JP2015064422A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】転写材の帯電状態が変化しても、第一ベルトと第二ベルトの対向間隔に導かれた転写材の先端の挙動が安定して、転写材のトナー像担持面が第一ベルトに接触してトナー像が乱されることが少ない画像形成装置を提供する。
【解決手段】定着入口ガイド４２は、導電性の材料で形成されて定着ベルト３６よりも加圧ベルト３１に近い位置に配置される。樹脂層４２ａは、転写材搬送方向のリブ状の絶縁材料であって、板金４２ｂの転写材対向面と転写材の間に所定の隙間を形成して電気的な吸着を軽減することにより、転写材の移動抵抗の増大、転写材の斜行、皺、薄い転写材のジャムを抑制する。
【選択図】図７

Description

本発明は、転写材に画像を形成する画像形成装置、詳しくは転写材を加熱処理する定着装置へ転写材を導く案内部材に関する。

中間転写体に担持されたトナー像を転写部で転写材に転写し、トナー像が転写された転写材を定着装置で加熱加圧して転写材にトナー像を定着させる画像形成装置が広く用いられている。

特許文献１には、複数のローラに張架されて高温に加熱されたベルトと弾性層を有する加圧ローラとの間に転写材のニップ部を形成する定着装置が示される。そして、加圧ローラに隣接する位置に導電体の案内部材を配置して、加圧ローラ上へ転写材を受け渡してニップ部へ搬送させている。

特許文献２には、複数のローラに張架されて高温に加熱された第一ベルトと別の複数のローラに張架された第二ベルトとの間に転写材のニップ部を形成するいわゆるツインベルト方式の定着装置が示される。ツインベルト方式の定着装置は、通常、第二ベルトに隣接する位置に導電体の案内部材を配置して、第二ベルト上へ転写材を受け渡してニップ部へ搬送させている。

特開２０１０−８５９６８号公報 特開２０１１−８１０７９号公報

中間転写ベルトと転写ローラで構成される転写部の下流側にツインベルト方式の定着装置を配置した画像形成装置は、第一ベルトと第二ベルトの対向間隔に転写材を導くと、転写材の先端の挙動が不安定になることが判明した。転写部を通過した転写材の帯電状態と、第一ベルトと第二ベルトの帯電状態と、に応じて転写材の先端が第二ベルトに受け渡される位置が前後に変化することが判明した。極端な場合には、ニップ部の転写材搬送方向上流側で転写材のトナー像担持面が第一ベルトに接触して、トナー像が乱されることが判明した。

本発明は、転写材の帯電状態が変化しても、第一ベルトと第二ベルトの対向間隔に導かれた転写材の先端の挙動が安定して、転写材のトナー像担持面が第一ベルトに接触してトナー像が乱されることが少ない画像形成装置を提供することを目的としている。

本発明の画像形成装置は、中間転写ベルトと転写ローラとで転写材を挟持して転写材にトナー像を転写する転写部と、転写材のトナー像が転写された面に当接する第一ベルトと転写材のトナー像が転写された反対側の面に当接する第二ベルトのニップ部で転写材を加熱して転写材にトナー像を定着させる定着装置と、前記転写部でトナー像を転写された転写材を案内して前記ニップ部へ導く案内部材と、を備えるものである。そして、前記定着装置は、前記ニップ部よりも転写材搬送方向上流側で前記第一ベルトを張架する第一上流ローラと、前記ニップ部よりも転写材搬送方向上流側の前記第一上流ローラから離れた位置で前記第一ベルトと前記第二ベルトの対向間隔を形成するように前記第二ベルトを張架する第二上流ローラと、を有し、前記案内部材は、導電性の材料で形成されて前記対向間隔における前記第一ベルトよりも前記第二ベルトに近い位置に配置された電極部材を有する。

本発明の画像形成装置では、案内部材が第一ベルトと第二ベルトの対向間隔における第一ベルトよりも第二ベルトに近い位置で転写材を案内するから、転写材のトナー像を転写された面が第一ベルトに接触しにくい。そして、電極部材を接地電位もしくは所定電位に電位を規制することで、帯電した転写材を電気的に引き寄せることができるため、転写材が案内部材から浮き上がって第一ベルトに接触しにくい。

したがって、転写材の帯電状態が変化しても第一ベルトと第二ベルトの対向間隔に導かれた転写材の先端の挙動が安定してトナー像が乱されないで済む。

画像形成装置の構成の説明図である。 定着装置の構成の説明図である。 二次転写部における転写材の帯電の説明図である。 剥離放電による転写材の帯電の説明図である。 比較例１の定着装置の構成の説明図である。 転写材の帯電状態と転写材先端の挙動との関係の説明図である。 定着入口ガイドの配置の説明図である。 実施例１の定着入口ガイドの斜視図である。 実施例２の定着入口ガイドの斜視図である。 比較例２の定着装置の配置の説明図である。

以下、図面を参照して本発明の実施形態を詳細に説明する。

（画像形成装置）
図１は画像形成装置の構成の説明図である。図１に示すように、画像形成装置６０は、中間転写ベルト６に沿ってイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの画像形成部ＰＹ、ＰＭ、ＰＣ、ＰＫを配列したタンデム型中間転写方式のフルカラープリンタである。

