JP2004109226A

JP2004109226A - 定着装置

Info

Publication number: JP2004109226A
Application number: JP2002268768A
Authority: JP
Inventors: Jun Okamoto; 岡本　潤
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 2002-09-13
Filing date: 2002-09-13
Publication date: 2004-04-08

Abstract

【課題】分離爪を必要とせず、記録紙を定着部材に静電吸着させて良好な記録紙分離を行うことができる定着装置を提供する。
【解決手段】トナー像を担持した記録紙Ｐを、定着ローラ１及び加圧ベルト１４によって形成されるニップ部に挟み込み、熱及び圧力を加えてトナー像を記録紙Ｐ上に定着させる定着装置において、該加圧ベルト１４は、記録紙Ｐを静電的に吸着させるための電荷を付与する帯電手段２１を備え、該帯電手段２１は、該記録紙Ｐの先端が該ニップ部に進入するのに先だって電荷の付与を開始する定着装置である。
【選択図】　　　　図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複写機、プリンタ、ファクシミリ等の電子写真プロセスを用いた画像形成装置における画像の定着を行う定着装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
トナー像が担持されている記録紙を定着させる定着装置においては、加熱されて溶融したトナーの粘着性により、記録紙画像面が定着装置のローラもしくはベルトから剥離せずに巻き付いてしまう現象が問題として知られている。この現象を防止するために、従来、様々な手段がとられている。その一例が分離爪による強制分離である。
【０００３】
図２は、分離爪方式の定着装置の概略構成を示す図である。トナーを担持した記録紙Ｐは、ヒータ２を有する定着ローラ１、及びこれに加圧当接される加圧ローラ１１（又は加圧ベルト）とで形成されたニップ部を通って加熱定着され、定着ローラ１に当接された分離爪４１によって強制分離されて排出される。この分離爪方式は、構成が簡単であることから、多く採用されている。しかしながら、この方式は記録紙の画像面側が接触する定着ローラ１の表面に長時間分離爪を当てるため、表面が劣化し、耐久性に影響を及ぼし問題となる（例えば、特許文献１参照。）。また、分離爪による剥離を行う場合は、画像面が分離爪に接触するために、画像不良を引き起こす場合がある。しかも、分離爪には経時でトナーが堆積していくので、定着ローラと分離爪先端が接触不良を起しそこに記録紙の先端が入り込みジャムを引き起こすこともある。
【０００４】
そこで、分離爪方式に替わる記録紙分離方法として、加熱手段を有する定着ローラと加圧ローラとの一対のローラで構成された定着装置において、記録紙の非画像面が接触するローラ、すなわち加圧ローラに帯電手段を設け、記録紙を静電的に吸着させ、定着動作後の記録紙の分離を行う方法が提案されている（例えば、特許文献２参照。）。しかしながら、通常のローラ方式の定着では、ニップ幅を稼ぐためにある程度のローラ径を要するため、定着後の記録紙の曲率分離の点では不利になる。そこで、例えば、加圧ローラに印加するバイアスが強すぎると、加圧ローラに記録紙が巻き付いてしまうという問題がある。また、バイアスを低下させると定着ローラとの分離が十分でなくなるため、分離爪の併用を免れない。あるいは、加圧ローラに静電吸着した記録紙を分離するための第２の帯電手段を設ける必要があり、構成が複雑になる。
【０００５】
【特許文献１】
特開平７−１９９７１１号公報
【特許文献２】
特公平４−３８７３号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
上記問題点に鑑み、本発明は、分離爪を必要とせず、記録紙を定着部材に静電吸着させて良好な記録紙分離を行うことができる定着装置を提供することを課題とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記問題点を解決するために、発明者らが鋭意検討を行った結果、定着ローラとのニップを稼ぎ、定着後の記録紙の曲率分離を有利にする観点から加圧ベルトを使用し、加圧ベルトに電荷を与える帯電手段を設け、記録紙を静電吸着させる構成とすることが、定着後の記録紙の分離に好適であることを見いだした。しかしながら、加圧ベルトに直接的な帯電を長時間続けると、ベルト材料であるポリイミド等の基材が放電破壊やピンホール発生により劣化してしまう。そこで、電圧を印加するタイミングを調整して、ベルトの劣化を防ぐと共に、記録紙の良好な分離を実現するに至った。
【０００８】
すなわち、請求項１に記載の発明は、トナー像を担持した記録紙を、定着ローラ及び加圧ベルトによって形成されるニップ部に挟み込み、熱及び圧力を加えてトナー像を記録紙上に定着させる定着装置において、該加圧ベルトは、記録紙を静電的に吸着させるための電荷を付与する帯電手段を備え、該帯電手段は、該記録紙の先端が該ニップ部に進入するのに先だって電荷の付与を開始する定着装置である。
請求項２に記載の発明は、前記帯電手段は、前記記録紙の先端が排紙ローラに到達した後に電荷の付与を停止する請求項１に記載の定着装置である。
請求項３に記載の発明は、前記帯電手段によって前記加圧ベルトに付与される電荷は、前記記録紙に担持されるトナーが有する電荷と逆の極性である請求項１又は２に記載の定着装置である。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１は、本発明にかかる定着装置の概略構成図である。本発明の定着装置は、内部にヒータ２を有する定着ローラ１と、加圧ベルト１４とから構成される。４０、４２は排紙ガイド板、３０ａ、３０ｂは排紙ローラである。
