定着装置及びこれを備えた画像形成装置
【課題】回転する加熱部材と固定式の加圧部材の間のニップ部での記録材の搬送性を高めることができる定着装置を提供すること。
【解決手段】円筒状の定着ローラ（加熱部材）２１を回転可能に配置し、該定着ローラ２１に圧接されて定着ローラ２１との間にニップを形成する加圧部材２３を固定配置し、トナー像が転写された用紙（記録材）を定着ローラ２１と加圧部材２３との間に形成された前記ニップを通過させることによってトナー像を用紙上に定着させる定着装置１８において、前記定着ローラ２１に当接して回転する搬送ローラ２４を前記加圧部材２３の後（又は前の何れか一方又は両方）に配置し、該搬送ローラ２４及び前記加圧部材２３と前記定着ローラ２１との間にそれぞれ形成されるにニップにシート状の送り部材２５を架け渡す。
【解決手段】円筒状の定着ローラ（加熱部材）２１を回転可能に配置し、該定着ローラ２１に圧接されて定着ローラ２１との間にニップを形成する加圧部材２３を固定配置し、トナー像が転写された用紙（記録材）を定着ローラ２１と加圧部材２３との間に形成された前記ニップを通過させることによってトナー像を用紙上に定着させる定着装置１８において、前記定着ローラ２１に当接して回転する搬送ローラ２４を前記加圧部材２３の後（又は前の何れか一方又は両方）に配置し、該搬送ローラ２４及び前記加圧部材２３と前記定着ローラ２１との間にそれぞれ形成されるにニップにシート状の送り部材２５を架け渡す。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回転する定着ローラ等の加熱部材とこれに圧接される固定式の加圧部材を備える定着装置とこれを備えた複写機やプリンタ等の画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
電子写真方式によって用紙等の記録材に画像を形成する複写機やプリンタ等の画像形成装置においては、感光ドラム等の像担持体上に形成された静電潜像を現像装置によって現像してトナー像として顕像化し、このトナー像を記録材上に転写することが行われる。そして、トナー像が転写された記録材は、定着装置へと搬送され、該定着装置によって加熱及び加圧されてトナー像の定着を受け後に機外に排出され、これによって一連の画像形成動作が完了する。
【０００３】
ところで、斯かる画像形成装置における定着装置には、従来、図５に示す加熱ローラ方式を採用するものが専ら使用されていた。
【０００４】
即ち、図５は加熱ローラ方式を採用する従来の定着装置の断面図であり、図示の定着装置１１８は、互いに当接して図示矢視方向に回転する定着ローラ１２１と加圧ローラ１２２を備えており、円筒状の定着ローラ１２１の内部には定着ヒータ１２３が配置されている。ここで、加圧ローラ１２２は、例えば外径φ１２ｍｍの芯金１２２ａの外表面に、外径がφ２５ｍｍとなるようにシリコンゴム層１２２ｂを形成し、その外表面に離型層として厚み５０μｍのＦＰＡチューブ１２２ｃを被覆し、全体の硬度が４２°（Ａｓｋｅｒ−Ｃ、１ｋｇｆ）となるよう構成されている。そして、この加圧ローラ１２２を荷重７ｋｇｆで定着ローラ１２１に押圧配置した場合、定着ローラ１２１と加圧ローラ１２２間に形成されるニップの幅は５ｍｍ程度と比較的狭い。
【０００５】
斯かる加熱ローラ方式を採用する定着装置１１８においては、加圧ローラ１２２の熱容量が大きいためにウォームアップタイム（定着可能な温度に達するまでに要する時間）が長く、部品コストが高いという問題がある。
【０００６】
そこで、図６の断面図に示すような定着装置２１８が提案されている。図示の定着装置２１８は、従来の加圧ローラ１２２（図６参照）に代えて固定式の加圧部材２２２を使用するものであって、加圧部材２２２は、定着ローラ２２１と接触する表層部材２２４と、該表層部材２２４を定着ローラ２２１に押圧する押圧部材２２５及び該押圧部材２２５と前記表層部材２２４を支持する支持部材２２６で構成されている。
【０００７】
斯かる定着装置２１８においては、定着ローラ２２１と加圧部材２２２との間に形成されるニップに記録材を通過させることによって、該記録材上に転写されたトナー像を加熱及び加圧して定着させることができる。このような定着方式によれば、所要のニップ幅を確保した上で、加圧部材２２２の熱容量を小さく抑えてウォームアップタイムを短縮することができるとともに、定着装置２１８のコストダウンと小型化を図ることができる。
【０００８】
図５に示す加熱ローラ方式を採用する定着装置１１８では、加圧ローラ１２２は定着ローラ１２１と共に回転するため、記録材の搬送性が維持されるが、図６に示す固定式の加圧部材２２２を用いる定着装置２１８においては、ニップ部において記録材に加えられる搬送力は定着ローラと記録材間の摩擦力のみとなり、加圧部材２２２は逆に記録材がニップを通過する際の搬送負荷となる。このため、加圧部材の押圧部材の表面は摩擦が小さいことが望ましく、定着ローラの表面は逆に摩擦が大きいことが望ましい。
【０００９】
ところで、固定式の加圧部材を備える定着装置に関して、例えば特許文献１には、定着ローラの離型層と記録材の間の摩擦係数μ１
と加圧部材の耐熱弾性圧接部材（押圧部材）表面と記録材の間の摩擦係数μ２ との間に、μ１ ／μ２
≧５成る関係が成立する定着装置が提案されている。
【００１０】
特許文献２には、定着ローラと記録材の間の摩擦係数が記録材と加圧部材の間の摩擦係数よりも常に０．５以上大きな値に保たれる定着装置が提案されている。
【００１１】
特許文献３には、定着ローラノ表面に、ガラス繊維、グラファイト、ブロンズ等の摩擦係数を上げる材料を含有し、且つ、水の接触角が９０°以上の表面コート層を形成した定着装置が提案されている。
【００１２】
特許文献４には、定着ローラの中央部外周にシリコン系のゴムから成るゴム部を設け、該定着ローラの中央部の摩擦係数をそれ以外の面の摩擦係数よりも大きくすることによって記録材の搬送性を向上させた定着装置が提案されている。
【００１３】
特許文献５には、定着ローラの記録材幅又はそれ以上の範囲にサンドブラスト処理を施し、該定着ローラの表面の摩擦係数をそれ以外の摩擦係数よりも大きくすることによって記録材の搬送性を向上させた定着装置が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１４】
【特許文献１】特開平８−１１０７２１号公報
【特許文献２】特開平８−１２３２２５号公報
【特許文献３】特開２００３−０９１１９２号公報
【特許文献４】特開２００２−０５５５５６号公報
【特許文献５】特開２００２−０８２５５２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
特許文献１において提案された定着装置によれば、記録材の搬送性確保の面で優位性があること明らかであるが、定着ローラの離型層として一般的に使用されるＰＦＡやＰＴＦＥコーティングの静摩擦係数は充填材の有無も含めて０．０５〜０．１３であり、又、例えば加圧部材表面の低摩擦化が可能な材料の１つであるガラスクロスの静摩擦係数は０．０８〜０．１０（日東電工社製のニトフロン含有ガラスクロス）である等のデータから、μ１
／μ２ ≧５成る条件式の成立には定着ローラ表面の摩擦係数を前記の一般的な離型層の摩擦係数よりも大きくする必要があると考えられる。特許文献１の記載によれば、離型層として架橋密度を高めたシリコンゴムを用いており、定着ローラと記録材の間の摩擦係数μ１
は０．６８（ＰＴＦＥの摩擦係数は０．１２〜０．５４）であることを考慮すると、実際には離型性が悪化してトナーや紙粉等の付着の問題は発生する可能性がある。
【００１６】
特許文献２において提案された定着装置においても、特許文献１において提案された定着装置の上記問題と同様に離型性の悪化が考えられる。
【００１７】
特許文献３において対案された定着装置によれば、特許文献３の表１にも示されているように、充填材入りＰＴＦＥにおいても動摩擦係数は未充填のＰＴＦＥの動摩擦係数（０．１３）のせいぜい２〜３倍（〜０．３５）程度に過ぎず、又、特許文献３に記載された充填材の種類や量は一般的に使用されている範囲のものであり、この条件では高い搬送力を確保することができないことは実験により確認された。