画像形成部ＰＹでは、感光ドラム１Ｙにイエロートナー像が形成されて中間転写ベルト６に一次転写される。画像形成部ＰＭでは、感光ドラム１Ｍにマゼンタトナー像が形成されて中間転写ベルト６に一次転写される。画像形成部ＰＣ、ＰＫでは、感光ドラム１Ｃ、１Ｋにシアントナー像、ブラックトナー像が形成されて中間転写ベルト６に一次転写される。

転写材（記録材）７は、カセット１０から１枚ずつ取り出されてレジストローラ８で待機する。転写材７は、レジストローラ８によって中間転写ベルト６上のトナー像にタイミングを合わせて転写部Ｔ２へ給送されてトナー像を二次転写される。四色のトナー像を二次転写された転写材７は、定着装置３０へ搬送され、定着装置３０で加熱加圧を受けて画像を定着された後に、機体外部へ排出される。

（画像形成部）
図１に示すように、画像形成部ＰＹ、ＰＭ、ＰＣ、ＰＫは、現像装置４Ｙ、４Ｍ、４Ｃ、４Ｋで用いるトナーの色がイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックと異なる以外は、実質的に同一に構成される。以下では、イエローの画像形成部ＰＹについて説明し、他の画像形成部ＰＭ、ＰＣ、ＰＫに関する実質的に重複した説明を省略する。

画像形成部ＰＹは、感光ドラム１Ｙの周囲に、コロナ帯電器２Ｙ、露光装置３Ｙ、現像装置４Ｙ、転写ローラ５Ｙ、及びドラムクリーニング装置１１Ｙを配置している。感光ドラム１Ｙは、アルミニウム円筒の外周面にＯＰＣ感光体の感光層が形成され、矢印Ａ方向に回転する。コロナ帯電器２Ｙは、コロナ放電で発生させた荷電粒子を照射して感光ドラム１Ｙの表面を一様な負極性の暗部電位ＶＤに帯電させる。

露光装置３Ｙは、画像を走査線に展開した画像信号に基づいてＯＮ／ＯＦＦ変調されたレーザービームを感光ドラム１Ｙの表面に走査して、露光された部分の電位を明部電位ＶＬに低下させて、感光ドラム１Ｙの表面に画像に応じた静電像を形成する。

現像装置４Ｙは、トナーとキャリアを含む現像剤を攪拌してトナーをマイナス、キャリアをプラスに帯電させた後に現像スリーブに穂立ち状態で担持させて、感光ドラム１Ｙの静電像をトナー像に現像する。負極性の直流電圧Ｖｄｃに交流電圧を重畳した振動電圧を現像スリーブに印加することで、トナーが感光ドラム１Ｙに移転する。

転写ローラ５Ｙは、中間転写ベルト６の内側面を押圧して感光ドラム１Ｙと中間転写ベルト６との間にトナー像の転写部を形成する。転写ローラ５Ｙに正極性の直流電圧が印加されることにより、感光ドラム１Ｙに担持されたトナー像が中間転写ベルト６へ転写される。

転写ローラ５Ｙは、ステンレス丸棒の芯金の周囲にイオン導電系発泡ゴムの弾性層を設けて外径φ１５〜２０ｍｍに形成されている。常温常湿環境（Ｎ／Ｎ：２３℃、５０％ＲＨ）で２ｋＶ印加時の抵抗値が１×１０^５〜１×１０^８Ωである。＋１〜＋５ｋＶの転写電圧を印加して＋１５〜＋７０μＡの転写電流を流している。

（中間転写ベルト）
中間転写ベルト６は、テンションローラ２２、駆動ローラ２４、及び二次転写内側ローラ２１に掛け渡して支持される。テンションローラ２２は、不図示のばねで外側に付勢されて中間転写ベルト６の張力を一定に制御する。駆動ローラ２４は、中間転写ベルト６を駆動して、矢印Ｇの方向へ１５０〜３６０ｍｍ／ｓｅｃの周速度で回転させる。

中間転写ベルト６は、常温常湿環境（Ｎ／Ｎ：２３℃、５０％ＲＨ）において、体積抵抗率１×１０^８〜１×１０^１４［Ω・ｃｍ］、ＭＤ１硬度６０〜８５°、静止摩擦係数０．２〜０．６である。

中間転写ベルト６は、厚み０．０５〜０．１５［ｍｍ］の基層上に厚み０．１〜０．５［ｍｍ］の弾性層を形成し、表面に厚み０．００１〜０．０２０［ｍｍ］の表層を設けている。基層は、ポリイミド、ポリカーボネートなどの樹脂または各種ゴム等に帯電防止剤としてカーボンブラックを適当量含有させた。弾性層は、ＣＲゴム、ウレタンゴムなどの各種ゴム等に帯電防止剤としてカーボンブラックを適当量含有させた。表層は、フッ素樹脂などの離型性の良い樹脂である。

