(57)【要約】【課題】定着装置から記録紙を分離させるのに簡易な部材により、汚れなどによる画像品位が低下するのを防止し、記録紙の搬送をスムーズにして、紙詰まりの発生を抑えることができる画像形成装置を提供する。【解決手段】トナー像Ｔが形成されている記録紙Ｐを、対向するローラ、ベルト又はこれらの組合せからなる定着部材３１、３２に記録紙Ｐを挟みこみ、トナー像Ｔを定着させる定着装置２６を備える画像形成装置１において、前記画像形成装置１は、記録紙Ｐのトナー像Ｔを形成していない面に接する定着部材２６に電荷を付与し、記録紙Ｐを静電吸着して搬送させる電荷付与装置３５を有し、さらに、記録紙Ｐを除湿するための熱源４２を有する画像形成装置Ｐとする。【選択図】　　　図１
2004101732.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
トナー像が形成されている記録紙を、対向するローラ、ベルト又はこれらの組合せからなる定着部材に挟みこみ、トナー像を定着させる定着装置を備える画像形成装置において、
前記画像形成装置は、記録紙のトナー像を形成していない記録面に接する定着部材に電荷を付与し、記録紙を静電吸着して搬送させる電荷付与装置を有する
ことを特徴とした画像形成装置。
【請求項２】
請求項１に記載の画像形成装置において、
前記画像形成装置は、記録紙を除湿するための熱源を有する
ことを特徴とした画像形成装置。
【請求項３】
請求項２に記載の画像形成装置において、
前記画像形成装置は、熱源を給紙部に設ける
ことを特徴とする画像形成装置。
【請求項４】
請求項２又は３に記載の画像形成装置において、
前記画像形成装置は、画像形成装置内に第１湿度センサーを設け、その測定値に応じて熱源を制御する制御手段を有する
ことを特徴とする画像形成装置。
【請求項５】
請求項２、３又は４に記載の画像形成装置において、
前記画像形成装置は、熱源より発生した多湿の空気を排気するファンを有する
ことを特徴とする画像形成装置。
【請求項６】
請求項５に記載の画像形成装置において、
前記画像形成装置は、画像形成装置の外部に第２湿度センサーを設け、その測定値に応じてファンを制御する制御手段を有する
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、複写機、ファクシミリ、プリンター等の電子写真方式の画像形成装置に関するものである。さらに詳細には、環境変動によらず定着後の記録紙が定着部材から分離して排出されるための電化付与手段を有する画像形成装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
電子写真方式の画像形成装置では、トナー像が形成されている記録紙を、対向する加熱ローラと定着ローラ等の定着部材に挟みこみ、定着部材から熱及び／又は圧力を加え、トナー像を記録紙上に定着させる定着装置を備えている。この定着装置は、加熱して融けたトナーや静電気等により記録紙作像面がローラ等の定着部材から剥離せずに巻き付いてしまう現象がある。
この現象を防止するために、従来、さまざまな手段がとられている。その手段として、例えば、分離爪によって分離する方式（特許文献１、特許文献２を参照）であり、あるいは、記録紙先端に圧搾空気を当てることによって分離する方式（特許文献３を参照）が挙げられる。
分離爪による方式は、構成が簡単であることから、一般的に採用されることが多い。しかし、この方式は作像面側の定着部材の表面に長時間分離爪を当てるため、定着部材表面の摩擦係数の低い保護膜に当接しているために、保護膜を削ってしまい、定着部材の耐久性に影響を及ぼし問題となる。また、分離爪による剥離を行う場合は記録紙の作像面が分離爪をこすられるために、分離爪上のトナーが記録紙に移行し、画像上に黒筋がついた画像不良を引き起こす場合がある。しかも、分離爪には経時でトナーが堆積していくので、堆積したトナーが記録紙と接触して吸着し、分離不良を誘発して紙詰まりすることがある。他方、圧搾空気による分離手段は騒音、コストアップ、スペース上の問題などがある。
【０００３】
そのため、非画像面側の定着部材に電荷を与える電荷付与装置を有し、該電荷付与装置によって電荷を帯びた定着部材が記録紙を静電吸着し分離性を向上させる定着装置が考えられている。しかしながら、均一に帯電させた定着部材に記録紙を吸着させた場合、定着後の記録紙は帯電電荷が残り、記録紙が搬送されず又は排紙口周辺で設定通り排紙されないために、排紙口にあたりジャムを引き起こすことがある。また、排紙された場合であっても画像形成装置の排紙トレイ等にばらばらに記録紙が積載されるスタック不良が生ずることがある。さらに、この方法も高温多湿な環境においては静電吸着力が弱まり、記録紙が分離しにくくなり、用紙のジャムが発生しやすくなるという問題点がある。
