(57)【要約】【課題】静電気力を利用してトナー像転写後の転写紙を定着ニップ部へ確実に搬送することが可能な定着装置および画像形成装置を提供する。【解決手段】トナー像を転写紙１４に２次転写するための転写ベルト１３および転写ベルト駆動ローラ１３ａと非接触に配置され、加圧ベルト１２ａと加圧ベルト１２ａに対向して圧接する加熱ローラ１１とで形成された定着ニップ部を有し、前記トナー像が２次転写された転写紙１４に対して前記トナー像を定着ニップ部で定着させる定着装置において、加圧ベルト１２ａを定着装置の導入部から定着ニップ部に向けて駆動する加圧ローラ１２ｂおよび駆動モータと、加圧ベルト１２ａにバイアス電圧を印加して帯電させる帯電ローラ１６と、加熱ローラ１１の外周面を除電する除電ブラシ１５とを備える。【選択図】        図１
2004184886.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
トナー像を転写紙に転写するための転写手段と離間して配置され、無端ベルトと前記無端ベルトに対向して圧接する回転部材とで形成されたニップ部を有し、前記トナー像が転写された転写紙に対して前記トナー像を前記ニップ部で定着させる定着装置であって、
前記無端ベルトを前記定着装置の導入部から前記ニップ部へ向けて駆動する駆動手段と、前記無端ベルトにバイアス電圧を印加して帯電させる帯電手段と、前記回転部材の外周面を除電する除電手段とを備えたことを特徴とする定着装置。
【請求項２】
前記帯電手段により、通紙時と非通紙時とで逆極性のバイアス電圧を前記無端ベルトに印加して帯電させるように制御する制御手段を備えたことを特徴とする請求項１に記載の定着装置。
【請求項３】
前記無端ベルトに接して除電する接触除電手段と、通紙時に前記帯電手段により、前記無端ベルトにバイアス電圧を印加して帯電させるように制御する制御手段とを備えたことを特徴とする請求項１に記載の定着装置。
【請求項４】
前記無端ベルトは、前記ニップ部の出口近傍に配置された直径１６ｍｍ以下のローラを含む複数のローラに掛け渡されたことを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の定着装置。
【請求項５】
前記回転部材には、前記ニップ部の出口近傍に配置された直径１６ｍｍ以下のローラを含む複数のローラに掛け渡された無端ベルトを有することを特徴とする請求項４に記載の定着装置。
【請求項６】
トナー像を形成するための感光体と、前記感光体にトナー像を形成するトナー像形成手段と、前記感光体に形成されたトナー像を転写紙に直接または間接に転写する転写手段と、請求項１乃至５のいずれかに記載の定着装置からなる定着手段とを備えたことを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、トナー像転写後の転写紙にトナーを定着させる定着装置および画像形成装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
この種の定着装置は、例えば電子写真方式の画像形成装置に搭載され、フレーム５０内で、転写装置から垂直に（ここでは、下方から上方へ）搬送されてきた、トナー像転写済みの転写紙５４を定着ニップ部へ案内するガイド板５９ａ、５９ｂと、転写紙５４を加熱する加熱ローラ５１と、加熱ローラ５１に圧接して定着ニップ部を形成し、転写紙５４を加圧する加圧ローラ５２とを備え、転写装置から定着ニップ部までガイド板５９ａ、５９ｂにより案内して搬送するものであった（図５に示す）。ここで、Ｔ１、Ｔ２はそれぞれ転写紙表裏面のトナーを示す。
【０００３】
しかしながら、図５に示す構成では、表裏両面にトナー像が形成された転写紙を転写装置から定着装置に搬送するときに、未定着状態のトナー像がガイド板に触ることで画像が乱れてしまうという問題があった。
【０００４】
そこで、従来の定着装置は、トナー像転写済みの転写紙を定着ニップ部へ搬送する無端状ベルトと、この無端状ベルトを帯電させるための帯電手段とを設け、転写装置から搬送される転写紙を静電気力によって無端状ベルトの表面に吸着させて搬送している（例えば、特許文献１参照）。この構成により、転写紙が無端状ベルトの表面で移動しないので、画像を乱すことなく転写装置から定着ニップ部まで垂直搬送することが可能となる。
【０００５】
また、感光体ドラムに形成されたトナー像を１次転写するための中間転写ベルトと、この中間転写ベルトに転写された１次転写トナー像を転写紙に２次転写するための搬送ベルトと、この搬送ベルトを帯電させるための帯電手段とを設け、搬送ベルトが中間転写ベルトと１次転写ローラとのニップ部（２次転写部）から定着ニップ部まで連通するように構成しているものもある（例えば、特許文献２参照）。
【０００６】
【特許文献１】
特開平５‐９４１９５号公報（図１）
【０００７】
【特許文献２】
特開２００２‐２０２６３８号公報（図１）