（二次転写部）
二次転写ローラ９は、二次転写内側ローラ２１に支持された中間転写ベルト６に当接して転写材に対するトナー像の二次転写部Ｔ２を形成する。二次転写ローラ９は、弾性層の表層の発泡セルの個数が２ｍｍ長さの間に５個以上ある発泡の目が細かい転写ローラである。中間転写ベルト６は、弾性層を有する。二次転写ローラ９は、発泡セルの個数が２ｍｍ長さの間に５個以上ある弾性層を有する。

二次転写ローラ９は、ステンレス丸棒の芯金の周囲にイオン導電系発泡ゴムの弾性層を設けて外径φ２０〜２５ｍｍに形成されている。常温常湿環境（Ｎ／Ｎ：２３℃、５０％ＲＨ）で２ｋＶ印加時の抵抗値が１×１０^５〜１×１０^８Ωである。二次転写内側ローラ２１は、ステンレス丸棒の芯金の周囲に電子導電性ゴムの弾性層を設けて外径φ２０〜２２ｍｍに形成されている。常温常湿環境（Ｎ／Ｎ：２３℃、５０％ＲＨ）で５０Ｖ印加時の抵抗値が１×１０^５〜１×１０^８Ωである。

二次転写内側ローラ２１は、接地電位に接続される。二次転写ローラ９は、トナー像と逆極性の定電圧制御された転写電圧が印加される。例えば＋１〜＋７ｋＶの転写電圧を印加して＋１５〜＋１００μＡの転写電流を流している。転写部の一例である二次転写部Ｔ２は、中間転写ベルト６と二次転写ローラ９とで転写材を挟持して転写材にトナー像を転写する。

（定着前搬送装置）
定着前搬送装置４１は、二次転写部Ｔ２でトナー像を転写された転写材７を定着装置３０に搬送する。定着前搬送装置４１は、搬送幅方向の中央部に幅１００〜１１０ｍｍ、厚み１〜３ｍｍに形成されたＥＰＤＭなどのゴム材質の搬送ベルトの上に転写材７を載せて搬送する。搬送ベルトには、直径３〜７ｍｍの穴が多数明けられており、搬送ベルトの内側から不図示のファンで吸引することで、搬送ベルトによる転写材７の担持力を高めている。

（ベルトクリーニング装置）
ベルトクリーニング装置１２は、中間転写ベルト６に対してカウンタ回転するファーブラシを用いて中間転写ベルト６上の転写残トナーを静電的に回収する。ファーブラシに当接してウィズ回転する金属ローラに移転した転写残トナーは、金属ローラに当接するクリーニングブレードによって掻き落とされる。

クリーニングブレードは、厚み１．６〜２．２ｍｍのウレタンゴムで、常温常湿環境におけるＩＲＨＤ硬度７０〜７８°である。ファーブラシは、毛の太さ２〜１５デニール、密度３１〜３１０Ｆ／ｍｍ^２、毛長３〜７ｍｍ、芯金径８〜１７ｍｍ、外径１１〜２４ｍｍ、常温常湿環境１００Ｖ印加時の抵抗が１×１０^５〜１×１０^８Ωである。

＜実施例１＞
（定着装置）
図２は定着装置の構成の説明図である。図２に示すように、定着装置３０は、定着ベルト３６と加圧ベルト３１とが当接して転写材７のニップ部を形成するツインベルトニップ方式の画像加熱装置である。

加圧ベルト３１は、定着ベルト３６の下面に当接してニップ部（Ｎ：図５）を形成している。加圧ローラ３２は、加圧ベルト３１を介して所定の押圧力で定着ベルト３６を押圧する。

制御部１００は、所定の制御タイミングにて、モータやギアトレインを含む駆動機構Ｍを起動して、定着ベルト３６を矢印Ｒ３６方向に所定の周速度で回転させる。定着ベルト３６が回転すると、ニップ部Ｎの摩擦力によって、加圧ベルト３１が矢印Ｒ３１方向に定着ベルト３６とほぼ同じ周速度で従動回転する。加圧ベルト３１が回転すると、加圧ベルト３１の内側でテンションローラ３５と加圧ローラ３２が従動回転する。

定着ローラ３７の内部の中心線上に、不図示のハロゲンヒータが配設され、ハロゲンヒータが発熱することで定着ローラ３７が内側から加熱される。定着ベルト３６に当接させて不図示の温度センサが配設される。

制御部１００は、温度センサの出力に基づいて電源部１０２からハロゲンヒータに供給される電力を制御して定着ベルト３６の表面温度を所定の目標温度に維持する。制御部１００は、所定の制御タイミングにて、ハロゲンヒータへの電力供給を開始して定着ベルト３６の表面温度を所定の目標温度に立ち上げる。

定着ベルト３６の表面温度が所定の目標温度に立ち上がると、テンションローラ３５、３８の側からトナー像を転写された転写材７が上向きで定着装置３０に導入される。転写材７は、加圧ベルト３１に載せてニップ部Ｎへ送り込まれる。転写材７は、トナー像担持面を定着ベルト３６に密着させて、ニップ部Ｎを挟持搬送される。挟持搬送の過程で、未定着のトナー像が加熱及び加圧されて固着画像を定着される。ニップ部Ｎを通過した転写材７は、定着ベルト３６の表面から順次に分離して定着装置３０から排出される。

