JP6627491B2 - 定着装置及び画像形成装置 - Google Patents

Description

この発明は、定着装置及び画像形成装置に関するものである。

従来、記録媒体であるシートのトナー像が形成された第１シート面に接触する定着部材と、定着部材に対して押圧され、定着部材との間でシートが通過する定着ニップ部を形成する加圧部材と、加圧部材に対して所定の間隔をおいて配置され、シートの先端部を定着部材に向かって案内した後に定着ニップ部に進入させるガイド部と、シートがガイド部を通過する間にガイド部の形状を変化させるガイド調整部と、を有する定着装置及びこれを用いた画像形成装置が知られている（特許文献１）。

また、トナー像担持体に記録媒体である記録材の先端を案内する第１の案内ガイドと、記録材の先端がトナー像担持体に近づくのを抑制する第２の案内ガイドとを有する画像形成装置において、第２の案内ガイドの一部に切り欠きを設けた画像形成装置が知られている（特許文献２）。

特開２０１５−１０２６５９号公報 特開２００４−１１５２６６号公報

この発明は、未定着像が転写された記録媒体の先端部が回転する加熱用回転体と加圧用回転体が圧接する圧接部に導入された後、その記録媒体における未定着像の転写面の一部が加熱用回転体の手前側に存在する周囲部品等に接触して像が乱れる現象が発生することを抑制できる定着装置及びそれを用いた画像形成装置を提供するものである。

この発明（Ａ１）の定着装置は、
加熱手段により加熱されて回転する加熱用回転体と、
前記加熱用回転体の外周面の軸方向に沿う部分に圧接して回転するとともに未定着像が転写された記録媒体を通過させる圧接部を形成する加圧用回転体と、
前記記録媒体の搬送路よりも重力方向上側に配置され、前記記録媒体の先端を前記加熱用回転体の外周面の前記圧接部に達する直前の部分に向けて案内する案内部を有する案内部材と、
を備え、
前記案内部材は、前記案内部の案内が終了する終端のうち前記加熱用回転体の回転軸方向と平行する方向で見たときの中央部分が、前記終端の前記中央部分以外になる両端部分であって前記記録媒体の搬送時の左右両端部を案内する部分よりも窪んだ形状で形成されているものである。

この発明（Ａ２）の定着装置は、上記発明Ａ１の定着装置において、前記案内部材の窪んだ形状が、切り欠いた形状で構成されているものである。
この発明（Ａ３）の定着装置は、上記発明Ａ１又はＡ２の定着装置において、前記加熱用回転体は、その外径が前記回転軸方向の中央から両端にむけて漸減する形状を有するロールで構成されているものである。

この発明（Ｂ１）の画像形成装置は、
現像剤からなる未定着像を形成して記録媒体に転写する画像形成部と、前記画像形成部において前記記録媒体に転写された前記未定着像を定着する定着装置と、を備え、
前記定着装置が上記発明Ａ１からＡ３のいずれかの定着装置で構成されているものである。
この発明（Ｂ２）の画像形成装置は、上記発明Ｂ１の画像形成装置において、前記画像形成部と前記定着装置における前記案内部材との間に、前記記録媒体の先端部を少なくとも前記案内部材の案内部に接触させるよう案内する案内部を有する転写後案内部材を設けているものである。

上記発明Ａ１の定着装置によれば、未定着像が転写された記録媒体の先端部が回転する加熱用回転体と加圧用回転体が圧接する圧接部に導入された後、その記録媒体における未定着像の転写面の一部が加熱用回転体の手前側に存在する周囲部品等に接触して像が乱れる現象が発生することを抑制できる。

上記発明Ａ２の定着装置では、案内部材の窪んだ形状が切り欠いた形状でない場合に比べて、上記発明Ａ１による効果を確実に得ることができる。
上記発明Ａ３の定着装置では、加熱用回転体がその外径が回転軸方向の中央部から両端部にむけて漸減する形状を有するロールで構成されていない場合に比べて、上記発明Ａ１による効果をより確実に得ることができる。

上記発明Ｂ１の画像形成装置によれば、定着装置において未定着像が転写された記録媒体の先端部が加熱用回転体と加圧用回転体が圧接する圧接部に導入された後、その記録媒体における未定着像の転写面の一部が加熱用回転体の外周面に接触して像が乱れる現象が発生することを抑制することができる。

実施の形態１に係る画像形成装置の構成を示す概念図である。 図１の画像形成装置の要部（定着装置と二次転写部）を拡大して示す一部断面説明図である。 図２の定着装置におけるＱ−Ｑ線に沿う概略断面部分と導入案内部材との関係を示す一部断面説明図である。 図３の定着装置における導入案内部材の構成を示し、（ａ）は導入案内部材の平面図、（ｂ）は（ａ）の導入案内部材におけるＱ−Ｑ線に沿う概略断面図である。 図２の定着装置による動作の一部を示す図面であって、（ａ）は二次転写部から送り出される記録用紙の先端が定着装置の圧接部に導入されるときの状態を示す説明図、（ｂ）は記録用紙の先端側の部分が定着装置の圧接部に導入されて通過するときの状態を示す説明図である。 （ａ）は記録用紙が導入案内部材に案内されて通過するときの状態を示す説明図であり、（ｂ）は記録用紙が定着装置の導入案内部材の案内部終端に接近又は接触して通過するときの状態を示す説明図である。 図２の定着装置による動作の一部を示す図面であって、（ｃ）は記録用紙の先端側の部分が定着装置の圧接部に導入されて通過するときの記録用紙の後方側部分の状態を示す説明図であり、（ｄ）は記録用紙のうち導入案内部材の案内部終端に接近又は接触して通過した後方側部分の状態を示す説明図である。 図２の定着装置による動作の一部を示す図面であって、記録用紙の後端が二次転写部から送り出されたときの記録用紙の状態を示す説明図である。 定着装置の他の構成例を示す一部断面図である。 図９の定着装置におけるＱ−Ｑ線に沿う概略断面部分と導入案内部材との関係を示す一部断面説明図である。 図９の定着装置における加熱ロールの構成を示す断面説明図である。 図９の定着装置による動作の一部を示す図面であって、記録用紙の先端側の部分が定着装置の圧接部に導入されて通過するとともに、その記録用紙の後方側部分が導入案内部材の案内部終端に接近又は接触して通過するときの状態を示す説明図である。 （ａ）は記録用紙が図９の定着装置における圧接部に導入されて通過するときの状態を示す説明図であり、（ｂ）は記録用紙が図９の定着装置における導入案内部材の案内部終端に接近又は接触して通過するときの状態を示す説明図である。 導入案内部材の他の構成例を示し、（ａ）は導入案内部材の平面図、（ｂ）は（ａ）の導入案内部材におけるＱ−Ｑ線に沿う概略断面図である。 像が乱れる現象が発生し得る比較対象の定着装置による動作の一部を示す説明図であって、（ｍ１）は記録用紙の先端側の部分が定着装置の圧接部に導入されて通過するときの記録用紙の圧接部と導入案内部材との間における部分の状態を示す説明図であり、（ｍ２）は記録用紙の圧接部よりも後方側の部分の状態を示す説明図である。 図１４の定着装置において像の乱れ現象が発生するときの記録用紙の状態を示す説明図である。