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特許文献１に開示された技術を適用した定着装置では、図６に示すように、加圧ベルト６２ａ（または、加圧ローラ）と加熱ローラ５１（または、加熱ベルト）とが圧接して定着ニップ部を形成しているために、帯電ローラ６６により加圧ベルト６２ａを帯電させたとき、加圧ベルト６２ａから加熱ローラ５１へ電荷が移動し、加熱ローラ５１に静電的な吸着力が生じることとなる。その結果、転写紙５４を吸着させるべき加圧ベルト６２ａ側の静電気力が不十分となり、画像の乱れ、転写紙の巻き付きなどの不都合が生じるおそれがあるという問題があった。
【０００９】
なお、特許文献２に開示された定着装置は、搬送ベルトが２次転写部から定着ニップ部まで連通する構成であるために、定着装置と転写装置がそれぞれ独立な構成（図６に示す）に対して適用することは難しい。
【００１０】
本発明は、このような問題を解決するためになされたもので、静電気力を利用してトナー像転写後の転写紙を定着ニップ部へ確実に搬送することが可能な定着装置および画像形成装置を提供するものである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
請求項１に係る本発明の定着装置は、トナー像を転写紙に転写するための転写手段と離間して配置され、無端ベルトと前記無端ベルトに対向して圧接する回転部材とで形成されたニップ部を有し、前記トナー像が転写された転写紙に対して前記トナー像を前記ニップ部で定着させる定着装置であって、前記無端ベルトを前記定着装置の導入部から前記ニップ部へ向けて駆動する駆動手段と、前記無端ベルトにバイアス電圧を印加して帯電させる帯電手段と、前記回転部材の外周面を除電する除電手段とを備えた構成を有している。
【００１２】
この構成により、帯電手段によって帯電させられた無端ベルトに対向する回転部材の表面を、アース部材などの除電手段で除電するので、帯電手段によって電荷を与えられていない回転部材側が不要な電荷を帯びることはなくなる。よって、より強い静電吸着効果が得られ、定着時における画像の乱れや巻き付きなどを防止できる。なお、転写手段と接している感光体は、一般に５０℃以上になると損傷するおそれがあるために、常時５０℃以下に保つ必要がある。本発明の構成では、定着装置のニップ部が５０℃以上の高温となる定着動作時を含めて常時、転写ベルトなどの転写手段と定着装置とが離間しているために、特別な構成を付加して冷却しなくても転写手段を介した熱伝導で感光体が不要に暖められることを回避できる。
【００１３】
請求項２に係る本発明の定着装置は、請求項１において、前記帯電手段により、通紙時と非通紙時とで逆極性のバイアス電圧を前記無端ベルトに印加して帯電させるように制御する制御手段を備えた構成を有している。
【００１４】
この構成により、非通紙時には帯電手段によって、通紙時とは逆極性の電荷を無端ベルトに与えるので、未定着の転写紙を通紙した後に無端ベルト上に残った電荷をクリーニングし、２度目以降の通紙時も１度目と同じ帯電状態にすることができる。
【００１５】
請求項３に係る本発明の定着装置は、請求項１において、前記無端ベルトに接して除電する接触除電手段と、通紙時に前記帯電手段により、前記無端ベルトにバイアス電圧を印加して帯電させるように制御する制御手段とを備えた構成を有している。
【００１６】
この構成により、非通紙時に除電ブラシなどの接触除電手段が無端ベルトに接触して除電するので、非通紙時には帯電手段の電源をオフにすることができるようになる。よって、帯電手段の電源が常時オンの状態である場合に比べ、省エネルギー化を図ることができる。
【００１７】
請求項４に係る本発明の定着装置は、請求項１乃至３のいずれかにおいて、前記無端ベルトは、前記ニップ部の出口近傍に配置された直径１６ｍｍ以下のローラを含む複数のローラに掛け渡された構成を有している。
【００１８】
この構成により、無端ベルトのニップ部の出口側のローラ径を１６ｍｍ以下としているので、定着後の転写紙をローラの曲率によって容易に分離させることができる。したがって、無端ベルトと接触する分離爪や分離板を用いる必要がなくなり、構成が簡素化される。また、分離爪や分離板を用いたときの爪跡が画像に出現することがなくなる。さらに、無端ベルトの表面が傷つくことがないので、バイアス電圧の印加時などに無端ベルト表面の傷からリーク電流が発生することがなくなる。
【００１９】
請求項５に係る本発明の定着装置は、請求項４において、前記回転部材には、前記ニップ部の出口近傍に配置された直径１６ｍｍ以下のローラを含む複数のローラに掛け渡された無端ベルトを有する構成を有している。
【００２０】
この構成により、前述したように定着後の転写紙をローラの曲率によって容易に分離させることができる。
【００２１】
