JP2005115025A - 定着装置および画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 定着ローラ回転体の損傷、磨耗、劣化を防ぎ、トナー像をシート材へ安定に定着させ、定着画像の摺擦痕などの画像欠陥、シート材詰まりを防ぎ、熱ローラ型定着装置のシート材を案内するための構造を単純化する。
【解決手段】 表面が平坦で通電により発熱する面状発熱体１ａと、該面状発熱体１ａを内包して略円形のフリー状態で移動可能な耐熱ベルト３と、面状発熱体に対向配置して耐熱ベルトを挟持して搬送する加圧ロール２とを備え、加圧ロールは表面に弾性層を有し、定着ニップ部は、加圧ロール２が面状発熱体１ａとの間に耐熱ベルトを挟持して押圧し搬送することにより平坦な定着ニップを形成し、定着ニップ出口側に、シート材の搬送方向の前方に向かってシート材の搬送面に接近する案内斜面４ｃを有するシート材案内部材４を近接配置し、定着ニップ部にシート材を通過させて未定着トナー像を定着する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、表面が平坦で通電により発熱する面状発熱体と、該面状発熱体を内包して略円形のフリー状態で移動可能な耐熱ベルトと、前記面状発熱体に対向配置して前記耐熱ベルトを挟持して搬送する加圧ロールとを備え、前記耐熱ベルトと前記加圧ロールにより形成する定着ニップ部にシート材を通過させて該シート材上に形成した未定着トナー像を定着する定着装置および画像形成装置に関する。

複写機やプリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置において、転写材（シート材）上に未定着のトナー像を接触加熱定着する加熱ロール型定着装置では、その定着ニップに未定着トナー像を形成したシート材を通過させて定着すると、シート材は、熱定着ロールの外周に沿って変形するカール習性が付与されて熱定着ロール側に巻き付きやすくなる。そのため、加熱ロール型定着装置のシート材の排出側に、通常、定着ロールからシート材を剥離するために剥離爪や剥離板、剥離シート等の剥離手段が設けられる（例えば、特許文献１、２参照）。

例えば特許文献１は、定着ロール等のシート移送体に対向して、シート剥離爪として、シート状材料で形成されて基部根元に剛性を緩和する手段を設けて突出した可撓性を有する複数の突出部を撓ませて摺擦配置し、シート移送体からシート材を剥離する構造を有するものである。特許文献２は、剥離板として、一対の定着ローラ回転体に対向して、弾性を有する板状部材の基部根元から複数のスリットを形成した遊端部を撓ませて摺擦配置し、回転体からシート材を剥離する構造を有するものである。いずれも回転体に対して弾性を有する板状部材がその遊端部を撓ませて摺擦配置され、回転体からシート材を剥離する構造である。
特公平２−６１０３０号公報 実開昭５３−１１７２４９号公報

しかしながら、特許文献１、２のように剥離爪や剥離板を定着ロール等のシート移送体や定着ローラ回転体に当接させ撓ませてシート材を剥離する構造では、それらの摺擦部において摺擦圧力の如何にかかわらず定着ロール等のシート移送体や定着ローラ回転体の表面に損傷、磨耗、劣化を引き起こしやすいという問題を有している。特に、昨今の高速化している画像形成装置においてはその現象が顕著に現れ摺擦配置は好ましくない。

一方、シート材が未定着トナー像を担持し定着ローラ回転体表面に沿って移動して定着し、ニップ部出口から排出される定着直後のトナー画像はまだ溶融状態にある。上記のようなシート材を剥離する構造であるが故に、剥離爪や剥離板は、その先端、つまり摺擦部がシート材の本来の搬送方向と平行な面から楔状に定着ローラ回転体表面とシート材との間に食い込むように摺擦配置されている。そのため、シート材が定着ローラ回転体から剥離されて所定の方向に進行するときに、シート材表面に定着されたトナー像が板状部材と摺擦して、画像に摺擦痕を残したり、あるいは定着トナー像が板状部材に移行して画像欠陥を引き起こしたり、定着トナー像が板状部材に張り付いてシート材の進行を妨げジャム：シート材詰まりを引き起こしたりするという問題が生じる。昨今の高速化している画像形成装置において定着温度が高くなるとともに、このような現象も顕著に現れ摺擦配置は好ましくない。

