conveyance direction of the recording medium is heated and fixed at the central portion in the sheet width direction of the recording medium.
  • the surface can be reliably guided. Therefore, in this configuration, even when both sides in the sheet width direction of the recording medium are curled, the guides are surely formed on both sides in the sheet width direction along the guide surface without causing a sheet jam. Will be able to
  • a seventh aspect of the fixing device according to the present invention employs a configuration in which the guide surface of the sheet separation guide plate is covered with a low friction member in the fixing device according to the first aspect.
  • the adhesive force of the heat fixing surface of the recording medium to the guide surface of the sheet separation guide plate is reduced.
  • the recording medium is less likely to stick to the guide surface.
  • An eighth aspect of the fixing device according to the present invention in the fixing device according to the first aspect, adopts a configuration in which the sheet separation guide plate is a metal plate.
  • the heat resistance of the sheet separation guide plate is smaller than that of the case where the sheet separation guide plate is formed of a resin plate.
  • the sheet separation guide plate can be manufactured at low cost, and the step portion increases the mechanical bending strength of the sheet separation guide plate in the guide width direction (longitudinal direction). Assembly of separation guide plate Position accuracy is improved. The heat resistance and assembly position accuracy of the sheet separation guide plate are extremely important because they affect the recording medium separation performance in the fixing device.
  • an image forming means for forming an unfixed image on a recording medium, and heating the unfixed image formed on the recording medium by the image forming means.
  • a fixing unit that heats and fixes with a heating element, wherein the fixing unit according to any one of the first embodiment to the eighth embodiment is used as the fixing unit.
  • the recording medium on which the unfixed image has been heated and fixed by the heating element can be smoothly separated from the heating element without causing sheet jam and image disturbance. High quality prints can be obtained without waste.
  • the present invention relates to a fixing device that heats and fixes an unfixed image on a recording medium, It is possible to separate the recording medium after heating and fixing of the fixing device used in image forming apparatuses such as copiers, facsimile machines and printers of the recording method or electrostatic recording method without causing sheet jams and image disturbance. It is to be.

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Abstract

 加熱定着後の記録媒体をシートジャム及び画像乱れを起こすことなく発熱体から円滑に分離できるようにする定着装置。この装置において、セパレータ260のガイド面260aに、ガイド面260aのガイド幅方向に沿って隆起した2つの段差部260b,260cを設ける。記録紙Pは、定着ニップ部Nにより挟持搬送され、段差部260b,260cの頂点部分のみに接触するようにガイドされて定着ベルト230の表面から分離される。これにより、ガイド面260aに沿ってガイドされる記録紙Pの加熱定着面とガイド面260aとの間に隙間が生じ、記録紙Pの加熱定着面とガイド面260aとの接触面積が減少して、記録紙Pの加熱定着面がセパレータ260のガイド面260aに張り付きにくくなり、記録紙Pをシートジャム及び画像乱れを起こすことなく定着ベルト230から円滑に分離される。

