(57)【要約】【課題】オイルレス定着でも、耐久性が良く、記録材の巻付きのない画像形成方法、及びそれを用いた画像形成装置を提供することを目的とする。【解決手段】転写工程において未定着の現像剤像を担持した記録材Ｐの一方に面側に配設され、その表層が導電性を有する画像を形成する側の部材８と、未定着現像剤像を担持する記録材Ｐを介して画像を形成する側の部材に圧接する画像を形成しない側の部材１０とでニップ部５０を形成し、画像を形成する側の部材８または画像を形成しない側の部材１０の少なくとも一方を加熱手段１５，１６で加熱するとともに、未定着現像剤像を担持する記録材Ｐを、ニップ部５０を通過させることにより未定着現像剤像を記録材Ｐに定着させる定着工程を備え、ニップ部５０を通過した記録材Ｐを、静電的に画像を形成しない側の部材１０側に引き付ける。【選択図】      図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
像担持体上、あるいは中間転写体上の現像剤像を記録材に転写する転写部材と、この転写部材に転写バイアスを印加する転写バイアス印加手段とを有し、前記転写部材に前記転写バイアス印加手段より所定の転写バイアスを印加して像担持体上、あるいは中間転写体上の現像剤像を記録材に転写する転写工程と、
前記転写工程において未定着の現像剤像を担持した前記記録材の一方に面側に配設され、その表層が導電性を有する画像を形成する側の部材と、前記未定着現像剤像を担持する記録材を介して前記画像を形成する側の部材に圧接する画像を形成しない側の部材とでニップ部を形成し、前記画像を形成する側の部材または画像を形成しない側の部材の少なくとも一方を加熱手段で加熱するとともに、前記未定着現像剤像を担持する記録材を、前記ニップ部を通過させることにより前記未定着現像剤像を前記記録材に定着させる定着工程とを備え、前記ニップ部を通過した記録材を、静電的に前記画像を形成しない側の部材側に引き付けることを特徴とする画像形成方法。
【請求項２】
請求項１記載の画像形成方法において、
前記画像を形成する側の部材から前記ニップ部を通過した記録材を剥離する剥離部材を有し、この剥離部材が前記画像を形成する側の部材と非接触であることを特徴とする画像形成方法。
【請求項３】
請求項２記載の画像形成方法において、
前記画像を形成する側の部材と前記画像を形成しない側の部材との間に、前記ニップ部を通過した記録材が前記画像を形成しない側の部材側に引き付けられる向きの電界を生じる電圧を印加することを特徴とする画像形成方法。
【請求項４】
請求項３記載の画像形成方法において、
前記電圧印加は、前記記録材の先端部が前記ニップ部の出口を通過する時のみに行われることを特徴とする画像形成方法。
【請求項５】
請求項３または４記載の画像形成方法において、
前記記録材の先端部における表面と裏面の画像比率の関係により、印加電圧を制御することを特徴とする画像形成方法。
【請求項６】
請求項２記載の画像形成方法において、
前記画像を形成しない側の部材の表層を絶縁性としたことを特徴とする画像形成方法。
【請求項７】
請求項６に記載の画像形成方法において、
前記画像を形成しない側の部材の表層をフッ素樹脂層により形成し、前記記録材上のトナーの帯電極性を負極性としたことを特徴とする画像形成方法。
【請求項８】
請求項２記載の画像形成方法において、
前記剥離部材と前記画像を形成しない側の部材との間に、前記ニップ部を通過した記録材が前記画像を形成しない側の部材側に引き付けられる向きの電界を生じる電圧を印加することを特徴とする画像形成方法。
【請求項９】
請求項２記載の画像形成方法において、
前記画像を形成しない側の部材の表層を、定着用帯電手段で前記記録材の帯電極性と逆極性に帯電することを特徴とする画像形成方法。
【請求項１０】
請求項９記載の画像形成装置において、
前記定着用帯電手段は、前記ニップ部で記録材の先端部に相対する前記画像を形成しない側の部材の表層部のみを帯電することを特徴とする画像形成方法。
【請求項１１】
請求項２乃至１０の何れかに記載の画像形成方法において、
前記転写工程では、前記記録材の先端部のみにおいて転写バイアスを大きくしたことを特徴とする画像形成方法。
【請求項１２】
請求項２乃至１１の何れかに記載の画像形成方法において、
前記現像剤として少なくとも結着樹脂、着色剤、及びワックスを含有したトナーを用いることを特徴とする画像形成方法。
【請求項１３】
請求項１乃至１２の何れかに記載の画像形成方法により画像を形成することを特徴とする画像形成装置。
【請求項１４】
請求項１乃至１２の何れかに記載のカラー画像形成方法により画像を形成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、電子写真方式の画像形成装置における定着に関する技術であり、特にカラー画像形成装置における画像形成方法において、オイルレス化を目的とした巻付き防止に関する技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