本発明は、上記従来の課題を解決するものであって、定着装置においてシート材を強制的に剥がすための手段を不要にし、定着部回転体の表面の損傷、磨耗、劣化を防ぎ、トナー像をシート材へ安定に定着させ、定着後の画像に摺擦痕などの画像欠陥、シート材詰まりを防ぐようにするものである。熱ローラ型定着装置のシート材を案内するための構造を単純化して、定着装置、画像形成装置の小型化、低コスト化を図るものである。

そのために本発明は、表面が平坦で通電により発熱する面状発熱体と、該面状発熱体を内包して略円形のフリー状態で移動可能な耐熱ベルトと、前記面状発熱体に対向配置して前記耐熱ベルトを挟持して搬送する加圧ロールとを備え、前記耐熱ベルトと前記加圧ロールにより形成する定着ニップ部にシート材を通過させて該シート材上に形成した未定着トナー像を定着する定着装置において、前記加圧ロールは表面に弾性層を有し、前記定着ニップ部は、前記加圧ロールが前記面状発熱体との間に前記耐熱ベルトを挟持して押圧し搬送することにより平坦な定着ニップを形成し、前記定着ニップ出口側に、前記シート材の搬送方向の前方に向かって前記シート材の搬送面に接近する案内斜面を有するシート材案内部材を近接配置したことを特徴とする。

前記シート材案内部材は、板状部材で形成し、シート材案内方向に延びる複数の突壁部を形成し、少なくともシート材と対向する面の表面に滑剤処理を施したものであることを特徴とする。

本発明によれば、表面が平坦で通電により発熱する面状発熱体と、該面状発熱体を内包して略円形のフリー状態で移動可能な耐熱ベルトと、前記面状発熱体に対向配置して前記耐熱ベルトを挟持して搬送する加圧ロールとを備え、前記耐熱ベルトと前記加圧ロールにより形成する定着ニップ部にシート材を通過させて該シート材上に形成した未定着トナー像を定着する定着装置において、前記加圧ロールは表面に弾性層を有し、前記定着ニップ部は、前記加圧ロールが前記面状発熱体との間に前記耐熱ベルトを挟持して押圧し搬送することにより平坦な定着ニップを形成し、前記定着ニップ出口側に、前記シート材の搬送方向の前方に向かって前記シート材の搬送面に接近する案内斜面を有するシート材案内部材を近接配置したので、平坦な定着ニップにより定着ニップ部を通過する定着後のシート材は、耐熱ベルト側、加圧ロール側のいずれにもカール習性が付与されることなく、定着ニップ部から排出させることができ、強制的に剥がすための手段をなくすことができる。しかも、加圧ロール、耐熱ベルトにすることなく定着ニップ出口側に近接配置したシート材案内部材の案内斜面により、定着ニップ出口から排出された定着後のシート材は、先端が案内斜面に当接しても画像面を摺擦することなく搬送面に沿って搬送方向に案内することができる。したがって、画像に摺擦痕を残したり、あるいは定着トナー像が板状部材に移行して画像欠陥を引き起こしたり、シート材詰まりを引き起こしたりするのを防ぐことができ、さらには、加圧ロール、耐熱ベルトの表面において損傷、磨耗、劣化を引き起こすのを防ぐことができる。

前記シート材案内部材は、板状部材で形成し、シート材案内方向に延びる複数の突壁部を形成し、少なくともシート材と対向する面の表面に滑剤処理を施したものであるので、安価で簡単な構成により、シート材をその搬送面に沿った搬送方向に円滑に案内することができ、シート材表面に定着されたトナー像がシート材案内部材と摺擦して、画像に摺擦痕を残したり、あるいは定着トナー像が板状部材に移行して画像欠陥を引き起こしたり、定着トナー像が板状部材に張り付いてシート材の進行を妨げジャム：シート材詰まりを引き起こしたりするのを防ぐことができる。

以下、本発明の実施の形態を図面を参照しつつ説明する。図１は本発明の定着装置の１実施形態を示す断面図である。図中、１は熱定着部材、１ａは面状発熱体、１ｂはベルトガイド部材、２は加圧ロール、２ｂはロール基材、２ｃは弾性層、３は耐熱ベルト、４はシート材案内部材、４ａは取り付け部材、４ｂはシート材案内板、４ｃは案内斜面、Ｌは押圧部接線を示す。