ニップ部Ｎの転写材搬送方向に沿った圧力分布は、加圧ローラ３２が定着ベルト３６を押圧する下流領域で最も高い。加圧ローラ３２は、加圧ベルト３１を介して定着ベルト３６の弾性層に侵入して凹ませている。定着ベルト３６の弾性層は、転写材７が分離する方向に曲率が大きくなるように変形している。そのため、ニップ部Ｎを通過した転写材７は、ニップ部Ｎの出口において、定着ベルト３６の表面から順次分離していく。

したがって、定着装置の一例である定着装置３０は、第一ベルトの一例である定着ベルト３６と第二ベルトの一例である加圧ベルト３１のニップ部Ｎで転写材を加熱して転写材にトナー像を定着させる。第一上流ローラの一例であるテンションローラ３８は、ニップ部Ｎよりも転写材搬送方向上流側で定着ベルト３６を張架する。第二上流ローラの一例であるテンションローラ３５は、定着ベルト３６と加圧ベルト３１の対向間隔を形成するようにニップ部Ｎよりも転写材搬送方向上流側のテンションローラ３８から離れた位置で加圧ベルト３１を張架する。

第一加圧部材の一例である定着パッド３９は、テンションローラ３８よりも転写材搬送方向下流側で定着ベルト３６の内側面に当接する。第二加圧部材の一例である加圧パッド３３は、定着パッド３９との間で定着ベルト３６及び加圧ベルト３１を加圧してニップ部Ｎを形成する。

（定着ベルト部）
定着ベルト３６は、定着ローラ３７とテンションローラ３８の間に張設されたエンドレスの可撓性を有する複合層ベルトである。定着ベルト３６は、内径が５０〜７０ｍｍ、厚み５５〜７５μｍの可撓性を有する金属ベルトを基層とし、基層上に厚み３００〜５００μｍの弾性層を積層し、弾性層の外周面を厚み３０〜５０μｍの離型層で被覆したものである。弾性層は、ＪＩＳ−Ａ硬度３０°、熱伝導率１．０Ｗ／ｍＫのシリコンゴムである。離型層は、フッ素樹脂（ＰＦＡ、ＰＴＦＥ等）である。

定着ローラ３７は、外径φ１８〜２５ｍｍのステンレスパイプの金属ローラにＪＩＳ−Ａ硬度３０°、熱伝導率１．０Ｗ／ｍＫ、厚み０．３〜０．７ｍｍのシリコンゴム層を接着して直径φ１８．６〜２６．４ｍｍのローラとした。定着ローラ３７の両端部は、定着装置３０の筐体側板に付設された軸受によって回転自在に支持される。

テンションローラ３８は、定着ローラ３７よりも転写材搬送方向の上流側に配設される。テンションローラ３８の両端部は、不図示のコイルバネによって定着ベルト３６に張りを与える方向に付勢されている。テンションローラ３８は、外径１８〜２５ｍｍのステンレス円管を用いたローラである。テンションローラ３８の両端部は、定着装置３０の筐体側板に付設された軸受によって回転自在に支持される。テンションローラ３８の内部に長手の熱分布を均一化するヒートパイプを配置してもよい。

定着パッド３９は、定着ベルト３６の内側で定着ローラ３７に近接して配置され、ステンレス又はアルミニウム等の金属で構成される。定着パッド３９は、転写材搬送方向に沿った長さＰが１５〜１９ｍｍ、転写材搬送方向に直角な転写材幅方向の長さが３５０ｍｍである。

（加圧ベルト部）
加圧ベルト３１は、テンションローラ３５と加圧ローラ３２の間に張設されたエンドレスの可撓性を有する複合層ベルトである。加圧ベルト３１は、内径φ５０〜７０ｍｍ、厚み４０〜６０μｍの可撓性を有する金属ベルトを基層とし、基層の外周面を厚み２０〜４０μｍのフッ素樹脂（ＰＦＡ、ＰＴＦＥ等）の離型層で被覆したものである。

加圧ローラ３２は、外径φ２０ｍｍ、内径φ１６ｍｍ、肉厚２ｍｍの鉄合金製円管を用いた低摺動性の剛性ローラである。加圧ローラ３２の両端部は、定着装置３０の筐体側板に付設された軸受によって回転自在に支持される。

テンションローラ３５は、加圧ローラ３２よりも転写材搬送方向の上流側に配置される。テンションローラ３５の両端部は、不図示のコイルバネによって加圧ベルト３１に張りを与える方向に付勢されている。テンションローラ３５は、外径φ１８〜２５ｍｍ、内径φ１４〜２１ｍｍ、肉厚２ｍｍの鉄合金製円管を用いた剛性ローラである。テンションローラ３５の両端部は、定着装置３０の筐体側板に付設された軸受によって回転自在に支持される。テンションローラ３５は、熱伝導率を小さくして加圧ベルト３１との熱伝達を少なくするために、表面にシリコーンスポンジ層を設けてもよい。

