JP5439744B2 - 定着装置および画像形成装置 - Google Patents
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Description
つまり、転写バイアスによって記録シート上に付着したトナーは、記録シートの吸湿による記録シートおよびこれが接触する搬送路を経路として電流リークを起こし、記録シートに対する付着状態が悪化することがある。このため、画像中のトナーの一部が飛翔などにより画像中から離脱して画像の一部が欠損するなどの現象を引き起こすことがある。特に、記録シートの搬送路長において、転写装置と定着装置との間の搬送路長が短く、しかもその搬送路長が記録シートの最大長さ未満であると、転写位置および定着位置を介してリークしやすくなる。
過電流による電子部品の破壊を防止するには、過電流の経路にコンデンサなどを配置して過電流の流れを抑制する構成が考えられるが、この構成を用いた場合には、特別な回路構成を必要とすること、さらには抑制状態によっては転写バイアス電流のリークによるトナーの飛翔あるいは蓄積電荷の円滑な除去ができなくなることなどの問題が再発する虞がある。
(1)加熱側部材と加圧側部材とを対向当接させることにより定着ニップ部を構成し、該定着ニップ部内に記録シートを通過させることで記録シート上に担持されているトナー像を定着可能な定着装置において、
前記定着ニップ部近傍において前記記録シートを搬送可能な搬送路部材と、
前記搬送路部材に対して接離可能な導電部分と、該導電部とは異なる位置に配置されて該搬送路部材で構成される搬送路に対して進退可能な絶縁部分とが設けられたグランド制御部材とを備え、
グランド制御部材の前記導電部分は前記搬送路部材に接触する方向の習性が与えられ、前記絶縁部分は該導電部分の習性により前記搬送路に進出可能であり、
前記グランド制御部材は、前記搬送路における前記記録シートの通過状態に応じて前記導電部分と前記搬送路部材との接離状態および前記搬送路に対する前記絶縁部分の進退状態をそれぞれ選択可能であり、前記記録シートにより押し動かされた際に前記記録シートを前記搬送路部材に接触しにくい状態を維持させながら前記搬送路を通過させる位置に前記絶縁部分が位置するとともに、前記搬送路部材から離間する位置に前記導電部分が位置することを特徴とする定着装置。
図1は、本発明による定着装置が適用される画像形成装置の要部構成を示す模式図である。以下、機能とともに構成を説明する。
感光体ドラム1の回転方向における現像装置4の後方には、給紙装置6から繰り出される記録シートの搬送路を挟んで対向する転写装置7が配置されている。
転写位置を通過した記録シートの搬送路には定着装置8が配置されている。
感光体ドラム1に形成された静電潜像は、現像装置4において供給されるトナーによって可視像処理され、可視像とされたトナー像が給紙装置6から繰り出される記録シートSに対して転写装置7によって静電転写される。
転写後の感光体ドラム1は、クリーニング装置5に備えられているクリーニングブレードによって未転写トナーが掻き取られるとともに、除電装置5Aにより残留電荷が除電されて再度の画像形成に備えられる。
転写位置を通過した記録シートは、定着装置8と転写装置7との間および定着装置8の後方にそれぞれ配置されている搬送路部材11,12を通過して排紙トレイ9に向けて搬送される。
記録シートSの搬送路を挟んで記録シートS上のトナー像Tに対向する側には加熱源21を内蔵した加熱ローラ20が配置されて両部材による定着ニップ部が構成されており、加熱ローラ20と対向する位置には、加圧手段22が配置されている。
加熱ローラ20は、芯金20Aの表面に弾性層20Bおよび表面被覆層20Cが順次積層されて構成されている。
無端状部材23は、その背面に位置する低摩擦ガイド25が一体化されている加圧部材26によって加熱ローラ20に向けて押圧されており、加圧部材26は、これと一体の保持部材27に一端が当接しているバネなどの弾性部材27Aの付勢力によって上記押圧付勢が付与されている。
