JP6631551B2 - 定着装置及び画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、定着装置及び画像形成装置に関する。

例えば、特許文献１には、加熱源を有する回転体と、該回転体表面と圧接部を形成する加圧部材とを有し、前記圧接部に記録材を狭持搬送させ、該記録材表面に静電的に付着形成されたトナー像を該記録材上に熱定着させる定着装置が開示されている。また、前記定着装置には、前記回転体表面を前記トナーと同極性に帯電する帯電手段（コロトロン帯電器）が設けられている。そして、前記定着装置は、前記帯電手段を設けることにより静電オフセットの発生を抑制している。

特開２０００−３０５３８８号公報

ところで、特許文献１の定着装置では、例えば、回転体と加圧部材とでトナー像が形成された媒体を加熱、加圧して、前記トナー像を前記媒体に定着する際に前記媒体から生じる不純物（例えば、トナー、トナーを構成する材料、これらから生じるガス等）が帯電手段に付着する場合がある。その結果、帯電手段による回転体（の軸方向）への放電が不均一になって、長期的に見ると放電状態が不安定となる虞がある。そして、これに伴う定着不良が発生する虞がある。

本発明は、静電オフセットの発生を抑制するために加熱体をトナーと同極性に帯電させる帯電部による放電状態を長期的に安定させることができる定着装置の提供を目的とする。

本発明の第１の定着装置は、筒状とされ、回転しながらトナー像が形成された媒体を加熱する加熱体と、筒状とされ、回転しながら前記加熱体とで媒体を挟んで媒体を加圧する加圧体と、前記加熱体の長手方向に沿って配置され、放電して前記加熱体をトナーと同極性に帯電させるコロトロン型の帯電部であって、放電する放電電極、及び、前記放電電極を支持しつつ前記放電電極を囲い前記放電電極とで電界を形成する囲い壁を有する帯電部と、を備え、前記囲い壁における前記放電電極よりも前記加熱体の回転方向上流側の部分には、前記加熱体の回転に伴い前記帯電部内から移動して前記放電電極と前記加熱体との対向部分を通過する空気を前記帯電部外から流入させるための貫通孔が形成されている。

本発明の第２の定着装置は、さらに、前記放電電極は、前記長手方向に沿って並べられ、前記加熱体に向いている複数の針状電極とされ、前記貫通孔は、前記長手方向に沿う複数個所であって、前記加熱体の回転方向において前記複数の針状電極の先端とオーバーラップする位置に並べられて形成されている。

本発明の第３の定着装置は、さらに、前記囲い壁における前記複数の針状電極よりも前記回転方向下流側の部分には、前記長手方向に沿う複数個所であって、前記加熱体の回転方向において前記複数の針状電極の先端とずれた位置に他の貫通孔が並べられて形成されている。

本発明の第４の定着装置は、さらに、前記放電電極は、ワイヤーとされ、前記貫通孔は、前記加熱体の回転方向において前記ワイヤーの放電部分とオーバーラップする位置に形成されている。

本発明の第５の定着装置は、さらに、前記囲い壁における前記ワイヤーよりも前記回転方向下流側の部分には、前記加熱体の回転方向において前記放電部分とずれた位置に他の貫通孔が形成されている。

本発明の画像形成装置は、媒体にトナー像を形成する形成部と、前記定着装置であって、前記形成部により前記媒体に形成されたトナー像を前記媒体に定着する定着装置と、を備えている。

本発明の定着装置は、静電オフセットの発生を抑制するために加熱体をトナーと同極性に帯電させる帯電部による放電状態を長期的に安定させることができる。また、本発明の画像形成装置は、帯電部による放電状態の不安定に伴う画像形成不良を抑制することができる。

本発明を実施するための形態（以下、本実施形態という。）の画像形成装置を正面側から見た概略図である。 本実施形態の画像形成装置を構成する制御部と、画像形成装置を構成する各構成要素との関係を示すブロック図である。 本実施形態の画像形成装置を構成する定着装置を正面側から見た概略図（横断面図）である。 本実施形態の定着装置を構成する加熱ベルトの部分断面図である。 本実施形態の定着装置のコロナ帯電装置を構成する帯電装置本体の一部の平面図である。 図５ＡにおけるＶＢ−ＶＢ切断線で切断した断面図である。 図５ＡにおけるＶＣ−ＶＣ切断線で切断した断面図である。 本実施形態の定着装置を正面側から見た図（横断面図）であって、定着動作時における、加熱ベルトの帯電分布を示す模式図である。 比較形態の定着装置において、帯電装置本体の周辺で定着動作時に生じる空気流を説明するための模式図（横断面図）である。 本実施形態の定着装置において、帯電装置本体の周辺で定着動作時に生じる空気流を説明するための模式図（横断面図）である。 本実施形態の定着装置において、帯電装置本体の周辺で定着動作時に生じる空気流を説明するための模式図（斜視図）である。 本実施形態の定着装置において、帯電装置本体の周辺で定着動作時に生じる空気流を説明するための模式図（平面図）である。 変形例（第１変形例）の定着装置において、帯電装置本体の周辺で定着動作時に生じる空気流を説明するための模式図（横断面図）である。 変形例（第２変形例）の定着装置において、帯電装置本体の周辺で定着動作時に生じる空気流を説明するための模式図（横断面図）である。 変形例（第３変形例）の定着装置において、帯電装置本体の周辺で定着動作時に生じる空気流を説明するための模式図（平面図）である。 変形例（第４変形例）の定着装置において、帯電装置本体の周辺で定着動作時に生じる空気流を説明するための模式図（平面図）である。 変形例（第５変形例）の定着装置において、帯電装置本体の周辺で定着動作時に生じる空気流を説明するための模式図（斜視図）である。 変形例（第６変形例）の定着装置において、帯電装置本体の周辺で定着動作時に生じる空気流を説明するための模式図（斜視図）である。