【００１８】
又、一般的なＰＦＡやＰＴＦＥコーティングの水接触角は充填材の有無も含めて１０５°〜１２０°であるというデータがあり、水接触角が９０°レベルでは離型性が十分確保されているとは言えず、トナーや紙粉等の付着の問題が考えられる。従って、特許文献３において提案された定着装置によっても、前記特許文献１，２において提案された定着装置と同様に搬送性と離型性が十分両立できているとは断定できない。
【００１９】
特許文献４には、トナー等の付着に対する対策としてゴム材にＰＦＡやＰＴＦＥ等のフッ素系樹脂を被覆するという記載があるが、同時に発生する摩擦係数低下の対策として、ゴム部の面を一部に残したり、圧力を高くする等の対策が採られており、これらは根本的な対策とはなり得ず、前記特許文献１〜３において提案された定着装置と同様に離型性の問題が発生する可能性がある。
【００２０】
特許文献５において提案された定着装置によれば、摩擦面を定着ローラ両端部の記録材搬送領域で、且つ、非画像領域に形成することによってトナーの付着の問題を解消し、搬送力を確保することができるが、摩擦面ヲ通過しない小サイズの記録材に対しては全く効果がないことは明らかである。尚、画像領域内に摩擦面を形成すると、離型製の問題が発生することが考えられる。
【００２１】
本発明は上記問題に鑑みてなされたもので、その目的とする処は、回転する加熱部材と固定式の加圧部材の間のニップ部での記録材の搬送性を高めることができる定着装置及びこれを備えた画像形成装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００２２】
上記目的を達成するため、請求項１記載の発明は、円筒状の加熱部材を回転可能に配置し、該加熱部材に圧接されて加熱部材との間にニップを形成する加圧部材を固定配置し、トナー像が転写された記録材を加熱部材と加圧部材との間に形成された前記ニップを通過させることによってトナー像を記録材上に定着させる定着装置において、前記加熱部材に当接して回転する搬送ローラを前記加圧部材の前後の何れか一方又は両方に配置し、該搬送ローラ及び前記加圧部材と前記加熱部材との間にそれぞれ形成されるニップにシート状の送り部材を架け渡したことを特徴とする。
【００２３】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明において、前記搬送ローラを前記加圧部材の後方に配置するとともに、前記送り部材に前記搬送ローラの一部が臨む開口部を形成し、該送り部材の前端を前記加圧部材に固定し、後端を前記搬送ローラ上に載置したことを特徴とする。
【００２４】
請求項３記載の発明は、請求項１記載の発明において、前記搬送ローラを前記加圧部材の前方に配置するとともに、前記送り部材に前記搬送ローラの一部が臨む開口部を形成し、該送り部材の前端を前記搬送ローラの前方に配された記録材搬送ガイドに固定し、後端を前記加圧部材に固定したことを特徴とする。
【００２５】
請求項４記載の発明は、請求項１記載の発明において、前記搬送ローラを前記加圧部材の前後にそれぞれ配置するとともに、前記送り部材に前後の前記搬送ローラの各一部が臨む開口部をそれぞれ形成し、該送り部材の前端を前側の搬送ローラの前方に配された記録材搬送ガイドに固定し、後端を後側の搬送ローラ上に載置したことを特徴とする。
【００２６】
請求項５記載の発明は、請求項１〜５の何れかに記載の発明において、前記搬送ローラの前記送り部材の開口部に臨む部分の外径を他の部分の外径よりも送り部材の厚み分だけ大きく設定したことを特徴とする。
【００２７】
請求項６記載の発明は、請求項３又は４記載の発明において、前記送り部材の前記前側の搬送ローラが臨む開口部の後端縁を記録材幅方向に傾斜させたことを特徴とする。
【００２８】
請求項７記載の画像形成装置は、請求項１〜６の何れかに記載の定着装置を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２９】
請求項１〜４記載の発明によれば、加圧部材の前後の何れか一方又は両方に配置された搬送ローラ及び加圧部材と加熱部材との間にそれぞれ形成されるにニップにシート状の送り部材を架け渡したため、トナー像が転写された記録材は送り部材によってガイドされながらニップへとスムーズに導入され、該記録材の搬送性が高められてトナー像の記録材への定着が安定的になされる。又、記録材の進入から分離までを１つの送り部材によってガイドするため、定着時間が長くなって定着性が高められる。
【００３０】
請求項５記載の発明によれば、送り部材に形成された開口部に搬送ローラが臨んで該搬送ローラが加熱部材に直接接触する（加熱部材と搬送ローラとの間に送り部材が介在しない）ため、これらの搬送ローラと加熱部材の間の摩擦力が送り部材によって低下することがなく、搬送ローラの加熱部材へのタック性が高められ、搬送ローラと加熱部材の間に作用する大きな摩擦力によって記録材がニップ部を確実に搬送され、該記録材の搬送不良が防がれる。又、搬送ローラの送り部材の開口部に臨む部分の外径を他の部分の外径よりも送り部材の厚み分だけ大きく設定したため、送り部材と搬送ローラとの段差が送り部材の厚みによって埋められ、記録材は段差に引っ掛かることなくスムーズに且つ安定的に搬送されるとともに、記録材の加熱部材への押圧力が一定となって定着画像の光沢ムラの発生が抑えられる。
【００３１】
請求項６記載の発明によれば、送り部材の前側の搬送ローラが臨む開口部の後端縁を記録材幅方向に傾斜させたため、記録材の先端が送り部材の開口部の後端縁に同時に当接することなく、開口部の後端縁の傾斜に沿って順次当接するために該記録材の引っ掛かりが抑えられ、記録材の搬送性が高められる。
【００３２】
請求項７記載の発明によれば、定着装置での記録材の搬送性が高められてトナー像の定着不良や記録材の搬送不良が防がれる結果、高質画像を安定的に得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明に係る画像形成装置の断面図である。
【図２】（ａ）は本発明の実施の形態１に係る定着装置の断面図、（ｂ）は同定着装置の送り部材と搬送ローラの平面図である。
【図３】（ａ）は本発明の実施の形態２に係る定着装置の断面図、（ｂ）は同定着装置の送り部材と搬送ローラの平面図である。
【図４】（ａ）は本発明の実施の形態３に係る定着装置の断面図、（ｂ）は同定着装置の送り部材と搬送ローラの平面図である。
【図５】加熱ローラ方式を採用する従来の定着装置の断面図である。
【図６】固定式の加圧部材を有する従来の定着装置の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３４】
以下に本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
【００３５】
［画像形成装置］
図１は本発明に係る画像形成装置の断面図であり、図示の画像形成装置１はレーザープリンタであって、装置本体１Ａの内部上方には、画像形成部２が配され、装置本体１Ａ内の下半部には用紙収納部３が配されている。
【００３６】
上記画像形成部２は、電子写真方式によって画像を形成するものであって、回転可能に配された像担持体としての感光ドラム４と、その周囲に配された帯電器５、現像装置６、転写ローラ７及びクリーニング装置８の他、現像装置６に現像剤であるトナーを補給するためのトナーホッパ９を備えている。そして、画像形成部２の横には、光走査装置であるレーザースキャナユニット（ＬＳＵ）１０が配置されている。
【００３７】
前記用紙収納部３は、記録材である複数枚の用紙が積層収容された着脱可能な上下２段の給紙カセット１１，１２を備えており、各給紙カセット１１，１２の近傍には、各給紙カセット１１，１２内の用紙を上位のものから順次取り出すピックローラ１３と、取り出された用紙を１枚ずつ分離して送り出すフィードローラ１４とリタードローラ１５がそれぞれ配設されている