潤滑剤供給部材28は、シリコンオイルやフッ素オイルなどの潤滑剤を無端状部材23の裏面に塗布して無端状部材23が加圧部材26を摺動する際の摩擦係数を低減するようになっている。
一対のローラ31,31’は、熱源33を内蔵した加熱ローラであり、また、加熱部材32は、無端状加熱部材30の背面に当接する低摩擦部材25の裏面に位置する弾性層32Aを有した部材であり、さらに加熱部材32は、バネなどの弾性部材34により加圧手段22側に向けて押圧付勢されている保持部材35に一体化されている。
無端状加熱部材30の熱量不足を補うための構成としては、上記の加熱ローラ36とは別に、一対のローラ31,31’の一方に対向して配置されている補助加熱ローラ38を用いる場合もある。
発明者は、図2及び図3に示した定着装置に用いる部材の構成として、
昭和電線製の加熱定着ローラ:加熱定着ローラ外径φ27
加熱定着ローラ弾性層ゴム厚さ1.0mm
加熱定着ローラ弾性層ゴム硬度8Hs(JIS−A)
弾性層ゴム永久歪4%
ゴム軸方向長さ230mmを対象として、荷重40kgfを加え、加圧部材の構成を変更した。
ゴム永久歪が5%以上の場合、光沢ムラが目立ち、ゴム永久歪4%以下が望ましいことが分かっている。
更に、ニップ出口後の加熱定着ローラ表面と用紙表面とのクリアランスが大きいと用紙は分離しやすいという考えから、加熱ローラの外径もこのクリアランスを決めるパラメータのひとつであることが分かる。
加熱ローラ外径がφ28以上の場合、分離性能が低下するのが確認できている。従って、加熱定着ローラ外径はφ28以下が望ましい。更に、加熱定着ローラの弾性層の厚さも、加熱定着ローラ表面と用紙表面とのクリアランスを決めるパラメータのひとつであることが分かる。
ゴム硬度が8Hs(JIS−A)以上の場合、分離性能が低下することが分かっている。これは加熱定着ローラ弾性層の硬度が高くなるにつれ、変形量が小さくなり、ニップ出口部の用紙突出姿勢を適正な状態に出来ない為と考える。従って、加熱定着ローラの弾性層のゴム硬度は8Hs(JIS−A)以下が望ましい。更に、加圧部材のゴム永久歪が大きい場合、ニップ形状の経時的変形が起き、定着特性及び分離特性が不安定になる可能性がある。
本発明の特徴とする点は、定着装置近傍に配置されている記録シート用の搬送路部材に対して記録シートの通過状態に応じて接離する導電部分および搬送路部材により構成される搬送路に対して進退する絶縁部分を設けられている回動部材からなるグランド制御部材を備え、搬送路部材に蓄積した電荷を逃がす場合と搬送路部材を電気的にフロート状態とする場合とを選択できるようにしたことにある。
図4において、熱ローラ定着方式を用いた定着装置(便宜上、図1において用いた符号9で示す)、つまり、加熱ローラ8Aと加圧ローラ8Bとを備えた定着装置8における出口側には、定着装置8から搬送される記録シートSの搬送路を構成する搬送路部材101が設けられており、搬送路部材101の近傍には、定着装置8を収容するハウジング内に纏めてコンパクト化が図られたグランド制御部材100が配置されている。搬送路部材101は、少なくとも記録シートSに対向する面が絶縁材料で被覆された構成が用いられている。
導電部分100Aは、搬送路部材101に対して接離可能な部分であり、絶縁部分100Bは、搬送路部材101により構成される搬送路に対して進退可能な部分であり、共に支軸102を中心に回動することで上記した接離および進退動作ができるようになっている。
これにより、搬送路部材101は、導電部分100Aとの接触が解除されていることによって電気的にフロート状態を維持されることになる。
図5は、記録シートの移動方向において定着装置の下流側にグランド制御部材100を配置し、かつ、グランド制御部材100’の回動支点が、熱ローラ定着方式を用いた定着装置における加圧ローラ側に配置された構成を示している。