請求項６に係る本発明の画像形成装置は、トナー像を形成するための感光体と、前記感光体にトナー像を形成するトナー像形成手段と、前記感光体に形成されたトナー像を転写紙に直接または間接に転写する転写手段と、請求項１乃至５のいずれかに記載の定着装置からなる定着手段とを備えた構成を有している。
【００２２】
この構成により、上述した作用効果を有する定着手段を備えているので、静電気力を利用してトナー像転写後の転写紙を定着手段のニップ部へ確実に搬送でき、画像品質を向上させることができる。
【００２３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて説明する。
［第１の実施形態］
図１は、本発明の第１の実施形態に係る定着装置の要部を示す。この定着装置（定着手段に含まれる）は、例えばカラー電子写真方式のカラー画像形成装置（画像形成装置に含まれる）に搭載され、メンテナンスが容易なように定着ユニットとしてユニット化されている。
【００２４】
このカラー画像形成装置には、カラー作像用の感光体ドラム（感光体に含まれる）と、感光体ドラムを帯電させる帯電部（トナー像形成手段に含まれる）と、感光体ドラムの表面を露光して静電潜像を形成する露光部（トナー像形成手段に含まれる）と、感光体ドラム表面の静電潜像をトナー象として可視化する現像部（トナー像形成手段に含まれる）と、転写電圧を印加することで、感光体ドラム表面のトナー像を転写ベルト１３（図１に示す）に１次転写する１次転写ローラなどの１次転写部（転写手段に含まれる）と、転写電圧を印加することで、転写ベルト１３に１次転写された１次転写トナー像を転写紙１４に２次転写する２次転写ローラや２次転写ベルトなどの２次転写部（転写手段に含まれる）と、２次転写部に転写紙１４を給送する給紙部と、第１面（表面）に対する２次転写後の転写紙１４の第２面（裏面）に対する２次転写のために、転写紙１４を反転させて２次転写部に搬送する反転部と、転写ベルト１３の上方に離間して配置された定着ユニットと、定着後の転写紙１４を排出して排紙トレイなどに保持する排紙部とを備えている。
【００２５】
図１において、転写ベルト１３は、転写ベルト駆動ローラ１３ａ、転写ベルト支持ローラを含む複数のローラに巻き架けられて回転駆動される無端ベルトであり、前述したように感光体ドラムに接してトナー像が１次転写されると共に、給紙部から給送されてきた転写紙１４に対し、１次転写トナー像を２次転写して上方の定着ユニットへ搬送するものである。ここでは、転写ベルト１３と２次転写用ローラまたは２次転写ベルトなどが対向して接触するように配置され、２次転写部が形成されている。また、転写ベルト駆動ローラ１３ａには、転写ベルト１３に対してバイアス電圧を印加するバイアス電圧印加部材が取り付けられている。このバイアス電圧印加部材により、転写ベルト駆動ローラ１３ａに対して転写紙１４上のトナーＴ１、Ｔ２の極性（ここでは、マイナス極性）と同極性のバイアス電圧を印加することで、２次転写後の転写紙１４を除電し、転写紙１４が定着ユニットへ容易に移動するように構成されている。なお、１次転写時には転写ベルト１３がプラス極性に帯電するようにバイアス電圧が印加され、２次転写時には転写ベルト１３がマイナス極性に帯電し、転写紙１４がプラス極性に帯電するようにバイアス電圧が印加されるように構成されている。また、転写ベルト１３は、例えば、耐熱温度１６０℃以上の耐熱性樹脂（ポリイミドなど）製の単層のもの、耐熱性樹脂（ポリイミドなど）の表面に被覆層（テフロン（登録商標）層など）をもつ２層構成のもの、被覆層、弾性層及び芯体層の３層構成のものなどが目的に応じて選択および使用されている。
【００２６】
また、定着ユニットにおいて、加熱ローラ１１には、定着ヒータが内蔵され、転写紙１４に２次転写された未定着トナー像を加熱して定着させるものである。ここで、加熱ローラ１１は、円筒状芯金に耐熱性樹脂層が被覆されたもの、または円筒状芯金に耐熱性弾性体層が形成され、さらにその表面に耐熱性樹脂層が被覆されたものからなる。加圧ベルト１２ａは、転写ベルト１３に準じて耐熱性樹脂などで構成され、定着ユニットの出口側の加圧ローラ１２ｂと定着ユニットの導入部（入口側）の支持ローラ１２ｃとに掛け渡され、加熱ローラ１１に圧接して定着ニップ部を形成している。また、加圧ベルト１２ａの非定着側には、帯電ローラ１６が接触している。加圧ローラ１２ｂは、加熱ローラ１１と対向して配置され、アース部材１７が取り付けられている。除電ブラシ１５は、加熱ローラ１１の表面に接触すると共に、アース部材によりアースされている。帯電ローラ１６は、加圧ベルト１２ａの表面（外周面）をプラス帯電させるように所定のバイアス電圧を印加するものである。
【００２７】
ここで、前述したカラー画像形成装置のシステム制御部について説明する。
