JP6112730B2 - 定着装置及びそれを備えた画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、記録媒体上に転写されたトナー像を定着する定着装置、およびそれを備えた複写機、プリンター等の画像形成装置に関し、特に、定着ローラー等の被加熱回転体への記録媒体の巻き付きを防止する分離板を備えた定着装置に関するものである。

従来の電子写真方式の画像形成装置においては、帯電装置により均一に帯電された感光体ドラム等の像担持体上に露光装置からレーザー照射を行うことにより、帯電を部分的に減衰させた所定の静電潜像を形成し、現像装置により静電潜像にトナーを付着させてトナー像とした後、転写手段を用いてトナー像を用紙（記録媒体）上に転写し、定着装置により未定着トナーを加熱、加圧して永久像とする画像形成プロセスが実行される。

上述したような定着装置では、定着ローラー対（定着部材）を構成する定着ローラー（被加熱回転体）または加圧ローラー（加圧部材）に用紙が巻き付いてジャムを発生させるという問題があった。そこで、定着部材と加圧部材のニップ部（定着ニップ部）よりも下流側に分離爪や分離板等の分離部材を設け、分離部材の先端と定着部材（または加圧部材）との隙間を高精度に管理して用紙の分離性能を確保する方法が一般的である。また、カラー画像形成装置においては、モノクロ画像形成装置に比べてトナーの載り量が多くなるため、定着部材に溶融トナーが付着し易い。そのため、定着部材の表面に、離型層としてＰＦＡ等のフッ素系樹脂のチューブやコート層を設ける場合が多い。

定着部材の表面に上記のような離型層を設けた場合、高温高湿下で過度に水分を含んだ用紙を定着ニップ部に通紙した場合に転写不良や静電オフセットが発生しやすいという問題点があった。

特許文献１には、転写材（用紙）の搬送方向下流側に、回動支点を中心として回動自在でかつ転写材に接触して転写材の通過を検知するアクチュエーターと、アクチュエーターと一体的に回動する導電部材とを有する転写材検知手段を設けた定着装置が開示されている。特許文献１の定着装置では、アクチュエーターによる転写材の通過の非検知に連動して導電部材が接地電極及び加圧ローラーの表面から離反するように回動し、アクチュエーターによる転写材の通過の検知に連動して導電部材が接地電極及び加圧ローラーの表面と接触するように回動する。このように、導電部材を加圧ローラーに接触させることで、加圧ローラーに蓄積された電荷による静電オフセットを防止することができる。

特開２００５−２５８０４１号公報

上述したような定着装置においては、例えば低温低湿環境で高抵抗の用紙を定着ニップ部に通紙した場合等に、定着部材の離型層表面が用紙との摩擦によって帯電する。

特許文献１の方法では、転写材が通過するタイミングで導電部材が接地電極及び加圧ローラーの表面と接触するため、加圧ローラーから導電部材を介して接地電極に電流が流れ込む局所放電が発生する。その結果、定着部材表面に局所的な電位の乱れが発生し、次に定着ニップに到達した転写材上で未定着トナー画像を散らす、いわゆる静電飛散が発生するおそれがあった。

本発明は、上記問題点に鑑み、定着部材の過剰な帯電を抑制するとともに、定着部材から分離部材への局所放電による静電飛散の発生も抑制可能な定着装置及びそれを備えた画像形成装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために本発明の第１の構成は、被加熱回転体と、加圧部材と、分離部材と、放電状態切り替え機構と、を備えた定着装置である。被加熱回転体は、加熱手段により加熱される。加圧部材は、被加熱回転体に当接して定着ニップ部を形成する。分離部材は、導電性であり、被加熱回転体の表面に所定の間隔を隔てて配置され、定着ニップ部を通過した記録媒体を被加熱回転体から分離する。放電状態切り替え機構は、被加熱回転体から分離部材への放電が許容される放電許容状態と、被加熱回転体から分離部材への放電が規制される放電規制状態とを切り替える。

本発明の第１の構成によれば、放電状態切り替え機構を用いて放電許容状態と放電規制状態とを所定のタイミングで切り替えることにより、被加熱回転体から分離部材へ積極的に局所放電させて被加熱回転体の過剰な帯電を抑制するとともに、局所放電のタイミングを制御することで静電飛散の発生も防止することができる。