Description

明 細 書
定着装置
技術分野
[0001] 本発明は、記録媒体上の未定着画像を加熱定着させる定着装置に関し、特に電 子写真方式あるいは静電記録方式の複写機、ファクシミリ及びプリンタ等の画像形成 装置に用いて有用な定着装置に関する。
背景技術
[0002] この種の画像形成装置では、一般に加熱方式の定着装置が用いられて ヽる。この 加熱方式の定着装置は、無端ベルト又はローラなど力 なる発熱体、前記発熱体を 加熱する加熱手段及び前記発熱体に圧接する加圧手段などを備えている。
[0003] 前記加熱手段は、例えば、ハロゲンランプ又は電磁誘導加熱(IH induction
heating )装置などで構成されている。前記加圧手段は、ゴムローラ又はスポンジロー ラなど力 なり、前記発熱体に当接回転して前記発熱体との間に形成される二ップで 記録紙又は OHPシートなどの記録媒体を挟持搬送する。
[0004] この加熱方式の定着装置では、前記二ップで前記記録媒体を挟持搬送することに より前記発熱体の熱で前記記録媒体上に形成された未定着画像のトナーを溶融し、 この溶融したトナーの粘着力により前記未定着画像を前記記録媒体上に定着させて いる。
[0005] このため、この定着装置においては、加熱により溶融したトナーの粘着力により前 記記録媒体が前記発熱体に巻き付く現象が起こりやすい。このような現象は、加熱定 着される記録媒体のシート搬送方向先端部にベタ画像が形成されている場合に発 生しやすい。また、前記現象は、定着装置の電源投入時よりも定着装置がある程度 使用されて暖まって 、る状態のときの方が発生しやす 、。
[0006] そこで、この種の定着装置では、例えば、前記ニップよりも下流側の発熱体の表面 にシート分離手段としての分離爪を当接するように配設し、加熱定着後の記録媒体 を前記分離爪により前記発熱体力も強制的に分離するようにしている (例えば、特許 文献 1など参照)。 [0007] ところが、前記シート分離手段として分離爪を用いた定着装置は、その発熱体に前 記分離爪が当接した構成となるため、前記発熱体の表面に前記分離爪の当接痕が 付きやすいという不具合がある。この不具合は、モノクロ画像用の定着装置のよう〖こ 前記発熱体の硬度を比較的高くできる場合には問題となることも少ないが、カラー画 像用の定着装置のように前記発熱体に弾性層が形成されているような場合には前記 発熱体の寿命及び定着画像の画質を著しく低下させる原因となる。
[0008] 一方、前記シート分離手段として、分離爪の替わりにシート分離ガイド板を用い、こ のシート分離ガイド板により加熱定着後の記録媒体を前記発熱体から分離する定着 装置が知られている (例えば、特許文献 2など参照)。
[0009] 図 1は、前記シート分離手段としてシート分離ガイド板 (以下、これを「セパレータ」と V、う)を用いた定着装置における記録媒体 (記録紙)の分離開始状態を示す概略断 面図である。図 1に示すように、この定着装置 10は、前記発熱体としての定着ローラ 1 1、前記加圧手段としての加圧ローラ 12、記録紙 Pの搬送経路を形成するシートガイ ド板 13, 14, 15及びセパレータ 16などを備えている。
[0010] 図 1において、記録紙 Pは、図示しない画像形成手段により未定着のトナー像丁が 形成された後、定着装置 10に向けて搬送される。この記録紙 Pは、定着装置 10のシ ート搬入口に設けられた一対のシートガイド板 13, 14の間を通って、定着ローラ 11と 加圧ローラ 12との圧接部である定着-ップ部 Nにより挟持されて矢印方向に搬送さ れる。定着-ップ部 Nを通過した記録紙 Pは、定着ローラ 11の曲率により先端部 Pa が定着ローラ 11の表面力 離間される。
[0011] セパレータ 16は、定着ローラ 11の表面カゝら離間された記録紙 Pの先端部 Paをガイ ド面 16aによりガイドして記録紙 Pを定着ローラ 11の表面力も分離する。
[0012] このように、この定着装置 10においては、まず、記録紙 Pの先端部 Paを定着ローラ 11の曲率によりその表面力も離間させ、次いで、この定着ローラ 11の表面力も離間 した記録紙 Pの先端部 Paをセパレータ 16のガイド面 16aによりガイドして記録紙 Pを 定着ローラ 11から分離して ヽる。
[0013] 従って、この定着装置 10においては、図 1に示すように、定着ローラ 11の表面から 記録紙 Pを分離するセパレータ 16を定着ローラ 11に対して非接触となるように配設 できるので、前記分離爪のように定着ローラ 11に当接痕が付くことがなぐ定着ローラ 11の寿命低下及び定着画像の画質低下を招くことがなくなる。
特許文献 1:特開 2003— 215967号公報
特許文献 2 :特開平 07- 181826号公報
発明の開示
発明が解決しょうとする課題
[0014] しかしながら、前記従来の前記シート分離ガイド板を用いた加熱定着方式の定着装 置は、加熱定着後の記録媒体が前記シート分離ガイド板に沿って分離搬送される過 程でシートジャム及び画像乱れが発生しやす 、と ヽぅ不具合がある。
[0015] すなわち、この種の定着装置では、記録媒体上の未定着画像 (トナー像)が発熱体 により加熱溶融されて力 固化 (記録媒体上に定着)するまでにある程度の時間を要 する。このトナー像が溶融してから固化するまでに要する時間は、記録媒体の搬送速 度、トナーの材質、記録媒体へのトナー付着量、発熱体の発熱温度、定着装置の内 部温度及び環境温度などの種々の条件により微妙に変化する。
[0016] 従って、このような加熱定着方式の定着装置においては、前記発熱体の加熱定着 部位力 前記シート分離ガイド板の上流端までの距離を前記記録媒体が移動する間 に、前記記録媒体上のトナー像が必ずしも固化し終えて 、るとは限らな 、。
[0017] このため、この種の定着装置では、例えば、図 2に示すように、記録紙 P上のトナー 像が固化しきらない状態のままセパレータ 16のガイド面 16aに沿って記録紙 Pが移 動し、この半固化状態のトナー像がセパレータ 16のガイド面 16aに張り付いたり摺擦 したりしてシートジャム及び画像乱れが発生することがある。
[0018] このようなシートジャム及び画像乱れは、前記記録媒体上に形成されたトナー像が ベタ画像の場合に発生しやすい。これは、ベタ画像は通常の画像よりも付着トナー量 が多くなるため溶融したトナーが固化するまでにより長い時間が力かることによる。
[0019] また、このシートジャム及び画像乱れは、前記ベタ画像が前記記録媒体のシート搬 送方向後端部に形成されている場合に特に発生しやすい。これは、例えば、図 3に 示すように、記録紙 Pの後端部 Pbは、定着ローラ 11と加圧ローラ 12との定着-ップ 部 N力も抜け出した瞬間にフリーな状態になることによる。すなわち、記録紙 Pの後端 部 Pbは、フリーな状態になった瞬間にセパレータ 16のガイド面側に跳ね上がり、そ の全面がセパレータ 16のガイド面 16aに密着するようになる。このため、このセパレー タ 16のガイド面 16aに密着した記録紙 Pの後端部 Pbにベタ画像が形成されて 、ると 、この後端部 Pbがガイド面 16aに張り付いてシートジャム及び画像乱れが発生しやす くなる。