以下、この発明を実施するための形態（以下、単に「実施の形態」という）について添付の図面を参照しながら説明する。

［実施の形態１］
図１及び図２は、実施の形態１に係る定着装置を用いた画像形成装置を示すものである。図１はその画像形成装置の全体の構成を概念的に示し、図２はその画像形成装置の要部（定着装置と二次転写部）を概念的に示している。図１等の各図面中に符号Ｘ，Ｙ，Ｚで示す矢印は、各図面において想定した３次元空間の幅、高さ及び奥行の各方向を示す直交座標軸（の方向）である。

＜画像形成装置の全体の構成＞
画像形成装置１は、現像剤で構成される画像を記録媒体の一例である記録用紙９に形成するものであり、例えば、情報端末機等の外部機器から入力される画像情報を受けて画像の形成を行うプリンタとして構成されている。

この画像形成装置１は、全体が箱状の外観からなる筐体１０を有しており、その筐体１０の内部空間には、図１に示されるように、現像剤であるトナーからなるトナー像（未定着像）を形成して記録用紙９に転写する画像形成部２と、転写されたトナー像を記録用紙９に定着させる定着装置５等が配置されている。実施の形態１における画像形成部２は、トナー像を形成する作像ユニット２０、作像ユニット２０で形成したトナー像を中継するよう搬送して記録用紙９に二次転写する中間転写装置３０、中間転写装置３０の二次転写部に供給する記録用紙９を収容して送出する給紙装置４０とで構成されている。筐体１０の上面部には、画像が形成された後に筐体１０の外部に排出される記録用紙９を収容する排出収容部１２が形成されている。図１中に示す一点鎖線は、筐体１０内における記録用紙９の主な搬送経路である。

作像ユニット２０は、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）及びブラック（Ｋ）の４色の現像剤（トナー）像をそれぞれ個別に形成する４つの作像ユニット２０Ｙ，２０Ｍ，２０Ｃ，２０Ｋで構成されている。
また、４つの作像ユニット２０（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）はいずれも、矢印Ａで示す方向に回転駆動するドラム形態の感光体である感光ドラム２１と、感光ドラム２１の像形成領域となる外周面を所要の電位に帯電させるロール形態等の帯電装置２２と、帯電後の感光ドラム２１の外周面に所要の画像情報に基づいて各色成分に分解構成された光を照射して各色成分の静電潜像を形成する露光装置２３と、その静電潜像を各色成分のトナーにより現像して上記各色（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）のトナー像として顕像化する現像装置２４（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）と、感光ドラム２１上のトナー像を中間転写装置３０（の中間転写ベルト３１）に一次転写させた後の感光ドラム２１の外周面に残留するトナー等の不要物を除去して清掃するドラム清掃装置２６等で構成されている。

中間転写装置３０は、４つの作像ユニット２０（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）の重力方向上方側に位置するよう配置されている。
この中間転写装置３０は、作像ユニット２０（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）の感光ドラム２１に形成されるトナー像を静電的作用により転写して保持し得る無端状の中間転写ベルト３１と、中間転写ベルト３１を作像ユニット２０（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）の各一次転写位置を順次通過させて回転するように支持する複数の支持ロール３２ａ〜３２ｅと、中間転写ベルト３１の内側に配置され、各作像ユニット２０（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）の感光ドラム２１上に形成される各トナー像を中間転写ベルト３１の外周面に一次転写させるロール形態等の一次転写装置３４と、中間転写ベルト３１に一次転写されたトナー像を記録用紙９に二次転写するロール形態等の二次転写装置３５と、二次転写後の中間転写ベルト３１の外周面に残留するトナー等の不要物を除去して清掃するベルト清掃装置３６等を備えている。

このうち、支持ロール３２ａは駆動ロール兼二次転写バックアップロール、支持ロール３２ｂはベルト清掃装置３６の清掃バックアップロール、支持ロール３２ｃは中間転写ベルト３１に所要の張力を付与する張力付与ロール、支持ロール３２ｄ，３２ｅは中間転写ベルト３１の一次転写面を形成する面出しロールとしてそれぞれ構成されている。また、中間転写装置３０において、支持ロール３２ａで支持される中間転写ベルト３１と二次転写装置３５とで構成される部位が二次転写部になる。