≪概要≫
以下、本実施形態の画像形成装置１０（図１参照）の全体構成及び画像形成動作、本実施形態の要部である定着装置６０（図３参照）の構成及び定着動作、本実施形態の効果並びに変形例について、これらの記載順で説明する。

本明細書では、図中における矢印Ｆｒ及び矢印Ｒｒで示す方向をそれぞれ装置奥行き方向手前側及び奥側、矢印Ｒ及び矢印Ｌで示す方向をそれぞれ装置幅方向右側及び左側、矢印Ｕ及び矢印Ｌｏで示す方向をそれぞれ装置高さ方向上側及び下側とする。また、本明細書では、画像形成装置１０を装置奥行き方向手前側から見た側を画像形成装置１０の正面側として説明する。

≪画像形成装置の全体構成≫
以下、本実施形態の画像形成装置１０について図１を参照しながら説明する。画像形成装置１０は、給紙カセット２０と、トナー像形成部３０と、転写装置４０と、搬送装置５０と、定着装置６０と、制御部ＣＵと、を含んで構成される電子写真方式の装置とされている。

給紙カセット２０は、媒体Ｓを収容する機能を有する。

トナー像形成部３０は、帯電、露光、現像の各工程を行って、後述するベルトＴＢに保持させるトナー像を形成する機能を有する。トナー像形成部３０は、それぞれ異なる色（Ｙ（イエロー）、Ｍ（マゼンタ）、Ｃ（シアン）、Ｋ（ブラック））のトナー像を形成する単色ユニット３１Ｙ、３１Ｍ、３１Ｃ、３１Ｋで構成されている。各単色ユニット３１Ｙ、３１Ｍ、３１Ｃ、３１Ｋは、それぞれ、感光体ＰＣと、帯電装置３２と、露光装置３４と、現像装置３６と、クリーニング装置３８と、を備えている。

感光体ＰＣは、ドラム状とされ、露光装置３４により形成される潜像を担持しながら駆動源（図示省略）により駆動されて正面側から見て時計回りに回転するようになっている。帯電装置３２は、電源（図示省略）から電圧を印加されて、感光体ＰＣを帯電させる機能を有する。現像装置３６は、トナー（図示省略）を用いて露光装置３４により感光体ＰＣに形成された潜像をトナー像として現像する機能を有する。クリーニング装置３８は、感光体ＰＣに残留した残留トナー（ベルトＴＢへのトナー像の転写後に転写されずに感光体ＰＣに付着したまま残ったトナー）を感光体ＰＣから除去する機能を有する。なお、本実施形態では、トナー像を構成するトナー（図示省略）の平均帯電量は、一例として、正極性とされている。

トナー像形成部３０を構成する感光体ＰＣ以外の各構成要素は、正面側から見て、感光体ＰＣの周りに、帯電装置３２、現像装置３６、除電装置（図示省略）、クリーニング装置３８の順で時計回りに配置されている。露光装置３４は、感光体ＰＣにおける帯電装置３２と現像装置３６との間で潜像を形成するようになっている。なお、図１では、単色ユニット３１Ｙ以外の単色ユニット３１Ｍ、３１Ｃ、３１Ｋを構成する各構成要素の符号が省略されている。

転写装置４０は、無端状のベルトＴＢを有し、図１における矢印Ｘ方向に周回するベルトＴＢに、トナー像形成部３０により形成されたトナー像を１次転写させて、ベルトＴＢに保持されたナー像を媒体Ｓに２次転写させる機能を有する。なお、本実施形態では、トナー像形成部３０と転写装置４０との組み合わせを、形成部３０Ａという。そうすると、形成部３０Ａは、媒体Ｓにトナー像を形成する機能を有するといえる。

搬送装置５０は、給紙カセット２０に収容されている媒体Ｓを搬送経路（図１中の二点差線Ｐ）に沿って搬送する機能を有する。なお、図１における矢印Ｙは、媒体Ｓの搬送方向を意味する。

定着装置６０は、転写装置４０により媒体Ｓに２次転写されたトナー像、すなわち、形成部３０Ａにより媒体Ｓに形成されたトナー像を媒体Ｓに定着する機能を有する。定着装置６０について、後述する。

制御部ＣＵは、画像形成装置１０を構成する各構成要素を制御する機能を有する（図２参照）。制御部ＣＵの機能については、後述する画像形成動作及び定着動作の説明の中で説明する。