[0020] また、このシートジャム及び画像乱れは、定着装置の内部温度が高くなり前記シー ト分離ガイド板が高温になった場合も、前記記録媒体上の加熱定着されたトナー像 が固化しにくくなつたり再溶融したりするため発生しやすい。
[0021] 本発明の目的は、加熱定着後の記録媒体をシートジャム及び画像乱れを起こすこ となく発熱体力 円滑に分離することができる定着装置を提供することである。
課題を解決するための手段
[0022] 本発明の定着装置は、記録媒体上の未定着画像を加熱定着する発熱体と、前記 発熱体を加熱する加熱手段と、前記未定着画像が加熱定着されて所定のシート経 路に沿って搬送される前記記録媒体の加熱定着面を前記発熱体から分離する方向 にガイドするガイド面を有するシート分離ガイド板と、を備え、前記シート分離ガイド板 のガイド面に、前記ガイド面のガイド幅方向に沿って隆起した段差部を設けた構成を 採る。
発明の効果
[0023] 本発明によれば、加熱定着後の記録媒体をシートジャム及び画像乱れを起こすこと なく発熱体力 円滑に分離することができる。
図面の簡単な説明
[0024] [図 1]従来のセパレータを用いた定着装置における記録紙の分離開始時の状態を示 す概略断面図
[図 2]従来のセパレータを用いた定着装置における記録紙の分離途中の状態を示す 概略断面図
[図 3]従来のセパレータを用いた定着装置における記録紙の分離完了時の状態を示 す概略断面図
[図 4]本発明の実施の形態 1に係る定着装置を搭載するのに適した画像形成装置の 全体構成を示す概略断面図
[図 5]本実施の形態 1に係る定着装置の基本的な構成を示す概略断面図
[図 6]本実施の形態 1に係る定着装置におけるセパレータの構成を示す分解斜視図 [図 7]本実施の形態 1に係る定着装置における記録紙の分離開始時の状態を示す概 略断面図
[図 8]本実施の形態 1に係る定着装置における記録紙の分離途中の状態を示す概略 断面図
[図 9]本発明の実施の形態 2に係る定着装置におけるセパレータの構成を示す分解 斜視図
[図 10]本実施の形態 2に係る定着装置におけるセパレータにより分離される記録紙 の挙動を示す概略斜視図
[図 11]本発明の実施の形態 3に係る定着装置におけるセパレータの構成を示す分解 斜視図
[図 12]本実施の形態 1に係る定着装置における記録紙の分離完了時の状態を示す 概略断面図
発明を実施するための最良の形態
[0025] 以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、各 図において同一の構成又は機能を有する構成要素及び相当部分には、同一の符号 を付してその説明は繰り返さない。
[0026] (実施の形態 1)
図 4は、本発明の実施の形態 1に係る定着装置を搭載するのに適した画像形成装 置の構成を示す概略断面図である。図 4に示すように、この画像形成装置 100は、力 ラー画像の発色に寄与する 4色のトナー像を 4つの像担持体上に個別に形成し、こ れら 4色のトナー像を中間転写体上に順次重ね合わせて一次転写した後、この一次 転写像を記録媒体に一括転写(二次転写)するタンデム方式の画像形成装置である
[0027] なお、本実施の形態 1に係る定着装置は、前記タンデム方式の画像形成装置のみ に限定されず、あらゆる方式の画像形成装置に搭載可能であることはいうまでもない [0028] また、図 4において、画像形成装置 100の各構成要素に付した符号の末尾の記号 Y, M, C, Kは、 Yはイェロー画像、 Mはマゼンタ画像、 Cはシアン画像、 Kはブラッ ク画像のそれぞれの画像形成に関与する構成要素を示しており、同一符号の構成 要素はそれぞれ共通した構成を有して 、る。
[0029] 画像形成装置 100は、前記 4つの像担持体としての感光体ドラム 110Y, 110M, 1 IOC, 110Kの周囲に、帯電器 120Y, 120M, 120C, 120K、露光装置 130、現像 器 140Y, 140M, 140C, 140K、転写器 150Y, 150M, 150C, 150Κ、タリー- ング装置 160Y, 160M, 160C, 160K及び中間転写ベルト(中間転写体) 170をそ れぞれ配置した画像形成ステーション SY, SM, SC, SKを有している。
[0030] 図 4において、各感光体ドラム 110Y, 110M, HOC, 110Kは、それぞれ矢印方 向に回転され、それぞれの表面力 S帯電器 120Y, 120M, 120C, 120Kにより一様 に所定の電位に帯電される。
[0031] 帯電された各感光体ドラム 110Y, 110M, HOC, 110Kは、露光装置 130により 特定色の画像データに対応したレーザビームの走査線 130Y, 130M, 130C, 130 Kが照射される。これにより、各感光体ドラム 110Y, 110M, HOC, 110Kの表面に 前記特定色毎の静電潜像が形成される。
[0032] 感光体ドラム 110Y, 110M, HOC, 110K上に形成された前記特定色毎の静電 潜像は、現像器 140Y, 140M, 140C, 140Kにより顕像ィ匕される。これにより、各感 光体ドラム 110Y, 110M, HOC, 110K上に、カラー画像の発色に寄与する 4色の 未定着画像が形成される。
[0033] 感光体ドラム 110Y, 110M, HOC, 110K上に顕像化された 4色のトナー像は、 転写器 150Y, 150M, 150C, 150Kにより、前記中間転写体としての無端状の中 転写べノレ卜 170【こ一次転写される。これ【こより、感光体ド、ラム 110Y, 110M, 110 C, 110K上に形成された 4色のトナー像が順次重ね合わされて中間転写ベルト 170 上にフルカラー画像が形成される。
[0034] 各感光体ドラム 110Y, 110M, HOC, 110Kは、中間転写ベルト 170にトナー像 を転写した後、クリーニング装置 160Y, 160M, 160C, 160Kにより、それぞれの表 面に残って 、る残留トナーが除去される。
[0035] ここで、露光装置 130は、感光体ドラム 110Y, 110M, HOC, 110Kに対して所 定の傾きをもって配置されている。また、中間転写ベルト 170は、駆動ローラ 171と従 動ローラ 172とに懸架されており、駆動ローラ 171の回転により、図 4において矢印 A 方向へ回動される。
[0036] 一方、画像形成装置 100の下部には、記録媒体としての印字用紙などの記録紙 P が収納された給紙カセット 180が設けられている。記録紙 Pは、給紙ローラ 181により 給紙カセット 180から 1枚ずつ所定のシート経路に送り出される。
[0037] 前記シート経路に送り出された記録紙 Pは、従動ローラ 172に懸架された中間転写 ベルト 170の外周面と中間転写ベルト 170の外周面に接触する二次転写ローラ 190 とで形成される転写-ップ部を通過する際に、中間転写ベルト 170上に形成されたフ ルカラー画像 (未定着画像)が二次転写ローラ 190により一括転写される。