給紙装置４０は、４つの作像ユニット２０（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）の重力方向下方側に位置するよう配置されている。
この給紙装置４０は、筐体１０に対して引出し自在に取り付けられ、所望のサイズ、種類等の記録用紙９を積載板４２の上に積み重ねた状態で収容する用紙収容体４１と、用紙収容体４１から記録用紙９を１枚ずつ送り出す送出装置４３を備えている。筐体１０内には、給紙装置４０の送出装置４３と中間転写装置３０の二次転写部との間に、複数の搬送ロール対、搬送案内部材等で構成される給紙搬送路が設けられている。複数の搬送ロール対の１つとして、二次転写部の手前側になる給紙搬送路の位置に、例えば記録用紙９の搬送時期の調整やその斜行状態の矯正をするレジストロール対４４を配置している。

定着装置５は、中間転写装置３０の二次転写部の重力方向上方側に位置するよう配置されている。
この定着装置５は、その筐体５０の内部に、所要の方向に回転駆動するとともに加熱手段５２により加熱されて表面温度が所要の温度に保持される加熱用回転体の一例としての加熱ロール５１と、この加熱ロール５１の回転軸方向にほぼ沿うように所要の圧力で圧接してトナー像が転写された記録用紙９を導入して通過させる圧接部（定着処理部）ＦＮを形成しながら従動回転する加圧用回転体の一例としての加圧ロール５３と、記録用紙９の先端部９ａを加熱ロール５１の外周面の圧接部ＦＮに達する手前側の部分に向けて案内する導入案内部材５４等を設置して構成されている。

このうち筐体５０には、定着対象の記録用紙９が導入される入口（開口）５０ａと、定着終了後の記録用紙９が排出される出口（開口）５０ｂが設けられている。また、定着装置５の筐体５０における入口５０ａ側と中間転写装置３０の二次転写部との間には、二次転写後の記録用紙９を定着装置５の入口５０ａに向けて案内する転写後搬送路を構成する転写後案内部材４５が配置されている。
定着装置５の詳細については後述する。

そして、この画像形成装置１による画像形成は、次のようにして行われる。ここでは代表して、記録用紙９の片面に画像を形成するときの基本的な画像形成動作を説明する。

画像形成装置１は、画像形成動作の開始指令を受けると、各作像ユニット２０（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）において、回転始動する感光ドラム２１の外周面を帯電装置２２により所定の極性及び電位に帯電した後、その感光ドラム２１の帯電した外周面に対して露光装置２３から各色成分の画像信号に対応した光を照射することにより静電潜像を形成する。続いて、現像装置２４（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）は、感光ドラム２１の外周面に形成された各色成分の静電潜像を、その各色成分に対応した前記４色（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）のいずれかの色のトナーを供給してそれぞれ現像する。これにより、作像ユニット２０（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）の各感光ドラム２１上には、前記４色のトナー像のいずれかがそれぞれ形成される。

次いで、中間転写装置３０においては、作像ユニット２０（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）の各感光ドラム２１上に形成された各色のトナー像を、矢印で示す方向に回転する中間転写ベルト３１の外周面に対して一次転写装置３４により順次一次転写する。一次転写後の感光ドラム２１の外周面は、ドラム清掃装置２６により清掃される。また、給紙装置４０は、所要の記録用紙９を、送出装置４３により用紙収容体４１から給紙搬送路にむけて１枚ずつ送り出す。続いて、中間転写装置３０においては、中間転写ベルト３１に一次転写されたトナー像を二次転写部まで搬送し、その二次転写部に給紙装置４０から給紙搬送路を経由して搬送される記録用紙９に、二次転写装置３５により一括して二次転写する。二次転写後の中間転写ベルト３１の外周面は、ベルト清掃装置３６により清掃される。

次いで、中間転写装置３０においては、トナー像が二次転写された記録用紙９が中間転写ベルト３１から剥離された後、定着装置５に向けて送り出される。その二次転写後の記録用紙９は、転写後案内部材４５による案内等を受けて定着装置５の筐体５０の入口５０ａに案内された後、導入案内部材５４による案内を受けて圧接部ＦＮに導入される。続いて、定着装置５においては、トナー像が二次転写された記録用紙９が、回転する加熱ロール５１と加圧ロール５３の間に形成される圧接部ＦＮを通過するときに加熱及び加圧され、これによりトナー像が溶融して記録用紙９に定着させられる。定着装置５では、この定着が終了した後の記録用紙９が筐体５０の出口５０ｂを通過して排出される。
最後に、定着装置５から排出された記録用紙９は、一点鎖線で示す搬送経路の終端部（用紙排出口）に配置された排出ロール対４９により筐体１０の外部に搬出され、最終的に排出収容部１２に収容される。

以上により、１枚の記録用紙９の片面に対して４色（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）のトナーで構成されるカラー画像が形成され、画像形成装置１による基本的な画像形成動作が終了する。複数枚の画像形成動作を実行する指令が出された場合には、上記した一連の動作がその枚数分だけ同様に繰り返されることになる。

画像形成装置１においては、作像ユニット２０（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）の全部又は一部（但し複数）を選択して作動させることにより、４色（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）のトナーの全部又は一部（少なくとも複数色のトナー）を組み合わせて構成されるカラー画像を形成することができる。また、作像装置ユニット２（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋ）の１つを作動させることにより、例えばブラック等の１色のトナーで構成される単色画像を形成することもできる。

また、画像形成装置１においては、記録用紙９について、給紙装置４０から二次転写部を経由して定着装置５から排出されるまでは、その送り幅の中心になる部位が記録用紙９の搬送路（搬送空間）における送り幅の中心になる位置を通過して搬送されるように規制する搬送規制方式、いわゆるセンターレジ方式を採用している。