本発明の定着装置１５が搭載される画像形成装置１００の側面断面図 本発明の第１実施形態に係る定着装置１５の一例を示す側面断面図であり、接地部材３１が分離板２５に接触した状態を示す図 第１実施形態に係る定着装置１５の一例を示す側面断面図であり、接地部材３１が分離板２５から離間した状態を示す図 第１実施形態の定着装置１５における定着ローラー対２０の用紙通過タイミングと分離板２５の絶縁状態または接地状態への切り替えタイミングとの関係を示すタイミングチャート 第１実施形態の定着装置１５における定着ローラー２０ａの放電制御手順を示すフローチャート 本発明の第２実施形態に係る定着装置１５の一例を示す側面断面図であり、放電規制シャッター３５が絶縁位置に配置された状態を示す図 第２実施形態に係る定着装置１５の一例を示す側面断面図であり、放電規制シャッター３５が放電許容位置に配置された状態を示す図 第２実施形態の定着装置１５に用いられる分離板２５を裏面側から見た平面図 第２実施形態の定着装置１５における定着ローラー対２０の用紙通過タイミングと放電規制シャッター３５の絶縁位置または放電許容位置への切り替えタイミングとの関係を示すタイミングチャート 第２実施形態の定着装置１５における定着ローラー２０ａの放電制御手順を示すフローチャート

以下、図面を参照しながら本発明の実施形態について説明する。図１は、本発明の一実施形態に係る画像形成装置１００の側面断面図である。画像形成装置（例えばモノクロプリンター）１００では、画像形成動作を行う場合、帯電装置４により図中の時計回り方向に回転する感光体ドラム５が均一に帯電される。露光装置（レーザー走査ユニット等）７からのレーザービームにより、原稿画像データに基づく静電潜像が感光体ドラム５上に形成され、現像装置８により静電潜像に現像剤（以下、トナーという）が付着されてトナー像が形成される。

この現像装置８へのトナーの供給はトナーコンテナ９から行われる。なお、画像データはパーソナルコンピューター（図示せず）等から送信される。また、感光体ドラム５の回転方向に対しクリーニング装置１９の下流側には、感光体ドラム５表面の残留電荷を除去する除電装置（図示せず）が設けられている。

上記のようにトナー像が形成された感光体ドラム５に向けて、用紙が給紙カセット１０又は手差し用紙トレイ１１から用紙搬送路１２及びレジストローラー対１３を経由して搬送され、転写ローラー１４（画像転写部）により感光体ドラム５の表面に形成されたトナー像が用紙に転写される。帯電装置４、感光体ドラム５、露光装置７、現像装置８、転写ローラー１４、クリーニング装置１９は、用紙上にトナー像を形成する画像形成部を構成する。トナー像が転写された用紙は感光体ドラム５から分離され、定着装置１５に搬送されてトナー像が定着される。定着装置１５を通過した用紙は、用紙搬送路１６により画像形成装置１００の本体上部に搬送され、排出ローラー対１７より排出トレイ１８に排出される。

更に、画像形成装置１００内には、帯電装置４、露光装置７、現像装置８、レジストローラー対１３、定着装置１５、クリーニング装置１９等の動作を制御する制御部（ＣＰＵ）９０が配置されている。

図２及び図３は、図１の画像形成装置１００に用いられる第１実施形態の定着装置１５の側面断面図である。図２、図３に示すように、定着装置１５は、定着ローラー対２０と、定着進入ガイド２２と、用紙検知センサー２３と、分離板２５と、温度センサー３３とを備えている。なお、図２、図３においては定着装置１５のハウジングは記載を省略している。

定着ローラー対２０は、駆動モーター（図示せず）により図２において時計回り方向に回転する定着ローラー２０ａと、定着ローラー２０ａに従動して反時計回り方向に回転する加圧ローラー２０ｂとで構成される。定着ローラー２０ａ内にはヒーター２１が内蔵されており、加圧ローラー２０ｂは図示しない付勢手段により所定の圧力で定着ローラー２０ａに圧接されて定着ニップ部Ｎを形成しており、定着ニップ部Ｎを通過する用紙上の未定着トナーを定着させる。