＜画像形成動作＞
次に、本実施形態の画像形成装置１０による画像形成動作について図１及び図２を参照しながら説明する。

外部装置（図２参照）から画像データを受け取った制御部ＣＵは、画像形成装置１０の各構成要素を作動させる。

トナー像形成部３０が作動されると、各単色ユニット３１Ｙ、３１Ｍ、３１Ｃ、３１Ｋでは、帯電装置３２が感光体ＰＣを帯電し、露光装置３４が感光体ＰＣを露光し（感光体ＰＣに潜像を形成し）、現像装置３６が感光体ＰＣの潜像をトナー像として現像する。その結果、各感光体ＰＣにトナー像が形成される。

次いで、転写装置４０及び搬送装置５０が作動されると、トナー像形成部３０により形成されたトナー像がベルトＴＢに１次転写される。また、ベルトＴＢに１次転写されたトナー像が２次転写位置（図１中の符号Ｚの位置参照）に到達するタイミングに合わせて給紙カセット２０に収容されている媒体Ｓが搬送装置５０により２次転写位置に搬送され、ベルトＴＢのトナー像が媒体Ｓに２次転写される。トナー像が２次転写された媒体Ｓは、搬送装置５０により定着装置６０に向けて搬送される。

次いで、定着装置６０が作動され、トナー像が２次転写された（形成部３０Ａにより媒体Ｓにトナー像が形成された）媒体Ｓが定着装置６０に搬送されると、媒体Ｓのトナー像が媒体Ｓに定着される（媒体Ｓに画像が形成される）。

そして、トナー像が定着された媒体Ｓは、搬送装置５０により画像形成装置１０の外に排出されて、画像形成動作が終了する。

≪要部（定着装置）の構成≫
次に、本実施形態の要部である定着装置６０の構成について図３、図４、図５Ａ〜Ｃ及び図６（主に図３）を参照しながら詳しく説明する。

定着装置６０は、図３に示されるように、加熱ベルト６１（加熱体の一例）と、加圧ローラー６２（加圧体の一例）と、熱源６３と、湾曲部材６４と、温度センサー６６と、コロナ帯電装置６８と、ハウジング（図示省略）と、一対の側板（図示省略）と、を含んで構成されている。加熱ベルト６１、加圧ローラー６２及び熱源６３を構成する後述する誘導コイル６３Ａは、それぞれ長尺とされており、互いにそれらの長手方向を装置奥行き方向に沿わせた状態で、一対の側板に位置決めされている。そして、定着装置６０は、長尺とされており、その長手方向を装置奥行き方向に沿わせた状態で、画像形成装置１０の本体に取り付けられている。なお、定着装置６０を構成するハウジング以外の構成要素は、ハウジング内に収容されている。

＜加熱ベルト＞
加熱ベルト６１は、形成部３０Ａにより媒体Ｓに形成されたトナー像（を構成するトナー）及び媒体Ｓを回転しながら加熱する機能を有する。加熱ベルト６１は、図３に示されるように、筒状のベルト、すなわち、無端状のベルトとされている。

加熱ベルト６１は、後述する熱源６３により熱を付与されつつ、加圧ローラー６２により従動されて回転するようになっている。ここで、図３における矢印Ａは加熱ベルト６１の回転方向を示している。そして、加熱ベルト６１は、搬送装置５０により搬送されるトナー像が形成された媒体Ｓを、後述するニップＮにおいて加圧ローラー６２とで挟んで加圧するようになっている。その結果、加熱ベルト６１は、回転しながらトナー像が形成された媒体Ｓに接触して、媒体Ｓを加熱し、加圧ローラー６２とで媒体Ｓを加圧して、媒体Ｓにトナー像を定着させるようになっている。

ここで、加熱ベルト６１は、一例として、以下のような層構成とされている。すなわち、加熱ベルト６１は、図４に示されるように、発熱層６１Ａと、弾性層６１Ｂと、離型層６１Ｃとで構成される３層構造とされている。発熱層６１Ａは、一例として金属製の層とされ、その内側の面が加熱ベルト６１の内周面を構成している。そして、後述する熱源６３の誘導コイル６３Ａに電磁誘導されて発熱する機能を有している。弾性層６１Ｂは、発熱層６１Ａの外周面を全周に亘って被覆している。弾性層６１Ｂは、一例として、弾性を有する絶縁性のＰＦＡ（フッ素系樹脂）で形成されている。そして、弾性層６１Ｂは、加熱ベルト６１を弾性変形させ易くする機能を有している。離型層６１Ｃは、一例として、フッ素系樹脂で形成された絶縁性の層とされ、弾性層６１Ｂの外周面を全周に亘って被覆している。そして、離型層６１Ｃは、定着動作時にトナーが接触した場合にトナーが付着し難くする機能を有している。なお、本実施形態の加熱ベルト６１（の離型層６１Ｃ）は、媒体Ｓとの接触により負極性に帯電され易い性質（帯電列の関係）を有する。そのため、本実施形態のように、平均帯電量が正極性とされるトナーを用いると、加熱ベルト６１には、媒体Ｓに形成されたトナーが付着してオフセットを発生し易い。なお、発熱層６１Ａは、画像形成装置１０の本体のフレーム（図示省略）に接続されることで接地されている。