電子写真方式の画像形成方法を用いた画像形成装置では、像担持体上あるいは中間転写体上の現像剤像を記録材に転写し、この現像剤像が転写された記録材に定着装置によって熱と圧力を加えてトナー像を記録材に定着させている。
【０００３】
例えば、特許文献１には、硬化性変性シリコーン樹脂を含有する表面層に、導電性材料を含有する定着用部材を有する定着に関する技術が開示され、特許文献２には、熱源を有する第１の回転体に対して非接触であり、第１の回転体への記録材の巻き尽きつきを防止する剥離シートを有する定着に関する技術が開示されている。
【０００４】
【特許文献１】
特開２０００−１１２２７１
【特許文献２】
特開２００１−８３８３２
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
特許文献１では、定着用部材の材質に工夫して耐磨耗性を向上させているが、分離爪が接触するので、磨耗は完全には抑えられず耐久性の面で課題がある。また分離爪にトナーが堆積するので画像に傷やトナー付着を生じてしまう。
特許文献２では、剥離シートの端縁を、第１の回転体に非接触としているが、記録材の先端部のトナー付着量が多い場合、記録材先端が第１の回転体にほぼ張付いた状態でニップ部から出てくる為、剥離シートと第１の回転体のギャップをすり抜けてしまい、第１の回転体から剥離することが困難となる。
本発明は、上記課題を解消し、オイルレス定着でも、耐久性が良く、記録材の巻付きのない画像形成方法、及びそれを用いた画像形成装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明は、像担持体上、あるいは中間転写体上の現像剤像を記録材に転写する転写部材と、この転写部材に転写バイアスを印加する転写バイアス印加手段とを有し、転写部材に転写バイアス印加手段より所定の転写バイアスを印加して像担持体上、あるいは中間転写体上の現像剤像を記録材に転写する転写工程と、転写工程において未定着の現像剤像を担持した記録材の一方に面側に配設され、その表層が導電性を有する画像を形成する側の部材と、未定着現像剤像を担持する記録材を介して画像を形成する側の部材に圧接する画像を形成しない側の部材とでニップ部を形成し、画像を形成する側の部材または画像を形成しない側の部材の少なくとも一方を加熱手段で加熱するとともに、未定着現像剤像を担持する記録材を、ニップ部を通過させることにより未定着現像剤像を記録材に定着させる定着工程とを備え、ニップ部を通過した記録材を、静電的に前記画像を形成しない側の部材側に引き付けることを特徴としている。
【０００７】
請求項２の発明は、請求項１記載の画像形成方法において、画像を形成する側の部材からニップ部を通過した記録材を剥離する剥離部材を有し、この剥離部材が画像を形成する側の部材と非接触であることを特徴としている。
【０００８】
請求項３の発明は、請求項２記載の画像形成方法において、画像を形成する側の部材と画像を形成しない側の部材との間に、ニップ部を通過した記録材が画像を形成しない側の部材側に引き付けられる向きの電界を生じる電圧を印加することを特徴としている。
【０００９】
請求項４の発明は、請求項３記載の画像形成方法において、電圧印加が、記録材の先端部がニップ部の出口を通過する時のみに行われることを特徴としている。
【００１０】
請求項５の発明は、請求項３または４記載の画像形成方法において、記録材の先端部における表面と裏面の画像比率の関係により、印加電圧を制御することを特徴としている。
【００１１】
請求項６の発明は、請求項２記載の画像形成方法において、画像を形成しない側の部材の表層を絶縁性としたことを特徴としている。
【００１２】
請求項７の発明は、請求項６に記載の画像形成方法において、画像を形成しない側の部材の表層をフッ素樹脂層により形成し、記録材上のトナーの帯電極性を負極性としたことを特徴としている。
【００１３】
請求項８の発明は、請求項２記載の画像形成方法において、剥離部材と画像を形成しない側の部材との間に、ニップ部を通過した記録材が画像を形成しない側の部材側に引き付けられる向きの電界を生じる電圧を印加することを特徴としている。
【００１４】
請求項９の発明は、請求項２記載の画像形成方法において、画像を形成しない側の部材の表層を、定着用帯電手段で記録材の帯電極性と逆極性に帯電することを特徴としている。
【００１５】
請求項１０の発明は、請求項９記載の画像形成装置において、定着用帯電手段は、ニップ部で記録材の先端部に相対する画像を形成しない側の部材の表層部のみを帯電することを特徴としている。
【００１６】
請求項１１の発明は、請求項２乃至１０の何れかに記載の画像形成方法において、転写工程では、記録材の先端部のみにおいて転写バイアスを大きくしたことを特徴としている。
【００１７】
請求項１２の発明では、請求項２乃至１１の何れかに記載の画像形成方法において、画像を形成する現像剤として、少なくとも結着樹脂、着色剤、及びワックスを含有したトナーを用いることを特徴としている。
【００１８】
請求項１３の発明では、請求項１乃至１２の何れかに記載の画像形成方法により画像を形成することを特徴し、請求項１４の発明では、請求項１乃至１２の何れかに記載のカラー画像形成方法により画像を形成することを特徴としている。