本実施形態に用いる定着ローラー２０ａの構成としては、例えば、円筒型ステンレスからなる基材の外周面にＰＦＡ樹脂（テトラフルオロエチレン−パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体）のコート層（離型層）を積層したものが挙げられる。また、加圧ローラー２０ｂの構成としては、アルミニウム製の芯金にシリコーンゴム層（弾性層）を積層し、ＰＦＡチューブ（離型層）で被覆したものが挙げられる。

ヒーター２１はハロゲンヒーターでも良いし、励磁コイルとコアとを有する誘導加熱部を備えたＩＨヒーターでも良い。ここではヒーター２１としてハロゲンヒーターを用いている。

用紙搬送方向（図２の右から左方向）に対し定着ニップ部Ｎの上流側には、用紙を定着ニップ部Ｎへ案内するための定着進入ガイド２２が設けられている。また、定着進入ガイド２２の上流側直近には、用紙の先端部及び後端部の通過を検知する用紙検知センサー２３が配置されている。用紙検知センサー２３は、例えば、用紙搬送路上に突出して用紙の通過により揺動する定着アクチュエーターと、定着アクチュエーターの揺動によりＯＮまたはＯＦＦされるＰＩ（フォトインタラプター）センサーとで構成される。

定着ローラー２０ａの回転方向（時計回り方向）に対し定着ニップ部Ｎの下流側には、定着ローラー２０ａから用紙を分離する分離板２５が配置されている。分離板２５は、定着ローラー１３１の幅方向（図２の紙面と垂直な方向）に延びる板状部材であり、定着処理後の用紙を定着ローラー２０ａの表面から分離する部材である。分離板２５は、ステンレス等の金属製（導電性材料）の薄板で形成されている。

用紙搬送方向に対し分離板２５の上流側端部（図２では右下端部）であって幅方向（図２の紙面と垂直な方向）の両端縁には、一対の間隔規制部材２７がビス等によって固定されている。間隔規制部材２７が定着ローラー２０ａの外周面の軸方向両端部に当接することにより、分離板２５の上流側端部と定着ローラー２０ａの表面との間隔が所定間隔に設定される。分離板２５をこの状態で配置することにより、定着ニップ部Ｎを通過した用紙の先端は分離板２５に沿って案内され、定着ローラー２０ａの表面から分離される。間隔規制部材２７は、樹脂等の絶縁性材料で形成されている。

定着ローラー２０ａの回転方向に対し定着ニップ部Ｎの上流側には、サーミスター等から成る温度検知センサー３３が配置されている。この温度検知センサー３３により定着ローラー２０ａの表面温度を非接触で検知し、検知結果が制御部９０（図１参照）に送信される。そして、制御部９０からの制御信号に基づいてヒーター２１に流れる電流をＯＮ／ＯＦＦすることにより定着温度の制御を行う。

転写ローラー１４（図１参照）によりトナー像が転写された用紙は図２の左方向に進み、ハウジングの上流側開口部より定着装置１５内に搬入され、定着進入ガイド２２に沿って定着ローラー対２０の定着ニップ部Ｎに案内される。用紙が定着ニップ部Ｎを通過するとき、所定の温度及び圧力により加熱、加圧され、用紙上のトナー像が永久像とされる。その後、用紙は分離板２５により定着ローラー２０ａから分離されてハウジングの下流側開口部より定着装置１５の外部に搬送され、排出ローラー対１７（図１参照）から画像形成装置１００の外部に排出される。

上述したような定着装置１５においては、定着ローラー２０ａの表面に形成された離型層が帯電することによる画像不良が発生しやすいという問題点があった。具体的には、離型層として用いられるＰＦＡ樹脂に含まれるフッ素は帯電系列の最もマイナス側に位置するため、連続通紙による用紙との摩擦により、ＰＦＡ樹脂製の離型層表面のマイナス帯電量が増加する。そして、帯電量が所定量に達した時点で定着ローラー２０ａに近接した位置にある分離板２５の先端に局所的に放電することで、定着ローラー２０ａの表面に局所的な電位の乱れが発生する。その結果、次に定着ニップ部Ｎに到達した用紙上の未定着トナー画像を散らす静電飛散が発生する。この現象は、特に低温低湿環境で高抵抗の用紙を定着ニップ部Ｎに通紙した場合に発生しやすい。