又、装置本体１Ａ内には、用紙収納部３から画像形成部２に至る第１搬送路Ｓ１と、画像形成部２から排紙トレイ１６に至る第２搬送路Ｓ２が配置されており、第１搬送路Ｓ１にはレジストローラ１７と前記転写ローラ７が設けられ、第２搬送路Ｓ２には本発明に係る定着装置１８と搬送ローラ１９及び排紙ローラ２０が設けられている。尚、定着装置１８の構成の詳細は後述する。
【００３８】
次に、以上のように構成された画像形成装置１の画像形成動作について説明する。
【００３９】
画像形成動作が開始されると、画像形成部２においては感光ドラム４が不図示の駆動手段によって図１の矢印方向（時計方向）に回転駆動され、その表面が帯電器５によって所定の電位に一様に帯電される。そして、パソコン等から送信される電気信号に基づくレーザービームがレーザースキャナユニット１０から出力されて感光ドラム４の表面が露光走査されると、該感光ドラム４上に画像情報に応じた静電潜像が形成される。そして、この感光ドラム４上に形成された静電潜像は、現像装置６によって現像剤であるトナーを用いて現像されてトナー像として可視像化される。
【００４０】
ところで、カセット給紙を行う場合、用紙収納部３の例えば上段の給紙カセット１１内に収容されている用紙は、ピックローラ１３によって最上位のものからピックアップされ、フィードローラ１４とリタードローラ１５によって１枚ずつ分離されて第１搬送経路Ｓ１をレジストローラ１７へと搬送される。そして、レジストローラ１７においては、用紙は、一時待機状態とされた後、感光ドラム４上のトナー像に同期する所定のタイミングで画像形成部２へと供給される。
【００４１】
画像形成部２においては、感光ドラム４と転写ローラ７との間のニップへと供給された用紙は、転写ローラ７によって感光ドラム４に押し付けられながら搬送されることによって、その表面に感光ドラム４上のトナー像が転写される。そして、トナー像が転写された用紙は、定着装置１８へと搬送され、この定着装置１８のニップを通過する過程で加熱及び加圧されてトナー像の定着を受ける。尚、用紙へのトナー像の転写後に感光ドラム４の表面に残留するトナー（転写残トナー）はクリーニング装置８によって除去され、表面が清掃された感光ドラム４は次の画像形成動作に備えられる。
【００４２】
而して、定着装置１８にて表面にトナー像が定着された用紙は、第２搬送路Ｓ２を搬送ローラ１９によって排紙ローラ２０に向かって搬送され、排紙ローラ２０によって排紙トレイ１６へと排出され、これによって一連の画像形成動作が終了する。
【００４３】
［定着装置］
次に、本発明に係る前記定着装置１８の実施の形態について説明する。
【００４４】
＜実施の形態１＞
図２（ａ）は本発明の実施の形態１に係る定着装置の断面図、図２（ｂ）は同定着装置の送り部材と搬送ローラの平面図であり、本発明に係る定着装置１８は、回転可能な円筒状の定着ローラ２１を備えており、該定着ローラ２１内の中心には定着ヒータ２２が配置されている。そして、この定着ローラ２１には加圧部材２３が下方から圧接されて定着ローラ２１との間にニップが形成されており、該定着ローラ２１の加圧部材２３の後方（用紙搬送方向において後方）には、定着ローラ２１に当接して回転する搬送ローラ２４が配置され、この搬送ローラ２４と定着ローラ２１との間にはニップが形成されている。
【００４５】
而して、本実施の形態では、搬送ローラ２４及び加圧部材２３と定着ローラ２１との間にそれぞれ形成されるニップにシート状の送り部材２５が架け渡されている。
【００４６】
本実施の形態では、上記定着ローラ２１は、外径φ２３ｍｍ、肉厚０．６５ｍｍのアルミニウム製の芯金の外表面に、導電材や耐摩耗材が充填されたＰＦＡやＰＴＦＥ等のフッ素樹脂を、プライマ層を含めて２５μｍの厚みでコーティングすることによって構成されている。又、この定着ローラ２１の内部に配置された前記定着ヒータ２２は、電圧１００Ｖ、出力８００Ｗのハロゲンランプで構成されており、この定着ヒータ２２によって定着ローラ２１が所定の定着温度に加熱される。尚、定着ローラ２１の表面温度は不図示の温度センサによって常時検出され、その検出信号が不図示のコントローラにフィードバックされることによって定着ローラ２１の表面温度が所定の定着温度に制御される。
【００４７】
前記加圧部材２３は、幅１０ｍｍ、厚み６ｍｍ、硬度２５°（Ａｓｋｅｒ−Ｃ、１ｋｇｆ）のシリコンスポンジ等の耐熱性弾性部材によって構成されており、該加圧部材２３と定着ローラ２１との間には幅８ｍｍのニップが形成されている。
【００４８】
前記搬送ローラ２４は、用紙幅方向（図２（ａ）の紙面垂直方向）に配された外径φ６ｍｍの鉄製の芯金の外周に、外径がφ８ｍｍとなるようにシリコンゴム層を形成することによって構成されており、その軸方向には、前記送り部材２５を介さないで定着ローラ２１の外周面に直接接触する大径部２４ａが用紙幅方向中心を境としてこれの左右に各２つずつ計４つ形成されている。そして、この搬送ローラ２４は、不図示のバネ等の付勢手段によって定着ローラ２１に押圧されている。
【００４９】
前記送り部材２５は、厚み１００μｍのＰＦＡやＰＴＦＥ等のフッ素系樹脂によって構成され、その後端部の用紙幅方向には搬送ローラ２４の４つの大径部２４ａが臨む２つのスリット状開口部２５ａが形成されており、後端部の開口部２５ａを除く部分は搬送ローラ２４の大径部２４ａ以外の部分に載置されている。尚、送り部材２５を、ＰＩを基材とし、その表面にフッ素系樹脂をコートすることによって構成しても良い。例えば、厚み９０μｍの基材の表面にＰＴＦＥの厚み３０μｍのコート層を形成することによって送り部材２５を構成しても良い。又、本実施の形態では送り部材２５にスリット状の開口部２５ａを形成したが、開口部２５ａの形状は任意である。
【００５０】
ここで、搬送ローラ２４の大径部２４ａの外径は、他の部分の外径φ８ｍｍよりも送り部材２５の厚み１００μｍ（０．１ｍｍ）分だけ大きな値φ８．２ｍｍに設定されており、従って、送り部材２５の開口部２５ａに臨む搬送ローラ２４の大径部２５ａと送り部材２５の開口部２５ａ以外の部分との間に段差が生じない。尚、搬送ローラ２４を、固定された芯金と、該芯金に回転可能に支持されたコロとで構成し、コロを送り部材２５の開口部２５ａに臨ませるようにしても良い。例えば、外径φ７．９５ｍｍの鉄製の芯金に内径φ８ｍｍ、外径８．２ｍｍのＰＦＡ製のコロを回転可能に支承させることによって搬送ローラ２４を構成しても良い。
【００５１】
以上のように構成された定着装置１８において、定着ローラ２１が不図示の駆動手段によって図２の矢印方向（時計方向）に所定の速度で回転駆動されると、前述のようにトナー像が転写された用紙が送り部材２５に案内されてニップへと導かれ、このニップを通過する過程で加熱及び加圧され、トナー像が用紙上に定着される。尚、このとき、送り部材２５は、用紙との間に発生する摩擦力を低減するとともに、加圧部材２３へのトナーや紙粉等の汚れの付着を防ぐ機能を果たす。
【００５２】
而して、本実施の形態では、加圧部材２３の後方に配置された搬送ローラ２４及び加圧部材２３と定着ローラ２１との間にそれぞれ形成されるにニップにシート状の送り部材２５を架け渡したため、トナー像が転写された用紙は送り部材２５によってガイドされながらニップへとスムーズに導入され、該用紙の搬送性が高められてトナー像の用紙への定着が安定的になされる。そして、用紙の進入から分離までを１つの送り部材２５によってガイドするため、定着時間が長くなって定着性が高められる。
【００５３】
又、本実施の形態では、送り部材２５に形成されたスリット状の開口部２５ａに搬送ローラ２４の大径部２４ａが臨んで該大径部２４ａが定着ローラ２１に直接接触する（大径部２４ａと定着ローラ２１との間に送り部材２５が介在しない）ため、搬送ローラ２４と定着ローラ２１の間の摩擦力が送り部材２５によって低下することがなく、搬送ローラ２４の定着ローラ２１へのタック性が高められ、搬送ローラ２４と定着ローラ２１の間に作用する大きな摩擦力によって用紙がニップ部を確実に搬送され、該用紙の搬送不良が防がれる。