【００１９】
【発明の実施の形態】
（技術的背景）
電子写真方式の定着は、表面が非粘着性の弾性体で内部に加熱源を有する加熱ローラと、弾性体で被覆された加圧ローラを設け、適当な圧力を加えて回転するそのローラ間に、トナーを転写した記録材を通過させて定着させる熱ローラ定着方式が使用されている。しかし、この熱ローラ定着方式では、加熱ローラの熱容量が大きい為、加熱ローラを定着に必要な所定の温度に加熱するまでの時間が必要となり、装置のウォームアップの為の待機時間を長くしている。また、加熱ローラの温度を維持する為に多くの消費電力を必要とし、装置全体の消費電力を大幅に増加させている。そこで、これらの問題を解決する為、ベルト面で記録材上のトナーを定着するベルト加熱定着方式が開発されている。ベルト加熱定着方式は、比較的小さな熱容量を有する定着ベルトを、所定の温度に加熱するだけで定着に必要な熱エネルギーが得られるので、待機時間を短くでき、また消費電力を低減することができる。
【００２０】
そして近年、カラー画像形成装置においては、画像の色再現性や光沢性を確保する為に、トナーを十分溶融することが要求されており、従って低い融点のトナーが使用されている。低い融点のトナーは、高温オフセットを起こしやすく、その為、離型剤として低粘度のシリコンオイルを多量に塗布している。このようにシリコンオイルを多量に使用すると、シリコンオイルのこぼれや、記録材への付着等の問題が発生する。そこで、このような問題点を解決する為に、シリコンオイルを全く使用しないか、或はわずかな使用で、定着後の優れた色再現性と光沢性を得る為の定着装置が考案されている。
【００２１】
しかしオイルレスの定着装置において、画像を形成する側の部材に剥離部材を接触させると、剥離部材と画像を形成する側の部材の摩擦が大きく、画像を形成する側の部材に傷が付いてしまう。そしてその傷跡が画像に出てしまう為、定着装置の長寿命化が図れない。よってオイルレスの定着装置において、定着装置の長寿命化を図るには、剥離部材と画像を形成する側の部材とを非接触とする必要がある。
【００２２】
このような背景の中、本発明においては、像担持体上、あるいは中間転写体上の現像剤像を記録材に転写する転写部材と、該転写部材に転写バイアスを印加する転写バイアス印加手段を有し、転写部材に前記転写バイアス印加手段より所定の転写バイアスを印加して像担持体上、あるいは中間転写体上の現像剤像を記録材に転写する転写工程と、該転写工程を通過し、未定着の前記現像剤像を担持した記録材に熱及び圧力を付与することにより未定着現像剤像を記録材に定着させる定着方法であって、画像を形成する側の部材と、未定着現像剤像を担持する記録材を介して画像を形成する側の部材に圧接する画像を形成しない側の部材と、そのニップ部を通過した記録材を、画像を形成する側の部材から剥離する剥離部材を有する定着工程とを備えた画像形成方法において、画像を形成する側の部材表層は導電性を有し、ニップ部を通過した記録材を、静電的に画像を形成しない側の部材側に引き付けるようにした。
【００２３】
このような画像形成方法にすることにより、ニップ部を出た記録材が画像を形成しない側の部材側に引き付けられ、記録材と画像を形成する側の部材とのギャップが大きくなるので、画像を形成する側の部材から記録材を剥離することができ、巻付きを防止できる。
【００２４】
また、剥離部材が画像を形成する側の部材に非接触状態とすることで、非接触の剥離部材での記録材の剥離を容易に行うことができるとともに、剥離部材で画像を形成する側の部材を傷付けることがなく、装置の長寿命化を図ることができる。
【００２５】
本発明の画像形成方法について、負極性に帯電する現像剤を用いた場合について説明する。転写部材に像担持体、あるいは中間転写体に対し正極性のバイアスを印加し、現像剤像を記録材上に転写する。この際、記録材は正極性に帯電し、正極性に帯電した状態でニップ部を出てくる。
【００２６】
以下、ニップ部を通過した記録材を、静電的に画像を形成しない側の部材側に引き付ける手段を示す。
▲１▼画像を形成する側の部材と画像を形成しない側の部材との間にバイアスを印加する。画像を形成する側の部材に正バイアスを印加し、画像を形成しない側の部材は接地する。これにより画像を形成する側の部材から画像を形成しない側の部材に向かう電界が生じる。
▲２▼画像を形成しない側の部材の表層を絶縁性とし、画像を形成する側の部材は接地する。画像を形成しない側の部材の表層をフッ素樹脂とすると、記録材との摩擦帯電により画像を形成しない側の部材表層は負極性に帯電する。これにより画像を形成する側の部材から画像を形成しない側の部材に向かう電界が生じる。
▲３▼剥離部材と画像を形成しない側の部材との間にバイアスを印加する。剥離部材に正バイアスを印加し、画像を形成しない側の部材は接地する。これにより剥離部材から画像を形成しない側の部材に向かう電界が生じる。
▲４▼画像を形成しない側の部材の表層を負極性に帯電させる定着用帯電手段を設ける。
このような手段により、ニップ部から出た記録材が画像を形成しない側の部材側に引き付けられるので、画像を形成する側の部材と記録材のギャップが大きくなり、非接触の剥離部材においても画像を形成する側の部材から記録材を容易に剥離することができる。