この現象に対する対策としては、以下のような技術が考えられる。先ず、定着ローラー２０ａ表面の離型層を、純粋なＰＦＡ樹脂ではなく、カーボン等の導電材を混合した導電性ＰＦＡチューブにより形成してマイナス帯電そのものを抑える技術である。ただし、この方法では定着ローラー２０ａの表面に対する用紙の離型性が悪化する方向となり、定着画像への影響、および定着ローラー２０ａへのトナーや紙粉の付着といった耐久性の課題が生じる。

また、分離板２５の先端を研磨する等により定着ローラー２０ａ表面からの放電を積極的に行う、もしくは非接触タイプの除電部材を別途定着ローラー２０ａの表面に対向配置することで、定着ローラー２０ａ表面の帯電を常に抑制しておく方法も考えられる。ただし、この方法でも定着ローラー２０ａ表面が所定量帯電すると除電部材への局所放電が繰り返し行われるという現象に変わりはなく、静電飛散の発生レベルは改善されても根本的な対策とはならないことが確認されている。

また、分離板２５を電気的に絶縁（フロート）状態とすることで局所放電の発生を抑え、静電飛散が解消することも確認されている。ただし、この方法では定着ローラー２０ａ表面からの放電経路がないため、定着ローラー２０ａの表面電位がさらに上昇することによるノイズや異常画像の発生、或いは分離板２５自体が帯電することで用紙が分離板２５に貼り付いてしまい、ジャムに至るといった課題も確認されている。

そこで、本発明の定着装置１５では、定着ローラー２０ａから分離板２５への放電が許容される状態（以下、放電許容状態という）と、定着ローラー２０ａから分離板２５への放電が規制される状態（以下、放電規制状態という）とを所定のタイミングで切り替えることにより、定着ローラー２０ａから分離板２５へ積極的に局所放電させて定着ローラー２０ａの過剰な帯電を抑制するとともに、局所放電のタイミングを制御することで静電飛散の発生も防止することとしている。

図２、図３に示す第１実施形態では、分離板２５の定着ローラー２０ａとの対向面には、導電性の繊維で形成された除電シート３０が貼り付けられている。除電シート３０は表面がブラシ状（または起毛状）であり、定着ローラー２０ａからブラシの先端部に向かって局所放電が発生し易くなっている。また、用紙搬送方向に対し分離板２５の下流側端部（図２では左上端部）の近傍には接地部材３１が配置されている。接地部材３１は、図２に示すように分離板２５に接触した位置と、図３に示すように分離板２５から離間した位置とに選択配置される。本実施形態では、分離板２５を所定のタイミングで接地（アース）状態と絶縁（フロート）状態とに切り替えることで、放電許容状態と放電規制状態とを切り替える。

図４は、本実施形態の定着装置１５における定着ローラー対２０の用紙通過タイミングと分離板２５の絶縁状態または接地状態への切り替えタイミングとの関係を示すタイミングチャートであり、図５は、本実施形態の定着装置１５における定着ローラー２０ａの放電制御手順を示すフローチャートである。図２〜図４を参照しながら、図５のステップに沿って分離板２５を絶縁状態または接地状態へ切り替える手順について説明する。なお、図４では分離板２５の接地状態を斜線領域、絶縁状態をドット領域で示している。

パーソナルコンピューター等の上位機器から印字開始命令が入力されると（ステップＳ１）、定着ローラー２０ａ及び加圧ローラー２０ｂから成る定着ローラー対２０が回転駆動を開始する。同時にヒーター２１への通電が開始され、温度検知センサー３３による定着ローラー２０ａの表面温度の検知も開始される。なお、印字開始時には接地部材３１は分離板２５に接触した位置（図３の状態）にあり、分離板２５は接地状態となっている。

定着ローラー２０ａの表面温度が所定温度に到達すると、給紙カセット１０又は手差し用紙トレイ１１から用紙が送出される。そして、画像形成部において用紙上にトナー像が形成される。次に、制御部９０は、用紙検知センサー２３の検知信号に基づいて用紙の先端が定着ニップＮから定着ローラー２０ａの外周長分だけ手前（上流側）に到達したか否かを判断する（ステップＳ２）。