[0038] 記録紙 Pに一括転写された未定着のフルカラー画像は、図 5に詳述する定着装置 200の定着ローラ 210及び加熱ローラ 220に懸架された定着ベルト 230の外周面と 定着ベルト 230の外周面に接触する加圧ローラ 240とで形成される定着-ップ部 N を通過することにより、記録紙 Pに加熱定着される。
[0039] なお、画像形成装置 100には、その筐体の一部を成す開閉自在のドア 101が設け られており、このドア 101の開閉により、定着装置 200の交換やメンテナンス及び前 記用紙搬送路に詰まった記録紙 Pのジャム処理などを行なうことができる。
[0040] 次に、図 5を参照して画像形成装置 100に搭載されている本実施の形態 1に係る定 着装置 200について説明する。
[0041] 本実施の形態 1に係る定着装置 200は、電磁誘導加熱 (IH induction heating )方 式の定着装置であって、図 5に示すように、定着ローラ 210、発熱体としての加熱口 ーラ 220、発熱体としての定着ベルト 230、加圧ローラ 240、加熱手段としての誘導 加熱装置 250、シート分離ガイド板としてのセパレータ 260及びシート搬送経路形成 咅材としてのシートガイド板 281, 282, 283, 284などを備えて! /、る。
[0042] この定着装置 200は、誘導加熱装置 250により生成した磁界の作用によって加熱 ローラ 220及び定着ベル卜 230を加熱し、シートガイド板 281, 282, 283, 284に沿 つて搬送される記録紙 P上の未定着画像を、加熱された定着ベルト 230と加圧ローラ 240との定着-ップ部 Nで加熱定着するものである。
[0043] なお、本発明に係る定着装置は、定着ベルト 230を使用せず、定着ローラ 210が加 熱ローラ 220を兼ねた構成とし、この定着ローラ 210により記録紙 P上の未定着画像 を直接加熱定着するように構成したものであってもよい。また、前記加熱手段としては 、ハロゲンランプなどを熱源とするものであってもよ 、ことは 、うまでもな 、。
[0044] 図 5において、発熱体としての加熱ローラ 220は、例えば、鉄、コノ レト、ニッケル又 はこれら金属の合金等の中空円筒状の磁性金属部材からなる回転体で構成され、 図示しない支持側板に固定されたベアリングにより、その両端が回転可能に支持さ れており、図示しない駆動手段によって回転駆動される。また、加熱ローラ 220は、外 径が 20mm、肉厚が 0. 3mmの低熱容量で昇温の速い構成となっており、そのキユリ 一点が 300°C以上となるように調整されて!、る。
[0045] 定着ローラ 210は、例えばステンレススチール等の金属製の芯金を、ソリッド状又は 発泡状の耐熱性を有するシリコーンゴムカゝらなる弾性部材で被覆して構成されており 、その外径が 30mm程度あり加熱ローラ 220の外径よりも大きく形成されている。前 記弾性部材は、その肉厚を 3— 8mm程度、硬度を 15— 50° (Asker硬度: JIS A の硬度では 6— 25° )程度としている。
[0046] また、定着ローラ 210には、加圧ローラ 240が圧接して!/、る。この定着ローラ 210と 加圧ローラ 240との圧接により、その圧接部に所定幅の定着-ップ部 Nが形成される
[0047] 定着ベルト 230は、加熱ローラ 220と定着ローラ 210とに懸架された耐熱性ベルト で構成されている。この定着ベルト 230は、後述する誘導加熱装置 250により加熱口 ーラ 220が誘導加熱されることで、この加熱ローラ 220との接触部位で加熱ローラ 22 0の熱が伝導され、その回転によってベルト全周に亘つて加熱される。
[0048] このように構成した定着装置 200は、加熱ローラ 220の熱容量が定着ローラ 210の 熱容量よりも小さくなるので、加熱ローラ 220が急速に加熱されるようになり、その加 熱定着開始時におけるウォームアップ時間が短縮される。
[0049] また、定着ベルト 230は、例えば、鉄、コノ レト、ニッケル等の磁性を有する金属又 はそれらを基材とする合金を基材とした発熱層と、この発熱層の表面を被覆するよう にして設けられたシリコーンゴム又はフッ素ゴム等の弾性部材カもなる弾性層と、 PT FE ( PolyTetra-Fluoro Ethylene )、 PFY (Per Fluoro Alkoxy Fluoroplastics )、 FEP FluorinatedEtyienePropylenecopolymer )、シリコーンゴム又はフッ素ゴム等の離型性 の良好な榭脂あるいはゴムを単独もしくは混合して形成された離型層とを備えた多層 構造の耐熱性ベルトで構成されて 、る。
[0050] この定着ベルト 230は、仮に、定着ベルト 230と加熱ローラ 220との間に何らかの原 因で異物が混入してギャップが生じたとしても、その発熱層を誘導加熱装置 250によ り誘導加熱して定着ベルト自体を発熱させることができる。このように、この定着ベルト 230は、それ自体を誘導加熱装置 250により直接加熱でき、その発熱効率が良くなり 、またレスポンスが速くなるので、温度ムラが少なく加熱定着手段としての信頼性が高 くなる。
[0051] 加圧ローラ 240は、例えば、銅又はアルミ等の熱伝導性の高い金属製の円筒部材 力もなる芯金の表面に、耐熱性及びトナー離型性の高!、弾性部材を設けて構成され ている。前記芯金としては、上記金属以外に SUS (Steel Use Stainless )を使用しても よい。
[0052] この加圧ローラ 240は、前述したように、定着ベルト 230を介して定着ローラ 210に 圧接することにより、記録紙 Pを挟持搬送する定着-ップ部 Nを形成している。ここで 、本実施の形態 1に係る定着装置 200においては、加圧ローラ 240の硬度を定着口 ーラ 210の硬度よりも硬くし、加圧ローラ 240の周面が定着ベルト 230を介して定着口 ーラ 210の周面に食 、込むようにして定着-ップ部 Nを形成して 、る。
[0053] このため、この加圧ローラ 240は、その外径は定着ローラ 210と同じ 30mm程度で あるが、その肉圧が 0. 52— 5mm程度と定着ローラ 140よりも薄ぐその硬度も 20— 8060° (Asker硬度: JIS A の硬度では 6— 50° )程度と定着ローラ 210よりも硬 く構成されている。
[0054] このような構成の定着装置 200においては、記録紙 Pが加圧ローラ 240の周面の表 面形状に沿うように定着-ップ部 Nにより挟持搬送されるので、記録紙 Pの加熱定着 面が定着ベルト 230の表面力も離れやすくなるという効果がある。 [0055] なお、定着-ップ部 Nの入口側近傍の定着ベルト 230の内周面には、サーミスタな どの熱応答性の高い感温素子力もなる温度検出器 270が当接配置されている。この 定着装置 200においては、温度検知器 270が検知した定着ベルト 230の内周面の 温度に基づいて、定着ベルト 230の表面温度、つまり前記未定着画像の加熱定着温 度が所定の温度に維持されるように、誘導加熱装置 250による加熱ローラ 220及び 定着ベルト 230の加熱温度が制御されて ヽる。
[0056] 次に、誘導加熱装置 250の構成について説明する。誘導加熱装置 250は、図 5〖こ 示すように、定着ベルト 230を介して加熱ローラ 220の外周面に対向するように配置 されている。誘導加熱装置 250には、加熱ローラ 220を覆うように湾曲形成された難 燃性の榭脂からなるコイルガイド部材としての支持フレーム 251が設けられて 、る。