【００２７】
画像を形成しない側の部材の表層を絶縁性とすると、画像を形成しない側の部材の表層が、記録材との摩擦帯電により帯電し、記録材が静電的に画像を形成しない側の部材側に引き付けられるので、電圧印加をすることがなくても非接触の剥離部材での記録材の剥離を容易に行うことができる。
【００２８】
剥離部材と前記画像を形成しない側の部材との間に、ニップ部を通過した記録材が画像を形成しない側の部材側に引き付けられる向きの電界を生じる電圧を印加すると、
記録材が画像を形成しない側の部材側に引き付けられるので、非接触の剥離部材での記録材の剥離を容易に行うことができる。
【００２９】
画像を形成しない側の部材の表層を記録材の帯電極性と逆極性に帯電させると、記録材が静電的に画像を形成しない側の部材側に引き付けられるので、非接触の剥離部材での記録材の剥離を容易に行うことができる。
【００３０】
ここでは負帯電トナーを用いた場合について説明したが、正帯電トナーを用いた場合においては、印加バイアスの極性、または画像を形成しない側の部材の極性を上記極性と逆にすれば同様の効果が得られる。ただし▲２▼の手段については、負帯電トナーを用いた場合のみに適用できる。
【００３１】
ここでバイアス印加は記録材の先端部がニップ部を通過する時のみに行うと、画像に影響を及ぼさずに剥離でき、良好な定着画像を得ることができる。すなわち未定着現像剤像がニップ部を通過する際には電圧を印加しないことで、電圧印加による定着画像への影響がなく良好な定着画像を得ることができる。
【００３２】
また画像先端部の画像比率により、記録材と画像を形成する側の部材との粘着力が変わるので、画像先端部の画像比率により印加バイアスを制御すると、記録材の剥離を良好に行うことができる。また両面定着時において、画像を形成しない側の部材側の先端画像比率が高いと、記録材の画像を形成しない側の部材側への粘着力が大きく、記録材が画像を形成する側の部材から剥離しやすくなり、記録材の巻付きを防止することができる。この場合、印加バイアスが大き過ぎると、記録材が画像を形成しない側の部材側に巻付いてしまうので、画像を形成しない側の部材側の先端画像比率により印加バイアスを制御すると、画像を形成しない側の部材側への巻付きを防止でき、両面定着時においても記録材の剥離を良好に行うことができる。
【００３３】
ニップ部で記録材の先端部に相対する画像を形成しない側の部材の表層部のみを帯電させると、画像の先端部以降の画像定着部においては画像を形成しない側の部材表面を帯電していないので、定着画像に影響を与えることなく良好な定着画像を得ることができる。画像を形成しない側の部材表層の帯電には定着用帯電手段を用いればよい。
【００３４】
転写工程において、記録材の先端部のみ転写部材に印加する転写バイアスを大きくし、記録材の先端部の帯電量を大きくする。これにより記録材先端部の、画像を形成しない側の部材側へ引き付けられ力が大きくなり、記録材先端と画像を形成する側の部材のギャップが拡大するので、非接触の剥離部材であっても容易に画像を形成する側の部材から記録材を剥離することができる。また、記録材先端部以降の画像部においては、通常の転写バイアスを印加するので、転写画像に影響を与えることはない。
【００３５】
現像剤としてワックスを含有したトナーを用いると、オイルレスの定着工程においても非接触の剥離部材での剥離を容易に行うことができる。
【００３６】
【実施例】
図面を用いて本発明をより詳細に説明する。図１は本発明を適用した電子写真方式を用いた画像形成装置一例である。このカラー画像形成装置は、カラー画像形成装置であり、複数の像担持体としてのドラム上の感光体１Ａ、２Ａ、３Ａ、４Ａを同一平面状に並列配置し、図示しない駆動手段によって図中時計回り方向に回転駆動される。各感光体は光導電性を有する有機または無機材料で構成されている。
【００３７】
カラー画像形成装置としては、色分解重ね合わせ転写方式が一般に使用される。この方式の画像形成装置では、原稿を青、赤、緑の３色に色分解した画像情報光を各々原稿読取部で読み取りとり、その各色光の強度レベルをもとにして画像演算処理を行って得られたイエロー（Ｙ）、シアン（Ｃ）、マゼンダ（Ｍ）、黒（ＢＫ）の各色で現像すべき書込画像データに基づいて、４つの感光体１Ａ、２Ａ、３Ａ、４Ａ上に光書込を行い、得られた静電潜像を各感光体１Ａ、２Ａ、３Ａ、４Ａに対して設けられたイエロー、シアン、マゼンダ、黒の現像剤を内蔵する現像器１Ｂ、２Ｂ、３Ｂ、４Ｂで現像する。
【００３８】
図１の装置では、各色分解画像情報はカラー画像形成装置本体１００の上部に設けられた原稿読取部２９で光学的に色分解され、３つのＣＣＤ２０でそれぞれ読み取られ、その出力信号を基に演算処理して得られた各色データにより、感光体１Ａ、２Ａ、３Ａ、４Ａの上方に配設されたレーザ書込装置１Ｄ、２Ｄ、３Ｄ、４Ｄにより光書込が行われる。
【００３９】