加熱ベルト６１の両端の部分にはフランジ（図示省略）が嵌め込まれており、加熱ベルト６１は各フランジに接着されて固定されている。そして、各フランジは、それぞれに嵌め込まれたシャフト（図示省略）を介して一対の側板に回転可能に支持されている。

＜加圧ローラー＞
加圧ローラー６２は、形成部３０Ａにより媒体Ｓに形成されたトナー像（を構成するトナー）及び媒体Ｓを、加熱ベルト６１とともに挟みながら加圧する機能を有する。加圧ローラー６２は、図３に示されるように、装置奥行き方向から見て、加熱ベルト６１の右側に配置されている。また、加圧ローラー６２が加熱ベルト６１とでニップＮを形成している状態（図３参照）では、加圧ローラー６２は、その左側の部分で加熱ベルトにおける右側の部分を凹ませた状態で加熱ベルト６１に接触している。そして、前述のニップＮとは、加熱ベルト６１と加圧ローラー６２とにより形成される、加熱ベルト６１と加圧ローラー６２との接触部分を意味する。なお、加圧ローラー６２は、駆動源（図示省略）により駆動されて回転するようになっている。ここで、図３における矢印Ｂは、加圧ローラー６２の回転方向を示している。

＜熱源＞
熱源６３は、加熱ベルト６１が媒体Ｓを加熱するための熱を、加熱ベルト６１に付与する機能を有する。熱源６３は、一例として、誘導コイル６３Ａと、交流電源６３Ｂとを含んで構成されている。誘導コイル６３Ａは、正面側から見て、加熱ベルト６１の左側（加熱ベルト６１を挟んで加圧ローラー６２が配置されている側と反対側）の外周に対向して配置されている。すなわち、誘導コイル６３Ａは、正面側から見て、円弧状とされている。そして、誘導コイル６３Ａは、交流電源６３Ｂから交流電圧が印加されると、加熱ベルト６１を電磁誘導により加熱するようになっている。

＜湾曲部材＞
湾曲部材６４は、加圧ローラー６２とで加熱ベルト６１を挟むことで加熱ベルト６１と加圧ローラー６２とにニップＮを形成させる機能を有する。湾曲部材６４は、図３に示されるように、加熱ベルト６１を挟んで加圧ローラー６２の反対側に配置された状態で、加熱ベルト６１の内周に接触している。また、湾曲部材６４における加熱ベルト６１の内周に接触する部分は、加圧ローラー６２に向けて湾曲状に凹んでいる。なお、湾曲部材６４は、前述の一対の側板に位置決めされている。

＜温度センサー＞
温度センサー６６は、加熱ベルト６１の温度を検知する機能を有する。温度センサー６６は、図３に示されるように、一例として、加熱ベルト６１の下側に配置されて、加熱ベルト６１の外周に対向している。なお、温度センサー６６に検知された温度（温度に関するデータ）は、定められた周期で制御部ＣＵに送信されるようになっている。

＜コロナ帯電装置＞
コロナ帯電装置６８は、放電して加熱ベルト６１（の離型層６１Ｃ）をトナー（の平均帯電量）と同極性、すなわち、正極性に帯電させる機能を有する。コロナ帯電装置６８は、図３に示されるように、帯電装置本体７０（帯電部の一例）と、電源ＰＳとを含んで構成されている。帯電装置本体７０は、電源ＰＳから電圧が印加されることでコロナ放電現象を生じさせて加熱ベルト６１を帯電させる、コロトロン型の構成とされている。また、本実施形態の帯電装置本体７０は、長尺状とされ、一例として、その長手方向を加熱ベルト６１の長手方向（回転の軸方向）に沿わせた状態で、加熱ベルト６１の回転方向における、誘導コイル６３Ａよりも下流側かつ温度センサー６６よりも上流側で、加熱ベルト６１の外周に対向して配置されている。なお、後述する電源ＰＳの接地端子（図示省略）は、画像形成装置１０の本体のフレーム（図示省略）に接続されて接地されている。

帯電装置本体７０は、図３及び図５Ａ〜Ｃに示されるように、放電電極７２と、囲い壁７４とを含んで構成されている。放電電極７２は、図５Ａ及びＢに示されるように、一例として、長尺状の金属板とされ、その短手方向の一端側が長手方向に亘って等間隔に形勢されている鋸歯形状とされている。別の見方をすると、放電電極７２は、自身の長手方向、すなわち、加熱ベルト６１の長手方向に沿って並べられ、加熱ベルト６１に向いている複数の針状電極とされている。囲い壁７４は、図５Ａ及びＣに示されるように、一例として、放電電極７２の厚み方向両側に対を成し放電電極７２の長手方向に沿って配置されている長尺状の部材とされている。囲い壁７４は、一例として、一対のシールド７４Ａと、一対の絶縁部材７４Ｂとで構成されている。一対のシールド７４Ａは、電源ＰＳの接地端子（図示省略）が接続され、電源ＰＳの出力端子（図示省略）に接続されて、トナー（の平均帯電量）と同極性の電圧が印加される放電電極７２との間で電界を形成する機能を有する。これに対して、一対の絶縁部材７４Ｂは、それぞれ、一方のシールド７４Ａと放電電極７２との間及び他方のシールド７４Ａと放電電極７２との間に配置され、各シールド７４Ａに固定されつつ、放電電極７２を挟んで放電電極７２を支持する機能を有する。なお、上記のとおりであるから、囲い壁７４は、放電電極７２を囲うように配置されているといえる。また、一対の絶縁部材７４Ｂは、その名称の如く、絶縁性を有している。