【００５４】
更に、本実施の形態では、搬送ローラ２４の大径部２４ａの外径を他の部分の外径よりも送り部材２５の厚み分だけ大きく設定したため、送り部材２５と搬送ローラ２４の大径部２４ａとの段差が送り部材２５の厚みによって埋められ、用紙は段差に引っ掛かることなくスムーズに且つ安定的に搬送されるとともに、用紙の定着ローラ２１への押圧力が一定となって定着画像の光沢ムラの発生が抑えられる。
【００５５】
そして、以上のように定着装置１８での用紙の搬送性が高められてトナー像の定着不良や用紙の搬送不良が防がれる結果、図１に示す画像形成装置（レーザープリンタ）１において高質画像を安定的に得ることができる。
【００５６】
＜実施の形態２＞
次に、本発明の実施の形態２を図３に基づいて説明する。
【００５７】
図３（ａ）は本発明の実施の形態２に係る定着装置の断面図、図３（ｂ）は同定着装置の送り部材都搬送ローラの平面図であり、本図においては図２に示したものと同一要素には同一符号を付しており、以下、それらについての再度の説明は省略する。
【００５８】
本実施の形態においては、搬送ローラ２６を加圧部材２３の前方に配置するとともに、送り部材２５に搬送ローラ２６の４つの大径部２６ａが臨む台形状の開口部２５ｂを用紙幅方向に４つ形成し、該送り部材２５の前端を搬送ローラ２６の前方に配された記録材搬送ガイド２７に固定し、後端を加圧部材２３に固定している。ここで、送り部材２５に形成された各開口部２５ｂは、図３（ｂ）に示すように、その後端縁が用紙幅方向に傾斜している。又、本実施の形態においても、搬送ローラ２６の大径部２６ａの外径は、他の部分の外径よりも送り部材２５の厚み分だけ大きく設定されており、送り部材２５の開口部２５ｂに臨む搬送ローラ２６の大径部２６ａと送り部材２５の開口部２５ｂ以外の部分との間に段差が生じないよう考慮されている。尚、他の構成は前記実施の形態１のそれと同じである。
【００５９】
而して、本実施の形態においても、加圧部材２３の前方に配置された搬送ローラ２６及び加圧部材２３と定着ローラ２１との間にそれぞれ形成されるにニップにシート状の送り部材２５を架け渡したため、トナー像が転写された用紙は送り部材２５によってガイドされながらニップへとスムーズに導入され、該用紙の搬送性が高められてトナー像の用紙への定着が安定的になされるという前記実施の形態１と同様の効果が得られる。
【００６０】
又、本実施の形態では、送り部材２５に形成された各開口部２５ｂの後端縁を用紙幅方向に傾斜させたため、用紙の先端が送り部材２５の開口部２５ｂの後端縁に同時に当接することなく、開口部２５ｂの後端縁の傾斜に沿って順次当接するために該用紙の引っ掛かりが抑えられ、用紙の搬送性が高められる。
【００６１】
＜実施の形態３＞
次に、本発明の実施の形態３を図４に基づいて説明する。
【００６２】
図４（ａ）は本発明の実施の形態３に係る定着装置の断面図、図４（ｂ）は同定着装置の送り部材と搬送ローラの平面図であり、本図においては図２及び図３に示したものと同一要素には同一符号を付しており、以下、それらについての再度の説明は省略する。
【００６３】
本実施の形態においては、搬送ローラ２６，２４を加圧部材２３の前後にそれぞれ配置するとともに、送り部材２５に前後の搬送ローラ２６，２４の各４つずつの大径部２６ａ，２４ａが臨む開口部２５ｂ，２５ａを前後にそれぞれ４つずつ形成し、該送り部材２５の前端を前側の搬送ローラ２６の前方に配された記録材搬送ガイド２７に固定し、後端を後側の搬送ローラ２４の大径部２４ａ以外の部分に載置する構成が採用されている。又、本実施の形態においても、前後の各搬送ローラ２６，２４の大径部２６ａ，２４ａの外径は、他の部分の外径よりも送り部材２５の厚み分だけ大きく設定されており、送り部材２５の前後の開口部２５ｂ，２５ａに臨む前後の搬送ローラ２６，２４の大径部２６ａ，２４ａと送り部材２５の開口部２５ｂ，２５ａ以外の部分との間に段差が生じないよう考慮されている。尚、他の構成は前記実施の形態１，２のそれと同じである。
【００６４】
而して、本実施の形態においても、加圧部材２３の前後にそれぞれ配置された搬送ローラ２６．２４及び加圧部材２３と定着ローラ２１との間にそれぞれ形成されるニップにシート状の送り部材２５を架け渡したため、トナー像が転写された用紙は送り部材２５によってガイドされながらニップへとスムーズに導入され、該用紙の搬送性が高められてトナー像の用紙への定着が安定的になされるという前記実施の形態１，２と同様の効果が得られる。
【００６５】
又、本実施の形態では、送り部材２５に形成された前側の矩形の各開口部２５ｂの後端縁を用紙幅方向に傾斜させたため、用紙の先端が送り部材２５の開口部２５ｂの後端縁に同時に当接することなく、開口部２５ｂの後端縁の傾斜に沿って順次当接するために該用紙の引っ掛かりが抑えられ、用紙の搬送性が高められる。
【００６６】
尚、以上は加熱部材として定着ローラを使用する加熱ローラ方式の定着装置に対して本発明を適用した形態について説明したが、本発明は、加熱部材として定着ベルトを使用するベルト定着方式の定着装置に対しても同様に適当可能である。
【００６７】
又、以上は本発明をモノクロのレーザープリンタとこれに備えられた定着装置に対して適用した形態について説明したが、本発明は、カラーレザープリンタやモノクロ・カラーを問わず、複写機や複合機等の他の任意の画像形成装置及びこれに備えられた定着装置に対しても同様に適用可能であることは勿論である。
【符号の説明】
【００６８】
１ 画像形成装置
１Ａ 画像形成装置本体
２ 画像形成部
３ 用紙収納部
４ 感光ドラム
５ 帯電器
６ 現像装置
７ 転写ローラ
８ クリーニング装置
９ トナーホッパ
１０ レーザースキャナユニット（ＬＳＵ）
１１，１２ 給紙カセット
１３ ピックローラ
１４ フィードローラ
１５ リタードローラ
１６ 排紙トレイ
１７ レジストローラ
１８ 定着装置
１９ 搬送ローラ
２０ 排紙ローラ
２１ 定着ローラ（加熱部材）
２２ 定着ヒータ
２３ 加圧部材
２４ 搬送ローラ
２４ａ 搬送ローラの大径部
２５ 送り部材
２５ａ，２５ｂ 送り部材の開口部
２６ 搬送ローラ
２６ａ 搬送ローラの大径部
２７ 記録材搬送ガイド
Ｓ１ 第１搬送路
Ｓ２ 第２搬送路
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回転する定着ローラ等の加熱部材とこれに圧接される固定式の加圧部材を備える定着装置とこれを備えた複写機やプリンタ等の画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
電子写真方式によって用紙等の記録材に画像を形成する複写機やプリンタ等の画像形成装置においては、感光ドラム等の像担持体上に形成された静電潜像を現像装置によって現像してトナー像として顕像化し、このトナー像を記録材上に転写することが行われる。そして、トナー像が転写された記録材は、定着装置へと搬送され、該定着装置によって加熱及び加圧されてトナー像の定着を受け後に機外に排出され、これによって一連の画像形成動作が完了する。
【０００３】
ところで、斯かる画像形成装置における定着装置には、従来、図５に示す加熱ローラ方式を採用するものが専ら使用されていた。
【０００４】
即ち、図５は加熱ローラ方式を採用する従来の定着装置の断面図であり、図示の定着装置１１８は、互いに当接して図示矢視方向に回転する定着ローラ１２１と加圧ローラ１２２を備えており、円筒状の定着ローラ１２１の内部には定着ヒータ１２３が配置されている。ここで、加圧ローラ１２２は、例えば外径φ１２ｍｍの芯金１２２ａの外表面に、外径がφ２５ｍｍとなるようにシリコンゴム層１２２ｂを形成し、その外表面に離型層として厚み５０μｍのＦＰＡチューブ１２２ｃを被覆し、全体の硬度が４２°（Ａｓｋｅｒ−Ｃ、１ｋｇｆ）となるよう構成されている。そして、この加圧ローラ１２２を荷重７ｋｇｆで定着ローラ１２１に押圧配置した場合、定着ローラ１２１と加圧ローラ１２２間に形成されるニップの幅は５ｍｍ程度と比較的狭い。