加圧パッド３３は、加圧ベルト３１の内側で加圧ローラ３２に近接して配設され、加圧ベルト３１の内面から定着ベルト３６を押圧する。加圧パッド３３は、ステンレスの金属板上に、ＪＩＳ−Ａ硬度２０°、熱伝導率０．８Ｗ／ｍＫ、厚さ４ｍｍのシリコンゴムの弾性層を接着している。摺動シート３４は、加圧パッド３３の外周面を覆って配置され、表面にフッ素樹脂（ＰＩ、ＰＦＡ等）の離型層を有して、加圧ベルト３１の内面との摺動抵抗を軽減している。加圧パッド３３は、転写材搬送方向に沿った長さＱが定着パッド３９の長さＰより小さい９〜１４ｍｍ、転写材搬送方向に直角な転写材幅方向の長さが３５０ｍｍである。

加圧ベルト３１における加圧パッド３３と加圧ローラ３２に支持された領域が定着ベルト３６に当接して転写材のニップ部Ｎを形成する。加圧ローラ３２および加圧パッド３３は、不図示の加圧機構によって定着ベルト３６へ向かう方向に総荷重７８４Ｎ（８０Ｋｇｆ）で加圧される。

（転写材の帯電状態のばらつき）
図３は二次転写部における転写材の帯電の説明図である。図４は剥離放電による転写材の帯電の説明図である。

近年、出力画像の画質向上の要求が高くなったので、二次転写部Ｔ２におけるトナー像の二次転写を良好に行うために、二次転写部Ｔ２のニップ部内の放電を軽減することが必要とされている。そのため、中間転写ベルト６に弾性層を設け、二次転写ローラ９の弾性層に発泡の目が細かいものを用いて、二次転写部Ｔ２における転写材７と中間転写ベルト６の密着性を高めている。

しかし、二次転写部Ｔ２における転写材７と二次転写ローラ９の密着性を高めると、二次転写部Ｔ２を通過後の転写材７の帯電量の変動が大きくなって、定着装置３０へ搬送された際に転写材先端の挙動が不安定になることが判明した。

図３の（ａ）に示すように、二次転写部Ｔ２における転写材７と二次転写ローラ９の密着性が高くない場合、二次転写ローラ９の表面で放電が発生して転写材裏面にプラス電荷が蓄積される。しかし、中間転写ベルト６から転写材７が分離する際の剥離放電を通じて転写材表面にマイナス電荷が蓄積されるため、二次転写部Ｔ２を通過した転写材７は、マクロ的には表裏の電荷がキャンセルし合って、みかけの帯電量が少なくなる。そのため、定着装置３０へ搬送された際に、転写材７と定着ベルト３６との間で作用する電気的な引力はそれほど大きくない。転写材７と二次転写ローラ９の密着性が高くない例は、二次転写ローラ９の弾性層に、２ｍｍ長さ当たり発泡セルが３〜４個のものを用いた場合である。

これに対して、図３の（ｂ）に示すように、二次転写部Ｔ２における転写材７と二次転写ローラ９の密着性が高い場合、二次転写ローラ９の表面で放電があまり発生せず、転写材裏面にプラス電荷が蓄積されにくい。しかし、中間転写ベルト６から転写材７が分離する際の剥離放電を通じて転写材表面にマイナス電荷は同様に蓄積されるため、二次転写部Ｔ２を通過した転写材７は、表のマイナス電荷の影響を受けてマイナスの大きな帯電量を有する。そのため、定着装置３０へ搬送された際に、転写材７と定着ベルト３６との間で電気的な引力が大きく作用して、ニップ部Ｎへ搬送される転写材７の先端の挙動が不安定になる。転写材７と二次転写ローラ９の密着性が高い例は、二次転写ローラ９の弾性層に、２ｍｍ長さ当たり発泡セルが５個以上のものを用いた場合である。

図４に示すように、二次転写部Ｔ２のニップ外では、ニップ内同様、二次転写ローラ９からプラス電荷、中間転写ベルト６からマイナス電荷が付与される。しかし、接地された二次転写内側ローラ２１から離れてしまうので、二次転写ローラ９から放電によって付与された電荷と等価の逆極性の電荷を安定して付与できず、表裏の電荷が不均衡になり易い。

表裏の電荷が不均衡になると、プラス電荷、マイナス電荷が形成する電気力線がキャンセルし合わない箇所が発生し、その結果、マクロ的に転写材７の電荷量が多くなって、転写材７の外に電界が発生する。帯電量の多い転写材は、定着装置３０のニップ部Ｎへ向かって案内される際、ニップ部Ｎの入口で互いに近接し合っている加圧ベルト３１と定着ベルト３６がつくる接触帯電など電界の向きに応じて転写材７が定着ベルト３６に吸い寄せられる。

＜比較例１＞
図５は比較例１の定着装置の構成の説明図である。図６は転写材の帯電状態と転写材先端の挙動との関係の説明図である。図６中、（ａ）は強く帯電した場合、（ｂ）は弱く帯電した場合である。

図５に示すように、比較例１の定着装置３０Ｈは、定着ベルト３６と加圧ベルト３１とを当接させてニップ部を形成するツインベルト方式の定着装置である。ニップ部Ｎの転写材搬送方向上流側の遠い位置で転写材７が加圧ベルト３１に受け渡されると、転写材７が斜行状態で加圧ベルト３１に張り付いて転写材７の挙動が不安定になり、その結果、ニップ部Ｎ通過後の転写材７がしわになってしまう現象が発生した。