ここで、囲い壁７４について別の見方をすると、囲い壁７４を、放電電極７２よりも加熱ベルト６１の回転方向上流側の部分と、下流側の部分とに分けることができる。以下の説明では、囲い壁７４のうち放電電極７２よりも加熱ベルト６１の回転方向上流側の部分を上流側部分８０、下流側の部分を下流側部分９０とする。

そして、上流側部分８０（を構成する絶縁部材７４Ｂ）には、図５Ａに示されるように、自身の長手方向、すなわち、加熱ベルト６１の長手方向に沿って等間隔（一例として、放電電極７２の一端側端部の歯先の並ぶ間隔と同じ間隔）で、貫通孔８２が形成されている。ここで、貫通孔８２は、図３及び図５Ｃに示されるように、放電電極７２の短手方向（長手方向及び厚み方向に直交する方向）に沿って絶縁部材７４Ｂを貫通している。そのため、帯電装置本体７０は、貫通孔８２により帯電装置本体７０の外と内とが繋がっている。また、貫通孔８２は、図５Ａに示されるように、加熱ベルト６１の回転方向における放電電極７２の先端７２Ａ（図５Ａ、図５Ｂ等参照）とオーバーラップする位置に並べられて形成されている。そして、貫通孔８２は、加熱ベルト６１の回転に伴い帯電装置本体７０内から移動して放電電極７２と加熱ベルト６１との対向部分を通過する空気を帯電装置本体７０外から流すために形成されている。

また、下流側部分９０（を構成する絶縁部材７４Ｂ）には、図５Ａに示されるように、自身の長手方向、すなわち、加熱ベルト６１の長手方向に沿って等間隔（一例として、放電電極７２の一端側端部の歯先の並ぶ間隔と同じ間隔）で、貫通孔９２（他の貫通孔の一例）が形成されている。ここで、貫通孔９２は、図３及び図５Ｃに示されるように、放電電極７２の短手方向に沿って絶縁部材７４Ｂを貫通している。そのため、帯電装置本体７０は、貫通孔９２により帯電装置本体７０の外と内とが繋がっている。また、貫通孔９２は、図５Ａに示されるように、加熱ベルト６１の回転方向における放電電極７２の先端７２Ａとオーバーラップする位置とずれた位置に並べられて形成されている。そして、貫通孔９２は、加熱ベルト６１の回転に伴い帯電装置本体７０内から移動して放電電極７２と加熱ベルト６１との対向部分を通過する空気を帯電装置本体７０外から流すために形成されている。

なお、貫通孔８２と、貫通孔９２とは、図５Ａに示されるように、放電電極７２を挟んで、放電電極７２の長手方向に沿って千鳥状に並ぶように形成されている。

≪定着動作≫
次に、本実施形態の定着装置６０による定着動作について図２及び図６（主に図６）を参照しつつ説明する。

まず、外部装置（図示省略）から画像データを受け取った制御部ＣＵは、定着装置６０に定着動作を行うためのリモート信号を送信する（図２参照）。そして、制御部ＣＵは、加圧ローラー６２の駆動源（図示省略）を駆動させることにより加圧ローラー６２を回転させる。これに伴い、加熱ベルト６１が加圧ローラー６２に従動して回転される。また、制御部ＣＵは、熱源６３の交流電源６３Ｂを作動させて、誘導コイル６３Ａに電力を供給させる。これに伴い、誘導コイル６３Ａは、電磁誘導により加熱ベルト６１（の発熱層６１Ａ）に熱を付与することで加熱ベルト６１は加熱される。この場合、加熱ベルト６１の温度は、温度センサー６６により定められた周期で検知される。温度センサー６６により検知された温度（温度に関するデータ）は、定められた周期で制御部ＣＵに送信される（図２参照）。そして、制御部ＣＵは、温度センサー６６により検知される温度が定められた温度になるように、交流電源６３Ｂが誘導コイル６３Ａに供給する電力を交流電源６３Ｂに調整させる。

次いで、制御部ＣＵは、コロナ帯電装置６８を作動させる。具体的には、制御部ＣＵは、電源ＰＳから放電電極７２に定められた正極性の直流電圧を印加させる。これに伴い、放電電極７２と一対のシールド７４Ａとの間には、当該正極性の直流電圧、帯電装置本体７０の構造、加熱ベルト６１との離間距離等に起因した電界が形成される。その結果、コロナ帯電装置６８（又は帯電装置本体７０）は、放電電極７２と一対のシールド７４Ａとの間に上記電界が形成されている状態で、放電電極７２を放電させて加熱ベルト６１を正極性、すなわち、トナー（の平均帯電量）の極性と同極性に帯電させる（図６参照）。