【０００５】
斯かる加熱ローラ方式を採用する定着装置１１８においては、加圧ローラ１２２の熱容量が大きいためにウォームアップタイム（定着可能な温度に達するまでに要する時間）が長く、部品コストが高いという問題がある。
【０００６】
そこで、図６の断面図に示すような定着装置２１８が提案されている。図示の定着装置２１８は、従来の加圧ローラ１２２（図６参照）に代えて固定式の加圧部材２２２を使用するものであって、加圧部材２２２は、定着ローラ２２１と接触する表層部材２２４と、該表層部材２２４を定着ローラ２２１に押圧する押圧部材２２５及び該押圧部材２２５と前記表層部材２２４を支持する支持部材２２６で構成されている。
【０００７】
斯かる定着装置２１８においては、定着ローラ２２１と加圧部材２２２との間に形成されるニップに記録材を通過させることによって、該記録材上に転写されたトナー像を加熱及び加圧して定着させることができる。このような定着方式によれば、所要のニップ幅を確保した上で、加圧部材２２２の熱容量を小さく抑えてウォームアップタイムを短縮することができるとともに、定着装置２１８のコストダウンと小型化を図ることができる。
【０００８】
図５に示す加熱ローラ方式を採用する定着装置１１８では、加圧ローラ１２２は定着ローラ１２１と共に回転するため、記録材の搬送性が維持されるが、図６に示す固定式の加圧部材２２２を用いる定着装置２１８においては、ニップ部において記録材に加えられる搬送力は定着ローラと記録材間の摩擦力のみとなり、加圧部材２２２は逆に記録材がニップを通過する際の搬送負荷となる。このため、加圧部材の押圧部材の表面は摩擦が小さいことが望ましく、定着ローラの表面は逆に摩擦が大きいことが望ましい。
【０００９】
ところで、固定式の加圧部材を備える定着装置に関して、例えば特許文献１には、定着ローラの離型層と記録材の間の摩擦係数μ１
と加圧部材の耐熱弾性圧接部材（押圧部材）表面と記録材の間の摩擦係数μ２ との間に、μ１ ／μ２
≧５成る関係が成立する定着装置が提案されている。
【００１０】
特許文献２には、定着ローラと記録材の間の摩擦係数が記録材と加圧部材の間の摩擦係数よりも常に０．５以上大きな値に保たれる定着装置が提案されている。
【００１１】
特許文献３には、定着ローラノ表面に、ガラス繊維、グラファイト、ブロンズ等の摩擦係数を上げる材料を含有し、且つ、水の接触角が９０°以上の表面コート層を形成した定着装置が提案されている。
【００１２】
特許文献４には、定着ローラの中央部外周にシリコン系のゴムから成るゴム部を設け、該定着ローラの中央部の摩擦係数をそれ以外の面の摩擦係数よりも大きくすることによって記録材の搬送性を向上させた定着装置が提案されている。
【００１３】
特許文献５には、定着ローラの記録材幅又はそれ以上の範囲にサンドブラスト処理を施し、該定着ローラの表面の摩擦係数をそれ以外の摩擦係数よりも大きくすることによって記録材の搬送性を向上させた定着装置が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１４】
【特許文献１】特開平８−１１０７２１号公報
【特許文献２】特開平８−１２３２２５号公報
【特許文献３】特開２００３−０９１１９２号公報
【特許文献４】特開２００２−０５５５５６号公報
【特許文献５】特開２００２−０８２５５２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
特許文献１において提案された定着装置によれば、記録材の搬送性確保の面で優位性があること明らかであるが、定着ローラの離型層として一般的に使用されるＰＦＡやＰＴＦＥコーティングの静摩擦係数は充填材の有無も含めて０．０５〜０．１３であり、又、例えば加圧部材表面の低摩擦化が可能な材料の１つであるガラスクロスの静摩擦係数は０．０８〜０．１０（日東電工社製のニトフロン含有ガラスクロス）である等のデータから、μ１
／μ２ ≧５成る条件式の成立には定着ローラ表面の摩擦係数を前記の一般的な離型層の摩擦係数よりも大きくする必要があると考えられる。特許文献１の記載によれば、離型層として架橋密度を高めたシリコンゴムを用いており、定着ローラと記録材の間の摩擦係数μ１
は０．６８（ＰＴＦＥの摩擦係数は０．１２〜０．５４）であることを考慮すると、実際には離型性が悪化してトナーや紙粉等の付着の問題は発生する可能性がある。
【００１６】
特許文献２において提案された定着装置においても、特許文献１において提案された定着装置の上記問題と同様に離型性の悪化が考えられる。
【００１７】
特許文献３において対案された定着装置によれば、特許文献３の表１にも示されているように、充填材入りＰＴＦＥにおいても動摩擦係数は未充填のＰＴＦＥの動摩擦係数（０．１３）のせいぜい２〜３倍（〜０．３５）程度に過ぎず、又、特許文献３に記載された充填材の種類や量は一般的に使用されている範囲のものであり、この条件では高い搬送力を確保することができないことは実験により確認された。
【００１８】
又、一般的なＰＦＡやＰＴＦＥコーティングの水接触角は充填材の有無も含めて１０５°〜１２０°であるというデータがあり、水接触角が９０°レベルでは離型性が十分確保されているとは言えず、トナーや紙粉等の付着の問題が考えられる。従って、特許文献３において提案された定着装置によっても、前記特許文献１，２において提案された定着装置と同様に搬送性と離型性が十分両立できているとは断定できない。
【００１９】
特許文献４には、トナー等の付着に対する対策としてゴム材にＰＦＡやＰＴＦＥ等のフッ素系樹脂を被覆するという記載があるが、同時に発生する摩擦係数低下の対策として、ゴム部の面を一部に残したり、圧力を高くする等の対策が採られており、これらは根本的な対策とはなり得ず、前記特許文献１〜３において提案された定着装置と同様に離型性の問題が発生する可能性がある。
【００２０】
特許文献５において提案された定着装置によれば、摩擦面を定着ローラ両端部の記録材搬送領域で、且つ、非画像領域に形成することによってトナーの付着の問題を解消し、搬送力を確保することができるが、摩擦面ヲ通過しない小サイズの記録材に対しては全く効果がないことは明らかである。尚、画像領域内に摩擦面を形成すると、離型製の問題が発生することが考えられる。
【００２１】
本発明は上記問題に鑑みてなされたもので、その目的とする処は、回転する加熱部材と固定式の加圧部材の間のニップ部での記録材の搬送性を高めることができる定着装置及びこれを備えた画像形成装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００２２】
上記目的を達成するため、請求項１記載の発明は、円筒状の加熱部材を回転可能に配置し、該加熱部材に圧接されて加熱部材との間にニップを形成する加圧部材を固定配置し、トナー像が転写された記録材を加熱部材と加圧部材との間に形成された前記ニップを通過させることによってトナー像を記録材上に定着させる定着装置において、前記加熱部材に当接して回転する搬送ローラを前記加圧部材の前後の何れか一方又は両方に配置し、該搬送ローラ及び前記加圧部材と前記加熱部材との間にそれぞれ形成されるニップにシート状の送り部材を架け渡したことを特徴とする。
【００２３】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明において、前記搬送ローラを前記加圧部材の後方に配置するとともに、前記送り部材に前記搬送ローラの一部が臨む開口部を形成し、該送り部材の前端を前記加圧部材に固定し、後端を前記搬送ローラ上に載置したことを特徴とする。
【００２４】
請求項３記載の発明は、請求項１記載の発明において、前記搬送ローラを前記加圧部材の前方に配置するとともに、前記送り部材に前記搬送ローラの一部が臨む開口部を形成し、該送り部材の前端を前記搬送ローラの前方に配された記録材搬送ガイドに固定し、後端を前記加圧部材に固定したことを特徴とする。
【００２５】