感光体１Ａ、２Ａ、３Ａ、４Ａは、それぞれ帯電装置１Ｅ、２Ｅ、３Ｅ、４Ｅにより負（−）に帯電され、光書込の行われた部分が現在剤としての負帯電トナーにより反転現像される。各帯電装置には、コロトロンやスコロトロン等のコロナ放電により電荷を発生させて各感光体の表面に散布する方式のものが用いられる。各感光体の近傍には現像装置１Ｂ、２Ｂ、３Ｂ、４Ｂが配設されている、これら現像装置は、給紙側３００から排紙側４００に向かって１Ｂ、２Ｂ、３Ｂ、４Ｂの順で配設されている。現像装置１Ｂ、２Ｂ、３Ｂ、４Ｂの内部には、イエロー、シアン、マゼンダ、黒トナーが収納されていて、感光体１Ａ、２Ａ、３Ａ、４Ａ上にイエロー、シアン、マゼンダ、黒の現像剤像としてのトナー像をそれぞれ形成する。これら各トナー像は、イエロー、シアン、マゼンダ、黒の順に後述する転写部材からの正のコロナ帯電で給紙側から搬送される記録材としての用紙Ｐ上に順次重ね転写される。
【００４０】
感光体１Ａ、２Ａ、３Ａ、４Ａの下方には、転写部材としての転写ベルト２５が複数のローラに巻き掛けられて各感光体の表面に近接対向配置されている。転写ベルト２５は、給紙側３００から排紙側４００に向かって延在し、図示しない駆動源から駆動力がローラに伝達されることで、本形態では図中反時計周りに回転移動され、用紙Ｐを給紙側３００から排紙側４００へと搬送する。図中符号２７はレジストローラを示す。
【００４１】
転写ベルト２５の裏側の近傍には、転写ベルト２５に転写バイアスを印加する転写バイアス印加手段として転写チャージャ１Ｃ、２Ｃ、３Ｃ、４Ｃが、感光体１Ａ、２Ａ、３Ａ、４Ａとそれぞれ対向するように配設されている。転写ベルト２５は、ポリエステルフィルム等の誘電体から成り、転写チャージャ１Ｃ、２Ｃ、３Ｃ、４Ｃにより正に帯電される。転写チャージャ１Ｃ、２Ｃ、３Ｃ、４Ｃの配置側と反対側の転写ベルト２５の近傍には、除電装置２６が配設されている。この除電装置２６は、用紙Ｐの分離後に転写ベルト２５を除電するもので、本例では転写ベルト２５の両面からチャージャにより負のＡＣコロナ放電を行い、転写ベルト２５の蓄積電荷を中和（除電）して転写ベルト２５の電位を初期化する。給紙側３００に位置する転写ベルト２５の近傍には、転写ベルト２５表面の残留トナーをクリーニングするためのクリーニングユニット２２が配設されている。
【００４２】
排紙側４００に位置する本体１００内には、定着装置３０が転写ベルト２５と離間した位置に設けられている。定着装置３０側に位置する転写ベルト２５の上方には、分離装置２８が排泄されている。分離装置２８は、転写ベルト２５によって搬送される用紙Ｐの上面からチャージャで負のＡＣコロナ放電を行い、用紙Ｐの蓄積電荷を中和（除電）し、用紙が転写ベルト２５から分離する際の剥離放電によるＡＣコロナ放電とトナーのチリを防止するものである。画像転写後の用紙Ｐは、分離装置２８からのチャージと転写ベルト２５の曲面との曲率分離作用により転写ベルトより分離され、定着装置３０に搬送され、ここでトナー像が定着されてカラー画像が得られる。
【００４３】
本発明を適用する定着工程の定着装置３０を説明する。定着装置３０は、所謂オイル塗布手段を用いないオイルレスの定着装置である。定着装置３０は、図２に示すように、符号Ｔで示す未定着のトナー像を担持した用紙Ｐの一方に面側に配設された画像を形成する側の部材としての無端状の定着ベルト８と、この定着ベルト８を巻き掛ける定着回転体としての定着ローラ６と加熱ローラ７と、定着ベルト８と対向配置された画像を形成しない側の部材としての加圧ローラ１０とを備えている。
【００４４】
加圧ローラ１０は、定着ベルト８を挟んで定着ローラ６に圧接し、ニップ部５０を形成する。このニップ部５０よりも定着ベルト８の回転方向下流側には、定着ベルト８の表面に対向する位置に、用紙Ｐを定着ベルト８から剥離する剥離部材としての剥離板１４が設けられている。この剥離板１４は、定着ベルト８の表面との間に距離が空けられていて、非接触とされている。本例において定着ローラ６は、図示しない駆動手段によって図中時計周り方向に回転駆動される。このため、定着ベルト８及び加熱ローラ７は、同方向に回転し、定着ベルト８に圧接している加圧ローラ１０は図中反時計回り方向に従動回転する。定着ローラ６ではなく加圧ローラ１０を駆動側としても良い。
【００４５】
表面に未定着トナー像Ｔを担持した用紙Ｐは、定着ベルト８を介して定着ローラ６と加圧ローラ１０とで形成されたニップ部５０で加熱・加圧され、トナー像を定着される。そしてニップ部５０を出た用紙Ｐは剥離板１４により定着ベルト８から剥離されて図１の排紙部４００から排出される。剥離板１４の基材は、厚さが０．２ｍｍのＳＵＳ板であり、基材の表面には厚さ２０μｍのフッ素系樹脂層を被覆されている。剥離板１４は、定着ベルト８と非接触であるので、定着ベルト８を傷付けることがなく、オイルレスの定着装置においても、定着装置の長寿命化を図ることができる。
【００４６】