図６の（ａ）に示すように、比較例１の定着装置３０Ｈは、転写材７が強く帯電している場合、ニップ部Ｎの転写材搬送方向上流側で転写材７が定着ベルト３６に張り付いて転写材７の挙動が不安定になる現象が発生した。その結果、ニップ部Ｎ通過後の転写材７の画像が乱れることがあった。

図６の（ｂ）に示すように、比較例１の定着装置３０Ｈは、ニップ部Ｎの転写材搬送方向上流側で、転写材７が定着ベルト３６に張り付いて転写材７の挙動が不安定にならなければ、ニップ部Ｎ通過後の転写材７がしわになりにくい。画像が乱れる現象も発生しにくい。

上述したように、ニップ部Ｎの上流側における転写材の挙動の不安定は、二次転写部Ｔ２で帯電を受けた転写材が静電的に定着ベルト３６又は加圧ベルト３１に吸い寄せられて発生している。これに加えて、定着ベルト３６と加圧ベルト３１も帯電している転写材７と接触することで、静電気を帯びている。ニップ部Ｎにおいて定着ベルト３６と加圧ベルト３１とが接触・摺擦することでも摩擦帯電が発生する。定着ベルト３６と加圧ベルト３１は、回転速度が速いほど強い静電気を帯びている。

そのような状況下で、ニップ部Ｎの上流側で定着ベルト３６と加圧ベルト３１が近接して向いあっている箇所があると、互いの帯電状態に応じて転写材挙動が変化する。図６の（ａ）に示すように、転写材７が定着ベルト３６に静電気的に吸い寄せられたり、図６の（ｂ）に示すように、そうでなかったりする。

そこで、以下の実施例では、定着入口ガイド４２を加圧ベルト３１と定着ベルト３６の対向面間に進入させている。定着入口ガイド４２に帯電量が多い転写材を電気的に吸い寄せることで、定着ベルト３６に張り付く前に転写材をニップ部Ｎに到達させている。これにより、定着性向上と、ニップ部Ｎの手前での転写材の挙動の安定化によるしわ発生防止を両立させている。

（実施例１の定着入口ガイド）
図７は定着入口ガイドの配置の説明図である。図８は実施例１の定着入口ガイドの斜視図である。図７に示すように、定着パッド３９とテンションローラ３８との間の定着ベルト３６の張架面をベルト面Ｘとする。加圧パッド３３とテンションローラ３５との間の加圧ベルト３１の張架面をベルト面Ｙとする。ベルト面Ｘとベルト面Ｙの角度をθとし、ベルト面Ｘ、ベルト面Ｙから傾き（θ／２）の面を中間面Ｚとする。ベルト面Ｘとベルト面Ｙの角度θは、３０〜６０°、中間面Ｚとベルト面Ｙの傾き（θ／２）は、１５〜３０°である。テンションローラ３８とテンションローラ３５の共通接線をＷとする。

このとき、定着入口ガイド４２は、先端側の一部を共通接線Ｗよりもニップ部Ｎ側へ７〜１３ｍｍ侵入させて配置し、後端側を共通接線Ｗの外側に配置した。定着入口ガイド４２は、中間面Ｚよりも低い位置に配置した。定着入口ガイド４２の転写材案内面４２ａは、ベルト面Ｙと中間面Ｚの間に配置される。定着入口ガイド４２は、接地電位に接続して電位を０Ｖに規定されている。

図８に示すように、定着入口ガイド４２は、接地電位に接続された板金４２ｂとして、厚みが０．８〜１．５ｍｍのアルミニウム板を用いた。定着入口ガイド４２は、転写材搬送方向の長さＬ１が３０〜５０ｍｍ、転写材搬送幅方向の長さＬ２が３５０ｍｍ、ニップ部Ｎ側の定着入口ガイド４２の高さＬ３は５〜７ｍｍである。

板金４２ｂは、複数の開口部４２ｋを搬送幅方向に配列して形成した樹脂層４２ａに覆われている。樹脂層４２ａは、ＰＰ、ＰＢＴ、ＰＥＳ、ＡＢＳなど絶縁性の材料を用いた。開口部４２ｋは、転写材搬送面に開口して、転写材と板金４２ｂとを直接対向させて、転写材に電気的な引力を作用させる。開口部４２ｋは、板金４２ｂとの対向長さを確保するために、転写材搬送方向の開口幅Ｈが１０〜３０ｍｍで一定である。転写材搬送幅方向の開口幅Ｋは、３〜２０ｍｍであるが、開口幅Ｋが３〜７ｍｍ、１１〜１５ｍｍ、１８〜２０ｍｍの開口部４２ｋを混在させてもよい。開口部４２ｋの間隔に位置するリブの転写材搬送幅方向の幅Ｊは１〜３ｍｍである。

（実施例１の効果）
実施例１では、案内部材の一例である定着入口ガイド４２は、二次転写部Ｔ２でトナー像を転写された転写材を案内してニップ部Ｎへ導く。定着入口ガイド４２は、導電性の材料で形成されて定着ベルト３６よりも加圧ベルト３１に近い位置に配置される。

