(57)【要約】【課題】定着ローラへの転写材の巻き付きと、それに起因する問題点を解消し、定着ローラと対向してニップを形成するベルトの寿命向上を図る。【解決手段】定着ローラ１と対向して加圧当接する加圧ベルト１０の表面にバイアスローラ１５が当接し、バイアス電源１６から加圧ベルト１０の表面にバイアスを印加し、記録紙Ｐが加圧ベルト１０に吸着された状態でニップ部を通過する構成とする。また記録紙Ｐの種類や形成されているトナー像Ｔが単色かカラー画像（複数色）か等の条件に応じて、必要な時だけ加圧ベルト１０に適宜なバイアス電荷を印加する。それによって加圧ベルト１０の負荷が低減し、ベルト寿命の向上を図り得る。【選択図】　　　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
トナー像が形成されている転写材を定着ローラとこれに対向するベルトの間に通し、該転写材に上記トナー像を定着させる定着装置であって、上記転写材の画像を形成していない側に接するベルトに電荷を与える帯電装置を有し、上記転写材によって上記帯電装置の電荷を与えるための出力を可変することを特徴とする定着装置。
【請求項２】
請求項１の定着装置において、上記トナー像が単色かカラー画像かによって上記帯電装置の出力を可変することを特徴とする定着装置。
【請求項３】
請求項１または２の定着装置において、上記定着ローラに非接触の転写材分離板を設けることを特徴とする定着装置。
【請求項４】
請求項３の定着装置において、上記定着ローラに非接触の転写材分離板が上記ベルトに接触するものであることを特徴とする定着装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、画像処理装置用の定着装置に関する。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】
図３は従来の定着装置を示す断面図である。図中１は定着ローラ、２は加圧ローラで、トナーＴを担持した記録紙Ｐを、ヒータ３を有する定着ローラ１とこれに加圧当接する加圧ローラ２（または加圧ベルト）とが形成するニップ部に通して加熱し、トナー像Ｔを記録紙Ｐに定着させ、定着ローラ１に当接する分離爪５によって記録紙Ｐを強制分離し、排紙ローラ対６により外部へ排出する。なお本例の加圧ローラ２はヒータ７を内蔵している。また図中８は排紙上ガイド板、９は排紙下ガイド板である。
【０００３】
このような構成を有する従来の定着装置では、加熱して融けたトナーの粘着性により記録紙Ｐの作像面が定着ローラ１や加圧ローラ２（あるいは加圧ベルト）から剥離せずに巻き付いてしまう現象が問題として知られている。そのための対策として、一般的には図３に示すように分離爪５による強制分離方式が用いられている。ところがこの方式は、作像面側のローラもしくはベルト（図の例では定着ローラ１）の表面に長時間にわたって分離爪５を直接に当てるため、作像面側のローラもしくはベルト表面に劣化が生じ、これが耐久性に影響を及ぼしてしまうことがある。また分離爪５による剥離を行う場合は、作像面が分離爪５でこすれるため、画像不良が起きる場合がある。しかも、分離爪５には経時的にトナーが堆積していくので、定着ローラ１と分離爪５の先端が接触不良状態となり、そこに転写材の先端が入り込んで分離不良となり、記録紙Ｐのジャムが生じてしまうこともある。
【０００４】
本発明はこのような従来の問題点にかんがみ、静電吸着を利用してするとともに、定着ローラに巻き付きやすい各種条件をも考慮して、画像面側の定着ローラに接触する分離爪を使わなくて済む定着装置を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明の請求項１に係る定着装置は、上記目的を達成するために、トナー像が形成されている転写材を定着ローラとこれに対向するベルトの間に通し、該転写材に上記トナー像を定着させる定着装置であって、上記転写材の画像を形成していない側に接するベルトに電荷を与える帯電装置を有し、上記転写材によって上記帯電装置の電荷を与えるための出力を可変することを特徴とする。
【０００６】
同請求項２に係るものは、上記目的を達成するために、請求項１の定着装置において、上記トナー像が単色かカラー画像かによって上記帯電装置の出力を可変することを特徴とする。
【０００７】
同請求項３に係るものは、上記目的を達成するために、請求項１または２の定着装置において、上記定着ローラに非接触の転写材分離板を設けることを特徴とする。
【０００８】
同請求項４に係るものは、上記目的を達成するために、請求項３の定着装置において、上記定着ローラに非接触の転写材分離板が上記ベルトに接触するものであることを特徴とする。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。なお以下では従来の例と共通する部分には共通する符号を付して説明する。
図１は本発明に係る定着装置の一実施形態を示す断面図である。本実施形態の定着装置は、トナーＴを担持した記録紙Ｐを定着ローラ１とこれに加圧当接する加圧ベルト１０（具体的には加圧ベルト１０内部の第１加圧ローラ１１及び第２加圧ローラ１２）とが形成するニップ部に通して加熱し、トナー像Ｔを記録紙Ｐに定着させ、その後に記録紙Ｐを加圧ベルト１０から分離し、排紙ローラ対６により外部へ排出する。なお第１加圧ローラ１１はヒータ７を内蔵するが、定着性が確保できれば無くても良い。
【００１０】
加圧ベルト１０は、上述した２つの加圧ローラ１１、１２に加えて対向ローラ１３の合計３本の間に張架してある。また加圧ベルト１０は、例えば基材がポリイミド等の耐熱樹脂及びニッケルやステンレス等であり、表層にはＰＦＡ樹脂等のテフロン（登録商標）系で高離型性の樹脂をコーティングして構成する。また、基材と表層との間には中間層としてシリコーンゴムやフッ素ゴム等の耐熱弾性層を有していても良い。