図１において、熱定着部材１は、表面が平坦で通電により発熱する面状発熱体１ａ、該面状発熱体１ａを支持する例えばセラミック基体等からなるベルトガイド部材１ｂからなり、耐熱ベルト３は、熱定着部材１を内包して略円形のフリー状態で移動可能になったエンドレスのベルトである。加圧ロール２は、例えばパイプ材をロール基材２ｂとし、その外周に弾性体を被覆して弾性層２ｃを形成した加圧部材であり、図示矢印方向に回転する回転移動体である。定着ニップは、これら面状発熱体１ａの表面に摺動可能に配備した耐熱ベルト３の上から加圧ロール２を面状発熱体１ａに対向配置して所定の押圧力で押圧付勢することにより形成される。加圧ロール２により耐熱ベルト３の上から押圧付勢して耐熱ベルト３を面状発熱体１ａの表面で摺動し移動させるため、加圧ロール２と耐熱ベルト３との摩擦係数は大きく、面状発熱体１ａと耐熱ベルト３との摩擦係数は小さい材質の組み合わせで構成される。また、面状発熱体１ａにより耐熱ベルト３を所定の温度まで加熱してシート上の未定着トナー像を定着するため、耐熱ベルト３は熱伝導性に優れたものがよい。

耐熱ベルト３は、加圧ロール２の回転に従動して面状発熱体１ａの表面に摺動可能に配備されたエンドレスのベルトであり、０．０３ｍｍ以上の厚みを有し、材質は、ポリイミドチューブやシリコン等の耐熱樹脂やゴム等でもよいが、熱伝導性に優れたステンレス基材やニッケル電鋳管等からなる金属ベルトが好ましい。また、対向する加圧ロール２、シート材のトナー像面と接触する影響などを考慮すると、例えばＰＦＡやシリコンなどのゴム質材を表層とするのがよい。

シート材案内部材４は、シート材を定着ニップ出口から案内するものであり、基体部に耐熱両面テープなどの固着手段によって保持し取り付け部４ａで本体フレームに取り付け、シート材案内板４ｂの先端が加圧ロール１及び耐熱ベルト３の表面と摺擦することなく空隙をもって定着ニップ出口側に近接配設される。シート材案内板４ｂは、例えばポリイミド、ポリアミドイミド、ＰＰＳ等の耐熱性を有する樹脂からなる板状部材、あるいはステンレス鋼板材、リン青銅板材、薄肉鋼板材等の金属鋼板材を折り曲げ加工したものであり、定着ニップ出口からシート材の搬送方向の前方に向かってシート材の搬送面Ｌに接近する案内斜面４ｃを有する。

加圧ロール２により耐熱ベルト３を面状発熱体１ａの方向に押圧すると、加圧ロール２の表面には弾性層２ｃが設けられているので、耐熱ベルト３が面状発熱体１ａ表面に沿って密着して熱伝達が良好になるように構成され、押圧部では、平坦な面状発熱体１ａ表面に沿った耐熱ベルト３表面が基準になって定着ニップとして平坦ニップが形成される。

本来、定着ニップに未定着トナー像を形成したシート材を通過させて耐熱ベルト３により加熱溶融して定着すると、シート材は、耐熱ベルト３の外周に沿って変形するカール習性が付与されて耐熱ベルト３側に巻き付きやすくなるものである。本実施形態によれば、加圧ロール２により面状発熱体１ａを内包する耐熱ベルト３を押圧付勢して平坦ニップを形成しているため、定着ニップを通過するシート材は、耐熱ベルト３側あるいは加圧ロール２側のいずれ側にもカール習性が付与されず、定着後のシート材が耐熱ベルト３に巻き付くこともなく、シート材を強制的に剥がすための剥離爪や剥離板などの剥離手段を不要にしている。

しかし、上記のように平坦ニップの構成で基本的にシート材の巻き付きを排除しても、シート材は、吸湿状態やシート繊維状態又は構成素材などで予期せぬ特質をもたらすことがあり、また、シート材ジャムなどの予期せぬ対応として強制的に剥がすための手段としてまでは機能発揮を要しないが安全性を考慮すると、シート材案内部材４を定着ニップ出口側に近接配設して搬送経路を定めておくことがトラブルレスな構成に有効である。