電極部材の一例である板金４２ｂは、接地電位に接続されているので、プラス帯電した転写材にもマイナス帯電した転写材にも電気的な引力を作用できる。

摺擦部の一例である樹脂層４２ａは、転写材のトナー像が転写された反対側の面に摺擦して、板金４２ｂの転写材対向面と転写材の間に所定の隙間を形成する。所定の隙間は、電気的な吸着を軽減して、転写材の移動抵抗の増大、転写材の斜行、薄い転写材のジャムを抑制する。

樹脂層４２ａは、板金４２ｂに付設した転写材搬送方向のリブ状の絶縁材料である。樹脂層４２ａは、転写材搬送方向上流側における定着装置３０の外側位置から転写材を案内する先端位置まで連続的に配置されている。

実施例１の定着入口ガイド４２によれば、定着入口ガイド４２の電位が接地電位に規制されているので、二次転写部Ｔ２通過後の転写材７の帯電極性及び帯電量によらず定着入口ガイド４２に転写材７を静電的に吸い寄せることができる。帯電した転写材７は、接地電位の定着入口ガイド４２の板金４２ｂに対向して静電的に吸い寄せられる。

実施例１によれば、加圧ベルト３１に近い高さ位置に電位の規定された定着入口ガイド４２があるので、二次転写部Ｔ２で帯電を受けた転写材７の電位が高くても、ニップ部Ｎの手前で転写材７が静電的に定着ベルト３６に張り付くことを防止できる。また、定着ベルト３６に張り付こうとして転写材７が浮遊することを軽減できる。

このため、ツインベルト方式の定着装置３０において、ニップ部Ｎ付近の定着ベルト３６に転写材７が静電的に吸い寄せられることが少なくなり、安定して転写材７をニップ部Ｎに案内して通過させることができるようになった。転写材７が安定してニップ部Ｎを通過するので、転写材７にシワが発生しにくくなり、シワで印刷不良を引き起こすことも少なくなった。ニップ部Ｎを通過時に転写材７がシワになることを防止できる。

実施例１によれば、弾性層を有する中間転写ベルト６と発泡の細かい弾性層を有する二次転写ローラ９とを組み合わせた場合でも、定着装置３０のニップ部Ｎに搬送される転写材７の挙動を安定させることができる。二次転写部Ｔ２を通過する転写材７の帯電極性や帯電量のばらつきが大きくても、安定してニップ部Ｎの近くで加圧ベルト３１に転写材７を受け渡すことができる。このため、弾性層を有する中間転写ベルト６と発泡の細かい弾性層を有する二次転写ローラ９とを組み合わせて、画像の定着性を向上させることを実現することができる。

実施例１によれば、板金４２ｂは、樹脂層４２ａで遮られて転写材７に直接接触しないため、高い電位に帯電した薄い転写材７であっても、静電気的に転写材７が板金４２ｂに張り付いてジャムを引き起こす心配が無い。定着入口ガイド４２が転写材７と電気的なやりとりや放電を生じたりしてトナー像に影響が及ぶことも回避できる。

＜実施例２＞
図７に示すように、実施例２は、実施例１と同様に、互いに対向して定着ニップ（ニップ）を形成する２つの回転可能なニップ形成部材として共に可撓性無端ベルトの定着ベルト３６と加圧ベルト３１を用いたツインベルト方式の定着装置である。

（実施例２の定着入口ガイド）
図９は実施例２の定着入口ガイドの斜視図である。図９に示すように、実施例２における定着入口ガイド４２は、転写材搬送方向の長さＬ１が３０〜５０ｍｍ、転写材搬送幅方向の長さＬ２が３５０ｍｍ、厚さ０．８〜１．５ｍｍのステンレス板材である。

定着入口ガイド４２は、転写材７に対して電気的な引力を確保するように電位を規制されているので、電極面４２ｉが平坦面だと、静電的な吸着力が強くなり過ぎて搬送抵抗が増加する可能性がある。

そのため、実施例２の定着入口ガイド４２は、ステンレス板材を変形させて表面に平行なリブ４２ｄを設けて、転写材７と電極面４２ｉの接触面積を減らしている。リブ４２ｄは、峰部分の曲率半径がφ１〜４ｍｍで、高さが１〜２ｍｍ、リブ４２ｄの間隔Ｍは、等間隔で３〜２０ｍｍである。なお、転写材７のエッジ領域でリブ４２ｄの分布密度が高くなるように異なる間隔Ｍを混在させてもよい。

定着入口ガイド４２は、バリスタ特性を有するバリスタ素子４４を介して接地電位に接続されている。バリスタ素子４４としては、電流が流れると、約０．７〜１．５ｋＶの電位差が形成される特性のものを用いた。

バリスタ素子４４を介して定着入口ガイド４２を接地するのは、二次転写部Ｔ２と定着入口ガイド４２の距離が短い場合に、抵抗値の低い転写材７を用いると、二次転写部Ｔ２の転写電流の一部が定着入口ガイド４２へ漏れ出すからである。二次転写部Ｔ２を通過した転写材７が定着入口ガイド４２に接触している間、二次転写部Ｔ２の転写電流の一部が転写材７を通じて定着入口ガイド４２に漏れ出す。このため、転写材７が定着入口ガイド４２に接触する前後と、転写材７が二次転写部Ｔ２を抜ける前後とに二次転写部Ｔ２におけるトナー像の転写効率に段差が発生して、画像品質が低下する。二次転写部Ｔ２を流れる転写電流が不足して転写不良を引き起こす可能性がある。