定着ベルト８の基体には、耐熱性樹脂や、金属から形成されたエンドレスのベルト状基体を用いる。耐熱性樹脂の材質としては、ポリイミド、ポリアミドイド、ポリエーテルケトン（ＰＥＥＫ）等を使用し、ベルト基体の材質としては、ニッケル、アルミニウム、鉄等を使用する。厚さは１００μｍ以下の薄肉のものが望ましい。定着ベルト８の表面は、用紙Ｐおよびトナー像と加圧接触するので離型性が必要であり、さらに耐熱性、耐久性に優れたものが好ましい。このため、定着ベルト８の表層は導電性の耐熱離型層（フッ素系樹脂等）が被覆された構成になっている。フッ素樹脂は、吹きつけ等により基体表面に塗装し、加熱融着させることにより表面離型層を形成する。また定着ベルト８の別の構成として、ポリイミド等の耐熱性樹脂の基体にシリコ−ンゴム等の弾性体層を設け、さらにその弾性体層の上に導電性のフッ素樹脂（ＰＦＡチューブ等）の離型層を設けても良い。弾性層のシリコ−ンゴム層は、ゴム硬度２５〜６５度（ＪＩＳ  Ａ硬度計）、厚さが１００〜３００ｕｍの範囲が良好な定着性、及び熱応答性を得る条件として望ましい。
【００４７】
加熱ローラ７は、定着ローラ６の上方に配設されている。加熱ローラ７は、外径φ２０〜φ３０の鉄、またはアルミニウム製で、肉厚が０．３〜１ｍｍの薄肉金属ローラであり、内部に加熱手段としてのハロゲンヒータ１６を備えている。このハロゲンヒータ１６は、サーミスタ等の周知温度制御素子と制御手段により一定温度になるよう制御され、定着ベルト８を必要な温度に加熱する機能を有している。加熱ローラ７は、テンションローラの役割も兼ねており、引張スプリング９により定着ベルト８を図中矢印Ａ方向に張架している。
【００４８】
定着ローラ６は加圧ローラ７よりも大径の外径φ４０で、鉄製芯金の外周にニップ部巾を得るために耐熱弾性体、例えば発泡シリコーンゴムや液状シリコーンゴムで構成された弾性層を備えている。弾性層の厚さは３〜６ｍｍ程度で、定着ローラ６の表面硬度はＡｓｋｅｒ  Ｃ  ３０〜７０Ｈｓ程度である。
【００４９】
加圧ローラ１０は、鉄、またはアルミニウムの芯金外周にフッ素系ゴム、シリコーンゴム等の耐熱弾性層と、フッ素系樹脂からなる表面離型層が形成されている。加圧ローラ１０の弾性層の厚さは０．５〜２ｍｍ程度であり、その表面硬度はＡｓｋｅｒ  Ｃ  ７０〜９０Ｈｓである。加圧ローラ１０の中には、加圧ローラ１０の温度上昇を加速させる為、加熱手段としてのハロゲンヒータ１５を設けても良い。
【００５０】
トナーには、結着樹脂、着色剤、及びワックスを含有したトナーを用いると、オイルレスの定着装置においてもカラーの定着画像を良好に得ることができる。また本例では、加熱手段を加熱ローラ７や加圧ローラ１０の内部に設けているが、ローラ内部にではなく、ローラ外部に設けて、定着ベルト８や加圧ローラ７あるいは加圧ローラを加熱するようにしても良い。加熱手段としてはハロゲンヒータでなく、誘導加熱等を用いても構わない。また本発明の画像形成方法を適用する画像形成装置では、線速２００ｍｍ／ｓで画像形成を行うことができる。
（実施例１）
図３は、本発明を適用した転写工程と定着工程を有する画像形成方法の概念を説明するための構成図を示す。
転写工程
図示されていない帯電、露光、現像装置により感光体３１にトナー像を形成する。本実施例では負極性のトナーを用いるとともに、感光体３１に対向する転写ローラ３２と、転写ローラ３２に正極性の転写バイアスを印加する転写バイアス電源１７を有する転写装置を備える。感光体３１に担持されたトナーは、転写装置によって用紙Ｐに転写される。この転写工程において、転写ローラ３２に正極性の転写バイアスが印加されるので、用紙Ｐは正極性に帯電する。また用紙Ｐの先端Ｐ１が感光体３１と転写ローラ３２とのニップ部通過時に、画像部の転写バイアスより大きい転写バイアスを印加し、用紙先端部Ｐ１の帯電量を大きくしても良い。
定着工程
転写工程を通過し、正極性に帯電された用紙Ｐは、前述した基本構成の定着装置３０に搬送される。ここで定着ベルト８の表面８ａは導電性を有する。図３の定着装置３０は、さらに、定着ベルト８の表面８ａに接触する給電ブラシ１９と、給電ブラシ１９に正極性のバイアスを印加するベルトバイアス電源１８と、加圧ローラ１０の表面１０ａに接触する除電ブラシ３３とを備えている。加圧ローラ１０の表層１０ａは、導電性ＰＦＡチューブで被覆する。定着ベルト８の基材と弾性層も導電性とし、給電ブラシ１９を定着ベルト８の内面に接触させても良い。
【００５１】
図４に用紙Ｐの帯電状態と、ニップ部５０の出口５１側の電界とを示す。加圧ローラ１０の表面１０ａに接触した除電ブラシ３３は接地されており、加圧ローラ１０の表面電位を０Ｖにする。また、ベルトバイアス電源１８は、給電ブラシ１９に正極性のバイアスを印加するもので、定着ベルト８の表面８ａを正極性に帯電する。これによりニップ部の出口５１側では、矢印曲線で示す定着ベルト８から加圧ローラ１０の向きに電界が生じる。用紙Ｐは正極性に帯電しているので、出口５１側において静電的に加圧ローラ１０側へ引き付けられ、用紙先端部Ｐ１と定着ベルト８のギャップが大きくなる。その結果、非接触の剥離板１４においてでも、用紙を定着ベルト８から容易に剥離することができる。
【００５２】
バイアス印加の例としては、用紙先端部Ｐ１が出口５１を通過する時のみにベルトバイアスを印加しても良い。この場合も用紙先端部Ｐ１は加圧ローラ１０へ引き付けられので、用紙先端部Ｐ１と定着ベルト８のギャップは上記と同様に大きくできる。その結果、非接触の剥離板１４においてでも、記録材を定着ベルト８から容易に剥離することができる。用紙先端部Ｐ１以降の画像部においては、ベルトバイアスが印加されないので、定着画像に影響を与えることなく良好な定着画像Ｔ１を得ることができる。また前述の転写工程の説明で記載したように、用紙先端部Ｐ１の帯電量を大きくすると、用紙先端部Ｐ１が電界から加圧ローラ１０側へ向かう力を大きく受けるので、用紙先端部Ｐ１と定着ベルト８のギャップがより大きくなり、非接触の剥離板１４においてでも、用紙Ｐを定着ベルト８からより容易に剥離することができる。