本実施形態によれば、弾性層２ｃを有する加圧ロール２を耐熱ベルト３の上から面状発熱体１ａに押圧付勢して平坦ニップを形成しているので、耐熱ベルト３は、平坦な面状発熱体１ａ表面に沿って密着した状態から開放されると、略円形のフリー状態になり、この形状編曲部位でシート材は、自らの復帰力（通称これをシート材の腰と称す）によって耐熱ベルト３から容易に分離できる。このように定着ニップを通過したシート材は、加圧ロール２、耐熱ベルト３に巻き付くことなく定着ニップ出口でこれらから離れて排出されるので、その先端を誘導して所望の搬送方向に修正できればよい。そのため、シート材案内部材４の案内斜面４ｃの角度は、押圧部接線Ｌに平行な角度から案内斜面４ｃの先端部における加圧ロール２、耐熱ベルト３の表面の接線と直角となる範囲、つまり、案内斜面４ｃの先端が加圧ロール２の回転中心から内側、耐熱ベルト３の曲率中心から内側の定着ニップ寄りに向いている範囲とするのが好ましい。

案内斜面４ｃが、例えば定着ニップ出口からシート材の搬送方向の前方に向かってシート材の搬送面Ｌから離れるような角度となる場合、つまり、シート材案内板４ｂの先端の向きが耐熱ベルト３の接線より内側を向く角度となる場合には、従来の剥離爪や剥離板と同様、シート材の先端が案内斜面４ｃに沿って進行するとき定着トナー像面が案内斜面４ｃと摺擦してしまう。また、案内斜面４ｃの先端の延長線が耐熱ベルト３の曲率中心より定着ニップと反対側の外側を通るようになると、シート材と対向する面は、その先端において耐熱ベルト３の接線面に対して９０°より小さい角度になるので、定着ニップ出口から排出されたシート材が耐熱ベルト３から離れて略円形のフリー状態になって案内斜面４ｃに当接したとき、耐熱ベルト３の方向に巻き込まれるようになる。

シート材案内部材４のシート材案内板４ｂによれば、加圧ロール２、耐熱ベルト３の表面に摺擦することなく近接して配設し、定着ニップ出口側となるその先端からシート材の搬送方向（平坦ニップ部の接線Ｌの方向）に平行な角度ないし加圧ロール２の回転中心、耐熱ベルト３の曲率中心を通る角度の案内斜面４ｃにより案内可能である。しかも、所定の角度の案内斜面４ｃとすることにより、シート材はその先端のみの摺擦によって所望の搬送方向に誘導することができ、シート材のトナー像がシート材案内板４ｂと摺擦することなく、定着画像に摺擦痕を残したり、あるいは定着トナー像がシート材案内板４ｂに移行して画像欠陥を起こしたり、また、定着トナー像がシート材案内板４ｂに張り付いてシート材の排出を妨げてジャム：シート材詰まりを引き起こすことがなく、極めて安定した画像定着が可能となる。

図２は定着ニップ出口側に近接配設するシート材案内部材の斜視図である。加圧ロール２と耐熱ベルト３に摺擦することなく定着ニップ出口側に近接して配設されるシート材案内部材４は、例えば図２に示すように案内斜面４ｃを有するシート材案内板４ｂの両側に取り付け部４ａがあり、シート材案内板４ｂは、図２（Ａ）に示すように単なる平板状部材のほか、図２（Ｂ）に示すように、板状部材をリブ状に絞り出して複数の突壁部４ｄをシート材案内方向に平行に形成したものでもよい。シート材の巻き付きは、上記のように基本的に定着ニップの構成で排除していて、定着ニップ出口側に配設したシート材の搬送を案内するシート材案内部材４は、定着ニップ幅と略同等幅で形成して加圧ロール２及び耐熱ベルト３とは空隙をもって配設するので、相対的にこれらの表面と摺擦することがなく、加圧ロール２及び耐熱ベルト３に磨耗あるいは劣化など表面状態に損傷を引き起こすことはない。