[0057] 支持フレーム 251の中心部には、サーモスタット 252力 その温度検知部分を支持 フレーム 251から加熱ローラ 220及び定着ベルト 230に向けて一部表出させるように して配設されている。このサーモスタット 252は、加熱ローラ 220及び定着ベルト 230 の温度を検知し、加熱ローラ 220及び定着ベルト 230の温度が異常高温度になった ことを検知したときに、支持フレーム 251の外周面に卷回された磁界発生手段として の励磁コイル 253と図示しないインバータ回路との接続を強制遮断する。
[0058] 励磁コイル 253は、表面が絶縁された長い一本の励磁コイル線材を支持フレーム 2 51に沿って加熱ローラ 220の軸方向に交互に巻き付けて構成されている。この励磁 コイル 253の卷回部分の長さは、定着ベルト 230と加熱ローラ 220とが接する領域と 略同じ長さになるように設定されて ヽる。
[0059] 励磁コイル 253は、図示しないインバータ回路に接続され、 10kHz— 1MHz (好ま しくは 20kHz— 800kHz)の高周波交流電流が給電されることにより交番磁界を発 生する。この交番磁界は、加熱ローラ 220と定着ベルト 230との接触領域及びその近 傍部において加熱ローラ 220及び定着ベルト 230の発熱層に作用する。そして、こ の交番磁界の作用により、これらの発熱層の内部に前記交番磁界の変化を妨げる方 向の渦電流が流れる。
[0060] この渦電流は、加熱ローラ 220及び定着ベルト 230の発熱層の抵抗に応じたジュ 一ル熱を発生させ、主として加熱ローラ 220と定着ベルト 230との接触領域及びその 近傍部において加熱ローラ 220及び定着ベルト 230を電磁誘導加熱する。
[0061] 一方、支持フレーム 251には、励磁コイル 253を囲むようにして、アーチコア 254及 びサイドコア 255が設けられている。これらのアーチコア 254及びサイドコア 255は、 励磁コイル 253のインダクタンスを増大させ、励磁コイル 253と加熱ローラ 220との電 磁結合を良好にする。従って、この定着装置 200においては、アーチコア 254及び サイドコア 255の作用により、同じコイル電流でも多くの電力を加熱ローラ 220へ投入 することが可能となり、そのウォームアップ時間を短縮することができる。
[0062] また、支持フレーム 251には、誘導加熱装置 250の内部のアーチコア 254及びサ 一モスタツト 252を覆うように屋根型に形成された榭脂製のハウジング 256が取り付け られている。このハウジング 256には、複数の放熱孔が形成されており、支持フレー ム 251、励磁コイル 253及びアーチコア 254等力も発生した熱が外部に放出されるよ うになつている。なお、ハウジング 256は、例えばアルミなどの榭脂以外の素材で形 成されたものであってもよ 、。
[0063] また、支持フレーム 251には、ハウジング 256に形成された放熱孔を塞がないように ハウジング 256の外面を覆うショートリング 257が取り付けられている。このショートリン グ 257は、アーチコア 254の背面に位置しており、アーチコア 254の背面から外部に 漏れ出るわずかな漏れ磁束を打ち消す方向に渦電流が発生することで、前記漏れ 磁束の磁界を打ち消す方向に磁界が発生して前記漏れ磁束による不要な輻射を防 止する働きをしている。
[0064] 次に、本実施の形態 1に係る定着装置 200の特徴部である前記シート分離ガイド板 としてのセパレータ 260につ!/、て説明する。
[0065] 図 5及び図 6に示すように、セパレータ 260は、定着装置 200の装置本体に装着さ れた断面 L字状の支持部材 290に、ビス 261, 262により着脱自在に取り付けられて いる。このセパレータ 260は、定着ベルト 230と加圧ローラ 240との定着-ップ部 Nで 加熱定着された記録紙 Pの加熱定着面を、定着ベルト 230から分離する方向にガイ ドするためのガイド面 260aを有して!/、る。
[0066] セノ レータ 260のガイド面 260aには、ガイド面 260aのガイド幅方向に沿って隆起 した 2つの段差部(突出部) 260b, 260cが設けられており、段差部 260b, 260cの 間には凹部 260dが形成されている。これらの 2つの段差部 260b, 260cは、図 7及 び図 8に示すように、未定着のトナー像 Tが加熱定着された記録紙 Pの加熱定着面を 定着ベルト 230から分離する方向にガイドするように、それぞれの高さが設定されて いる。すなわち、ガイド方向の下流側に位置する段差部 260cは、ガイド方向の上流 側に位置する段差部 260bに比べて、その頂点が、発熱体である定着ベルト 230及 び加圧ローラ 240の位置よりも加熱手段である誘導加熱装置 250側に位置するよう に設けられている。なお、図 7は、記録紙 Pの先端部 Paの加熱定着面が定着ベルト 2 30から分離し始める状態を示している。また、図 8は、記録紙 Pの加熱定着面がセパ レータ 260のガイド面 260aにガイドされて定着ベルト 230から分離搬送されている途 中の状態を示している。
[0067] 図 7において、記録紙 Pは、図 4に示したように、画像形成装置 100により未定着の トナー像 Tが形成された後、定着装置 200に向けて搬送される。定着装置 200に搬 送された記録紙 Pは、定着装置 200のシート搬入口に設けられた一対のシートガイド 板 281, 282の間を通って、定着ベルト 230と加圧ローラ 240との圧接部である定着 -ップ部 Nにより挟持されて矢印方向に搬送される。この定着-ップ部 Nを通過した 記録紙 Pは、定着ローラ 210に懸架された定着ベルト 230の曲率により先端部 Paが 定着ベルト 230の表面から離間される。
[0068] そして、記録紙 Pは、図 8に示すように、セパレータ 260のガイド面 260aに設けた段 差部 260b, 260cの頂点部分のみに接触するようにガイドされて定着ベルト 230の表 面から分離される。その後、この記録紙 Pは、セパレータ 260のシート搬送方向下流 側のシート排出口に設けられたシート搬送経路形成部材としての一対のシートガイド 板 283, 284の間を通って、定着装置 200から排出される。
[0069] このように、この定着装置 200にお!/、ては、セパレータ 260のガイド面 260aに設け た段差咅 260b, 260cゝ及び段差咅 260b, 260c間の凹咅 260dによって、ガイド面 260aに沿ってガイドされる記録紙 Pの加熱定着面とガイド面 260aとの間に隙間が生 じ、記録紙 Pの加熱定着面とガイド面 260aとの接触面積が減少する。従って、この定 着装置 200にお!/、ては、記録紙 Pの加熱定着面がセパレータ 260のガイド面 260a に張り付きにくくなり、記録紙 Pをシートジャム及び画像乱れを起こすことなく定着べ ルト 230から円滑に分離できるようになる。