このシステム制御部には、ＣＰＵ、ＲＡＭ／ＲＯＭなどのメモリ、入出力インタフェース（Ｉ／Ｏインタフェース）などを備えている。また、前記システム制御部には、画像形成モードを選択および入力するためのモード選択ボタンを有する操作部、駆動モータなどの駆動部、電源電圧の導通部、各種センサなどの検知部などが接続されている。また、前記画像形成モードには、表面単色モード、裏面単色モード、表面多色モード、裏面多色モード、両面単色モード、両面多色モード、片面単色他面多色モードが含まれ、前記選択ボタンの操作で前述した複数のモードのいずれかを選択し、組み合わせて画像形成モードを設定できるようになっている。この構成により、システム制御部は、前記操作部により入力および設定された画像形成モードで、前記検知部の検知情報により前記駆動部、前記導通部を制御し、転写紙１４の片面および両面に対する画像形成工程（転写工程、定着工程を含む）を実行するものである。
【００２８】
次に、本実施形態の定着動作を説明する。
転写紙１４は、定着ユニットの下方に位置する２次転写部（転写ベルト１３を含む）により、未定着画像（２次転写トナー像）が片面または両面に形成された状態で、定着ユニットへ向かって略垂直に搬送されてくる。ここで、転写ベルト駆動ローラ１３ａによりバイアス電圧が印加されるために、未定着の転写紙１４は除電される。次いで、加熱ローラ１１および加圧ベルト１２ａのいずれか一方または両方は、図示しない駆動部（駆動モータなど）の駆動で回転および回動する。また、帯電ローラ１６に対して、図示しない高圧電源よりバイアス電圧を印加することにより、加圧ベルト１２ａの表面が順次、プラス極性に帯電される。したがって、未定着の転写紙１４は、加圧ベルト１２ａのプラス帯電による静電気力で吸着されながら定着ニップ部へ搬送されることとなる。次いで、未定着の転写紙１４は定着ニップ部で挟持され、熱と圧力を加えられた状態でさらに搬送され、未定着画像が定着する。ここで、加圧ローラ１２ｂはアースされているために、加圧ベルト１２ａの定着部出口側は除電され、静電気力による吸着作用が解除されることとなる。したがって、定着後の転写紙１４は定着ユニットから分離される。また、加熱ローラ１１には、アースされた除電ブラシ１５が取り付けられているために、加圧ベルト１２ａから加熱ローラ１１へ移動してきた電荷（ここでは、プラス極性）がアースされ、加熱ローラ１１がプラス帯電することが回避される。
【００２９】
以上のように、本発明の第１の実施形態に係る定着ユニット（定着装置に含まれる）は、２次転写トナー像（トナー像に含まれる）を転写紙１４に転写するための転写ベルト１３（転写手段に含まれる）と離間して配置され、加圧ベルト１２ａ（無端ベルトに含まれる）と加圧ベルト１２ａに対向して圧接する加熱ローラ１１（回転部材に含まれる）とで形成された定着ニップ部（ニップ部に含まれる）を有し、トナー像が２次転写された転写紙１４に対して前記トナー像を定着ニップ部で定着させるものであって、加圧ベルト１２ａを定着ユニットの導入部から定着ニップ部へ向けて駆動する前記駆動部（駆動手段に含まれる）と、加圧ベルト１２ａにバイアス電圧を印加して帯電させる帯電ローラ１６（帯電手段に含まれる）と、加熱ローラ１１の外周面を除電する除電ブラシ１５（除電手段に含まれる）とを備えているので、加圧ベルト１２ａ表面の電荷の一部が定着ニップ部で加熱ローラ１１側に移動し、加熱ローラ１１も加圧ベルト１２ａと同極性（ここでは、プラス極性）に帯電することを防止できる。したがって、加熱ローラ１１側に吸着力が発生して、加圧ベルト１２ａ側の吸着力が弱まること、定着ニップ進入時に加熱ローラ１１側に移動した電荷の影響を受けて画像が乱れること、あるいは転写紙１４が加熱ローラ１１に巻き付くことを回避できる。
【００３０】
なお、上述した実施形態では加熱ローラ１１と加圧ベルト１２ａとを用いて定着ニップ部を形成した場合について説明したが、本発明はこのほかに、例えば、加熱部材を含むローラなどに掛け渡された加熱ベルトと加圧ローラとを用いて定着ニップ部を形成しても同様の効果が得られるものである。ここで、加熱源（加熱ローラ、加熱ベルトを含む）の位置は、定着ニップ部の片側（図中、左右のいずれか）にあっても両側にあってもよい。また、定着ニップ部を形成する回転部品あるいは回動部品に対して駆動力を与える駆動部は、加熱側または加圧側にあってもよいし、加熱側および加圧側にあってもよい。
【００３１】
また、上述した実施形態では加圧ベルト１２ａに対する帯電部材として帯電ローラ１６を用いた場合について説明したが、本発明はこのほかに、帯電ブラシやコロナ放電を利用したチャージワイヤーなどを用いても同様の効果が得られるものである。このとき、加圧ベルト１２ａの表面から帯電させてもよいし、加圧ベルト１２ａの裏面から帯電させてもよい。
【００３２】
［第２の実施形態］
図２は、本発明の第２の実施形態に係る定着装置の要部を示す。この定着装置は、例えばカラー電子写真方式のカラー画像形成装置（画像形成装置に含まれる）に搭載され、メンテナンスが容易なように定着ユニットとしてユニット化されている。なお、前記カラー画像形成装置は、第１の実施形態と概ね同様の構成を有しているために、同一構成には同一名称を付与して説明を省略する。また、前記定着装置は、加圧ローラ１２ｂを除き、第１の実施形態と概ね同様の構成を有しているために、同一構成には同一符号を付与して説明を省略する。