実施例２では、摺擦部の一例であるリブ４２ｄは、ステンレス板材の定着入口ガイド４２に形成された転写材搬送方向のリブである。電位規制素子の一例であるバリスタ素子４４は、所定の印加電圧で短絡して定着入口ガイド４２の電位を規制する。定着入口ガイド４２は、バリスタ素子４４を介して接地電位に接続されている。バリスタ特性を有するバリスタ素子４４を介して定着入口ガイド４２を接地するので、二次転写不良とニップ部Ｎの転写材７の挙動安定とが両立する。

＜比較例２＞
図１０は比較例２の定着装置の配置の説明図である。

図１０に示すように、比較例２の定着装置５０は、定着ローラ５７に加圧ベルト５１を圧接して転写材７のニップ部Ｎを形成する。定着装置５０は、ニップ部Ｎの上流側で定着ローラ５７と加圧ベルト５１とが向い合っている領域が少ないため、二次転写部Ｔ２で帯電を受けた転写材７の挙動が不安定になりにくい。その結果、定着装置５０を通過後に転写材７がしわになってしまう現象が発生することがなかった。

＜その他の実施例＞
本発明は、定着ベルトと加圧ベルトの対向間隔に定着入口ガイドの先端を進入させている限りにおいて、実施形態の構成の一部または全部を、その代替的な構成で置き換えた別の実施形態でも実施できる。

したがって、画像形成装置は、１ドラム型／タンデム型の区別なく実施できる。感光体の数、帯電方式、静電像の形成方式、転写方式、定着方式等の区別無く実施できる。ここでは、トナー像の形成／転写に係る主要部のみを説明しているが、本発明は、必要な機器、装備、筐体構造を加えて、プリンタ、各種印刷機、複写機、ＦＡＸ、複合機等、種々の用途の画像形成装置で実施できる。

本発明は、発泡セルの個数が２ｍｍ長さの間に５個以上ある弾性層を有する二次転写ローラ以外でも実施可能である。

１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋ 感光ドラム
５Ｙ、５Ｍ、５Ｃ、５Ｋ 一次転写ローラ
６ 中間転写ベルト、７ 転写材（記録材）
９ 二次転写ローラ、２８ 電源、３０、３０Ｈ 定着装置
３１ 加圧ベルト、３２ 加圧ローラ、３５ テンションローラ
３６ 定着ベルト、３７ 定着ローラ、３８ テンションローラ
３９ 定着パッド、４０ ヒータ、４１ 定着前搬送装置
４２ 定着入口ガイド、１００ 制御部、１０２ 電源部

Claims (8)

1. 中間転写ベルトと転写ローラとで転写材を挟持して転写材にトナー像を転写する転写部と、
   転写材のトナー像が転写された面に当接する第一ベルトと転写材のトナー像が転写された反対側の面に当接する第二ベルトのニップ部で転写材を加熱して転写材にトナー像を定着させる定着装置と、
   前記転写部でトナー像を転写された転写材を案内して前記ニップ部へ導く案内部材と、を備える画像形成装置であって、
   前記定着装置は、前記ニップ部よりも転写材搬送方向上流側で前記第一ベルトを張架する第一上流ローラと、前記ニップ部よりも転写材搬送方向上流側の前記第一上流ローラから離れた位置で前記第一ベルトと前記第二ベルトの対向間隔を形成するように前記第二ベルトを張架する第二上流ローラと、を有し、
   前記案内部材は、導電性の材料で形成されて前記対向間隔における前記第一ベルトよりも前記第二ベルトに近い位置に配置された電極部材を有することを特徴とする画像形成装置。
2. 前記案内部材は、前記電極部材の転写材対向面と転写材の間に所定の隙間を形成するように、転写材のトナー像が転写された反対側の面に摺擦する摺擦部を有することを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記摺擦部は、転写材搬送方向上流側における前記対向間隔の外側位置から転写材を案内する先端位置まで連続的に配置されていることを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。
4. 前記摺擦部は、前記電極部材に形成された転写材搬送方向のリブであることを特徴とする請求項２又は３に記載の画像形成装置。
5. 前記摺擦部は、前記電極部材に付設した転写材搬送方向のリブ状の絶縁材料であることを特徴とする請求項２又は３に記載の画像形成装置。
6. 所定の印加電圧で短絡して前記電極部材の電位を規制する電位規制素子を有し、
   前記電極部材は、前記電位規制素子を介して接地電位に接続されていることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の画像形成装置。
7. 前記定着装置は、前記第一上流ローラよりも転写材搬送方向下流側で前記第一ベルトの内側面に当接する第一加圧部材と、前記第一加圧部材との間で前記第一ベルト及び前記第二ベルトを加圧して前記ニップ部を形成する第二加圧部材と、を有することを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の画像形成装置。
8. 前記中間転写ベルトは、弾性層を有し、
   前記転写ローラは、発泡セルの個数が２ｍｍ長さの間に５個以上ある弾性層を有することを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載の画像形成装置。

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