請求項４記載の発明は、請求項１記載の発明において、前記搬送ローラを前記加圧部材の前後にそれぞれ配置するとともに、前記送り部材に前後の前記搬送ローラの各一部が臨む開口部をそれぞれ形成し、該送り部材の前端を前側の搬送ローラの前方に配された記録材搬送ガイドに固定し、後端を後側の搬送ローラ上に載置したことを特徴とする。
【００２６】
請求項５記載の発明は、請求項１〜５の何れかに記載の発明において、前記搬送ローラの前記送り部材の開口部に臨む部分の外径を他の部分の外径よりも送り部材の厚み分だけ大きく設定したことを特徴とする。
【００２７】
請求項６記載の発明は、請求項３又は４記載の発明において、前記送り部材の前記前側の搬送ローラが臨む開口部の後端縁を記録材幅方向に傾斜させたことを特徴とする。
【００２８】
請求項７記載の画像形成装置は、請求項１〜６の何れかに記載の定着装置を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２９】
請求項１〜４記載の発明によれば、加圧部材の前後の何れか一方又は両方に配置された搬送ローラ及び加圧部材と加熱部材との間にそれぞれ形成されるにニップにシート状の送り部材を架け渡したため、トナー像が転写された記録材は送り部材によってガイドされながらニップへとスムーズに導入され、該記録材の搬送性が高められてトナー像の記録材への定着が安定的になされる。又、記録材の進入から分離までを１つの送り部材によってガイドするため、定着時間が長くなって定着性が高められる。
【００３０】
請求項５記載の発明によれば、送り部材に形成された開口部に搬送ローラが臨んで該搬送ローラが加熱部材に直接接触する（加熱部材と搬送ローラとの間に送り部材が介在しない）ため、これらの搬送ローラと加熱部材の間の摩擦力が送り部材によって低下することがなく、搬送ローラの加熱部材へのタック性が高められ、搬送ローラと加熱部材の間に作用する大きな摩擦力によって記録材がニップ部を確実に搬送され、該記録材の搬送不良が防がれる。又、搬送ローラの送り部材の開口部に臨む部分の外径を他の部分の外径よりも送り部材の厚み分だけ大きく設定したため、送り部材と搬送ローラとの段差が送り部材の厚みによって埋められ、記録材は段差に引っ掛かることなくスムーズに且つ安定的に搬送されるとともに、記録材の加熱部材への押圧力が一定となって定着画像の光沢ムラの発生が抑えられる。
【００３１】
請求項６記載の発明によれば、送り部材の前側の搬送ローラが臨む開口部の後端縁を記録材幅方向に傾斜させたため、記録材の先端が送り部材の開口部の後端縁に同時に当接することなく、開口部の後端縁の傾斜に沿って順次当接するために該記録材の引っ掛かりが抑えられ、記録材の搬送性が高められる。
【００３２】
請求項７記載の発明によれば、定着装置での記録材の搬送性が高められてトナー像の定着不良や記録材の搬送不良が防がれる結果、高質画像を安定的に得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明に係る画像形成装置の断面図である。
【図２】（ａ）は本発明の実施の形態１に係る定着装置の断面図、（ｂ）は同定着装置の送り部材と搬送ローラの平面図である。
【図３】（ａ）は本発明の実施の形態２に係る定着装置の断面図、（ｂ）は同定着装置の送り部材と搬送ローラの平面図である。
【図４】（ａ）は本発明の実施の形態３に係る定着装置の断面図、（ｂ）は同定着装置の送り部材と搬送ローラの平面図である。
【図５】加熱ローラ方式を採用する従来の定着装置の断面図である。
【図６】固定式の加圧部材を有する従来の定着装置の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３４】
以下に本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
【００３５】
［画像形成装置］
図１は本発明に係る画像形成装置の断面図であり、図示の画像形成装置１はレーザープリンタであって、装置本体１Ａの内部上方には、画像形成部２が配され、装置本体１Ａ内の下半部には用紙収納部３が配されている。
【００３６】
上記画像形成部２は、電子写真方式によって画像を形成するものであって、回転可能に配された像担持体としての感光ドラム４と、その周囲に配された帯電器５、現像装置６、転写ローラ７及びクリーニング装置８の他、現像装置６に現像剤であるトナーを補給するためのトナーホッパ９を備えている。そして、画像形成部２の横には、光走査装置であるレーザースキャナユニット（ＬＳＵ）１０が配置されている。
【００３７】
前記用紙収納部３は、記録材である複数枚の用紙が積層収容された着脱可能な上下２段の給紙カセット１１，１２を備えており、各給紙カセット１１，１２の近傍には、各給紙カセット１１，１２内の用紙を上位のものから順次取り出すピックローラ１３と、取り出された用紙を１枚ずつ分離して送り出すフィードローラ１４とリタードローラ１５がそれぞれ配設されている
又、装置本体１Ａ内には、用紙収納部３から画像形成部２に至る第１搬送路Ｓ１と、画像形成部２から排紙トレイ１６に至る第２搬送路Ｓ２が配置されており、第１搬送路Ｓ１にはレジストローラ１７と前記転写ローラ７が設けられ、第２搬送路Ｓ２には本発明に係る定着装置１８と搬送ローラ１９及び排紙ローラ２０が設けられている。尚、定着装置１８の構成の詳細は後述する。
【００３８】
次に、以上のように構成された画像形成装置１の画像形成動作について説明する。
【００３９】
画像形成動作が開始されると、画像形成部２においては感光ドラム４が不図示の駆動手段によって図１の矢印方向（時計方向）に回転駆動され、その表面が帯電器５によって所定の電位に一様に帯電される。そして、パソコン等から送信される電気信号に基づくレーザービームがレーザースキャナユニット１０から出力されて感光ドラム４の表面が露光走査されると、該感光ドラム４上に画像情報に応じた静電潜像が形成される。そして、この感光ドラム４上に形成された静電潜像は、現像装置６によって現像剤であるトナーを用いて現像されてトナー像として可視像化される。
【００４０】
ところで、カセット給紙を行う場合、用紙収納部３の例えば上段の給紙カセット１１内に収容されている用紙は、ピックローラ１３によって最上位のものからピックアップされ、フィードローラ１４とリタードローラ１５によって１枚ずつ分離されて第１搬送経路Ｓ１をレジストローラ１７へと搬送される。そして、レジストローラ１７においては、用紙は、一時待機状態とされた後、感光ドラム４上のトナー像に同期する所定のタイミングで画像形成部２へと供給される。
【００４１】
画像形成部２においては、感光ドラム４と転写ローラ７との間のニップへと供給された用紙は、転写ローラ７によって感光ドラム４に押し付けられながら搬送されることによって、その表面に感光ドラム４上のトナー像が転写される。そして、トナー像が転写された用紙は、定着装置１８へと搬送され、この定着装置１８のニップを通過する過程で加熱及び加圧されてトナー像の定着を受ける。尚、用紙へのトナー像の転写後に感光ドラム４の表面に残留するトナー（転写残トナー）はクリーニング装置８によって除去され、表面が清掃された感光ドラム４は次の画像形成動作に備えられる。
【００４２】
而して、定着装置１８にて表面にトナー像が定着された用紙は、第２搬送路Ｓ２を搬送ローラ１９によって排紙ローラ２０に向かって搬送され、排紙ローラ２０によって排紙トレイ１６へと排出され、これによって一連の画像形成動作が終了する。
【００４３】
［定着装置］
次に、本発明に係る前記定着装置１８の実施の形態について説明する。
【００４４】
＜実施の形態１＞
図２（ａ）は本発明の実施の形態１に係る定着装置の断面図、図２（ｂ）は同定着装置の送り部材と搬送ローラの平面図であり、本発明に係る定着装置１８は、回転可能な円筒状の定着ローラ２１を備えており、該定着ローラ２１内の中心には定着ヒータ２２が配置されている。そして、この定着ローラ２１には加圧部材２３が下方から圧接されて定着ローラ２１との間にニップが形成されており、該定着ローラ２１の加圧部材２３の後方（用紙搬送方向において後方）には、定着ローラ２１に当接して回転する搬送ローラ２４が配置され、この搬送ローラ２４と定着ローラ２１との間にはニップが形成されている。