【００３３】
図２において、加圧ベルト１２ａは、転写ベルト１３に準じて耐熱性樹脂などで構成され、加圧ローラ１２ｄと支持ローラ１２ｃに掛け渡され、加熱ローラ１１に圧接して定着ニップ部を形成している。加圧ローラ１２ｄは、加熱ローラ１１と対向して配置され、アース部材１７が取り付けられている。ここで、加圧ローラ１２ｄの径を「φ１６」以下に設定することにより、加圧ベルト１２ａの定着ニップ部の出口側で転写紙１４の紙厚、弾性、剛性に拘らず、転写紙１４を確実に分離できるようにしている。
【００３４】
次に、本実施形態の定着動作を説明する。この定着動作は、第１の実施形態で示したシステム制御部によって制御される。
転写紙１４は、定着ユニットの下方に位置する２次転写部（転写ベルト１３を含む）により、未定着画像（２次転写トナー像）が片面または両面に形成された状態で、定着ユニットへ向かって略垂直に搬送されてくる。ここで、第１の実子形態に準じ、転写ベルト駆動ローラ１３ａによりバイアス電圧が印加されるために、未定着の転写紙１４は除電される。次いで、加熱ローラ１１および加圧ベルト１２ａは、図示しない駆動部（駆動モータなど）の駆動で回転および回動する。また、帯電ローラ１６に対して、図示しない高圧電源よりバイアス電圧を印加することにより、加圧ベルト１２ａの表面が順次、プラス極性に帯電される。したがって、未定着の転写紙１４は、加圧ベルト１２ａのプラス帯電による静電気力で吸着されながら定着ニップ部へ搬送されることとなる。次いで、未定着の転写紙１４は定着ニップ部で挟持され、熱と圧力を加えられた状態でさらに搬送され、未定着画像が転写紙１４に定着する。ここで、加圧ローラ１２ｄはアースされているために、加圧ベルト１２ａの定着ユニット出口側は除電され、静電気力による吸着作用が解除されることとなる。したがって、定着後の転写紙１４は加圧ローラ１２ｄの曲率による分離作用で定着ユニットから分離される。また、加熱ローラ１１には、アースされた除電ブラシ１５が取り付けられているために、加圧ベルト１２ａから加熱ローラ１１へ移動してきた電荷（ここでは、プラス極性）がアースされ、加熱ローラ１１がプラス帯電することが回避される。
【００３５】
以上のように、本発明の第２の実施形態に係る定着ユニット（定着装置に含まれる）は、加圧ベルト１２ａ（無端ベルトに含まれる）が、定着ニップ部（ニップ部に含まれる）の出口近傍に配置された加圧ローラ１２ｄ（直径１６ｍｍ以下のローラに含まれる）を含む複数のローラに掛け渡されているので、加圧ローラ１２ｄの径が直径１６ｍｍ以下であるために、定着ニップを通過してきた転写紙１４をローラの曲率により分離し易くなる。なお、静電気力で吸着搬送されてきた転写紙１４が、定着ニップ部を通過してからもそのままの状態で加圧ベルト１２ａ側に吸着されていると、加圧ローラ径によってはそのまま加圧ベルト１２ａに巻き付いてしまう。また、巻き付き防止のために、加圧ベルト１２ａに接する分離爪や分離板などの分離部材を設けると、経時で加圧ベルト１２ａの表面に傷がつくので、画像を劣化させるばかりでなく、加圧ベルト１２ａを帯電させるときに電流リークの原因ともなる。
【００３６】
さらに、上述した加圧ローラ１２ｄの小径化に加え、加熱ローラ１１に替えて、定着ニップ部（ニップ部に含まれる）の出口近傍に配置された直径１６ｍｍ以下のローラを含む複数のローラに掛け渡され、加熱手段により加熱される無端ベルト（回転部材に含まれる）を設けても、上述した効果が得られるものである。
【００３７】
なお、上述した実施形態によれば、加圧ベルト１２ａ表面の電荷の一部が定着ニップ部で加熱ローラ１１側に移動し、加熱ローラ１１も加圧ベルト１２ａと同極性（ここでは、プラス極性）に帯電することを防止できる。したがって、加熱ローラ１１側に吸着力が発生して、加圧ベルト１２ａ側の吸着力が弱まること、定着ニップ進入時に加熱ローラ１１側に移動した電荷の影響を受けて画像が乱れること、あるいは転写紙１４が加熱ローラ１１に巻き付くことを回避できる。
【００３８】
また、上述した実施形態では加熱ローラ１１と加圧ベルト１２ａとを用いて定着ニップ部を形成した場合について説明したが、本発明はこのほかに、例えば、加熱部材を含むローラなどに掛け渡された加熱ベルトと加圧ローラとを用いて定着ニップ部を形成しても同様の効果が得られるものである。ここで、加熱源（加熱ローラ、加熱ベルトを含む）の位置は、定着ニップ部の片側（図中、左右のいずれか）にあっても両側にあってもよい。また、定着ニップ部を形成する回転部品あるいは回動部品に対して駆動力を与える駆動部は、加熱側または加圧側にあってもよいし、加熱側および加圧側にあってもよい。
【００３９】