【００１１】
このような加圧ベルト１０の表面に対向ローラ１３の位置でバイアスローラ１５が当接しており、バイアス電源１６から加圧ベルト１０の表面にバイアスを印加している。帯電部材としては、バイアスローラに代えて帯電ブラシやコロトロン等を用いてもよい。帯電電圧は１０００Ｖ〜５０００Ｖ程度の高電圧が望ましい。なお図中１７はアースローラで、加圧ベルト１０のテンションローラを兼ねている。
【００１２】
すなわち加圧ベルト１０は、表面にバイアスを保持した状態で図示しない駆動装置により回転駆動されることによって順次に全周が帯電していき、定着ローラ１とのニップ部を通ってアースローラ１７によって除電される。記録紙Ｐは加圧ベルト１０に吸着された状態でニップ部を通過するので、定着ローラ１に巻き付くことがない。
【００１３】
定着ローラ１と加圧ベルト１０のニップ部を通過した記録紙Ｐは、排紙上ガイド板８及び排紙下ガイド板９によってガイドしつつ搬送し、排紙ローラ対６により装置外へ排出する。排紙上ガイド板８は定着ローラ１に対しては非接触に配置しているが、排紙下ガイド板９は加圧ベルト１０に対しては図示のように非接触としても、あるいは第２加圧ローラ１２との対向部分に接触する強制分離手段としても良い。
【００１４】
すなわち、加圧ベルト１０に記録紙Ｐを吸着することで分離爪による強制分離を不要とし、定着ローラ１に対して非接触の転写材分離を行い、定着ローラ１に傷を付けずに寿命を大幅に向上させ得る。また、必要であれば上述のように加圧ベルト１０側に記録紙Ｐの分離板を設けることで、加圧ベルト１０に記録紙Ｐが吸着しても分離するこが可能な構成としてもよい。それによって搬送の信頼性を向上させ得る。
【００１５】
図２は、転写材重量、複写モードとバイアス電源１６の印加電圧の関連を示す。転写材の中で上述のような定着ローラ１に巻き付きやすいのは、所謂薄紙と言われる記録紙で、４５ｋｇ紙、５５ｋｇ紙等と称されるもので、紙のクラーク剛度が低い（紙の腰が弱い）ためトナーとローラの接着力に負けて定着ローラ１に巻きつく。逆に厚紙（例えば９０〜２２０Ｋｇの紙）は加圧ベルト１０に電荷を印加して紙を加圧ベルト１０に吸着しなくても、すなわち印加電圧を０Ｖにしても分離する。
【００１６】
本願発明者等が行った実験では、カラー画像（複数色）で４５ないし５５ｋｇ紙に対応する５ＫＶを印加した場合、２０万コピーで加圧ベルト１０のテフロン（登録商標）層に亀裂が発生した。それに対し単色で５９ないし７８Ｋｇ紙に対応する２ＫＶを印加した場合、４０万コピーでテフロン（登録商標）層に亀裂が発生するので、上述のように転写材に応じて必要な時だけ加圧ベルト１０にバイアスを印加すれば、それによって負荷が低減し、ベルト寿命の向上を図り得る。ただし、加圧ベルト１０に直接電荷を印加するとベルト材料であるポリイミドが劣化したり、加圧ベルト１０の表面を被覆している離型のためのテフロン（登録商標）にも同様の問題が生じたりするので、定着ローラ１に巻き付きやすい各種条件によって印加電圧を変えることが加圧ベルト１０の材料やテフロン（登録商標）の劣化を防止することにもなる。
【００１７】
また図２から明らかなように、単色、カラー画像（複数色）によっても転写材の巻き付き状態が異なる。トナー付着量が単色画像の場合は少ないため定着ローラ１と転写材の接着力が低いためである。すなわち、画像条件によって加圧ベルト１０へのバイアス印加電圧を変えれば、それによってもベルト寿命の向上を図り得る。もちろん複数色の時は印加電圧を高くすることが好ましい。
【００１８】
【発明の効果】
請求項１に係る定着装置は、以上説明してきたように、転写材の画像を形成していない側に接するベルトに必要に応じて電荷を与えるようにしたので、定着ローラへの転写材の巻き付きと、それに起因する問題点を解消し、ベルトの寿命向上が図れるという効果がある。
【００１９】
請求項２に係る定着装置は、以上説明してきたように、画像が単色かカラー画像（複数色）か、すなわち画像条件によってもベルトに与える電荷を変えるようにしたので、さらにベルト寿命向上を図れるという効果がある。
【００２０】
請求項３に係る定着装置は、以上説明してきたように、定着ローラに非接触の転写材分離板を設けて分離爪による強制分離を不要としたので、上記共通の効果に加え、定着ローラの寿命を大幅に向上させ得るようになるという効果がある。
【００２１】
請求項４に係る定着装置は、以上説明してきたように、ベルトに接触する転写材分離板を設けたので、上記共通の効果に加え、ベルトに吸着した転写材が巻き付くことを防止できるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る定着装置の一実施形態を示す断面図である。
【図２】転写材重量、複写モードとバイアス電源１６の印加電圧の関連を示す図である。
【図３】従来の定着装置を示す断面図である。
【符号の説明】
１　定着ローラ
７　ヒータ
８　排紙上ガイド板
９　排紙下ガイド板
１０　加圧ベルト
１１　第１加圧ローラ
１２　第２加圧ローラ
１３　対向ローラ
１５　バイアスローラ
１６　バイアス電源
１７　アースローラ
Ｔ　トナー
Ｐ　記録紙
【図１】
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【図２】
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【図３】
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