用紙の先端が定着ニップＮから定着ローラー２０ａの外周長分だけ手前（図４のＰ１位置）に到達すると（ステップＳ２でＹＥＳ）、制御部９０からの制御信号により、図３に示すように接地部材３１を回動させて分離板２５から離間させる（ステップＳ３）。これにより、分離板２５が接地状態から絶縁状態に切り替えられる。そして、トナー像が転写された用紙が定着ニップ部Ｎを通過することで定着処理が実行される。また、用紙の先端が定着ニップ部Ｎに進入するとき分離板２５は絶縁状態となっているため、定着ローラー２０ａから分離板２５への局所放電が発生せず、静電飛散も発生しない。

次に、制御部９０は、用紙検知センサー２３の検知信号に基づいて、定着ニップ部Ｎを通過中の用紙の後端が定着ニップＮから定着ローラー２０ａの外周長分だけ手前（上流側）に到達したか否かを判断する（ステップＳ４）。用紙の後端が定着ニップＮから定着ローラー２０ａの外周長分だけ手前（図４のＰ２位置）に到達すると（ステップＳ４でＹＥＳ）、制御部９０からの制御信号により、図２に示すように接地部材３１を回動させて分離板２５に接触させる（ステップＳ５）。これにより、再び分離板２５が絶縁状態から接地状態に切り替えられる。

この状態では定着ローラー２０ａから分離板２５への局所放電が可能となるが、定着ローラー２０ａ表面の局所放電箇所が定着ニップ部Ｎに到達するのは定着ローラー２０ａが約１周した後である。従って、用紙の後端から定着ローラー２０ａの外周長分だけ手前で分離板２５を接地状態とし、定着ローラー２０ａから分離板２５への局所放電が発生しても、定着ローラー２０ａ表面の局所放電箇所（電位ムラの発生した箇所）は定着ニップ部Ｎを通過中の用紙に接触しないため、定着性には影響しない。

その後、印字が終了しているか否かが判断され（ステップＳ６）、印字が継続している場合は（ステップＳ６でＮＯ）ステップＳ２に戻り、以下同様の手順で定着処理を繰り返す。印字が継続している場合は、次に定着ニップ部Ｎに搬送されてくる用紙の先端よりも定着ローラー２０の外周長分だけ手前（紙間部分）で再び分離板２５が絶縁状態に切り替えられるため、次の用紙にも静電飛散画像は発生しない。一方、印字が終了している場合（ステップＳ６でＹＥＳ）は処理を終了する。

上記の手順で分離板２５を絶縁状態または接地状態へ切り替えることにより、用紙の先端が定着ニップ部Ｎに進入する際は分離板２５が絶縁状態となっているため、定着ローラー２０ａから分離板２５への局所放電が発生せず、静電飛散の発生を確実に防止することができる。

また、局所放電による電位ムラの履歴が定着ローラー２０ａの外周長分しか残らないことを考慮して、用紙の後端から定着ローラー２０ａの外周長分だけ手前で分離板２５を接地状態とすることにより、定着ニップ部Ｎを通過中の用紙上のトナー像の定着性に影響を及ぼさない範囲で極力長い時間、分離板２５を接地状態とすることが可能となる。従って、定着ローラー２０ａ表面の帯電を効率的に抑制することができる。

なお、上記の制御例では用紙の先端から定着ニップ部Ｎまでの距離が定着ローラー２０ａの外周長分となった時点で分離板２５を接地状態から絶縁状態に切り替えたが、用紙の先端から定着ニップ部Ｎまでの距離が定着ローラー２０ａの外周長分よりも長い時点で接地状態から絶縁状態に切り替えても良い。また、用紙の後端から定着ニップ部Ｎまでの距離が定着ローラー２０ａの外周長分となった時点で分離板２５を絶縁状態から接地状態に切り替えたが、用紙の後端から定着ニップ部Ｎまでの距離が定着ローラー２０ａの外周長分よりも短くなった時点で絶縁状態から接地状態に切り替えても良い。