定着ニップを通過したシート材の先端がシート材案内部材４により誘導され進行方向が所望の方向（搬送方向）に修正して案内されるので、シート材は、先端部がシート材案内部材４に当接して誘導案内される反力として定着ニップ通過部通過直後のカール方向とは逆になる逆カール習性が付与される。案内斜面４ｃによりシート材の進行姿勢が所望の関係に修正されて案内されるときに、本来ならばこの案内過程でシート材は先端のみの摺擦により案内され、定着トナー像がシート材案内部材４と相対的に摺擦することがない。したがって、定着画像に摺擦痕を残したり、あるいは定着トナー像がシート材案内部材４に移行して画像欠陥を引き起こしたり、さらには定着トナー像がシート材案内部材４に張り付いてシート材進行を妨げジャム：シート材詰まりを引き起こすことを防ぐことができる。仮に吸湿状態やシート繊維状態又は構成素材などの予期せぬ要因によってシート材の先端部の案内に止まらず、トナー像面がシート材案内部材４に触れるようなことがあっても、複数の突壁部４ｄを有するシート材案内部材４を配置すると、トナー像面の接触面積を極小にすることができ、定着画像に対するトラブルを極力低減することができる。

また、シート材案内部材４の少なくともシート材と対向する面の表面に例えばフッ素系素材のコーティング、塗装、メッキ処理などからなる滑剤処理を施して構成すると、シート材の摺動抵抗を少なくすることができ、シート材の安定した誘導、案内を行うことができる。さらに、トナー像面がシート材案内部材４に触れ、トナー像の一部がシート材案内部材４の一部に付着するようなことがあっても、滑剤処理を施しておくことによりシート材案内部材４からのトナー剥離が容易になる。

図３は耐熱ベルト側にカールして排出されるシート材がシート材案内部材により案内される挙動を説明するための図、図４は加圧ロール側にカールして排出されるシート材がシート材案内部材により案内される挙動を説明するための図である。定着後のシート材５の基本的なカール習性は、シート材５の吸湿状態やシート繊維状態又は構成素材、紙質、厚さ、全面が写真などのベタに近い比較的トナー量の多い画像か線画のような比較的トナー量の少ない画像か、表面の画像、裏面の画像がトナー量の多い／少ないいずれの画像かなどにより違い、それらの要因もあって、定着ニップ出口から排出されるシート材５は、耐熱ベルト３に巻き付くことなく剥離され送り出されたとしても、耐熱ベルト３側あるいは加圧ロール２側のいずれかにカールして排出される。

定着ニップ出口から排出されるシート材５が図３に示すように定着ニップ接線であり仮想シート材搬送方向であるシート材５の搬送面Ｌに対して耐熱ベルト３側にカールして進行する場合、まず、シート材５は、その先端が耐熱ベルト３側に近接配置されたシート材案内部材４の案内斜面４ｃに当接すると（イ）、案内斜面４ｃに沿って先端が当接状態のまま案内されて進行し（ロ）、その当接反力として逆カール習性が付与されて（ハ）、最終的に仮想シート材搬送方向へと案内される（ニ）。この間、案内斜面４ｃにシート材５の先端が当接状態のままシート材５の搬送面Ｌに接近するように案内されることにより、シート材５の定着トナー像面は案内斜面４ｃから離間して摺擦することなく案内される。このようにシート材５の先端が当接状態のまま案内されて進行するので、当接面に滑剤処理を施しておくことにより、さらに滑らかな挙動でシート材５の先端を進行させることができる。

逆に、定着ニップ出口から排出されるシート材５が図４に示すように定着ニップ接線であり仮想シート材搬送方向であるシート材５の搬送面Ｌに対して加圧ロール２側にカールして進行する場合、シート材５は、その先端が加圧ロール２側に近接配置されたシート材案内部材４の案内斜面４ｃに当接すると（イ）、案内斜面４ｃに沿って先端が当接状態のまま案内されて進行し（ロ）、その当接反力として逆カール習性が付与されて（ハ）、最終的に仮想シート材搬送方向へと案内される（ニ）。この間、案内斜面４ｃにシート材５の先端が当接状態のままシート材５の搬送面Ｌに接近するように案内されることにより、シート材５の裏面が定着トナー像面であってもこれが案内斜面４ｃから離間して摺擦することなく案内される。

図５は、本発明の画像形成装置の１実施形態を示す全体構成の模式的断面図である。図中、１０は画像形成装置、１０ａはハウジング、１０ｂは扉体、１１は紙搬送ユニット、１５はクリーニング手段、１７は像担持体、１８は画像転写搬送手段、２０は現像手段、２１はスキャナ手段、３０は給紙ユニット、４０は定着手段、Ｗは露光ユニット、Ｄは画像形成ユニットを示す。