＜定着装置の詳細な構成＞
次に、定着装置５について更に説明する。

定着装置５における加熱ロール５１は、図２、図３等に示されるように、金属材料等からなる円筒状のロール基体５１２の外周面に、シリコーン等の材料からなる所要の厚さの表面層５１３を設けた構造のものである。加熱ロール５１は、必要に応じて、その表面層５１３の上に離型層等の他の層を更に設けた構造であってもよい。

また、加熱ロール５１は、そのロール基体５１２の内部空間に設置されるハロゲンヒータ等の加熱手段５２により、画像形成時等においてその外周面の温度が所要の温度になるよう加熱される。また、加熱ロール５１は、その外周面の温度を図示しない温度センサにより検出しながら加熱手段５２の動作を制御して外周面の温度を所要の温度に保つようになっている。さらに、加熱ロール５１は、筐体５０の一部において回転自在に取り付けられているとともに、図示しない回転駆動装置からの回転動力が伝達されて矢印で示す方向に回転駆動するようになっている。

定着装置５における加圧ロール５３は、図２、図３等に示されるように、金属材料等からなる円筒状のロール基体５３２の外周面に、ウレタン等の材料からなる弾性体層５３３と、ポリイミド等の材料からなる不図示の離型層をこの順に設けた構造のものである。実施の形態１における弾性体層５３３は、加熱ロール５１に圧接するときに加熱ロール５１の外周面の形状に追従するよう弾性変形する弾性材料にて構成されている。
また、加圧ロール５３は、筐体５０の一部において回転自在に取り付けられているとともに、図示しない加圧装置による加圧力を受けて加熱ロール５１に圧接されるようになっている。

定着装置５における導入案内部材５４は、図２から図４等に示されるように、記録用紙９の先端部９ａを案内する案内部５４１が圧接部ＦＮに次第に接近するよう連続した部位として構成されている。また、この導入案内部材５４は、案内部５４１の案内が終了する終端５４１ｂが、圧接部ＦＮの入口側における接線ＦＬよりも加熱ロール５１側に入り込んだ状態で存在するよう配置されている。さらに、この導入案内部材５４は、その案内部５４１の案内が開始される側の始端５４１ａが筐体５０の入口５０ａの開口縁に存在する状態で固定されている。実施の形態１における導入案内部材５４は、その案内部５４１が平面からなる平板状の部材で構成されている。

また、導入案内部材５４は、図４等に示されるように、案内部５４１の終端５４１ｂのうち加熱ロール５１の回転軸方向Ｃ（座標軸Ｚに沿う方向）と平行する方向で見たときの中央部分５４２が、その終端５４１ｂの中央部分５４２以外になる両端部分であって記録用紙９の搬送時の左右両端部を案内する部分５４３，５４４よりも窪んだ形状６０で形成されている。実施の形態１における導入案内部材５４の窪んだ形状６０は、案内部の終端５４１ｂの中央部分５４２をその終端５４１ｂから記録用紙９の搬送方向上流側に寸法（切り欠き深さ）Ｄだけ細長い直方体状に切り欠いた形状（切り欠き形状）６１で構成されている。

案内部の終端５４１ｂにおける中央部分５４２は、画像形成に使用する記録用紙９における送り幅（回転軸方向Ｃの寸法）の中央部分（トナー像の転写面９１）が、その送り幅の両端部分よりも下方側に撓むように変形することを可能にする部位である。この中央部分５４２の回転軸方向Ｃに沿う幅（切り欠き幅）Ｗ１は、画像形成に使用する記録用紙９のうち最小の送り幅よりも狭い寸法に設定されるか、あるいは、少なくとも後述するスマッジが発生しやすい種類の記録用紙９に適用できる寸法に設定される。
一方、案内部の終端５４１ｂにおける左右両端部分５４３，５４４は、画像形成に使用する記録用紙９における送り幅の両端部を支えて案内することになる部位である。この左右両端部分５４３，５４４の回転軸方向Ｃに沿う幅Ｗ２，Ｗ３は、案内部の終端５４１ｂから中央部分５４２の切り欠き幅Ｗ１を除いて分割して得られる寸法になる。幅Ｗ２，Ｗ３は、互いに同じ寸法に設定されるが、異なる寸法に設定しても構わない。

また、切り欠き形状６１の切り欠き深さＤは、記録用紙９の先端９ａが圧接部ＦＮに導入された後に、その記録用紙９の圧接部ＦＮに達していない後方側の部分における送り幅の中央部分（トナー像の転写面９１）が、その送り幅の両端部分よりも下方側に撓むように変形させることが可能である寸法であればよい。その切り欠き深さＤは、例えば、少なくとも１ｍｍ以上の寸法、好ましくは５ｍｍ以上の寸法に設定される。一方、切り欠き深さＤの上限値については、例えば、記録用紙９の先端９ａが接触した場合のその先端９ａへのダメージや、記録用紙９の接触による紙詰まりや、記録用紙９の圧接部ＦＮにおける姿勢への影響による定着むら等の問題が発生するおそれのないことなどを判断基準にしながら設定される。

定着装置５における排出案内部材５５は、圧接部ＦＮを通過した記録用紙９を加熱ロール５１から剥離させて筐体５０の出口５０ｂに向かわせるよう案内するものであり、その案内をする案内部５５１の始端５５１ａが加熱ロール５１の外周面の圧接部ＦＮを通過した部分に接近した状態になり、その案内部５５１の終端５５１ｂが筐体５０の出口５０ｂの縁部に存在する状態になるよう配置されている。

また、実施の形態１に係る定着装置５は、加熱ロール５１の回転速度を、中間転写装置３０の二次転写部における駆動ロールを兼ねた支持ロール３２ａの回転速度よりも少し遅い速度（例えば０．１〜２％の割合で遅くした速度）に設定している。このため、定着装置５の圧接部ＦＮにおいて記録用紙９が挟持されて搬送される速度は、二次転写部における中間転写ベルト３１と二次転写装置３５が圧接する圧接部（転写部）ＴＮにおいて記録用紙９が挟持されて搬送される速度よりも、その回転速度を遅くしている分にほぼ対応して遅くなるようになっている。