また、上述した実施形態では加圧ベルト１２ａに対する帯電部材として帯電ローラ１６を用いた場合について説明したが、本発明はこのほかに、帯電ブラシやコロナ放電を利用したチャージワイヤーなどを用いても同様の効果が得られるものである。このとき、加圧ベルト１２ａの表面から帯電させてもよいし、加圧ベルト１２ａの裏面から帯電させてもよい。
【００４０】
［第３の実施形態］
図３は、本発明の第３の実施形態に係る定着方法を示す。本実施形態の定着装置は、例えばカラー電子写真方式のカラー画像形成装置（画像形成装置に含まれる）に搭載され、メンテナンスが容易なように定着ユニットとしてユニット化されている。なお、前記カラー画像形成装置は、第１の実施形態と概ね同様の構成を有しているために、同一構成には同一名称を付与して説明を省略する。また、前記定着装置は、第１の実施形態と概ね同様の構成を有しているため、図１を用いると共に、同一構成には同一符号を付与して説明を省略する。
【００４１】
本実施形態の定着動作（定着方法）を説明する。この定着動作は、第１の実施形態で示したシステム制御部によって制御される。
転写紙１４は、定着ユニットの下方に位置する２次転写部（転写ベルト１３を含む）により、未定着画像（２次転写トナー像）が片面または両面に形成された状態で、定着ユニットへ向かって略垂直に搬送されてくる。ここで、第１の実施形態に準じ、転写ベルト駆動ローラ１３ａによりバイアス電圧（ここでは、マイナス極性）が印加されるために、未定着の転写紙１４は除電される。次いで、加熱ローラ１１および加圧ベルト１２ａは、図示しない駆動部（駆動モータなど）の駆動で回転および回動する。また、帯電ローラ１６に対して、図示しない高圧電源よりバイアス電圧を印加することにより、加圧ベルト１２ａの表面が順次、プラス極性に帯電される（図３（ａ）に示す）。したがって、未定着の転写紙１４は、加圧ベルト１２ａのプラス帯電による静電気力で吸着されながら定着ニップ部へ搬送されることとなる。次いで、未定着の転写紙１４は定着ニップ部で挟持され、熱と圧力を加えられた状態でさらに搬送され、未定着画像が定着する。ここで、加圧ローラ１２ｂはアースされているために、加圧ベルト１２ａの定着部出口側は除電され、静電気力による吸着作用が解除されることとなる。したがって、定着後の転写紙１４は定着ユニットから分離される。また、加熱ローラ１１には、アースされた除電ブラシ１５が取り付けられているために、加圧ベルト１２ａから加熱ローラ１１へ移動してきた電荷（ここでは、プラス極性）がアースされ、加熱ローラ１１がプラス帯電することが回避される。
【００４２】
こうして定着ユニットにおいて、最初の転写紙１４に２次転写トナー像を定着して排紙してから、次の転写紙１４が搬送されてくるまでの非通紙時には、加圧ベルト１２ａに対して通紙時とは逆極性（ここでは、マイナス極性）の電荷を与える（図３の（ｂ）に示す）。すなわち、帯電ローラ１６に対して、図示しない高圧電源よりバイアス電圧を印加することにより、加圧ベルト１２ａの表面を順次、マイナス極性に帯電させる。このマイナス帯電により、加圧ベルト１２ａ上に残留した電荷はクリーニングされる。なお、加熱ローラ１１には、アースされた除電ブラシ１５が取り付けられているために、加圧ベルト１２ａから加熱ローラ１１へ移動してきた電荷はアースされる。
【００４３】
次いで、新たに未定着の転写紙１４が定着ユニットに搬送されてきたとき、再び帯電ローラ１６により、加圧ベルト１２ａの表面が順次、プラス極性に帯電されるようバイアス電圧を印加する（図３（ａ）に示す）。このように、定着ユニットに対する通紙時に、加圧ベルト１２ａの表面をプラス極性に帯電させて転写紙１４を吸着搬送し、次の転写紙１４が搬送されてくるまでの非通紙時には、加圧ベルト１２ａの表面をマイナス極性に帯電させて残留電荷を除去するという定着動作を繰り返す。なお、上述した実施形態を第１または第２の実施形態を適用してもよい。
【００４４】
以上のように、本発明の第３の実施形態に係る定着ユニット（定着装置に含まれる）は、帯電ローラ１６（帯電手段に含まれる）により、通紙時と非通紙時とで逆極性のバイアス電圧を加圧ベルト１２ａ（無端ベルトに含まれる）に印加して帯電させるように制御する前記システム制御部（制御手段に含まれる）を備えているので、定着搬送後に転写紙１４への電荷移動で加圧ベルト１２ａ表面の電荷が減少すること、あるいは転写紙１４と接した部分と接していない部分とで電荷の分布にばらつきが生じることを確実に回避できる。したがって、２次転写後の転写紙１４を定着ニップ部まで吸着搬送するときに、常に同一の帯電条件で加圧ベルト１２ａをプラス帯電させることができ、特に２枚目以降の転写紙１４の吸着搬送がより安定することとなる。
【００４５】
なお、上述した実施形態によれば、加圧ベルト１２ａ表面の電荷の一部が定着ニップ部で加熱ローラ１１側に移動し、加熱ローラ１１も加圧ベルト１２ａと同極性（ここでは、プラス極性）に帯電することを防止できる。したがって、加熱ローラ１１側に吸着力が発生して、加圧ベルト１２ａ側の吸着力が弱まること、定着ニップ進入時に加熱ローラ１１側に移動した電荷の影響を受けて画像が乱れること、あるいは転写紙１４が加熱ローラ１１に巻き付くことを回避できる。