[0070] また、定着装置 200においては、ガイド方向の下流側に位置する段差部 260cは、 ガイド方向の上流側に位置する段差部 260bに比べて、その頂点が、発熱体である 定着ベルト 230及び加圧ローラ 240の位置よりも加熱手段である誘導加熱装置 250 側に位置するように設けられることによって、前記ガイド面 260aに沿ってガイドされる 記録紙 Pの後端部の加熱定着面とガイド面 260aとの間に隙間が生じ易くなり、録媒 紙 Pの後端部と加熱定着面とガイド面 260aとの接触面積が減少する。従って、記録 紙 Pの後端部の加熱定着面がセパレータ 260のガイド面 260aへの張り付きがより起 こりにくくなり、記録紙 Pの後端部をシートジャム及び画像乱れを起こすことなく定着べ ルト 230から円滑に分離できるようになる。
[0071] (実施の形態 2)
次に、本発明の実施の形態 2に係る定着装置について説明する。図 9は、本実施 の形態 2に係る定着装置におけるセパレータの構成を示す分解斜視図である。
[0072] 図 9に示すように、このセパレータ 660は、図 6に示したセパレータ 260と同様、支 持部材 290に、ビス 261, 262により着脱自在に取り付けられている。また、このセパ レータ 660は、定着ベルト 230と加圧ローラ 240との定着-ップ部 Nで加熱定着され た記録紙 Pの加熱定着面を、定着ベルト 230から分離する方向にガイドするためのガ イド面 660aを有して!/、る。
[0073] さらに、セノ レータ 660のガイド面 660aには、ガイド面 660aのガイド幅方向に沿つ て隆起した 2つの段差部(突出部) 660b, 660cが設けられており、段差部 660b, 66 Ocの f¾に ίま四咅 660e力形成されて!ヽる。そして、これらの 2つの段差咅 660b, 660 cは、未定着のトナー像 Tが加熱定着された記録紙 Pの加熱定着面を定着ベルト 230 から分離する方向にガイドするように、それぞれの高さが設定されている。すなわち、 ガイド方向の下流側に位置する段差部 660cは、ガイド方向の上流側に位置する段 差部 660bに比べて、その頂点が、図 5に示した発熱体である定着ベルト 230及び加 圧ローラ 240の位置よりも加熱手段である誘導加熱装置 250側に位置するように設 けられている。
[0074] ところで、この種の加熱定着方式の定着装置においては、図 10に示す加熱定着さ れた記録紙 Pの加熱定着面のシート幅方向両側部 Pcが、加熱による収縮により定着 ベルト 230に対して接近する方向にカールしやす!/、。
[0075] 特に、記録紙 Pが OHPシートの場合には、定着ベルト 230の表面から支障なく分離 されても、未定着のトナー像 Tの加熱定着時の熱により記録紙 Pが軟ィ匕するため、そ のシート幅方向両側部 Pcが定着ベルト 230に対して張り付き気味な状態で搬送され る。
[0076] このため、この種の定着装置では、記録紙 Pのシート幅方向両側部 Pcが他の部位 よりも多く加熱され、記録紙 Pのシート幅方向両側部 Pcの未定着のトナー像 Tが過剰 に溶融して画像乱れを起こしやすくなる。
[0077] そこで、本実施の形態 2に係る定着装置のセパレータ 660は、図 9に示すように、そ のガイド面 660aに設けたシート搬送方向下流側の段差部 660cのガイド幅方向両端 部 660dの高さ力 段差部 660cのガイド幅方向中央部 660eの高さよりも大きくなるよ うに形成されている。
[0078] 本実施の形態 2に係る定着装置においては、記録紙 Pがセパレータ 660のガイド面 660aによりガイドされることにより、図 10に示すように、記録紙 Pのシート幅方向両側 部 Pcの加熱定着面力 段差部 660cのガイド幅方向両端部 660dとガイド幅方向中 央部 660eとの高低差によって背面側に湾曲される。
[0079] 本実施の形態 2に係る定着装置においては、図 10に示したように、記録紙 Pのシー ト幅方向両側部 Pcの加熱定着面が背面側に湾曲されるので、記録紙 Pのシート幅方 向両側部 Pcが定着ベルト 230から分離されやすくなり、前述したような画像乱れを防 止できるようになる。
[0080] (実施の形態 3)
次に、本発明の実施の形態 3に係る定着装置について説明する。図 11は、本実施 の形態 3に係る定着装置におけるセパレータの構成を示す分解斜視図である。
[0081] 図 11に示すように、このセパレータ 860は、図 6に示したセパレータ 260と同様、支 持部材 290に、ビス 261, 262により着脱自在に取り付けられている。また、このセパ レータ 860は、定着ベルト 230と加圧ローラ 240との定着-ップ部 Nで加熱定着され た記録紙 Pの加熱定着面を、定着ベルト 230から分離する方向にガイドするためのガ イド面 860aを有している。
[0082] さらに、セノ レータ 860のガイド面 860aには、ガイド面 860aのガイド幅方向に沿つ て隆起した 2つの段差部 860b, 860c力 S設けられており、段差部 860b, 860cの間に は凹部 860fが形成されている。そして、これらの 2つの段差部 860b, 860cは、未定 着のトナー像 Tが加熱定着された記録紙 Pの加熱定着面を定着ベルト 230から分離 する方向にガイドするように、それぞれの高さが設定されている。すなわち、ガイド方 向の下流側に位置する段差部 860cは、ガイド方向の上流側に位置する段差部 860 bに比べて、その頂点が、図 5に示した発熱体である定着ベルト 230及び加圧ローラ 240の位置よりも加熱手段である誘導加熱装置 250側に位置するように設けられて いる。
[0083] ところで、この種の加熱定着方式の定着装置にお!ヽては、前述したように、記録紙 Pのシート幅方向両側部 Pcが加熱定着面の加熱による収縮により定着ベルト 230に 対して接近する方向にカールしやすい。このため、この種の定着装置では、上述のよ うにカールした記録紙 Pのシート幅方向両側部 Pcがセパレータ 860のガイド面 860a の上流側端部に衝突してシートジャムを弓 Iき起こすおそれがある。
[0084] そこで、本実施の形態 3に係る定着装置におけるセパレータ 860は、その定着ベル ト 230と対向するガイド幅方向中央端部 860dが、ガイド面 860aのガイド幅方向両端 部 860eよりもシート搬送方向上流側に突出するように形成されている。
[0085] この定着装置においては、図 11に示すように、記録紙 Pのシート搬送方向中央部 P dの加熱定着面が、セパレータ 860のガイド面 860aのガイド幅方向中央端部 860d により、記録紙 Pのシート幅方向両側部 Pcの加熱定着面よりも先に確実にガイドされ るよつになる。
[0086] 従って、本実施の形態 3に係る定着装置においては、記録紙 Pのシート幅方向両側 部 Pcがカールしている場合でも、シートジャムを起こすことなぐシート幅方向両側部 Pcをセパレータ 860のガイド面 860aに沿うように確実にガイドできるようになる。
[0087] なお、本発明の各実施の形態に係る定着装置におけるセパレータ 260, 660, 86 0は、金属板であることが好ましい。すなわち、金属板で構成したセパレータ 260, 66 0, 860は、これらを榭脂板で構成した場合と比較して、それらの耐熱性が向上される ので、それらの熱変形による記録紙 Pの分離不良を解消することができる。