さらに、転写後案内部材４５は、中間転写装置３０の二次転写部と定着装置５における導入案内部材５４との間において、記録用紙９の先端９ａを少なくとも導入案内部材５４の案内部５４１に接触させるよう案内する案内部４５１を有している。転写後案内部材４５は、その案内部４５１の開始側端部になる始端４５１ａが二次転写装置（二次転写ロール）３５の外周面のうち圧接部ＴＮを通過した後の部分に接近した状態となり、その案内部４５１の案内が終了する側の終端４５１ｂが導入案内部材５４の案内部５４１の始端５４１ａに接近した状態になるよう配置されている。

＜定着装置による定着動作＞
以下、この定着装置５による定着動作について説明する。

まず、定着装置５は、画像形成時等の稼働時になると、加熱ロール５１が矢印で示す方向に回転駆動するとともに加熱手段５２により所要の温度まで加熱された状態に保たれる一方で、加圧ロール５３が回転駆動する加熱ロール５１に連れ回るよう従動回転する。ちなみに、この定着装置５においては、図３に示すように、その圧接部ＦＮの回転軸方向Ｃにおける形状が、加熱ロール５１の外径が回転軸方向Ｃの全域において同一になる形状で構成されていることに起因してほぼ直線をなす形状になっている。

そして画像形成動作が開始されると、定着装置５では、図２の矢付き２点鎖線で例示するように、画像形成部２における中間転写装置３０の二次転写部でトナー像が二次転写された記録用紙９が、二次転写部の圧接部ＴＮから送り出された後、転写後案内部材４５による案内等を受けて筐体５０の入口５０ａまで搬送される。

続いて、定着装置５では、その入口５０ａまで搬送された記録用紙９の搬送方向下流側になる先端９ａを、図５に示されるように、定着装置５における導入案内部材５４の案内部５４１に接触させて、加熱ロール５１の外周面の圧接部ＦＮに達する手前側の部分に向けて案内した後（図５ａ）、回転する加熱ロール５１と加圧ロール５３の間に形成される圧接部ＦＮに導入して通過させる（図５ｂ）。

この際、記録用紙９は、前述したように圧接部ＦＮにおいて加熱及び加圧されることにより、トナー像の定着が行われる。
また、記録用紙９は、先端９ａの部分が定着装置５の圧接部ＦＮに導入され始めた段階では、その圧接部ＦＮに達していない後方側の用紙部分が二次転写部の圧接部ＴＮに挟持された状態になる（図５ｂ）。
さらに、記録用紙９は、定着装置５の圧接部ＦＮと二次転写部の圧接部ＴＮとの双方に挟持されている段階では、その定着装置５の圧接部ＦＮに達していない後方側の用紙部分が、前述した加熱ロール５１及び支持ロール３２ａの回転速度の差により二次転写部の圧接部ＴＮにおける搬送速度の影響を受けて、定着装置５の圧接部ＦＮに挟持された先端９ａ側の用紙部分よりも相対的に速い速度で搬送される（圧接部ＴＮから送り出される）状態におかれる。このため、記録用紙９のうち定着装置５の圧接部ＦＮと二次転写部の圧接部ＴＮとの双方に挟持された状態で存在する部分は、少し変形しやすい不安定な状態になる。

一方、記録用紙９は、定着装置５の導入案内部材５４の案内部５４１に接触して搬送されているときには（図５ａ）、その加熱ロール５１の軸方向Ｃに沿う用紙部分が、図６（ａ）に例示するように案内部５４１の平面状の形状に倣ってほぼ直線状に延びた状態に保たれる。図６等において符号９１は記録用紙９の定着対象のトナー像が転写された転写（印字）面を示し、符号９２は記録用紙９の非転写面を示す。
また、記録用紙９は、定着装置５の圧接部ＦＮに導入されて通過するときには（図５ｂ）、圧接部ＦＮの回転軸方向Ｃに沿う形状が前述したようにほぼ直線をなす形状になっているので（図３）、その軸方向Ｃに沿う用紙部分が、圧接部ＦＮの回転軸方向Ｃに沿う形状に倣ってほぼ直線状に延びた状態に保たれる。

さらに、先端９ａの部分が圧接部ＦＮに導入された記録用紙９は、その圧接部ＦＮに達していない後方側の用紙部分のうち導入案内部材５４における案内部５４１の終端５４１ｂに接近又は接触して通過するときには（図５ｂ）、導入案内部材５４における案内部５４１の終端５４１ｂの中央部分５４２が窪んだ形状６０になっているため（図３、図４）、次のような状態になる。つまり、このときの記録用紙９は、図６（ｂ）に例示するように、その軸方向Ｃに沿う用紙部分が、転写面９１の回転軸方向Ｃにおける左右両端部では案内部５４１の終端５４１ｂの両端部分５４３，５４４に支えられるのに対して、転写面９１の回転軸方向Ｃにおける用紙部分の中央部分９ｃでは案内部５４１の終端５４１ｂによる支えがなく窪んだ形状６０の空間内に入り込んで窪んだように変形されられた状態に保たれる。実施の形態１における導入案内部材５４では、特に、その窪んだ形状６０が切り欠き形状６１で構成されているので、記録用紙９の上記中央部分が切り欠き形状６１で構成される空間内に確実に入り込むようになって、より確実に窪んだように変形させられる。