【００４６】
また、上述した実施形態では加熱ローラ１１と加圧ベルト１２ａとを用いて定着ニップ部を形成した場合について説明したが、本発明はこのほかに、例えば、加熱部材を含むローラなどに掛け渡された加熱ベルトと加圧ローラとを用いて定着ニップ部を形成しても同様の効果が得られるものである。ここで、加熱源（加熱ローラ、加熱ベルトを含む）の位置は、定着ニップ部の片側（図中、左右のいずれか）にあっても両側にあってもよい。また、定着ニップ部を形成する回転部品あるいは回動部品に対して駆動力を与える駆動部は、加熱側または加圧側にあってもよいし、加熱側および加圧側にあってもよい。
【００４７】
また、上述した実施形態では加圧ベルト１２ａに対する帯電部材として帯電ローラ１６を用いた場合について説明したが、本発明はこのほかに、帯電ブラシやコロナ放電を利用したチャージワイヤーなどを用いても同様の効果が得られるものである。このとき、加圧ベルト１２ａの表面から帯電させてもよいし、加圧ベルト１２ａの裏面から帯電させてもよい。
【００４８】
［第４の実施形態］
図４は、本発明の第４の実施形態に係る定着方法を示す。本実施形態の定着装置は、例えばカラー電子写真方式のカラー画像形成装置（画像形成装置に含まれる）に搭載され、メンテナンスが容易なように定着ユニットとしてユニット化されている。なお、前記カラー画像形成装置は、第１の実施形態と概ね同様の構成を有しているために、同一構成には同一名称を付与して説明を省略する。また、前記定着装置は、除電ブラシ１８を除き、第１の実施形態と概ね同様の構成を有しているため、図１を用いると共に同一構成には同一符号を付与して説明を省略する。
【００４９】
図４において、除電ブラシ１８は、非定着側で加圧ローラ１２ｂと対向して配置され、加圧ベルト１２ａの表面に接している。また、除電ブラシ１８は、アース部材によってアースされている。ここでは、帯電ローラ１６によって加圧ベルト１２ａの表面がプラス帯電されているとき（通紙時）、除電ブラシ１８は定着ニップ部よりも搬送方向下流で、加圧ベルト１２ａ表面の電荷を除去することとなる。また、帯電ローラ１６によって加圧ベルト１２ａの表面が帯電されていないとき（非通紙時）、除電ブラシ１８は定着ニップ部よりも搬送方向下流で、加圧ベルト１２ａ表面の残留電荷を除去することとなる。
【００５０】
次に、本実施形態の定着動作を説明する。この定着動作は、第１の実施形態で示したシステム制御部によって制御される。
転写紙１４は、定着ユニットの下方に位置する２次転写部（転写ベルト１３を含む）により、未定着画像（２次転写トナー像）が片面または両面に形成された状態で、定着ユニットへ向かって略垂直に搬送されてくる。ここで、第１の実施形態に準じ、転写ベルト駆動ローラ１３ａによりバイアス電圧（ここでは、マイナス極性）が印加されるために、未定着の転写紙１４は除電される。次いで、加熱ローラ１１および加圧ベルト１２ａは、図示しない駆動部（駆動モータなど）の駆動で回転および回動する。また、帯電ローラ１６に対して、図示しない高圧電源よりバイアス電圧を印加することにより、加圧ベルト１２ａの表面が順次、プラス極性に帯電される。したがって、未定着の転写紙１４は、加圧ベルト１２ａのプラス帯電による静電気力で吸着されながら定着ニップ部へ搬送されることとなる。次いで、未定着の転写紙１４は定着ニップ部で挟持され、熱と圧力を加えられた状態でさらに搬送され、未定着画像が定着する。ここで、加圧ローラ１２ｂはアースされているために、加圧ベルト１２ａの定着部出口側は除電され、静電気力による吸着作用が解除されることとなる。したがって、定着後の転写紙１４は定着ユニットから分離される。また、加熱ローラ１１には、アースされた除電ブラシ１５が取り付けられているために、加圧ベルト１２ａから加熱ローラ１１へ移動してきた電荷（ここでは、プラス極性）がアースされ、加熱ローラ１１がプラス帯電することが回避される。
【００５１】
こうして定着ユニットにおいて、最初の転写紙１４に２次転写トナー像を定着して排紙してから、次の転写紙１４が搬送されてくるまでの非通紙時には、帯電ローラ１６に対する電圧印加を停止する。ここでは、定着ニップ部よりも搬送方向下流で、加圧ローラ１２ｂと対向配置された除電ブラシ１８（アース部材を含む）により、加圧ベルト１２ａ上に残留した電荷は除去される。なお、加熱ローラ１１には、アースされた除電ブラシ１５が取り付けられているために、加圧ベルト１２ａから加熱ローラ１１へ移動してきた電荷はアースされる。
【００５２】
次いで、新たに未定着の転写紙１４が定着ユニットに搬送されてきたとき、再び帯電ローラ１６により、加圧ベルト１２ａの表面が順次、プラス極性に帯電されるようバイアス電圧を印加する。このように、定着ユニットに対する通紙時に、加圧ベルト１２ａの表面をプラス極性に帯電させて転写紙１４を吸着搬送し、次の転写紙１４が搬送されてくるまでの非通紙時には、帯電ローラ１６による帯電を停止し、除電ブラシ１８によって残留電荷を除去するという定着動作を繰り返す。なお、上述した実施形態を第１または第２の実施形態を適用してもよい。