図6は、この場合の構成を示す図であり、同図に示すように、搬送路部材101の幅方向中央には、グランド制御部材100の絶縁部分100Bが進退可能なスリット101Aが設けられている。
8 定着装置
8A 加熱ローラ
8B 加圧ローラ
100 グランド制御部材
100A 導電部分
100B 絶縁部分
101 搬送路部材
102 支軸
103 弾性部材
Claims (12)
- 加熱側部材と加圧側部材とを対向当接させることにより定着ニップ部を構成し、該定着ニップ部内に記録シートを通過させることで記録シート上に担持されているトナー像を定着可能な定着装置において、
前記定着ニップ部近傍において前記記録シートを搬送可能な搬送路部材と、
前記搬送路部材に対して接離可能な導電部分と、該導電部とは異なる位置に配置されて該搬送路部材で構成される搬送路に対して進退可能な絶縁部分とが設けられたグランド制御部材とを備え、
グランド制御部材の前記導電部分は前記搬送路部材に接触する方向の習性が与えられ、前記絶縁部分は該導電部分の習性により前記搬送路に進出可能であり、
前記グランド制御部材は、前記搬送路における前記記録シートの通過状態に応じて前記導電部分と前記搬送路部材との接離状態および前記搬送路に対する前記絶縁部分の進退状態をそれぞれ選択可能であり、前記記録シートにより押し動かされた際に前記記録シートを前記搬送路部材に接触しにくい状態を維持させながら前記搬送路を通過させる位置に前記絶縁部分が位置するとともに、前記搬送路部材から離間する位置に前記導電部分が位置することを特徴とする定着装置。 - 前記グランド制御部材は、同軸を中心として周方向で異なる位置に前記導電部分および絶縁部分が設けられて前記搬送路部材に向けて前記導電部分を接触させる回動習性を与されている回動部材が用いられていることを特徴とする請求項1に記載の定着装置。
- 前記グランド制御部材として用いられる回動部材は、前記記録シートの移動方向における定着ニップ部の上流側若しくは下流側の少なくとも一方に配置されていることを特徴とする請求項1または2に記載の定着装置。
- 前記回動部材は、前記定着ニップ部の近傍で前記加熱部材および加圧部材を配置されたハウジングに設けられていることを特徴とする請求項2または3に記載の定着装置。
- 前記回動部材に有する導電部分および絶縁部分は、回転中心が前記記録シートの搬送路を挟んで前記定着ニップを構成する加圧部材側の記録シート進入側に配置されていることを特徴とする請求項2乃至4のいずれかに記載の定着装置。
- 前記回動部材は、前記記録シートが転写位置を通過するのに連動して回動し、前記導電部分と前記搬送路部材との接触状態を解除して前記絶縁部分を前記搬送路内に所定の突出量を以て進出させる状態とされることを特徴とする請求項2乃至5のいずれかに記載の定着装置。
- 前記回動部材における導電部分は、前記記録シートの移動方向先端により押し動かされる絶縁部分の移動に連動するシート検知センサとして用いられることを特徴とする請求項2乃至5のいずれかに記載の定着装置。
- 前記絶縁部分は、前記搬送路部材を通過する前記記録シートに押し動かされて前記導電部分を前記搬送路内から退出する向きに回動可能であることを特徴とする請求項7に記載の定着装置。
- 前記絶縁部分は、前記搬送路内への突出量(L)が0<3(mm)に設定されていることを特徴とする請求項6乃至8のいずれかに記載の定着装置。
- 前記絶縁部分は、電気抵抗が1013Ω以上に設定されていることを特徴とする請求項1乃至9のいずれか一つに記載の定着装置。
- 前記導電部分は、電気抵抗が106Ω以下に設定されていることを特徴とする請求項1乃至9のいずれか一つに記載の定着装置。
- 請求項1乃至11のいずれかに記載の定着装置を用いることを特徴とする画像形成装置。
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