【０００４】
【特許文献１】
特開２００２−１９６６０９号公報
【特許文献２】
特開２００１−１７５１１３号公報
【特許文献３】
特開平０８−０１６０１８号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
そこで、本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、定着装置から記録紙を分離させる場合に、汚れなどによる画像品位が低下するのを防止し、記録紙の搬送をスムーズにして、紙詰まりの発生を抑えることができる画像形成装置を提供することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、トナー像が形成されている記録紙を、対向するローラ、ベルト又はこれらの組合せからなる定着部材に挟みこみ、トナー像を定着させる定着装置を備える画像形成装置において、前記画像形成装置は、記録紙のトナー像を形成していない記録面に接する定着部材に電荷を付与し、記録紙を静電吸着して搬送させる電荷付与装置を有する画像形成装置とする。
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の画像形成装置において、前記画像形成装置は、記録紙を除湿するための熱源を有する画像形成装置とする。
【０００７】
請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の画像形成装置において、前記画像形成装置は、熱源を給紙部に設ける画像形成装置とする。
請求項４に記載の発明は、請求項２又は３に記載の画像形成装置において、前記画像形成装置は、画像形成装置内に第１湿度センサーを設け、その測定値に応じて熱源を制御する制御手段を有する画像形成装置とする。
請求項５に記載の発明は、請求項２、３又は４に記載の画像形成装置において、　前記画像形成装置は、熱源より発生した多湿の空気を排気するファンを有する画像形成装置とする。
請求項６に記載の発明は、請求項５に記載の画像形成装置において、前記画像形成装置は、画像形成装置の外部に第２湿度センサーを設け、その測定値に応じてファンを制御する制御手段を有する画像形成装置とする。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１は、本発明の一実施形態である画像形成装置１の構成を示す概略図である。この画像形成装置１は、原稿読み取り用のスキャナー部１０と、このスキャナー部１０から出力されるデジタル信号を電気的に処理する図示しない画像処理部と、画像処理部から出力されるデジタル信号に基づいて画像を転写紙上に形成する画像形成部２０からなっている。スキャナー部１０においては、原稿載置台上に置かれた原稿の画像は、照射ランプ、ミラー、レンズを介して画像読取装置によって読み取られ、そのデータが画像処理部に送られる。画像処理部においては、このデータに必要な処理が施され、画像信号に変換され、画像形成部２０へ送られる。画像形成部２０においては、像担持体としての感光体ドラム２１に、帯電装置２２により表面が一様帯電される。そして、感光体ドラム２１表面には、画像処理部からの画像信号に基づいて、半導体レーザ、ポリゴンミラー、反射ミラー等からなる露光装置２３からの光照射により、原稿の画像に対応した潜像が形成される。この感光体ドラム２１上の潜像は、現像装置２４との対向部で現像装置２４の現像剤担持体としての現像ローラから供給される現像剤で現像されてトナー像として顕像化される。
【０００９】
そして、トナー像Ｔは、給紙部５０から記録紙が１枚毎にピックアップされて搬送されてきて、レジストローラ２８でタイミングをとられて感光体ドラム２１との対向部に搬送されて、転写装置２５によりトナー像Ｔが記録紙Ｐに転写される。トナー像Ｔが転写された記録紙Ｐは搬送されて、定着装置２６を通る際にトナー像Ｔが定着されて排紙トレイ２９に排出される。ここで、転写後の感光体ドラム２１上に残留した未転写トナーＴは、クリーニング装置２７によって感光体ドラム２１上からクリーニングされ、クリーニング装置２７に回収される。さらに、クリーニング後の感光体ドラム２１表面は、除電ランプによって残留電荷が除電される。