そして、形成部３０Ａによりトナー像が形成されたすべての媒体ＳがニップＮを通過すると、制御部ＣＵは、加圧ローラー６２の駆動源、熱源６３の交流電源６３Ｂ、コロナ帯電装置６８の電源ＰＳ及び温度センサー６６を停止させて、定着動作を終了する。

なお、図６は、定着動作時において、加圧ローラー６２に従動して回転している加熱ベルト６１の各部の帯電分布を示している。符号ＭＰが指す部分（白い部分）は加熱ベルト６１における負極性に帯電している部分、符号ＰＰが指す部分（黒い部分）は加熱ベルト６１における正極性に帯電している部分、符号ＭＰＰが指す部分（灰色の部分）は加熱ベルト６１における正極性に帯電している部分が負極性に帯電している部分を示している。図６に示される帯電分布のように、加熱ベルト６１におけるニップＮを通過した部分は媒体Ｓとの接触等により元の状態よりも正極性側に帯電されるが、その後、当該部分が加熱ベルト６１の回転に伴い帯電装置本体７０に対向する位置まで移動すると、当該部分には放電電極７２が放電する正極性のイオン（図６中の符号ｅ^＋）が付着する。その結果、加熱ベルト６１には符号ＰＰの部分、正極性に帯電している部分が形成される。

≪効果≫
次に、本実施形態の効果について図面を参照しながら説明する。

＜第１の効果＞
例えば、囲い壁７４に貫通孔８２、８４が形成されていること以外は本実施形態と同様の構成の定着装置（図７参照）の場合（以下、比較形態の場合）、トナー像が形成された媒体ＳがニップＮを通過する際に媒体Ｓから生じる不純物（図示省略）が加熱ベルト６１の回転による空気流ＡＦ１（図７参照）により帯電装置本体７０まで移動する。そして、帯電装置本体７０まで空気流ＡＦ１により移動した不純物は、空気流ＡＦ１とともに帯電装置本体７０内に入り込んで、放電電極７２に付着する場合がある。その結果、コロナ帯電装置６８による加熱ベルト６１（の軸方向）への放電が不純物の付着に伴い不均一になって、長期的に見ると放電状態が不安定となる虞がある。また、これに伴う定着不良が発生する虞がある。

本実施形態の場合も、上記比較形態の場合と同様に、トナー像が形成された媒体ＳがニップＮを通過する際に媒体Ｓから生じる不純物は、加熱ベルト６１の回転による空気流ＡＦ１（図８Ａ参照）により帯電装置本体７０まで移動する。

しかしながら、本実施形態の定着装置６０は、図８Ａに示されるように、囲い壁７４における上流側部分８０に貫通孔８２が形成されている。そのため、本実施形態の場合、空気流ＡＦ１が帯電装置本体７０と加熱ベルト６１との対向部分を流れることに伴い、帯電装置本体７０内には、貫通孔８２を介して帯電装置本体７０の外側から内側に空気が流れ込み（空気流ＡＦ２が流れ）、放電電極７２の先端７２Ａ、すなわち、帯電装置本体７０と加熱ベルト６１との対向部分を通過する（図８Ａ〜Ｃ参照）。その結果、本実施形態の場合、上記比較形態の場合に比べて、ニップＮで媒体Ｓから生じて帯電装置本体７０まで空気流ＡＦ１により移動した不純物が空気流ＡＦ１とともに帯電装置本体７０内に入り込み難い。これに伴い、本実施形態の場合、上記比較形態の場合に比べて、ニップＮで媒体Ｓから生じて帯電装置本体７０まで空気流ＡＦ１により移動した不純物の放電電極７２での付着量が少ない。

したがって、本実施形態の定着装置６０は、上記比較形態の定着装置に比べて、静電オフセットの発生を抑制するために加熱ベルト６１をトナーと同極性に帯電させる帯電装置本体７０による放電状態（放電電極７２の長手方向に亘る放電の均一性）を長期的に安定させることができる。また、本実施形態の画像形成装置１０は、コロナ帯電装置６８による放電状態の不安定に伴う画像形成不良を抑制することができる。

＜第２の効果＞
また、本実施形態では、貫通孔８２は、図５Ａ及び図８Ｃ等に示されるように、囲い壁７４の上流側部分８０における、放電電極７２の長手方向に沿う複数個所であって、加熱ベルト６１の回転方向における放電電極７２の先端７２Ａとオーバーラップする位置に並べられて形成されている。そのため、本実施形態の定着装置６０は、貫通孔８２が加熱ベルト６１の回転方向における放電電極７２の先端７２Ａとオーバーラップする位置とずれた位置に並べられて形成されている場合に比べて、貫通孔８２から帯電装置本体７０内に入り込んだ空気流ＡＦ２が先端７２Ａを通過し易い。