[0088] また、金属板で構成したセパレータ 260, 660, 860は、安価に製造できるとともに 、段差部 260b、 260c, 660b, 660c, 860b, 860cにより、ガイド幅方向(長手方向) の機械的な曲げ強度が増大するので、組み立て位置精度を向上させることができる
[0089] また、これらのセノ ータ 260, 660, 860は、それぞれのガイド面 260a, 660a, 8 60aを低摩擦部材で被覆した構成とすることが好ましい。すなわち、ガイド面 260a, 6 60a, 860aを低摩擦部材で被覆したセノ ータ 260, 660, 860は、それぞれのガイ ド面 260a, 660a, 860aに対する記録紙 Pの加熱定着面の付着力が低減されるので 、ガイド面 260a, 660a, 860aへの記録紙 Pの張り付き力より起こりにくくなる。
[0090] 一方、本実施の形態 1に係る定着装置 200は、図 12に示すように、セパレータ 260 のシート搬送方向下流側に配設したシート搬送経路形成部材としてのシートガイド板 284力 定着ベルト 230から分離してセパレータ 260のガイド面 260aによりガイドされ る記録紙 Pを加熱定着面側に湾曲させるように構成されて 、る。
[0091] この定着装置 200においては、図 12に示すように、定着ローラ 230から分離してセ パレータ 260のガイド面 260aによりガイドされる記録紙 P力 シートガイド板 284により 画像定着面側に湾曲される。これにより、前記画像定着面側に湾曲した記録紙 Pは、 その腰の強さによって湾曲する前の状態に復帰しようとし、記録紙 Pの上流側部分に セパレータ 260のガイド面 260aから離間する向きの力が生じる。
[0092] 従って、本実施の形態 1に係る定着装置 200においては、セパレータ 260のガイド 面 260aに対する記録紙 Pの加熱定着面の付着力がより低減され、ガイド面 260aへ の記録紙 Pの加熱定着面の張り付きがより起こりに《なる。
[0093] なお、上記実施の形態 1から実施の形態 3では、セパレータ 260, 660, 860のガイ ド面 260a, 660a, 860aに、ガイド幅方向に沿って隆起した 2つの段差部(突出部) 2 60b、 260c, 660b, 660c, 860b, 860cを設けた場合を示した力 段差咅を 3っ以 上複数設けるようにしてもよい。複数の段差部を設けることによつても、記録紙の加熱 定着面とガイド面との接触面積が減少し、記録紙の加熱定着面がセパレータのガイド 面に張り付きにくくなり、記録紙をシートジャム及び画像乱れを起こすことなく定着べ ルトから円滑に分離できるようになる。
[0094] 本発明の定着装置の第 1の態様は、記録媒体上の未定着画像を加熱定着する発 熱体と、前記発熱体を加熱する加熱手段と、前記未定着画像が加熱定着されて所 定のシート経路に沿って搬送される前記記録媒体の加熱定着面を前記発熱体から 分離する方向にガイドするガイド面を有するシート分離ガイド板と、を備え、前記シー ト分離ガイド板のガイド面に、前記ガイド面のガイド幅方向に沿って隆起した段差部 を設けた構成を採る。
[0095] この構成によれば、前記シート分離ガイド板のガイド面に設けた段差部によって、前 記ガイド面に沿ってガイドされる前記記録媒体の加熱定着面と前記ガイド面との間に 隙間が生じ、前記記録媒体の加熱定着面と前記ガイド面との接触面積が減少する。 従って、この構成においては、前記記録媒体の加熱定着面が前記シート分離ガイド 板のガイド面に張り付きにくくなり、前記記録媒体をシートジャム及び画像乱れを起こ すことなく前記発熱体力 円滑に分離できるようになる。
[0096] 本発明の定着装置の第 2の態様は、上記第 1の態様に記載の定着装置において、 前記段差部は、シートのガイド幅方向に設けられる、複数の突出部と、前記突出部の 間に形成される凹部とから成る構成を採る。
[0097] この構成によれば、段差部を複数の突出部と、前記突出部の間に形成される凹部 と力 構成することによって、前記ガイド面に沿ってガイドされる前記記録媒体の加熱 定着面と前記ガイド面との間に隙間が生じ、前記記録媒体の加熱定着面と前記ガイ ド面との接触面積が減少する。従って、この構成においては、前記記録媒体の加熱 定着面が前記シート分離ガイド板のガイド面に張り付きにくくなり、前記記録媒体をシ ートジャム及び画像乱れを起こすことなく前記発熱体力 円滑に分離できるようにな る。
[0098] 本発明の定着装置の第 3の態様は、上記第 2の態様に記載の定着装置において、 シートのガイド幅方向の下流側に位置する前記突出部は、シートのガイド幅方向の 上流側に位置する前記突出部に比べて、その頂点が、前記発熱体の周面よりも前記 加熱手段側に位置するように設定された構成を採る。
[0099] この構成によれば、シートのガイド幅方向の下流側に位置する前記突出部の頂点 を、上流側に位置する前記突出部に比べて前記発熱体の周面よりも前記加熱手段 側に位置するように設定することによって、前記ガイド面に沿ってガイドされる前記記 録媒体の後端部の加熱定着面と前記ガイド面との間に隙間が生じ易くなり、前記記 録媒体の後端部と加熱定着面と前記ガイド面との接触面積が減少する。従って、この 構成にお 1、ては、前記記録媒体の後端部の加熱定着面が前記シート分離ガイド板 のガイド面への張り付きがより起こりにくくなり、前記記録媒体の後端部をシートジャム 及び画像乱れを起こすことなく前記発熱体から円滑に分離できるようになる。
[0100] 本発明の定着装置の第 4の態様は、上記第 1の態様に記載の定着装置において、 前記シート分離ガイド板のシート搬送方向下流側に、前記発熱体から分離して前記 シート分離ガイド板のガイド面によりガイドされる前記記録媒体を前記加熱定着面側 に湾曲させるシート搬送経路形成部材を配設した構成を採る。
[0101] この構成によれば、第 1の態様に記載の定着装置の効果に加えて、前記発熱体か ら分離して前記シート分離ガイド板のガイド面によりガイドされる前記記録媒体が、前 記シート搬送経路形成部材により前記画像定着面側に湾曲される。これにより、前記 画像定着面側に湾曲した記録媒体は、その腰の強さによって湾曲する前の状態に 復帰しようとし、前記記録媒体の上流側部分に前記シート分離ガイド板のガイド面か ら離間する向きの力が生じる。従って、この構成においては、前記シート分離ガイド板 のガイド面に対する前記記録媒体の加熱定着面の付着力がより低減され、前記ガイ ド面への前記記録媒体の加熱定着面の張り付きがより起こりに《なる。
[0102] 本発明の定着装置の第 5の態様は、上記第 1の態様の定着装置において、前記シ ート分離ガイド板のガイド面に設けた段差部のガイド幅方向両端部の高さを、前記段 差部のガイド幅方向中央部の高さよりも大きく形成した構成を採る。