【００４５】
而して、本実施の形態では、搬送ローラ２４及び加圧部材２３と定着ローラ２１との間にそれぞれ形成されるニップにシート状の送り部材２５が架け渡されている。
【００４６】
本実施の形態では、上記定着ローラ２１は、外径φ２３ｍｍ、肉厚０．６５ｍｍのアルミニウム製の芯金の外表面に、導電材や耐摩耗材が充填されたＰＦＡやＰＴＦＥ等のフッ素樹脂を、プライマ層を含めて２５μｍの厚みでコーティングすることによって構成されている。又、この定着ローラ２１の内部に配置された前記定着ヒータ２２は、電圧１００Ｖ、出力８００Ｗのハロゲンランプで構成されており、この定着ヒータ２２によって定着ローラ２１が所定の定着温度に加熱される。尚、定着ローラ２１の表面温度は不図示の温度センサによって常時検出され、その検出信号が不図示のコントローラにフィードバックされることによって定着ローラ２１の表面温度が所定の定着温度に制御される。
【００４７】
前記加圧部材２３は、幅１０ｍｍ、厚み６ｍｍ、硬度２５°（Ａｓｋｅｒ−Ｃ、１ｋｇｆ）のシリコンスポンジ等の耐熱性弾性部材によって構成されており、該加圧部材２３と定着ローラ２１との間には幅８ｍｍのニップが形成されている。
【００４８】
前記搬送ローラ２４は、用紙幅方向（図２（ａ）の紙面垂直方向）に配された外径φ６ｍｍの鉄製の芯金の外周に、外径がφ８ｍｍとなるようにシリコンゴム層を形成することによって構成されており、その軸方向には、前記送り部材２５を介さないで定着ローラ２１の外周面に直接接触する大径部２４ａが用紙幅方向中心を境としてこれの左右に各２つずつ計４つ形成されている。そして、この搬送ローラ２４は、不図示のバネ等の付勢手段によって定着ローラ２１に押圧されている。
【００４９】
前記送り部材２５は、厚み１００μｍのＰＦＡやＰＴＦＥ等のフッ素系樹脂によって構成され、その後端部の用紙幅方向には搬送ローラ２４の４つの大径部２４ａが臨む２つのスリット状開口部２５ａが形成されており、後端部の開口部２５ａを除く部分は搬送ローラ２４の大径部２４ａ以外の部分に載置されている。尚、送り部材２５を、ＰＩを基材とし、その表面にフッ素系樹脂をコートすることによって構成しても良い。例えば、厚み９０μｍの基材の表面にＰＴＦＥの厚み３０μｍのコート層を形成することによって送り部材２５を構成しても良い。又、本実施の形態では送り部材２５にスリット状の開口部２５ａを形成したが、開口部２５ａの形状は任意である。
【００５０】
ここで、搬送ローラ２４の大径部２４ａの外径は、他の部分の外径φ８ｍｍよりも送り部材２５の厚み１００μｍ（０．１ｍｍ）分だけ大きな値φ８．２ｍｍに設定されており、従って、送り部材２５の開口部２５ａに臨む搬送ローラ２４の大径部２５ａと送り部材２５の開口部２５ａ以外の部分との間に段差が生じない。尚、搬送ローラ２４を、固定された芯金と、該芯金に回転可能に支持されたコロとで構成し、コロを送り部材２５の開口部２５ａに臨ませるようにしても良い。例えば、外径φ７．９５ｍｍの鉄製の芯金に内径φ８ｍｍ、外径８．２ｍｍのＰＦＡ製のコロを回転可能に支承させることによって搬送ローラ２４を構成しても良い。
【００５１】
以上のように構成された定着装置１８において、定着ローラ２１が不図示の駆動手段によって図２の矢印方向（時計方向）に所定の速度で回転駆動されると、前述のようにトナー像が転写された用紙が送り部材２５に案内されてニップへと導かれ、このニップを通過する過程で加熱及び加圧され、トナー像が用紙上に定着される。尚、このとき、送り部材２５は、用紙との間に発生する摩擦力を低減するとともに、加圧部材２３へのトナーや紙粉等の汚れの付着を防ぐ機能を果たす。
【００５２】
而して、本実施の形態では、加圧部材２３の後方に配置された搬送ローラ２４及び加圧部材２３と定着ローラ２１との間にそれぞれ形成されるにニップにシート状の送り部材２５を架け渡したため、トナー像が転写された用紙は送り部材２５によってガイドされながらニップへとスムーズに導入され、該用紙の搬送性が高められてトナー像の用紙への定着が安定的になされる。そして、用紙の進入から分離までを１つの送り部材２５によってガイドするため、定着時間が長くなって定着性が高められる。
【００５３】
又、本実施の形態では、送り部材２５に形成されたスリット状の開口部２５ａに搬送ローラ２４の大径部２４ａが臨んで該大径部２４ａが定着ローラ２１に直接接触する（大径部２４ａと定着ローラ２１との間に送り部材２５が介在しない）ため、搬送ローラ２４と定着ローラ２１の間の摩擦力が送り部材２５によって低下することがなく、搬送ローラ２４の定着ローラ２１へのタック性が高められ、搬送ローラ２４と定着ローラ２１の間に作用する大きな摩擦力によって用紙がニップ部を確実に搬送され、該用紙の搬送不良が防がれる。
【００５４】
更に、本実施の形態では、搬送ローラ２４の大径部２４ａの外径を他の部分の外径よりも送り部材２５の厚み分だけ大きく設定したため、送り部材２５と搬送ローラ２４の大径部２４ａとの段差が送り部材２５の厚みによって埋められ、用紙は段差に引っ掛かることなくスムーズに且つ安定的に搬送されるとともに、用紙の定着ローラ２１への押圧力が一定となって定着画像の光沢ムラの発生が抑えられる。
【００５５】
そして、以上のように定着装置１８での用紙の搬送性が高められてトナー像の定着不良や用紙の搬送不良が防がれる結果、図１に示す画像形成装置（レーザープリンタ）１において高質画像を安定的に得ることができる。
【００５６】
＜実施の形態２＞
次に、本発明の実施の形態２を図３に基づいて説明する。
【００５７】
図３（ａ）は本発明の実施の形態２に係る定着装置の断面図、図３（ｂ）は同定着装置の送り部材都搬送ローラの平面図であり、本図においては図２に示したものと同一要素には同一符号を付しており、以下、それらについての再度の説明は省略する。
【００５８】
本実施の形態においては、搬送ローラ２６を加圧部材２３の前方に配置するとともに、送り部材２５に搬送ローラ２６の４つの大径部２６ａが臨む台形状の開口部２５ｂを用紙幅方向に４つ形成し、該送り部材２５の前端を搬送ローラ２６の前方に配された記録材搬送ガイド２７に固定し、後端を加圧部材２３に固定している。ここで、送り部材２５に形成された各開口部２５ｂは、図３（ｂ）に示すように、その後端縁が用紙幅方向に傾斜している。又、本実施の形態においても、搬送ローラ２６の大径部２６ａの外径は、他の部分の外径よりも送り部材２５の厚み分だけ大きく設定されており、送り部材２５の開口部２５ｂに臨む搬送ローラ２６の大径部２６ａと送り部材２５の開口部２５ｂ以外の部分との間に段差が生じないよう考慮されている。尚、他の構成は前記実施の形態１のそれと同じである。
【００５９】
而して、本実施の形態においても、加圧部材２３の前方に配置された搬送ローラ２６及び加圧部材２３と定着ローラ２１との間にそれぞれ形成されるにニップにシート状の送り部材２５を架け渡したため、トナー像が転写された用紙は送り部材２５によってガイドされながらニップへとスムーズに導入され、該用紙の搬送性が高められてトナー像の用紙への定着が安定的になされるという前記実施の形態１と同様の効果が得られる。
【００６０】
又、本実施の形態では、送り部材２５に形成された各開口部２５ｂの後端縁を用紙幅方向に傾斜させたため、用紙の先端が送り部材２５の開口部２５ｂの後端縁に同時に当接することなく、開口部２５ｂの後端縁の傾斜に沿って順次当接するために該用紙の引っ掛かりが抑えられ、用紙の搬送性が高められる。
【００６１】
＜実施の形態３＞
次に、本発明の実施の形態３を図４に基づいて説明する。
【００６２】
図４（ａ）は本発明の実施の形態３に係る定着装置の断面図、図４（ｂ）は同定着装置の送り部材と搬送ローラの平面図であり、本図においては図２及び図３に示したものと同一要素には同一符号を付しており、以下、それらについての再度の説明は省略する。
【００６３】