図６及び図７は、図１の画像形成装置１００に用いられる第２実施形態の定着装置１５の側面断面図であり、図８は、第２実施形態の定着装置１５に用いられる分離板２５を裏面側（図６、図７の右側）から見た平面図である。本実施形態では、分離板２５が接地部材３１によって常にグランドに接地（アース）されており、絶縁性材料で形成された放電規制シャッター３５が分離板２５の裏面側に沿って移動可能に配置されている。放電規制シャッター３５は、シャッター駆動機構（図示せず）により除電シート３０と定着ローラー２０ａとの対向部分に介在する絶縁位置（図６の位置）と、除電シート３０と定着ローラー２０ａとの対向部分から退避した放電許容位置（図７の位置）とに選択配置される。また、用紙搬送方向に対し分離板２５の上流側端部（図８の下端部）から除電シート３０までの領域は絶縁層３７で被覆されている。定着装置１５の他の部分の構成については第１実施形態と同様であるため説明を省略する。

本実施形態では、放電規制シャッター３５の配置を所定のタイミングで放電許容位置と絶縁位置とに切り替えることで、放電許容状態と放電規制状態とを切り替えている。

図９は、本実施形態の定着装置１５における定着ローラー対２０の用紙通過タイミングと放電規制シャッター３５の絶縁位置または放電許容位置への切り替えタイミングとの関係を示すタイミングチャートであり、図１０は、本実施形態の定着装置１５における定着ローラー２０ａの放電制御手順を示すフローチャートである。図６〜図９を参照しながら、図１０のステップに沿って放電規制シャッター３５の配置を絶縁位置または放電許容位置へ切り替える手順について説明する。なお、図９では放電規制シャッター３５が放電許容位置にある状態を斜線領域、絶縁位置にある状態をドット領域で示している。

パーソナルコンピューター等の上位機器から印字開始命令が入力されると（ステップＳ１）、定着ローラー２０ａ及び加圧ローラー２０ｂから成る定着ローラー対２０が回転駆動を開始する。同時にヒーター２１への通電が開始され、温度検知センサー３３による定着ローラー２０ａの表面温度の検知も開始される。なお、印字開始時には放電規制シャッター３５は放電許容位置（図７の位置）に配置されており、定着ローラー２０ａから除電シート３０への局所放電が可能となっている。

定着ローラー２０ａの表面温度が所定温度に到達すると、給紙カセット１０又は手差し用紙トレイ１１から用紙が送出される。そして、画像形成部において用紙上にトナー像が形成される。次に、制御部９０は、用紙検知センサー２３の検知信号に基づいて用紙の先端が定着ニップＮから定着ローラー２０ａの外周長分だけ手前（上流側）に到達したか否かを判断する（ステップＳ２）。

用紙の先端が定着ニップＮから定着ローラー２０ａの外周長分だけ手前（図９のＰ１位置）に到達すると（ステップＳ２でＹＥＳ）、制御部９０からの制御信号により、図６に示すように放電規制シャッター３５を放電許容位置から絶縁位置に移動する（ステップＳ３）。また、放電規制シャッター３５に重ならない分離板２５の上流側端部は絶縁層３７で被覆されている。その結果、定着ローラー２０ａから分離板２５への局所放電が規制された放電規制状態となる。そして、トナー像が転写された用紙が定着ニップ部Ｎを通過することで定着処理が実行される。また、用紙の先端が定着ニップ部Ｎに進入するとき分離板２５への局所放電が規制されるため、用紙上のトナーの静電飛散も発生しない。

次に、制御部９０は、用紙検知センサー２３の検知信号に基づいて、定着ニップ部Ｎを通過中の用紙の後端が定着ニップＮから定着ローラー２０ａの外周長分だけ手前（上流側）に到達したか否かを判断する（ステップＳ４）。用紙の後端が定着ニップＮから定着ローラー２０ａの外周長分だけ手前（図９のＰ２位置）に到達すると（ステップＳ４でＹＥＳ）、制御部９０からの制御信号により、図７に示すように放電規制シャッター３５を絶縁位置から放電許容位置に移動する（ステップＳ５）。

この状態では定着ローラー２０ａから分離板２５（除電シート３０）への局所放電が可能となるが、定着ローラー２０ａ表面の局所放電箇所が定着ニップ部Ｎに到達するのは定着ローラー２０ａが約１周した後である。従って、用紙の後端から定着ローラー２０ａの外周長分だけ手前で放電規制シャッター３５を放電許容位置に移動し、定着ローラー２０ａから分離板２５への局所放電が発生しても、定着ローラー２０ａ表面の局所放電箇所（電位ムラの発生した箇所）は定着ニップ部Ｎを通過中の用紙に接触しないため、定着性には影響しない。