【００５３】
以上のように、本発明の第４の実施形態に係る定着ユニット（定着装置に含まれる）は、加圧ベルト１２ａ（無端ベルトに含まれる）に接して除電する除電ブラシ１８（接触除電手段に含まれる）と、通紙時に帯電ローラ１６（帯電手段に含まれる）により、加圧ベルト１２ａにバイアス電圧を印加して帯電させるように制御する前記システム制御部（制御手段に含まれる）とを備えているので、非通紙時に帯電ローラ１６の電源をオフにしても、アースされた除電ブラシ１８が加圧ベルト１２ａ表面に直接、接することにより、加圧ベルト１２ａ上の残留電荷（ここでは、プラス極性）を除去して表面をクリーニングできる。また、帯電ローラ１６の電源を常にオンとする構成に比べ、さらに省エネルギー化を促進させることとなる。
【００５４】
なお、上述した実施形態によれば、定着搬送後に転写紙１４への電荷移動で加圧ベルト１２ａ表面の電荷が減少すること、あるいは転写紙１４と接した部分と接していない部分とで電荷の分布にばらつきが生じることを確実に回避できる。したがって、２次転写後の転写紙１４を定着ニップ部まで吸着搬送するときに、常に同一の帯電条件で加圧ベルト１２ａをプラス帯電させることができ、特に２枚目以降の転写紙１４の吸着搬送がより安定することとなる。
【００５５】
また、上述した実施形態によれば、加圧ベルト１２ａ表面の電荷の一部が定着ニップ部で加熱ローラ１１側に移動し、加熱ローラ１１も加圧ベルト１２ａと同極性（ここでは、プラス極性）に帯電することを防止できる。したがって、加熱ローラ１１側に吸着力が発生して、加圧ベルト１２ａ側の吸着力が弱まること、定着ニップ進入時に加熱ローラ１１側に移動した電荷の影響を受けて画像が乱れること、あるいは転写紙１４が加熱ローラ１１に巻き付くことを回避できる。
【００５６】
また、上述した実施形態では加熱ローラ１１と加圧ベルト１２ａとを用いて定着ニップ部を形成した場合について説明したが、本発明はこのほかに、例えば、加熱部材を含むローラなどに掛け渡された加熱ベルトと加圧ローラとを用いて定着ニップ部を形成しても同様の効果が得られるものである。ここで、加熱源（加熱ローラ、加熱ベルトを含む）の位置は、定着ニップ部の片側（図中、左右のいずれか）にあっても両側にあってもよい。また、定着ニップ部を形成する回転部品あるいは回動部品に対して駆動力を与える駆動部は、加熱側または加圧側にあってもよいし、加熱側および加圧側にあってもよい。
【００５７】
また、上述した実施形態では加圧ベルト１２ａに対する帯電部材として帯電ローラ１６を用いた場合について説明したが、本発明はこのほかに、帯電ブラシやコロナ放電を利用したチャージワイヤーなどを用いても同様の効果が得られるものである。このとき、加圧ベルト１２ａの表面から帯電させてもよいし、加圧ベルト１２ａの裏面から帯電させてもよい。
【００５８】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明は帯電手段（帯電ローラを含む）により帯電された無端ベルト（加圧ベルトを含む）に対向する回転部材（加熱ローラを含む）の表面を除電手段（除電ブラシを含む）に接続することにより、帯電が不要な回転部材が電荷を帯びることはなく、より強い静電吸着効果が得られ、画像の乱れや巻き付きなどの問題を改善するという優れた効果を有する定着装置を提供することができるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る定着装置の要部を示す構成図である。
【図２】本発明の第２の実施形態に係る定着装置の要部を示す構成図である。
【図３】本発明の第３の実施形態に係る定着方法を示す説明図である。
【図４】本発明の第４の実施形態に係る定着装置の要部を示す構成図である。
【図５】従来の定着装置（ガイド板あり）の要部を示す構成図である。
【図６】従来の定着装置（ガイド板なし）の要部を示す構成図である。
【符号の説明】
１１、５１  加熱ローラ
１２ａ、６２ａ  加圧ベルト
１２ｂ、５２、６２ｂ、１２ｄ  加圧ローラ
１２ｃ、６２ｃ  支持ローラ
１３、５３  転写ベルト
１４、５４  転写紙
１５、１８  除電ブラシ
１６、６６  帯電ローラ
１７、６７  アース部材
５０  フレーム
５９ａ、５９ｂ  ガイド板
Ｔ１、Ｔ２  トナー
【図１】
2004184886.tif 000003
【図２】
2004184886.tif 000004
【図３】
2004184886.tif 000005
【図４】
2004184886.tif 000006
【図５】
2004184886.tif 000007
【図６】
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