図５において、画像形成装置１０は、ハウジング１０ａと、ハウジング１０ａの上部に形成された排紙トレイ１０ｃと、ハウジング１０ａの前面に開閉自在に装着された扉体１０ｂを有し、ハウジング１０ａ内には、露光ユニット（露光手段）Ｗ、画像形成ユニットＤ、画像転写搬送手段１８を有する転写ベルトユニット２９、給紙ユニット３０が配設され、扉体１０ｂ内には紙搬送ユニット１１が配設されている。各ユニットは、本体に対して着脱可能な構成であり、メンテナンス時等には一体的に取り外して修理または交換を行うことが可能な構成になっている。

画像形成ユニットＤは、複数（本実施形態では４つ）の異なる色の画像を形成する画像形成ステーションＹ（イエロー用），Ｍ（マゼンタ用），Ｃ（シアン用），Ｋ（ブラック用）を備えている。そして、各画像形成ステーションＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋには、それぞれ、感光ドラムからなる像担持体１７と、像担持体１７の周囲に配設された、コロナ帯電手段からなる帯電手段１９および現像手段２０を有する。これら各画像形成ステーションＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋは、転写ベルトユニット２９の下側に斜めアーチ状のラインに沿って像担持体１７が上向きになるように並列配置されている。なお、各画像形成ステーションＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋの配置順序は任意である。

転写ベルトユニット２９は、ハウジング１０ａの下側に配設され図示しない駆動源により回転駆動される駆動ロール１２と、駆動ロール１２の斜め上方に配設される従動ロール１３と、テンションロール１４と、これら３本、少なくとも２本のロール間に張架されて図示矢印方向へ循環駆動される中間転写ベルトからなる画像転写搬送手段１８と、画像転写搬送手段１８の表面に当接するクリーニング手段１５とを備えている。従動ロール１３、テンションロール１４および画像転写搬送手段１８は、駆動ロール１２に対して図で左側に傾斜する方向に配設され、これにより画像転写搬送手段１８駆動時のベルト搬送方向が下向きになるベルト面１８ａが下方に位置し、搬送方向が上向きになるベルト面１８ｂが上方に位置するようにされている。

したがって、各画像形成ステーションＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋも駆動ロール１２に対して図で左側に傾斜する方向に配設されることになる。そして、像担持体１７は、アーチ状のラインに沿って画像転写搬送手段１８の搬送方向下向きのベルト面１８ａに接触され、図示矢印に示すように画像転写搬送手段１８の搬送方向に回転駆動される。可撓性を有する無端スリーブ状の画像転写搬送手段１８は、像担持体１７に対して上側から被せるように略同一の巻き付け角度で接触させるため、像担持体１７と画像転写搬送手段１８との間の接触圧やニップ幅は、テンションロール１４により画像転写搬送手段１８に付与される張力、像担持体１７の配置間隔、巻き付け角度（アーチの曲率）などを制御することにより調整することができる。

駆動ロール１２は、２次転写ロール３９のバックアップロールを兼ねている。駆動ロール１２の周面には、例えば厚さ３ｍｍ程度、体積抵抗率が１０⁵ Ω・ｃｍ以下のゴム層が形成されており、金属製の軸を介して接地することにより、２次転写ロール３９を介して供給される２次転写バイアスの導電経路としている。このように駆動ロール１２に高摩擦かつ衝撃吸収性を有するゴム層を設けることにより、２次転写部へシート材が進入する際の衝撃が画像転写搬送手段１８に伝達しにくく、画質の劣化を防止することができる。また、駆動ロール１２は、その径を従動ロール１３、バックアップロール１４の径より小さくすることにより、２次転写後のシート材がシート材自身の弾性力で剥離し易くすることができる。また、従動ロール１３を後述するクリーニング手段１５のバックアップロールとして兼用させている。

なお、画像転写搬送手段１８を駆動ロール１２に対して図で右側に傾斜する方向に配設し、これに対応して各画像形成ステーションＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋも駆動ロール１２に対して図で右側に傾斜する方向に斜めアーチ状に沿って配設してもよい。