これにより、この定着装置５においては、記録用紙９の圧接部ＦＮに達していない後方側の用紙部分が前述したように二次転写部の圧接部ＦＮから相対的に速めの速度で送り出されて定着装置５にむけて搬送される。しかしこのとき、その記録用紙９は、図７（ｃ）に示されるように、その導入案内部材５４における案内部５４１の終端５４１ｂを通過する用紙部分の中央部分９ｃが、上述したように終端５４１ｂの中央部分５４２における窪んだ形状６０に対して窪んだように変形させられた形状に保たれる。このため、その圧接部ＦＮに達していない後方側の用紙部分（非転写面９２側）が、図７（ｄ）に示されるように、搬送方向において転写後案内部材４５及び導入案内部材５４に接近する側に湾曲するように変形した状態になって搬送されるようになる。

この結果、定着装置５では、記録用紙９の圧接部ＦＮに達していない後方側の用紙部分（転写面９１）が、加熱ロール５１の手前側に存在する周囲部品１００（例えば画像形成装置１の支持部材、定着装置５の筐体５０における入口５０ａの縁部）や加熱ロール５１の外周面に接触（摺擦）すること（図１６参照）が回避される。
したがって、この定着装置５によれば、トナー像が転写された記録用紙９の先端９ａ側の部分が圧接部ＦＮに導入された後、その記録用紙９の転写面９１の一部が加熱ロール５１の手前側に存在する周囲部品１００や加熱ロール５１の外周面等に接触して像が乱れる現象（いわゆるスマッジ）が発生することが抑制される。

最後に、定着装置５では、記録用紙９の後端９ｂが二次転写部の圧接部ＴＮから送り出されると、図８（ｅ）に例示するように、記録用紙９の圧接部ＦＮに達していない後方側の用紙部分が搬送方向において転写後案内部材４５及び導入案内部材５４に接近する側に湾曲するように変形した状態が解除されて消滅する。ちなみに、この段階においても記録用紙９の圧接部ＦＮに達していない後方側の用紙部分は、導入案内部材５４の案内部５４１における終端５４１ｂに接触するか又は接近した状態で通過して搬送される。

以上により、定着装置５では上記スマッジの発生が抑制されるので、その定着装置５を用いた画像形成装置１においては、定着装置５において発生するスマッジに起因した像乱れの発生が抑制された画像を形成することができる。

なお、定着装置５において、上記導入案内部材５４に代えて、案内部５４１の終端５４１ｂが窪んだ形状６１のない直線状の部位により構成された導入案内部材５４０を適用した場合は、以下に説明するようにスマッジが発生することがある。

すなわち、上記導入案内部材５４０を適用した定着装置５においては、図１５（ｍ１）に例示するように、トナー像が転写された記録用紙９が加熱ロール５１と加圧ロール５３との間に形成される圧接部ＦＮに導入され始めると、記録用紙９の圧接部ＦＮに導入された用紙部分が、圧接部ＦＮの回転軸方向Ｃにおけるほぼ直線状の形状に対応した形状に保たれるとともに、導入案内部材５４０の案内部５４１における直線状の終端５４１ｂに接近又は接触する用紙部分もその終端５４１ｂの形状にほぼ対応した形状に保たれる。また、記録用紙９の圧接部ＦＮに達していない後方側の用紙部分が、二次転写部の圧接部ＴＮにより相対的に速く搬送される。このため、記録用紙９の圧接部ＦＮに達していない後方側の用紙部分は、圧接部ＦＮと導入案内部材５４０の案内部の終端５４１ｂとの間において加熱ロール５１の外周面に接近するように曲げられた状態になり始める。

しかる後、記録用紙９の圧接部ＦＮに達していない後方側の用紙部分は、その曲げられた状態になり始めることをきっかけにして、図１５（ｍ２）に例示するように、その搬送方向において導入案内部材５４０をはじめとして転写後案内部材４５から離れる側に湾曲するように変形した状態になって搬送されるようになる。この結果、記録用紙９は、図１６に例示するように、その湾曲するように変形した用紙部分（転写面９１）の一部が、加熱ロール５１の手前側に存在する周囲部品１００や加熱ロール５１の外周面に接触し、これによってスマッジが発生してしまうことがある。

このようなスマッジは、特に、記録用紙９として、こしが比較的弱く、搬送方向における長さが比較的長い用紙（例えば薄紙で搬送時の長さが長い用紙）を使用した場合に発生しやすい傾向にある。これは、こしが比較的弱く、長さが比較的長い用紙の場合は、その圧接部ＦＮに達していない後方側の用紙部分が上述したように湾曲して変形することが起こりやすく、しかも、その湾曲して変形する度合も大きくなる傾向にあるからである。

［実施の形態２］
図９は、実施の形態２に係る定着装置５Ｂを用いた画像形成装置１の要部を示すものである。
実施の形態２に係る定着装置５Ｂは、加熱ロールとして、図１０、図１１等に示されるように、その外径Ｒが回転軸方向Ｃの中央Ｐ１から両端Ｐ２，Ｐ３にむけて漸減する形状（いわゆるクラウン形状や紡錘形状）で構成された加熱ロール５１Ｂを適用した点で異なる以外は実施の形態１に係る定着装置５と同じ構成からなるものである。

定着装置５Ｂにおける加熱ロール５１Ｂは、中央Ｐ１の外径Ｒ１が最大であり、両端Ｐ２，Ｐ３の外径Ｒ２，Ｒ３が最小になっている。その外径Ｒ２，Ｒ３は互いに同じである。加熱ロール５１Ｂの両端Ｐ２，Ｐ３は、例えば、加熱ロール５１Ｂの外周面の回転軸方向Ｃにおける範囲のうち定着対象の最大幅の記録用紙９が通過する領域の両端である。
この外径Ｒの差を有する加熱ロール５１Ｂは、例えば、外径が回転軸方向Ｃにおいて同一であるロール基体５１２に対し、表面層５１５を上記外径Ｒの状態になるよう加工して成形することにより製作される。このような加工を施す表面層５１５としては、例えば、シリコーン等の材料からなるものが適用される。また、この加熱ロール５１Ｂの両端Ｐ２，Ｐ３の外径Ｒ２，Ｒ３に対する中央Ｐ１の外径Ｒ１の差（比率）は、例えば、０．１％以上から１．０％以下の範囲に設定することが好ましい。この外径差が上記下限値未満の場合は、後述する像の乱れ現象（スマッジ）の発生を抑制する効果が得られにくくなるか得られなくなり、また記録用紙９が圧接部ＦＮを通過して搬送されるときの姿勢が不安定になる等の問題がある。反対に、その外径差が上記上限値を超える場合は、記録用紙９が圧接部ＦＮを通過したときに皺（紙しわ）が発生する等の問題がある。