本実施の形態においては、搬送ローラ２６，２４を加圧部材２３の前後にそれぞれ配置するとともに、送り部材２５に前後の搬送ローラ２６，２４の各４つずつの大径部２６ａ，２４ａが臨む開口部２５ｂ，２５ａを前後にそれぞれ４つずつ形成し、該送り部材２５の前端を前側の搬送ローラ２６の前方に配された記録材搬送ガイド２７に固定し、後端を後側の搬送ローラ２４の大径部２４ａ以外の部分に載置する構成が採用されている。又、本実施の形態においても、前後の各搬送ローラ２６，２４の大径部２６ａ，２４ａの外径は、他の部分の外径よりも送り部材２５の厚み分だけ大きく設定されており、送り部材２５の前後の開口部２５ｂ，２５ａに臨む前後の搬送ローラ２６，２４の大径部２６ａ，２４ａと送り部材２５の開口部２５ｂ，２５ａ以外の部分との間に段差が生じないよう考慮されている。尚、他の構成は前記実施の形態１，２のそれと同じである。
【００６４】
而して、本実施の形態においても、加圧部材２３の前後にそれぞれ配置された搬送ローラ２６．２４及び加圧部材２３と定着ローラ２１との間にそれぞれ形成されるニップにシート状の送り部材２５を架け渡したため、トナー像が転写された用紙は送り部材２５によってガイドされながらニップへとスムーズに導入され、該用紙の搬送性が高められてトナー像の用紙への定着が安定的になされるという前記実施の形態１，２と同様の効果が得られる。
【００６５】
又、本実施の形態では、送り部材２５に形成された前側の矩形の各開口部２５ｂの後端縁を用紙幅方向に傾斜させたため、用紙の先端が送り部材２５の開口部２５ｂの後端縁に同時に当接することなく、開口部２５ｂの後端縁の傾斜に沿って順次当接するために該用紙の引っ掛かりが抑えられ、用紙の搬送性が高められる。
【００６６】
尚、以上は加熱部材として定着ローラを使用する加熱ローラ方式の定着装置に対して本発明を適用した形態について説明したが、本発明は、加熱部材として定着ベルトを使用するベルト定着方式の定着装置に対しても同様に適当可能である。
【００６７】
又、以上は本発明をモノクロのレーザープリンタとこれに備えられた定着装置に対して適用した形態について説明したが、本発明は、カラーレザープリンタやモノクロ・カラーを問わず、複写機や複合機等の他の任意の画像形成装置及びこれに備えられた定着装置に対しても同様に適用可能であることは勿論である。
【符号の説明】
【００６８】
１ 画像形成装置
１Ａ 画像形成装置本体
２ 画像形成部
３ 用紙収納部
４ 感光ドラム
５ 帯電器
６ 現像装置
７ 転写ローラ
８ クリーニング装置
９ トナーホッパ
１０ レーザースキャナユニット（ＬＳＵ）
１１，１２ 給紙カセット
１３ ピックローラ
１４ フィードローラ
１５ リタードローラ
１６ 排紙トレイ
１７ レジストローラ
１８ 定着装置
１９ 搬送ローラ
２０ 排紙ローラ
２１ 定着ローラ（加熱部材）
２２ 定着ヒータ
２３ 加圧部材
２４ 搬送ローラ
２４ａ 搬送ローラの大径部
２５ 送り部材
２５ａ，２５ｂ 送り部材の開口部
２６ 搬送ローラ
２６ａ 搬送ローラの大径部
２７ 記録材搬送ガイド
Ｓ１ 第１搬送路
Ｓ２ 第２搬送路
【特許請求の範囲】
【請求項１】
加熱部材を回転可能に配置し、該加熱部材に圧接されて加熱部材との間にニップを形成する加圧部材を固定配置し、トナー像が転写された記録材を加熱部材と加圧部材との間に形成された前記ニップを通過させることによってトナー像を記録材上に定着させる定着装置において、
前記加熱部材に当接して回転する搬送ローラを前記加圧部材の前後の何れか一方又は両方に配置し、該搬送ローラ及び前記加圧部材と前記加熱部材との間にそれぞれ形成されるニップにシート状の送り部材を架け渡したことを特徴とする定着装置。
【請求項２】
前記搬送ローラを前記加圧部材の後方に配置するとともに、前記送り部材に前記搬送ローラの一部が臨む開口部を形成し、該送り部材の前端を前記加圧部材に固定し、後端を前記搬送ローラ上に載置したことを特徴とする請求項１記載の定着装置。
【請求項３】
前記搬送ローラを前記加圧部材の前方に配置するとともに、前記送り部材に前記搬送ローラの一部が臨む開口部を形成し、該送り部材の前端を前記搬送ローラの前方に配された記録材搬送ガイドに固定し、後端を前記加圧部材に固定したことを特徴とする請求項１記載の定着装置。
【請求項４】
前記搬送ローラを前記加圧部材の前後にそれぞれ配置するとともに、前記送り部材に前後の前記搬送ローラの各一部が臨む開口部をそれぞれ形成し、該送り部材の前端を前側の搬送ローラの前方に配された記録材搬送ガイドに固定し、後端を後側の搬送ローラ上に載置したことを特徴とする請求項１記載の定着装置。
【請求項５】
前記搬送ローラの前記送り部材の開口部に臨む部分の外径を他の部分の外径よりも前記送り部材の厚み分だけ大きく設定したことを特徴とする請求項１〜５の何れかに記載の定着装置。
【請求項６】
前記送り部材の前記前側の搬送ローラが臨む開口部の後端縁を記録材幅方向に傾斜させたことを特徴とする請求項３又は４記載の定着装置。
【請求項７】
請求項１〜６の何れかに記載の定着装置を備えることを特徴とする画像形成装置。
【請求項１】
加熱部材を回転可能に配置し、該加熱部材に圧接されて加熱部材との間にニップを形成する加圧部材を固定配置し、トナー像が転写された記録材を加熱部材と加圧部材との間に形成された前記ニップを通過させることによってトナー像を記録材上に定着させる定着装置において、
前記加熱部材に当接して回転する搬送ローラを前記加圧部材の前後の何れか一方又は両方に配置し、該搬送ローラ及び前記加圧部材と前記加熱部材との間にそれぞれ形成されるニップにシート状の送り部材を架け渡したことを特徴とする定着装置。
【請求項２】
前記搬送ローラを前記加圧部材の後方に配置するとともに、前記送り部材に前記搬送ローラの一部が臨む開口部を形成し、該送り部材の前端を前記加圧部材に固定し、後端を前記搬送ローラ上に載置したことを特徴とする請求項１記載の定着装置。
【請求項３】
前記搬送ローラを前記加圧部材の前方に配置するとともに、前記送り部材に前記搬送ローラの一部が臨む開口部を形成し、該送り部材の前端を前記搬送ローラの前方に配された記録材搬送ガイドに固定し、後端を前記加圧部材に固定したことを特徴とする請求項１記載の定着装置。
【請求項４】
前記搬送ローラを前記加圧部材の前後にそれぞれ配置するとともに、前記送り部材に前後の前記搬送ローラの各一部が臨む開口部をそれぞれ形成し、該送り部材の前端を前側の搬送ローラの前方に配された記録材搬送ガイドに固定し、後端を後側の搬送ローラ上に載置したことを特徴とする請求項１記載の定着装置。
【請求項５】
前記搬送ローラの前記送り部材の開口部に臨む部分の外径を他の部分の外径よりも前記送り部材の厚み分だけ大きく設定したことを特徴とする請求項１〜５の何れかに記載の定着装置。
【請求項６】
前記送り部材の前記前側の搬送ローラが臨む開口部の後端縁を記録材幅方向に傾斜させたことを特徴とする請求項３又は４記載の定着装置。
【請求項７】
請求項１〜６の何れかに記載の定着装置を備えることを特徴とする画像形成装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２０１２−１３３１３５（Ｐ２０１２−１３３１３５Ａ）
【公開日】平成２４年７月１２日（２０１２．７．１２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２８５３０２（Ｐ２０１０−２８５３０２）
【出願日】平成２２年１２月２２日（２０１０．１２．２２）
【出願人】（０００００６１５０）京セラドキュメントソリューションズ株式会社 (13,173)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年７月１２日（２０１２．７．１２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１２月２２日（２０１０．１２．２２）
【出願人】（０００００６１５０）京セラドキュメントソリューションズ株式会社 (13,173)
【Ｆターム（参考）】
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