【００１０】
さらに、定着工程について詳述する。図２は、本発明の画像形成装置における一実施形態となる定着装置の構成を示す概略図である。図３は、従来から知られている加圧ローラによる定着装置の構成を示す概略図である。図４は、従来から知られている加圧ベルトによる定着装置の構成を示す概略図である。本発明の画像形成装置１における定着装置２６の構成として、記録紙Ｐが圧力もしくは熱と圧力が加えられた状態で搬送される構成であれば、加熱側がローラでなくベルトである場合、加圧側がローラでなくベルトである場合、両側ともベルトである場合のいずれでもよい。また、加熱源の位置や、駆動力を与える側は加熱側であっても加圧側であっても両側であってもよい。
【００１１】
ここでは、図３又は図４に示すように、記録紙Ｐは定着装置２６の下より未定着のトナー像Ｔを形成した状態で搬送される。加熱ローラ３２は図示しない駆動装置により回転する。そして、記録紙Ｐは加熱ローラ３２と加圧ローラ３１ａ又は加圧ベルト３１ｂとで挟持され熱と圧力を加えられた状態で搬送され、トナー像Ｔが記録紙Ｐ上に定着する。従来の定着装置２６では、加熱して融けたトナーＴの粘着性により記録紙Ｐの作像面が加熱ローラ３２から剥離せずに巻き付いてしまうことがある。分離爪３３では、作像面側の加熱ローラ３２の表面に長時間分離爪３３を当てるため、表面の劣化が耐久性に影響を及ぼす。また、分離爪３３による分離を行う場合は分離爪３３が作像面をこするために、分離爪３３には経時でトナーＴが堆積して、堆積したトナーＴが画像を汚し画像品位を低下させ、分離不良を誘発し紙づまりを生ずることがある。
【００１２】
そのために、図２に示すように、記録紙Ｐの画像を形成していない側に接する加圧ベルト３１ｂに電荷を与える帯電ローラを用いる電荷付与装置３５と高圧電源３６を有し、電荷付与装置３５が加圧ベルト３１ｂに当接することで、加圧ベルト３１ｂが帯電する定着装置２６が提案されている。このとき、電荷付与装置３５は、帯電ローラの代わり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でもよい。
また、図２に示すように、加圧ベルト３１ｂの外部に当接して帯電しているが、加圧ベルト３１ｂの内面から帯電させてもよい。加圧ベルト３１ｂは導電性でも、非導電性でもよいが非導電性の材質であれば図のようにベルトの一部にアースを接触させて帯電しやすくするのが望ましい。
【００１３】
図５及び図６は、本発明の画像形成装置における定着装置で、記録紙Ｐを吸着し、搬送する状態を説明するための図である。図５に示すように、電荷付与装置３５にプラスの電圧をかけると、加圧ベルト３１ｂが回転することによって順次、帯電していくので加圧ベルト３１ｂはほぼ均一に帯電する。このとき、帯電電圧は１０００Ｖ〜５０００Ｖ程度の高電圧が望ましい。そして、未定着画像が定着のニップ近傍に搬送され、加圧ベルト３１ｂに接すると、図６に示すように、記録紙Ｐが分極することにより加圧ベルト３１ｂに吸着する。これにより、加熱ローラ３２側の熱によって水分が蒸発し、記録紙Ｐがカールして加熱ローラ３２に巻き付くのを抑えて、紙詰まりを防止することができる。さらに、加熱ローラ３２側に記録紙Ｐが巻き付くことが少なく、分離爪３３を設けなくとも、記録紙Ｐを加熱ローラ３２から容易に分離することができる。さらに、分離爪３３を設けても、記録紙Ｐと分離爪３３が接触することが少なく、分離爪３にトナーＴが長期間の使用により堆積することがなく、記録紙Ｐを汚して画像品位を低下させることがない。
【００１４】
さらに、本発明の画像形成装置１では、記録紙Ｐを除湿するための熱源４１を設ける。記録紙Ｐ近傍の雰囲気が多湿である場合、記録紙Ｐの分極は中和されて静電吸着力が弱くなり、記録紙Ｐが分離しにくくなる。記録紙Ｐを定着装置２６より上流で除湿するための熱源４１を画像形成装置１内部に設けるが、その熱源４１は画像形成装置１内部の記録紙Ｐ紙搬送経路近傍であれば設置箇所はどこでも良い。熱源４１は抵抗発熱体等を使用する。