また、定着装置５Ｂにおける加圧ロール５３は、その弾性体層５３３が、加熱ロール５１Ｂに圧接するときに加熱ロール５１Ｂの外周面の形状に追従するよう弾性変形する弾性材料にて構成されている。

そして、この定着装置５Ｂにおいては、その圧接部ＦＮの回転軸方向Ｃにおける形状が、図１０に例示するように、加熱ロール５１Ｂの外径Ｒが回転軸方向Ｃの中央Ｐ１から両端Ｐ２，Ｐ３にむけて漸減する外周面の形状で構成されていることと、加圧ロール５３の弾性体層５３３が加熱ロール５１Ｂに圧接するときに加熱ロール５１Ｂの外周面の形状に追従するよう弾性変形することに起因して、中央部が加圧ロール５３側にむけて盛り上がった曲線をなす形状になる。

また、この定着装置５Ｂによる定着動作においては、記録用紙９が定着装置５の圧接部ＦＮに導入されて通過するときには（図１２）、その圧接部ＦＮにおける回転軸方向Ｃに沿う形状が前述した加熱ロール５１Ｂの外周面の形状に起因して中央部が盛り上がった曲線をなす形状になっている（図１０）。このため、その圧接部ＦＮに導入された記録用紙９の回転軸方向Ｃに沿う用紙部分が、図１３（ａ）に例示するように転写面９１の回転軸方向Ｃの用紙部分の中央部分９ｃにおいて窪んだように変形されられた状態に保たれる。

しかも、この定着装置５Ｂでは、先端９ａの部分が圧接部ＦＮに導入された記録用紙９にあっては、その圧接部ＦＮに達していない後方側の用紙部分のうち導入案内部材５４における案内部５４１の終端５４１ｂに接近又は接触して通過するときには（図１２）、導入案内部材５４における案内部５４１の終端５４１ｂの中央部分５４２が窪んだ形状６０になっている（図１０、図１３）。このため、その転写面９１の回転軸方向Ｃにおける用紙部分の中央部分９ｃも、実施の形態１の場合と同様に、窪んだ形状６０の空間内に入り込んで窪んだように変形されられた状態に保たれる。

これにより、この定着装置５Ｂにおいては、記録用紙９の圧接部ＦＮに達していない後方側の用紙部分が前述したように二次転写部の圧接部ＴＮから相対的に速めの速度で送り出されて定着装置５Ｂにむけて搬送される。しかし、このとき、その記録用紙９は、図７（ｃ）に示されるように、その記録用紙９のうち導入案内部材５４における案内部５４１の終端５４１ｂを通過する用紙部分の中央部分９ｃが上述したように圧接部ＦＮと導入案内部材５４における案内部５４１の終端５４１ｂの窪んだ形状６０との双方により窪んだように変形させられた形状に保たれる。このため、その圧接部ＦＮに達していない後方側の用紙部分（非転写面９２側）が、より確実に、搬送方向において転写後案内部材４５及び導入案内部材５４に接近する側に湾曲するよう変形した状態になって搬送されるようになる（図７（ｄ））。

この結果、定着装置５Ｂでは、記録用紙９の圧接部ＦＮに達していない後方側の用紙部分（転写面９１）が、加熱ロール５１Ｂの手前側に存在する周囲部品１００や加熱ロール５１Ｂの外周面に接触（摺擦）すること（図１６参照）がより確実に回避される。
したがって、この定着装置５Ｂによれば、トナー像が転写された記録用紙９の先端９ａ側の部分が圧接部ＦＮに導入された後、その記録用紙９の転写面９１の一部が加熱ロール５１Ｂの手前側に存在する周囲部品１００や加熱ロール５１Ｂの外周面等に接触して像が乱れる現象（いわゆるスマッジ）が発生することがより確実に抑制されるようになる。

［他の実施の形態］
実施の形態１、２では、導入案内部材５４における窪んだ形状６０として切り欠き形状６１を例示したが、その窪んだ形状６０としては、記録用紙９の圧接部ＦＮに達していない後方側の用紙部分の中央部分がその両端部よりも窪んだように変形させ得る形状であれば、その形状の形態や寸法等については特に限定されない。このため、切り欠き形状６１においても、例えば、中央部分５４２の両端部を平面又は曲面で傾斜した部位に変更したり、あるいは、切り欠きの全体形状を湾曲した形態で切り欠いた形状に変更してもよい。

また、窪んだ形状６０の他の構成例としては、例えば、図１４に示すように、導入案内部材５４Ｂにおける案内部５４１の終端５４１ｂの中央部分５４２を削り取った形状（削り取り形状）６２であってもよい。この削り取り形状６２を採用した導入案内部材５４Ｂでは、案内部５４１の終端５４１ｂの中央部分５４２において記録用紙９の搬送方向上流側になる内側の所定位置から案内部５４１とは反対側の非案内部５４５にむかって斜面６２ａが形成されるよう斜めに削り取ったような形態の削り取り形状６２を採用することができる。この削り取り形状６２の場合、案内部５４１と非案内部５４５との最大の高低差Ｅ（図１４（ｂ））になる部位が、記録用紙９の中央部分をその両端部よりも窪んだように変形させ得る最大の窪み部分になる。