その後、印字が終了しているか否かが判断され（ステップＳ６）、印字が継続している場合は（ステップＳ６でＮＯ）ステップＳ２に戻り、以下同様の手順で定着処理を繰り返す。印字が継続している場合は、次に定着ニップ部Ｎに搬送されてくる用紙の先端よりも定着ローラー２０の外周長分だけ手前（紙間部分）で再び放電規制シャッター３５が絶縁位置に配置されるため、次の用紙上のトナーにも静電飛散は発生しない。一方、印字が終了している場合（ステップＳ６でＹＥＳ）は処理を終了する。

上記の手順で放電規制シャッター３５の配置を絶縁位置または放電許容位置へ切り替えることにより、用紙の先端が定着ニップ部Ｎに進入する際は定着ローラー２０ａから分離板２５への局所放電が規制されているため、静電飛散の発生を確実に防止することができる。

また、局所放電による電位ムラの履歴が定着ローラー２０ａの外周長分しか残らないことを考慮して、用紙の後端から定着ローラー２０ａの外周長分だけ手前で放電規制シャッター３５を放電許容位置に配置することにより、定着ニップ部Ｎを通過中の用紙上のトナー像の定着性に影響を及ぼさない範囲で極力長い時間、定着ローラー２０ａから分離板２５への局所放電が可能となる。従って、定着ローラー２０ａ表面の帯電を効率的に抑制することができる。

また、本実施形態では分離板２５を常に接地状態としておいて問題ないため、接地部材３１を分離板２５に接触した接地状態と分離板２５から離間した絶縁状態とに切り替える第１実施形態に比べて定着装置１５の構成が簡単なものとなる。

なお、上記の制御例では用紙の先端から定着ニップ部Ｎまでの距離が定着ローラー２０ａの外周長分となった時点で放電規制シャッター３５を放電許容位置から絶縁位置に切り替えたが、用紙の先端から定着ニップ部Ｎまでの距離が定着ローラー２０ａの外周長分よりも長い時点で放電許容位置から絶縁位置に切り替えても良い。また、用紙の後端から定着ニップ部Ｎまでの距離が定着ローラー２０ａの外周長分となった時点で放電規制シャッター３５を絶縁位置から放電許容位置に切り替えたが、用紙の後端から定着ニップ部Ｎまでの距離が定着ローラー２０ａの外周長分よりも短くなった時点で絶縁位置から放電許容位置に切り替えても良い。

また、本実施形態では、用紙搬送方向に対し分離板２５の上流側端部を絶縁層３７で被覆したが、絶縁層３７を設ける代わりに、放電規制シャッター３５を分離板２５の上流側端部に重なる位置まで移動させることにより放電規制状態とすることもできる。しかし、間隔規制部材２７で規定される分離板２５と定着ローラー２０ａとの隙間は非常に小さく、放電規制シャッター３５を介在させることは難しい。そのため、本実施形態のように放電規制シャッター３５の重ならない領域を絶縁層３７で被覆する構成が好ましい。

その他本発明は、上記各実施形態に限定されず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。例えば、上記各実施形態では、定着ローラー２０ａと加圧ローラー２０ｂとで形成される定着ニップ部Ｎに未定着トナー画像を担持した用紙を挿通することによってトナーを定着する熱ローラー定着方式の定着装置１５を例に挙げて説明したが、定着ローラー２０ａに代えて無端状の定着ベルトを備え、定着ベルトとこれに圧接される加圧部材とで形成される定着ニップ部に未定着トナー画像を担持した用紙を挿通することによってトナーを定着するベルト定着方式の定着装置にも適用可能である。

また、本発明は図１に示したようなモノクロプリンターに限らず、カラープリンター、モノクロ及びカラー複写機、デジタル複合機、或いはファクシミリ等、定着装置を備えた他の画像形成装置にも適用できるのはもちろんである。