クリーニング手段１５は、搬送方向下向きのベルト面１８ａ側に設けられ、二次転写後に画像転写搬送手段１８の表面に残留しているトナーを除去するクリーニングブレード１５ａと、回収したトナーを搬送するトナー搬送部材１５ｂを備えている。クリーニングブレード１５ａは、従動ロール１３への画像転写搬送手段１８の巻きかけ部において画像転写搬送手段１８に当接されている。また、画像転写搬送手段１８の裏面には、後述する各画像形成ステーションＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋの像担持体１７に対向して１次転写部材１６が当接され、１次転写部材１６には転写バイアスが印加されている。

露光手段Ｗは、斜め方向に配設された画像形成ユニットＤの斜め下方に形成された空間に配設されている。また、露光手段Ｗの下部でハウジング１０ａの底部には給紙ユニット３０が配設されている。露光手段Ｗは、全体がケースに収納され、ケースは、搬送方向下向きのベルト面の斜め下方に形成される空間に配設されている。ケースの底部には、ポリゴンミラーモータ２１ａ、ポリゴンミラー（回転多面鏡）２１ｂからなる単一のスキャナ手段２１を水平に配設されるとともに、各色の画像信号により変調される複数のレーザ光源２３からのレーザビームをポリゴンミラー２１ｂで反射させ各像担持体上に偏向走査する光学系Ｂには、単一のｆ−θレンズ２２および各色の走査光路が像担持体１７にそれぞれ非平行になって折り返すように複数の反射ミラー２４が配設されている。

上記構成からなる露光手段Ｗにおいては、ポリゴンミラー２１ｂから各色に対応した画像信号が、共通のデータクロック周波数に基づいて変調形成されたレーザビームで射出され、ｆ−θレンズ２２、反射ミラー２４を経て、各画像形成ステーションＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋの像担持体１７に照射され、潜像が形成される。反射ミラー２４を設けることにより走査光路を屈曲させ、ケースの高さを低くすることが可能となり光学系のコンパクト化が可能となる。しかも、各画像形成ステーションＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋの像担持体１７への走査光路長は同一の長さになるように反射ミラー２４が配置されている。このように各画像形成ユニットＤに対する露光手段Ｗのポリゴンミラー２１ｂから像担持体１７までの光路の長さ（光路長）が略同一の長さになるように構成することにより、各光路で走査された光ビームの走査幅も略同一になり、画像信号の形成にも特別な構成を必要としない。したがって、レーザ光源は、それぞれ異なる画像信号によってそれぞれ異なった色の画像に対応して変調されるにも関わらず、共通のデータクロック周波数に基づいて変調形成可能であり、共通の反射面を用いるため副走査方向の相対差から生じる色ずれを防止し、構造が簡単で安価なカラー画像形成装置を構成できる。

また、本実施形態においては、装置下方に走査光学系を配置することにより、画像形成手段の駆動系が装置を支持するフレームへ与える振動による走査光学系の振動を最小限にすることができ、画質の劣化を防止することができる。とくに、スキャナ手段２１をケースの底部に配置することにより、ポリゴンモータ２１ａ自身がケース全体に与える振動を最小限にすることができ、画質の劣化を防止することができる。また、振動源であるポリゴンモータ２１ａの数を一つにすることによりケース全体に与える振動を最小限にすることができる。

給紙ユニット３０は、シート材が積層保持されている給紙カセット３５と、給紙カセット３５からシート材を一枚ずつ給送するピックアップロール３６を備えている。紙搬送ユニット１１は、二次転写部へのシート材の給紙タイミングを規定するゲートロール対３７（一方のロールはハウジング１０ａ側に設けられている）と、駆動ロール１２および画像転写搬送手段１８に圧接される二次転写手段としての二次転写ロール３９と、主記録媒体搬送路３８と、定着手段４０と、排紙ロール対４１と、両面プリント用搬送路４２を備えている。