したがって、本実施形態の定着装置６０は、貫通孔８２が加熱ベルト６１の回転方向における放電電極７２の先端７２Ａとオーバーラップする位置とずれた位置に並べられて形成されている場合に比べて、帯電装置本体７０による放電状態を長期的に安定させることができる。

＜第３の効果＞
また、本実施形態では、図５Ａ、図８Ｂ、図８Ｃ等に示されるように、囲い壁７４の下流側部分９０には、加熱ベルト６１の回転方向における放電電極７２の先端７２Ａとオーバーラップする位置とずれた位置に貫通孔９２が並べられて形成されている。別言すると、貫通孔９２は、加熱ベルト６１の回転方向において、貫通孔８２とずれている（オーバーラップしていない）。そのため、貫通孔８２から帯電装置本体７０内に流れ込む空気流ＡＦ２は、貫通孔９２から帯電装置本体７０内に流れ込む空気流ＡＦ３に影響を受けて、放電電極７２の先端７２Ａを通過し易くなる（図８Ｂ及びＣ参照）。

したがって、本実施形態の定着装置６０は、囲い壁７４に貫通孔９２が形成されていない場合に比べて、帯電装置本体７０による放電状態を長期的に安定させることができる。

以上のとおり、本発明について前述の実施形態を一例として説明したが、本発明の技術的範囲は前述の実施形態に限定されるものではない。例えば、本発明の技術的範囲には、下記のような形態も含まれる。

例えば、本実施形態では、制御部ＣＵは定着装置６０の構成要素ではないとした。しかしながら、制御部ＣＵにおける定着装置６０を制御する部分を、定着装置６０の一部として捉えてもよい。

また、本実施形態では、加熱体の一例を加熱ベルト６１、加圧体の一例を加圧ローラー６２として説明した。しかしながら、回転しながら媒体Ｓを加熱する機能を有すれば、加熱体の一例は加熱ベルト６１でなくてもよい。例えば、加熱体の一例は、ローラー（加熱ローラー）でもよい。また、回転しながら加熱体とでニップＮを形成しニップＮを通過する媒体Ｓを加熱体とで加圧する機能を有すれば、加圧体の一例は加圧ローラー６２でなくてもよい。例えば、加圧体の一例は、無端状のベルト（加圧ベルト）であってもよい。

また、本実施形態では、加熱ベルト６１は、その外周面に対向して配置されている熱源６３の誘導コイル６３Ａにより熱を付与されるとして説明した。しかしながら、加熱ベルト６１に熱を付与することができれば、熱源６３の本体部分は、加熱ベルト６１の内部に配置されていてもよい。この場合、本体部分は、棒状のフィラメント式ランプその他の熱源の本体部分あってもよい。

また、本実施形態では、囲い壁７４の下流側部分９０に貫通孔９２が形成されているとして説明した（図５Ａ及びＣ、図８Ｂ及びＣ等参照）。しかしながら、囲い壁７４の上流側部分８０に貫通孔８２が形成されていれば、図９Ａの第１変形例（帯電部の他の一例としての帯電装置本体７０Ａ）に示されるように、下流側部分９０に形成されている貫通孔９２はなくてもよい。本変形例の場合であっても、本実施形態における第１及び第２の効果を奏するといえる。

また、本実施形態では、囲い壁７４の上流側部分８０に貫通孔８２は、複数形成され、かつ、放電電極７２の長手方向に沿って並べられているとして説明した（図５Ａ、図８Ｂ及びＣ等参照）。しかしながら、囲い壁７４の上流側部分８０に貫通孔８２が形成されていれば、図９Ｂの第２変形例（帯電部の他の一例としての帯電装置本体７０Ｂ）に示されるように、上流側部分８０に形成されている貫通孔８２は複数（の貫通孔８２Ｂ）でなくてもよい（単数であってもよい）。本変形例の場合であっても、本実施形態における第１の効果を奏するといえる。

また、本実施形態では、囲い壁７４の上流側部分８０に貫通孔８２は複数形成され、かつ、各貫通孔８２は加熱ベルト６１の回転方向において放電電極７２の先端７２Ａにオーバーラップする位置に形成されているとして説明した（図５Ａ、図８Ｂ及びＣ等参照）。しかしながら、囲い壁７４の上流側部分８０に複数又は単数の貫通孔８２が形成されていれば、図９Ｃの第３変形例（帯電部の他の一例としての帯電装置本体７０Ｃ）に示されるように、加熱ベルト６１の回転方向において各貫通孔８２が放電電極７２の先端７２Ａとオーバーラップしていなくてもよい。本変形例の場合であっても、本実施形態における第１の効果を奏するといえる。

また、本実施形態では、貫通孔８２が囲い壁７４の絶縁部材７４Ｂに形成されているとして説明した（図５Ａ及びＣ、図８Ｂ及びＣ等参照）。しかしながら、図９Ｄの第４変形例（帯電部の他の一例としての帯電装置本体７０Ｄ）に示されるように、貫通孔８２は上流側部分８０におけるシールド７４Ａに貫通孔８２Ｄとして形成されていてもよい。本変形例の場合であっても、本実施形態における第１〜第３の効果を奏するといえる。