本発明は、被加熱回転体への記録媒体の巻き付きを防止する分離部材を備えた定着装置に利用可能である。本発明の利用により、被加熱回転体の過剰な帯電を抑制するとともに、被加熱回転体から分離部材への局所放電による静電飛散の発生も抑制可能な定着装置及びそれを備えた画像形成装置を提供することができる。

４ 帯電装置
５ 感光体ドラム
７ 露光装置
８ 現像装置
１４ 転写ローラー
１９ クリーニング装置
１５ 定着装置
２０ 定着ローラー対（定着部材）
２０ａ 定着ローラー（被加熱回転体）
２０ｂ 加圧ローラー（加圧部材）
２１ ヒーター（加熱手段）
２２ 定着進入ガイド
２３ 用紙検知センサー（記録媒体検知機構）
２５ 分離板（分離部材）
２７ 間隔規制部材
３０ 除電シート
３１ 接地部材
３３ 温度検知センサー
３５ 放電規制シャッター（放電規制部材）
３７ 絶縁層
９０ 制御部
１００ 画像形成装置

Claims (7)

1. 加熱手段により加熱される被加熱回転体と、該被加熱回転体に当接して定着ニップ部を形成する加圧部材と、で構成される定着部材と、
   前記被加熱回転体の表面に所定の間隔を隔てて配置され、前記定着ニップ部を通過した記録媒体を前記被加熱回転体から分離する導電性の分離部材と、
   を備えた定着装置において、
   前記被加熱回転体から前記分離部材への放電が許容される放電許容状態と、前記被加熱回転体から前記分離部材への放電が規制される放電規制状態とを切り替える放電状態切り替え機構を設けた定着装置。
2. 前記放電状態切り替え機構は、前記分離部材に対し接触または離間可能に配置された接地部材であり、
   前記接地部材を前記分離部材に接触させることにより前記放電許容状態に切り替え、前記接地部材を前記分離部材から離間させることにより前記放電規制状態に切り替えることを特徴とする請求項１に記載の定着装置。
3. 前記放電状態切り替え機構は、前記分離部材に接触して配置される接地部材と、前記分離部材と前記被加熱回転体との間を前記分離部材に沿って往復移動可能である絶縁性の放電規制部材と、を有し、
   前記放電規制部材を前記分離部材と前記被加熱回転体との対向部分から退避した放電許容位置に配置することにより前記放電許容状態に切り替え、前記放電規制部材を前記分離部材と前記被加熱回転体との対向部分に介在する絶縁位置に配置することにより前記放電規制状態に切り替えることを特徴とする請求項１に記載の定着装置。
4. 前記分離部材は、前記被加熱回転体に対向する側面にシート状の除電部材が付設されることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の定着装置。
5. 前記分離部材は、前記被加熱回転体に対向する側面に、記録媒体搬送方向に対し前記分離部材の上流側端部から所定の間隔を隔ててシート状の除電部材が付設されており、
   前記放電規制部材は、前記除電部材と前記被加熱回転体との対向部分から退避した前記放電許容位置と、前記除電部材と前記被加熱回転体との対向部分に介在する前記絶縁位置との間を往復移動可能であり、前記分離部材の前記除電部材と前記上流側端部との間の領域を被覆する絶縁層を設けたことを特徴とする請求項３に記載の定着装置。
6. 前記分離部材は、前記被加熱回転体に当接することで前記分離部材と前記被加熱回転体の表面との間隔を規制する絶縁性の間隔規制部材を有することを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれかに記載の定着装置。
7. 請求項１乃至請求項６のいずれかに記載の定着装置と、
   記録媒体の搬送方向に対し前記定着装置の上流側に配置される記録媒体の通過を検知可能な記録媒体検知機構と、
   該記録媒体検知機構からの検知信号に基づいて前記放電状態切り替え機構を制御する制御部と、
   を備え、
   前記制御部は、前記定着ニップ部に搬送されてくる記録媒体の先端から前記定着ニップ部までの距離が前記被加熱回転体の外周長分以上である時に前記放電許容状態から前記放電規制状態に切り替えるとともに、前記定着ニップ部を通過中の記録媒体の後端から前記定着ニップ部までの距離が前記被加熱回転体の外周長分以下である時に前記放電規制状態から前記放電許容状態に切り替えることを特徴とする画像形成装置。

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