[0103] この構成によれば、第 1の態様に記載の定着装置の効果に加えて、前記記録媒体 が前記シート分離ガイド板のガイド面によりガイドされることにより、前記記録媒体のシ ート幅方向両側部の加熱定着面力 前記ガイド面に設けた段差部のガイド幅方向両 端部とガイド幅方向中央部との高低差によって背面側に湾曲される。このように、前 記記録媒体のシート幅方向両側部の加熱定着面を背面側に湾曲させることによって 、前記記録媒体のシート幅方向両側部の画像乱れを防止することができる。すなわ ち、この種の定着装置においては、加熱定着された記録媒体の加熱定着面のシート 幅方向両側部力 加熱による収縮により前記発熱体に対して接近する方向にカール しゃすい。特に、記録媒体力 SOHPシートの場合には、前記発熱体の表面から支障な く分離されても、未定着画像の加熱定着時の熱により記録媒体が軟化するため、そ のシート幅方向両側部が前記発熱体に対して張り付き気味な状態で搬送される。こ のため、この種の定着装置では、前記記録媒体のシート幅方向両側部が他の部位よ りも多く加熱され、前記記録媒体のシート幅方向両側部の未定着画像が過剰に溶融 して画像乱れを起こしやすくなる。この構成においては、前記記録媒体のシート幅方 向両側部の加熱定着面が背面側に湾曲されるので、前記記録媒体のシート幅方向 両側部が前記発熱体力 分離されやすくなり、前記画像乱れが防止されるようになる
[0104] 本発明の定着装置の第 6の態様は、上記第 1の態様に記載の定着装置において、 前記シート分離ガイド板の前記ガイド面の前記発熱体と対向するガイド幅方向中央 端部を、前記ガイド面のガイド幅方向両端部よりもシート搬送方向上流側に突出する ように形成した構成を採る。
[0105] この構成によれば、第 1の態様に記載の定着装置の効果に加えて、前記記録媒体 のシート搬送方向中央部の加熱定着面が、前記シート分離ガイド板のガイド面のガイ ド幅方向中央端部により、前記記録媒体のシート幅方向両側部の加熱定着面よりも 先に確実にガイドされるようになる。すなわち、この種の加熱定着方式の定着装置に おいては、前記記録媒体のシート幅方向両側部が加熱定着面の加熱による収縮に より前記発熱体に対して接近する方向にカールしやすい。このため、この種の定着装 置では、上述のようにカールした前記記録媒体のシート幅方向両側部が前記シート 分離ガイド板のガイド面の上流側端部に衝突してシートジャムを引き起こすおそれが ある。この構成によれば、前記記録媒体のシート搬送方向上流側に突出した前記シ ート分離ガイド板のガイド面のガイド幅方向中央端部によって、前記記録媒体のシー ト幅方向中央部の加熱定着面を確実にガイドすることができる。従って、この構成に おいては、前記記録媒体のシート幅方向両側部がカールしている場合でも、シートジ ャムを起こすことなく前記シート幅方向両側部を前記ガイド面に沿うように確実にガイ ドできるようになる。
[0106] 本発明の定着装置の第 7の態様は、上記第 1の態様に記載の定着装置において、 前記シート分離ガイド板のガイド面を低摩擦部材で被覆した構成を採る。
[0107] この構成によれば、第 1の態様に記載の定着装置の効果に加えて、前記シート分 離ガイド板のガイド面に対する前記記録媒体の加熱定着面の付着力が低減されるの で、前記ガイド面への前記記録媒体の張り付きがより起こりにくくなる。
[0108] 本発明の定着装置の第 8の態様は、上記第 1の態様に記載の定着装置において、 前記シート分離ガイド板は、金属板である構成を採る。
[0109] この構成によれば、第 1の態様に記載の定着装置の効果に加えて、前記シート分 離ガイド板を榭脂板で構成した場合と比較して前記シート分離ガイド板の耐熱性が 向上されるので、前記シート分離ガイド板の熱変形による前記記録媒体の分離不良 を解消することができる。また、この構成においては、前記シート分離ガイド板を安価 に製造できるとともに、前記段差部により前記シート分離ガイド板のガイド幅方向(長 手方向)の機械的な曲げ強度が増大するので、前記シート分離ガイド板の組み立て 位置精度が向上する。このシート分離ガイド板の耐熱性及び組み立て位置精度は、 定着装置における記録媒体の分離性能を左右するため極めて重要となる。
[0110] 本発明の画像形成装置の第 9の態様は、記録媒体上に未定着画像を形成する画 像形成手段と、前記画像形成手段により前記記録媒体上に形成された未定着画像 を加熱された発熱体により加熱定着する定着手段とを備え、前記定着手段として、上 記第 1の態様から上記第 8の態様のいずれかに記載の定着装置を用いる構成を採る
[0111] この構成によれば、前記発熱体により前記未定着画像が加熱定着された前記記録 媒体をシートジャム及び画像乱れを起こすことなく前記発熱体から円滑に分離するこ とができるので、画像品質の高いプリントを無駄なく得ることができる。
[0112] 本明細書は、 2004年 1月 23日出願の特願 2004— 016168に基づく。この内容は すべてここに含めておく。
産業上の利用可能性
[0113] 本発明は、記録媒体上の未定着画像を加熱定着させる定着装置、特に電子写真 方式あるいは静電記録方式の複写機、ファクシミリ及びプリンタ等の画像形成装置に 用いられる定着装置の加熱定着後の記録媒体をシートジャム及び画像乱れを起こす ことなく発熱体力 円滑に分離することを可能にすることである。

Claims

請求の範囲
[1] 記録媒体上の未定着画像を加熱定着する発熱体と、
前記発熱体を加熱する加熱手段と、
前記未定着画像が加熱定着されて所定のシート経路に沿って搬送される前記記録 媒体の加熱定着面を前記発熱体から分離する方向にガイドするガイド面を有するシ ート分離ガイド板と、を備え、
前記シート分離ガイド板のガイド面に、前記ガイド面のガイド幅方向に沿って隆起し た段差部を設けた定着装置。
[2] 前記段差部は、シートのガイド幅方向に設けられる、複数の突出部と、前記突出部 の間に形成される凹部とから構成される請求項 1記載の定着装置。
[3] シートのガイド幅方向の下流側に位置する前記突出部は、シートのガイド幅方向の 上流側に位置する前記突出部に比べて、その頂点が、前記発熱体の周面よりも前記 加熱手段側に位置するように設定された請求項 2記載の定着装置。
[4] 前記シート分離ガイド板のシート搬送方向下流側に、前記発熱体から分離して前 記シート分離ガイド板のガイド面によりガイドされる前記記録媒体を前記加熱定着面 側に湾曲させるシート搬送経路形成部材を配設した請求項 1記載の定着装置。
[5] 前記シート分離ガイド板のガイド面に設けた段差部のガイド幅方向両端部の高さを 、前記段差部のガイド幅方向中央部の高さよりも大きく形成した請求項 1記載の定着 装置。
[6] 前記シート分離ガイド板の前記ガイド面の前記発熱体と対向するガイド幅方向中央 端部を、前記ガイド面のガイド幅方向両端部よりもシート搬送方向上流側に突出する ように形成した請求項 1記載の定着装置。
[7] 前記シート分離ガイド板のガイド面を低摩擦部材で被覆した請求項 1記載の定着 装置。
[8] 前記シート分離ガイド板は、金属板であることを特徴とする請求項 1記載の定着装 置。
[9] 記録媒体上に未定着画像を形成する画像形成手段と、前記画像形成手段により 前記記録媒体上に形成された未定着画像を加熱された発熱体により加熱定着する 定着手段とを備え、
前記定着手段として、請求項 1記載の定着装置を用いる画像形成装置。
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