また、実施の形態１、２では、導入案内部材５４（５４Ｂ）として案内部５４１が平面からなる部材（平板等）を適用した場合を例示したが、特にこれに限定されない。他の導入案内部材５４としては、例えば、板状の基材の案内部５４１になる面に記録用紙９の搬送方向にそって平行に並ぶ直線状の突条形態（リブ）からなる部位を形成したものであってもよい。また、他の導入案内部材５４としては、複数の板材を記録用紙９の搬送方向に沿って平行に並べて配置し、その各板材の搬送方向に沿う長辺部を併せて１つの案内部として使用する構成のものであってもよい。

また、実施の形態１、２では、加圧用回転体としてロール形態の加圧ロール５３を適用した場合を例示したが、その加圧用回転体としては、他の構成のものを適用することも可能である。具体的には、ベルト形態の加圧用回転体が適用可能である。
ベルト形態の加圧用回転体としては、例えば、加熱ロール５１（５１Ｂ）の外周面の軸方向Ｃに沿う部分に接触して回転し得る無端状の回転ベルトと、その回転ベルトの内周面側から回転ベルトを加熱ロール５１（５１Ｂ）の外周面に押し付けて圧接部ＦＮを形成する押圧体と、回転ベルトを回転可能に支持する支持部材、押圧体を加圧した状態で支持する支持構造体等で構成されるものである。また、実施の形態２における加熱ロール５１Ｂを適用する場合には、その押圧体は、その一部又は全部について、回転ベルトを介して加熱ロール５１Ｂに圧接するときに加熱ロール５１Ｂの外周面の形状に追従するよう弾性変形する弾性材料にて構成される。

また、実施の形態２では、外径Ｒが回転軸方向Ｃの中央Ｐ１から両端Ｐ２，Ｐ３にむけて漸減する外周面の形状で構成されている加熱ロール５１Ｂとして、その表面層５１３を上記外径Ｒの状態になるよう加工して成形することにより製作するものを例示したが、上記外径Ｒの状態になる加熱ロール５１Ｂを製作する手法は特にこれに限定されない。

さらに、実施の形態１、２では、定着装置５（５Ｂ）を、その圧接部ＦＮが二次転写部の圧接部ＴＮよりも重力方向上方側の離れた位置に存在するよう配置して使用する構成例を例示したが、これに限定されず、例えば、定着装置５（５Ｂ）を、その圧接部ＦＮが二次転写部の圧接部ＴＮよりもほぼ水平方向に離れた位置に存在するよう配置して使用するよう構成してもよい。

この他、本発明が適用される画像形成装置は、記録用紙９について、その送り幅における一方の端部辺が記録用紙９の搬送路における送り幅の一方の端部になる位置を通過して搬送されるように規制する搬送規制方式、いわゆるサイドレジ方式を採用するものであってもよい。この場合、定着装置５は、サイドレジ方式で搬送される記録用紙９をそのまま圧接部ＦＮに導入するように構成しても、あるいは、サイドレジ方式で搬送される記録用紙９をその送り幅の中心の部位が圧接部ＦＮの回転軸方向Ｃにおける中央の位置をほぼ通過するように構成（配置）してもよい。

また、本発明が適用される画像形成装置は、実施の形態１等で例示した形式の画像形成装置１に限定されず、例えば、トナー像を感光ドラム等のトナー像保持体から（記録用紙９に中間転写装置３０を介さず）直接転写する方式の画像形成部２を備えた画像形成装置や、単色画像を形成して記録用紙に転写する形式の画像形成部２を備えた画像形成装置であっても構わない。

１ …画像形成装置
２ …画像形成部
５，５Ｂ…定着装置
９ …記録用紙（記録媒体）
９ａ…先端
５１，５１Ｂ…加熱ロール（加熱用回転体）
５３…加圧ロール（加圧用回転体）
５４，５４Ｂ…導入案内部材（案内部材）
５４１…案内部
５４１ｂ…終端
６０…窪んだ形状
６１…切り欠き形状（窪んだ形状の一例）
６２…削り取り形状（窪んだ形状の一例）
ＦＮ…圧接部
Ｃ …回転軸方向
Ｒ …外径
Ｐ１…中央
Ｐ２，Ｐ３…両端

Claims (5)

1. 加熱手段により加熱されて回転する加熱用回転体と、
   前記加熱用回転体の外周面の軸方向に沿う部分に圧接して回転するとともに未定着像が転写された記録媒体を通過させる圧接部を形成する加圧用回転体と、
   前記記録媒体の搬送路よりも重力方向上側に配置され、前記記録媒体の先端を前記加熱用回転体の外周面の前記圧接部に達する直前の部分に向けて案内する案内部を有する案内部材と、
   を備え、
   前記案内部材は、前記案内部の案内が終了する終端のうち前記加熱用回転体の回転軸方向と平行する方向で見たときの中央部分が、前記終端の前記中央部分以外になる両端部分であって前記記録媒体の搬送時の左右両端部を案内する部分よりも窪んだ形状で形成されている定着装置。
2. 前記案内部材の窪んだ形状は、切り欠いた形状で構成されている請求項１に記載の定着装置。
3. 前記加熱用回転体は、その外径が前記回転軸方向の中央から両端にむけて漸減する形状を有するロールで構成されている請求項１又は２に記載の定着装置。
4. 現像剤からなる未定着像を形成して記録媒体に転写する画像形成部と、
   前記画像形成部において前記記録媒体に転写された前記未定着像を定着する定着装置と、
   を備え、
   前記定着装置が請求項１乃至３のいずれかに記載の定着装置で構成されている画像形成装置。
5. 前記画像形成部と前記定着装置における前記案内部材との間に、前記記録媒体の先端部を少なくとも前記案内部材の案内部に接触させるよう案内する案内部を有する転写後案内部材を設けている請求項４に記載の画像形成装置。

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