定着ローラ１は、表面に温度検知センサ４を備え、検知した温度にしたがってヒータ２への通電制御を行っている。また、記録紙の画像面との剥離性を上げるために表面にシリコーンオイル等のオイルを塗布するオイル塗布手段３を備える。
加圧ベルト１４は、３つのローラ１１ａ、１１ｂ、１３によって張架されている。第１加圧ローラ１１ａ、及び第２加圧ローラ１１ｂとが定着ローラ１側に加圧されてニップ部を形成している。第１加圧ローラ１１ａにはヒータ１２が備えられているが、定着性が確保できる場合は、無くても良い。
【００１０】
加圧ベルト１４の構成としては、基材がポリイミド等の耐熱樹脂及びニッケルやステンレスなどであり、その表層にはＰＦＡ樹脂などの高離型性を有するフッ素系樹脂がコーティングされる。また、基材と表層との間には中間層としてシリコーンゴムまたはフッ素ゴムなどの耐熱弾性層を有していても良い。
加圧ベルト１４の表面には対向ローラ１３の位置でバイアスローラ２１が当接されており、バイアス電源２２よりベルト表面にバイアスが印加される。このとき、帯電部材はバイアスローラ２１の代わりに帯電ブラシやコロトロンなどでもよい。帯電電圧は１０００Ｖ〜５０００Ｖ程度の高電圧が望ましい。また、印加される電荷の極性は、記録紙Ｐ上の未定着状態のトナーが有する電荷と逆極性であることが好ましい。トナーと逆極性の電荷を加圧ベルトに帯電させることで、記録紙Ｐを介してトナーが帯電した加圧ベルト１４と引きあう為に未定着画像を乱すことなく、記録紙Ｐを確実に静電吸着することができるからである。
印加されたバイアスは加圧ベルト１４表面に保持された状態で、図示しない駆動装置により加圧ベルト１４が回転することによって、順次、帯電部位が移動していき、ニップ部を通って、アースローラ２０によって除電される。アースローラ２０は加圧ベルト１４のテンションローラを兼ねている。
【００１１】
次に、本定着装置の定着動作を説明する。トナーを担持した記録紙Ｐは、定着ローラ１と加圧ベルト１４とのニップ部に進入する。ここで、バイアスローラ２１によるバイアス印加のタイミングは、記録紙Ｐの先端がニップに進入する位置の数ｍｍ〜数十ｍｍ手前で印加が開始される構成となっている。このように、記録紙Ｐの先端がニップ部に進入するのに先だってバイアスが印加されることで、記録紙Ｐの先端から確実に加圧ベルト１４に静電吸着され搬送される。ニップ部において、記録紙Ｐ上のトナー像が熱と圧力によって定着される。トナー像を定着された記録紙Ｐは、ニップ部出口で、加圧ベルト１４に静電吸着された状態で定着ローラ１から剥離する。その後、加圧ベルト１４からも分離して排紙上ガイド板４０および排紙下ガイド板４２に向けて搬送されるが、加圧ベルト１４との分離点である第２加圧ローラ１１ｂの曲面は、通常用いられるローラ状部材よりも曲率が大きいことから、記録紙Ｐの分離は良好に行われる。そして、排紙上ガイド板４０および排紙下ガイド板４２によってガイドされながら、記録紙Ｐは排紙ローラ３０ａ、３０ｂに挟持されて排出される。
このような構成でなる本発明の定着装置により、従来の定着装置に用いられている分離爪を除去することができるため、分離爪が記録紙Ｐの画像面に接触することで生じていた画像不良や、分離爪にトナーが堆積して生じる定着ローラ１との接触不良により引き起こされる定着巻き付きジャム等の不具合を解消することができる。
【００１２】
さらに、バイアスローラ２１のバイアス印加を終了させるタイミングは、記録紙Ｐがニップ部を通過して排紙ローラ対３０ａ、３０ｂに挟持され、数ｍｍ〜数十ｍｍ搬送された後とすることが好ましい。これにより、記録紙Ｐの先端が排紙ローラ対３０ａ、３０ｂに到着するまでは、確実に定着ローラ１への巻き付きを阻止することができる。加えて、加圧ベルト１４に施す帯電の時間を必要最低限で済ませることができるため、加圧ベルト１４の劣化を防止して耐久性を確保することが可能となる。
【００１３】
【発明の効果】
以上説明してきたように、本発明により、記録紙の非画像面が接触する加圧ベルトに電荷を付与して記録紙を静電吸着させ、また、その電荷付与のタイミングを調整することで、加圧ベルトのベルト材を劣化させることなく、定着後の記録紙分離を良好に行うことができる定着装置を提供することができる。本発明の定着装置により、従来の定着装置に用いられている分離爪を除去することができるため、分離爪が記録紙の画像面に接触することで生じていた画像不良や、記録紙の定着巻き付き等の不具合を解消することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る定着装置の概略構成を示す図である。
【図２】従来の分離爪方式の定着装置の概略構成を示す図である。
【符号の説明】
１　定着ローラ
１１ａ　第１加圧ローラ
１１ｂ　第２加圧ローラ
１３　対向ローラ
１４　加圧ベルト
２１　バイアスローラ（帯電手段）
３０ａ、３０ｂ　排紙ローラ
Ｐ　記録紙

Claims

トナー像を担持した記録紙を、定着ローラ及び加圧ベルトによって形成されるニップ部に挟み込み、熱及び圧力を加えてトナー像を記録紙上に定着させる定着装置において、
該加圧ベルトは、記録紙を静電的に吸着させるための電荷を付与する帯電手段を備え、
該帯電手段は、該記録紙の先端が該ニップ部に進入するのに先だって電荷の付与を開始する
ことを特徴とする定着装置。
前記帯電手段は、前記記録紙の先端が排紙ローラに到達した後に電荷の付与を停止する
ことを特徴とする請求項１に記載の定着装置。
前記帯電手段によって前記加圧ベルトに付与される電荷は、前記記録紙に担持されるトナーが有する電荷と逆の極性である
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の定着装置。