シート材に２次転写された２次画像（未定着トナー像）は、定着手段４０の形成するニップ部で所定の温度で定着される。本例においては、転写ベルトの搬送方向上向きのベルト面１８ｂの斜め上方に形成される空間、換言すれば、転写ベルトに対して画像形成ステーションと反対側の空間に定着手段４０を配設することが可能になり、露光手段Ｗ、画像転写搬送手段１８、画像形成手段への熱伝達を低減することができ、各色の色ずれ補正動作を行う頻度を少なくすることができる。特に、露光手段Ｗは、定着手段４０から最も離れた位置にあり、走査光学系部品の熱による変位を最小限にすることができ、色ズレを防ぐことができる。 本実施形態においては、画像転写搬送手段１８を駆動ロール１２に対して傾斜する方向に配設しているため、図で右側空間に広いスペースが生じその空間に定着手段４０を配設することができ、コンパクト化を実現することができると共に、定着手段４０で発生する熱が、左側に位置する露光ユニットＷ、画像転写搬送手段１８および各画像形成ステーションＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋへ伝達されるのを防止することができる。また、画像形成ユニットＤの左側下部の空間に露光ユニットＷを配置することができるため、画像形成手段の駆動系がハウジング１０ａへ与える振動による、露光ユニットＷの走査光学系の振動を最小限に抑えることができ、画質の劣化を防止することができる。

また、クリーニング手段を設置しないことに伴い、帯電手段としてはコロナ帯電手段１９を採用している。帯電手段がロールである場合は、微量ではあるが像担持体１７上に存在する１次転写残りトナーがロール上に堆積して帯電不良が発生するが、非接触帯電手段であるコロナ帯電手段１９はトナーが付着しにくく、帯電不良の発生を防ぐことができる。

また、本実施形態では、中間転写ベルトを画像転写搬送手段１８として像担持体１７に接触させる構成としたが、表面にシート材を吸着して搬送移動し、該シート材の表面にトナー像を順次重ねて転写して画像を形成搬送するシート材搬送ベルトを画像転写搬送手段１８として像担持体１７に接触させる構成としてもよい。この場合、画像転写搬送手段１８であるシート材搬送ベルトのベルト搬送方向が像担持体１７に接触する下面で逆方向の上向きになる。

なお、本発明は、上記実施の形態に限定されるものではなく、種々の変形が可能である。例えば上記実施の形態では、案内斜面として、一定の角度の平面形状の板状部材を用いたが、シート材の案内方向に沿って湾曲する形状、屈曲する形状のものを使用してもよい。また、１対のシート材案内部材をシート材の搬送面両側に対称に配設したが、両面に画像を形成しない片面のみの装置の場合など、装置構成に対応して非対称にしてもよいし、片側のみにシート材案内部材を配設するものであってもよい。

本発明に係る定着装置の１実施形態を示す断面図である。 定着ニップ出口側に近接配設するシート材案内部材の斜視図である。 耐熱ベルト側にカールして排出されるシート材がシート材案内部材により案内される挙動を説明するための図である。 加圧ロール側にカールして排出されるシート材がシート材案内部材により案内される挙動を説明するための図である。 本発明の画像形成装置の１実施の形態を示す模式的断面図である。

符号の説明

１…熱定着部材、１ａ…面状発熱体、１ｂ…ベルトガイド部材、２…加圧ロール、２ｂ…ロール基材、２ｃ…弾性層、３…耐熱ベルト、４…シート材案内部材、４ａ…取り付け部材、４ｂ…シート材案内板、４ｃ…案内斜面、Ｌ…押圧部接線

Claims (5)

1. 表面が平坦で通電により発熱する面状発熱体と、該面状発熱体を内包して略円形のフリー状態で移動可能な耐熱ベルトと、前記面状発熱体に対向配置して前記耐熱ベルトを挟持して搬送する加圧ロールとを備え、前記耐熱ベルトと前記加圧ロールにより形成する定着ニップ部にシート材を通過させて該シート材上に形成した未定着トナー像を定着する定着装置において、前記加圧ロールは表面に弾性層を有し、前記定着ニップ部は、前記加圧ロールが前記面状発熱体との間に前記耐熱ベルトを挟持して押圧し搬送することにより平坦な定着ニップを形成し、前記定着ニップ出口側に、前記シート材の搬送方向の前方に向かって前記シート材の搬送面に接近する案内斜面を有するシート材案内部材を近接配置したことを特徴とする定着装置。
2. 前記シート材案内部材は、板状部材で形成したものであることを特徴とする請求項１に記載の定着装置。
3. 前記シート材案内部材は、シート材案内方向に延びる複数の突壁部を形成したものであることを特徴とする請求項１乃至２のいずれかに記載の定着装置。
4. 前記シート材案内部材は、少なくともシート材と対向する面の表面に滑剤処理を施したものであることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の定着装置。
5. 請求項１乃至４のいずれかに記載の定着装置を搭載したことを特徴とする画像形成装置。

Images