また、記録紙Ｐを除湿する熱源４１の位置を給紙部５０に設ける。給紙部５０は、記録紙Ｐを搭載する部位、記録紙Ｐを搭載する給紙カセットを配設する部位である。画像形成装置１内部の記録紙Ｐ搬送経路近傍に熱源４１を置いた場合には、記録紙Ｐがその地点を通過する時しか熱をかけられず、記録紙Ｐの除湿を十分に行えない。熱源４１を給紙部５０に設置することで非通紙状態で長時間にわたって除湿することができ、除湿を十分にできる。熱源４１からの熱量を大きくすると電源のコスト、消費電力等のランニングコストが高くなる。熱源４１を設ける部位は、給紙部５０のいずれであっても良いが、給紙板の底の部分、または記録紙Ｐの上側が特に好ましい。
【００１５】
また、画像形成装置１は、給紙部５０に積載されている記録紙Ｐ近傍の湿度を測定する第１湿度センサー４３を設ける。この第１湿度センサー４３が、記録紙Ｐ近傍の湿度を測定し、湿度が一定値を超えれば、熱源４１をオンにして記録紙Ｐを除湿し、記録紙Ｐ近傍の湿度がある一定値を下回れば熱源４１をオフにする。これにより、熱源４１が常時オンする場合に比べて、ランニングコストを下げることができる。
また、画像形成装置１内の熱源４１により記録紙Ｐを除湿した場合、画像形成装置１内は逆に多湿の雰囲気となることがある。画像形成装置１内にファン４２を設置し、ファン４２をまわすことで、画像形成装置１内の多湿の雰囲気を機外に排出する。これにより、常時、画像形成装置１内を低湿の状態に保つことができる。
【００１６】
また、画像形成装置１の外に湿度を測定する第２湿度センサー４４を設けることで、画像形成装置１内外の湿度を測定し、画像形成装置１内の湿度が画像形成装置１外の湿度よりも高い場合には、ファン４２をオンにして画像形成装置１内の多湿の雰囲気を画像形成装置１外に排出する。画像形成装置１内の湿度が画像形成装置１外の湿度よりも低い場合には、ファン４２を作動させることで、逆に画像形成装置１内の湿度が高くなってしまう。画像形成装置１内外に第１及び第２湿度センサー４３、４４を設けることでデータの経時変化より判断でき、画像形成装置１内の湿度が画像形成装置１外の湿度よりも低い場合には、画像形成装置１内が多湿の雰囲気であってもファン４２をオフとするような制御を加えることで画像形成装置１内の湿度を画像形成装置１外よりも常時低く抑えることができる。さらに、ファン４２が常時オンである場合に比べて、ランニングコストを下げることができる。
【００１７】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の画像形成装置では、定着部材に電荷を付与し、記録紙を静電吸着して搬送することで、分離爪等による画像不良の発生を防止することができる。また、圧搾空気による分離方式に比較して低コストで、簡易な構造の定着装置を備える画像形成装置を提供することができる。また、記録紙の定着装置の通過時に生ずる紙詰まりを減らすことができる。
また、本発明の画像形成装置では、画像形成装置内部の通紙搬送路近傍、又は給紙部の記録紙近傍に除湿するための熱源を設け、記録紙を乾燥させ、湿度により静電吸着力の低下を防ぎ、紙詰まりを減らすことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態である画像形成装置の構成を示す概略図である。
【図２】本発明の画像形成装置における一実施形態となる定着装置の構成を示す概略図である。
【図３】従来から知られている加圧ローラによる定着装置の構成を示す概略図である。
【図４】従来から知られている加圧ベルトによる定着装置の構成を示す概略図である。
【図５】本発明の画像形成装置における定着装置で、記録紙を吸着し、搬送する状態を説明するための図である。
【図６】本発明の画像形成装置における定着装置で、記録紙を吸着し、搬送する状態を説明するための図である。
【符号の説明】
１０　スキャナー部
２０　画像形成部
２１　感光体ドラム
２２　帯電装置
２３　露光装置
２４　現像装置
２５　転写装置
２６　定着装置
２７　クリーニング装置
２８　レジストローラ
２９　排紙トレイ
３０　定着装置フレーム
３１　定着部材
３１ａ　加圧ローラ
３１ｂ　加圧ベルト
３１ｃ　支持ローラ
３２　定着部材（加熱ローラ）
３３　分離爪
３４　スプリング
３５　電荷付与装置
３６　高圧電源
３７　排紙ローラ
３８　ガイド
４１　熱源
４２　ファン
４３　第１湿度センサー
４４　第２湿度センサー
５０　給紙部
Ｐ　記録紙
Ｔ　トナー
【図１】
2004101732.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
2004101732.tif 000006
【図５】
2004101732.tif 000007
【図６】
2004101732.tif 000008