【００５３】
次に、ベルトバイアス電源１８の印加電圧を制御する制御部３４を設けた場合について説明する。制御部３４は、用紙Ｐに記録される表面、及び裏面の画像データが入力され、表面及び裏面の画像比率を算出する。表面の画像比率が高い場合は、用紙Ｐと定着ベルト８との粘着力が大きいので、ベルトバイアス電源１８の印加電圧を大きくし、用紙Ｐが加圧ローラ１０へ引き付けられ力を大きくする。表面の画像比率が低い、あるいは裏面の画像比率が高い場合は、用紙Ｐが定着ベルト８から剥離しやすいので、ベルトバイアス電源１８の印加電圧を低くするか、または印加を止めても良い。また裏面の画像比率が高く、加圧ローラ１０へ巻付き易い場合は、逆に定着ベルト８に負極性のバイアスを印加すると、加圧ローラ１０への用紙Ｐの巻付きを防止できる。
【００５４】
本実施例では、用紙Ｐを静電的に加圧ローラ１０側へ引き付けるので、トナー付着量の多いカラー画像においても、非接触の剥離板１４により良好な定着画像を得ることができる。さらに、トナーに、結着樹脂、着色剤、及びワックスを含有したトナーを用いると、オイルレスの定着装置においても良好なカラーの定着画像を得ることができる。
（実施例２）
次に、本発明を適用した転写工程と定着工程を有する画像形成方法の別な例について説明する。転写工程は実施例１と同様であるので定着工程について述べる。図５は実施例２を実施するための定着装置の概略構成図を示す。転写工程を通過し、正極性に帯電された用紙Ｐは、前述した基本構成の定着装置３０に搬送される。実施例２においては、加圧ローラ１０に変えて加圧ローラ３５を用いてニップ部５０を形成している。加圧ローラ３５は絶縁性ＰＦＡチューブで被覆し、加圧ローラ３５の表層３５ａを絶縁性としている。定着ベルト８は導電性ＰＦＡチューブで被覆し、定着ベルト８の表面８ａに除電ブラシ３３を接触させている。除電ブラシ３３は接地し、定着ベルト８の表面電位を０Ｖとする。加圧ローラ３５の表層３５ａの絶縁性ＰＦＡチューブは、用紙Ｐの通紙時に用紙と摩擦帯電し、負極性に帯電する。
【００５５】
このような構成により、ニップ部５１の出口５１側では、定着ベルト８から加圧ローラ３５の向きに電界が生じる。用紙Ｐは正極性に帯電しているので、出口５１側において用紙Ｐは加圧ローラ３５側へ静電的に引き付けられ、用紙先端部Ｐ１と定着ベルト８のギャップが大きくなる。この結果、非接触の剥離板１４においてでも、用紙Ｐを定着ベルト８から容易に剥離することができる。
【００５６】
図５において、加圧ローラ３５の表層はＰＦＡで形成されており、用紙Ｐに対しＰＦＡの帯電系列がマイナス側とされている。また、このような絶縁性ＰＦＡを表層に用いていることで電荷が加圧ローラ３５の表層には溜まり易い。すなわち、摩擦帯電の場合、こすり合わせる２つの材質の帯電系列の順番によって帯電極性が変わることは知られているが、本例のような用紙ＰとＰＦＡの摩擦の場合、用紙Ｐに対しＰＦＡの帯電系列がマイナス側となるので、用紙Ｐはプラス（＋）、ＰＦＡはマイナス（−）に帯電されることになる。
（実施例３）
次に、本発明を適用した転写工程と定着工程を有する画像形成方法の実施例３について説明する。転写工程は実施例１と同様であるので定着工程について述べる。図６は実施例３を実施するための定着装置の概略構成図を示す。
定着工程
図６に実施例３の定着装置の概略構成図を示す。転写工程を通過し、正極性に帯電された用紙Ｐは、前述した基本構成の定着装置３０に搬送される。加圧ローラ１０の構成は実施例１と同様である。加圧ローラ１０の表面１０ａに除電ブラシ３３を接触させ、除電ブラシ３３を接地し、加圧ローラ１０の表面電位を０Ｖにする。定着ベルト８の表面８ａは、ＰＦＡチューブで被覆する。
【００５７】
本例では、剥離板１４にバイアスを印加する剥離板バイアス電源３６を具備する。剥離板バイアス電源３６は剥離板１４に正極性のバイアスを印加するものである。これによりニップ部５０の出口５１側では、剥離板１４から加圧ローラ１０の向きに電界が生じる。用紙Ｐは正極性に帯電しているので、出口５１側において用紙Ｐは静電的に加圧ローラ１０側へ引き付けられので、用紙先端部Ｐ１と定着ベルト８のギャップが大きくなる。その結果、非接触の剥離板１４においてでも、用紙Ｐ１を定着ベルト８から容易に剥離することができる。なお、図６に示すように、剥離部材１４は定着ローラ６に非接触とされているので、定着ローラ６が＋に帯電されることはない。このため、用紙Ｐに転写された未定着トナー像Ｔが乱れることはない。
【００５８】