また、本実施形態では、放電電極７２は、一端側が鋸歯形状（針状）であるとして説明した（図５Ａ及びＢ等参照）。また、本実施形態では、前述のとおり、電源ＰＳから放電電極７２に正極性の電圧が印加されるようになっていると説明した。しかしながら、例えば、図９Ｅの第５変形例（帯電部の他の一例としての帯電装置本体７０Ｅ）に示されるように、平均帯電量が負極性のトナーを用いる場合で、かつ、鋸歯状の放電電極７２に換えてワイヤー７２Ｂ（放電電極の他の一例）を用いる場合、電源ＰＳからワイヤー７２Ｂに負極性の電圧を印加するようにしてもよい。この場合、ワイヤー７２Ｂには印加電圧の大きさ等に起因してワイヤー７２Ｂの長さ方向に沿って定められた間隔で放電点７２Ｃ（放電部分の一例）ができる。そこで、本変形例の場合、各貫通孔８２を、加熱ベルト６１の回転方向において、各放電点７２Ｃの位置にオーバーラップするように形成してもよい。さらに、各貫通孔９２を、加熱ベルト６１の回転方向において、各放電点７２Ｃの位置にオーバーラップしないように形成してもよい。本変形例の場合であっても、本実施形態における第１〜第３の効果を奏するといえる。

また、第５変形例（図９Ｅ参照）では、ワイヤー７２Ｂを放電電極として用いてワイヤー７２Ｂに負極性の電圧を印加するとして説明した。しかしながら、例えば、図９Ｆの第６変形例（帯電部の他の一例としての帯電装置本体７０Ｆ）に示されるように、平均帯電量が正極性のトナーを用いる場合で、かつ、鋸歯状の放電電極７２に換えてワイヤー７２Ｂ（放電電極の他の一例）を用いる場合、電源ＰＳからワイヤー７２Ｂに正極性の電圧を印加するようにしてもよい。この場合、ワイヤー７２Ｂは、ワイヤー７２Ｂの長さ方向の一端側から他端側に亘る範囲（すなわち全範囲）は放電する。すなわち、正極性の電圧が印加されているワイヤー７２Ｂの全範囲は、放電部分（図中のグレー部分を指す符号７２Ｄ）といえる。そこで、本変形例の場合、貫通孔８２Ｂを、加熱ベルト６１の回転方向において、放電部分７２Ｄの位置にオーバーラップするように（すなわち、ワイヤー７２Ｂの長さ方向に亘る一端から他端までの全範囲に）、形成してもよい。本変形例の場合であっても、本実施形態における第１及び第２の効果を奏するといえる。

なお、以上のとおり、本発明の一例として、本実施形態、その変形例である第１〜第５変形例等について説明したが、これらの形態のうちの１つの形態の一部の構成に他の形態の構成を組み合わせてもよい。例えば、第１変形例の放電電極７２に換えて第５変形例のワイヤー７２Ｂとしてもよい。

１０ 画像形成装置
３０Ａ 形成部
６０ 定着装置
６１ 加熱ベルト（加熱体の一例）
６２ 加圧ローラー（加圧体の一例）
７０ 帯電装置本体（帯電部の一例）
７２ 放電電極
７２Ａ 先端
７２Ｂ ワイヤー
７２Ｃ 放電点（放電部分の一例）
７２Ｄ 放電部分
７４ 囲い壁
８０ 上流側部分（囲い壁における上流側の部分）
８２ 貫通孔
９０ 下流側部分（囲い壁における下流側の部分）
９２ 貫通孔（他の貫通孔の一例）
Ｓ 媒体

Claims (2)

1. 筒状とされ、回転しながらトナー像が形成された媒体を加熱する加熱体と、
   筒状とされ、回転しながら前記加熱体とで媒体を挟んで媒体を加圧する加圧体と、
   前記加熱体の長手方向に沿って配置され、放電して前記加熱体をトナーと同極性に帯電させるコロトロン型の帯電部であって、放電する放電電極、及び、前記放電電極を支持しつつ前記放電電極を囲い前記放電電極とで電界を形成する囲い壁を有する帯電部と、
   を備え、
   前記囲い壁における前記放電電極よりも前記加熱体の回転方向上流側の部分には、前記加熱体の回転に伴い前記帯電部内から移動して前記放電電極と前記加熱体との対向部分を通過する空気を前記帯電部外から流入させるための貫通孔が形成され、
   前記放電電極は、前記長手方向に沿って並べられ、前記加熱体に向いている複数の針状電極とされ、
   前記貫通孔は、前記長手方向に沿う複数個所であって、前記加熱体の回転方向において前記複数の針状電極の先端とオーバーラップする位置に並べられて形成され、
   前記囲い壁における前記複数の針状電極よりも前記回転方向下流側の部分には、前記長手方向に沿う複数個所であって、前記加熱体の回転方向において前記複数の針状電極の先端とずれた位置に他の貫通孔が並べられて形成されている、
   定着装置。
2. 媒体にトナー像を形成する形成部と、
   請求項１に記載の定着装置であって、前記形成部により前記媒体に形成されたトナー像を前記媒体に定着する定着装置と、
   を備えた画像形成装置。

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