次に、剥離板バイアス電源３６の印加電圧を制御する制御部３４を具備した場合について説明する。実施例１と同様に制御部３４には用紙に記録される表面、及び裏面の画像データが入力され、表面、及び裏面の画像比率を算出する。表面の画像比率が高い場合は、用紙Ｐと定着ベルト８との粘着力が大きいので、剥離板バイアス電源３６の印加電圧を大きくし、用紙Ｐが静電的に加圧ローラ１０へ引き付けられ力を大きくする。表面の画像比率が低い、あるいは裏面の画像比率が高い場合は、用紙Ｐが定着ベルト８から剥離しやすいので、剥離板バイアス電源３６の印加電圧を低くするか、または印加を止めても良い。また裏面の画像比率が高く、加圧ローラ１０へ巻付き易い場合は、逆に剥離板１４に負極性のバイアスを印加すると、加圧ローラ１０への記録材の巻付きを防止できる。
（実施例４）
次に、本発明を適用した転写工程と定着工程を有する画像形成方法の実施例４について説明する。転写工程は実施例１と同様であるので定着工程について述べる。図７、図８は、実施例４を実施するための定着装置の概略構成図を示す。
定着工程
転写工程を通過し、正極性に帯電された用紙Ｐは、前述した基本構成の定着装置３０に搬送される。実施例２と同様に加圧ローラ３５を絶縁性ＰＦＡチューブで被覆し、加圧ローラ３５の表層３５ａを絶縁性とする。定着ベルト８は導電性ＰＦＡチューブで被覆し、定着ベルト８の表面８ａに除電ブラシ３３を接触させる。除電ブラシ３３は接地し、定着ベルト８の表面電位を０Ｖとする。
【００５９】
本例では、加圧ローラ３５の表面３５ａに接触することで加圧ローラ３５の表面３５ａを負極性に帯電させる定着用帯電手段として加圧ローラ用帯電ローラ３７を具備している。この加圧ローラ用帯電ローラ３７は発泡シリコーンとし、摩擦帯電により加圧ローラ３５の表面３５ａを帯電させる。加圧ローラ用帯電ローラ３７の別の構成としては、加圧ローラ用帯電ローラ３７をソリッドゴムローラで形成し、加圧ローラ用帯電ローラ３７に負のバイアスを印加して、加圧ローラ３５の表面３５ａを負極性  に帯電しても良い。
【００６０】
このような構成とすることにより、加圧ローラ３５の表層３５ａの絶縁性ＰＦＡチューブは負極性に帯電するので、ニップ部５０の出口５１側では、定着ベルト８から加圧ローラ３５の向きに電界が生じる。用紙Ｐは正極性に帯電しているので、出口５１側において用紙Ｐは静電的に加圧ローラ３５側へ引き付けられので、用紙先端部Ｐ１と定着ベルト８のギャップが大きくなる。その結果、非接触の剥離板１４においてでも、用紙を定着ベルト８から容易に剥離することができる。
【００６１】
図７において、−電位は、加圧ローラ３５のニップ部５０より上流側にも帯電する。しかし、用紙Ｐはニップ部５０に入る前には、加圧ローラ３５に接触していないので、用紙Ｐの裏側の＋電位が失われてトナーの保持力が消滅することはない。用紙Ｐの＋電位は、ニップ部５０内通過時においては幾らか失われる。しかし、本例では、用紙Ｐの先端部Ｐ１での転写バイアスを大きくして用紙Ｐの−帯電量を高め、ニップ部５０の出口５０Ｂでも用紙Ｐに静電力が働くようにしている。このため、ニップ部５０に入る前では用紙Ｐは加圧ローラ３５に接触していないので、用紙Ｐの裏側の＋電位が失われることはなく、未定着トナー像の乱れることはない。
【００６２】
また加圧ローラ用帯電ローラ３７は、用紙先端部Ｐ１に相対する加圧ローラ３５部のみを帯電させても良い。この場合、加圧ローラ用帯電ローラ３７は、用紙先端部Ｐ１に相対する加圧ローラ３５表面部が、加圧ローラ用帯電ローラ３７に対向する位置を通過する時のみ加圧ローラ３５に接触させられる。具体的な構成としては、加圧ローラ用帯電ローラ３７を、支点４２を有するアーム４１の一端に回転自在に装着し、アーム４１の他端に電磁ソレノイド３８の可動片３８ａをピン結合する。また、加圧ローラ用帯電ローラ３７を、アーム４１に引っ掛けた引っ張りばね４０により加圧ローラ３５から離間する方向に付勢し、通常は加圧ローラ３５と非接触とする。電磁ソレノイド３８は制御部３９と接続されていて、この制御部３９からの信号を受けると図８に示すように、可動片３８ａを引き込む方向に作動して、アーム４１の他端を引いて、図の例ではアーム４１を時計周り方向に回転させる。すなわち、加圧ローラ用帯電ローラ３７を加圧ローラ３５に接触させる向きにアーム４１を動作させる。この電磁ソレノイド３８の動作により。加圧ローラ用帯電ローラ３７は加圧ローラ３５の表面３５ａに接触はして摩擦帯電させる。制御部３９は、用紙先端部Ｐ１に相対する加圧ローラ３５表面部が、加圧ローラ用帯電ローラ３７に対向する位置を通過する時に信号を発する。本例では、アーム４１、電磁ソレノイド３８、制御部３９によって加圧ローラ用帯電ローラ３７の接離機構６０が構成されている。
【００６３】
このように用紙先端部Ｐ１に相対する加圧ローラ３５部のみを帯電させれば、用紙Ｐは正極性に帯電しているので、ニップ部５０の出口５１側において用紙先端部Ｐ１は静電的に加圧ローラ１０側へ引き付けられ、用紙先端部Ｐ１と定着ベルト８のギャップが大きくなり、非接触の剥離板１４においてでも、用紙Ｐを定着ベルト８から容易に剥離することができる。また画像先端部以降の画像定着部においては、加圧ローラ３５の表面３５ａは帯電していないので、定着画像に影響を与えることなく良好な定着画像を得ることができる。
【００６４】
上記４つの実施例では、各感光体上のトナー像を用紙Ｐに転写する構成としたが、中間転写体上のトナー像を用紙Ｐに転写する構成としても同様の効果を得ることができる。また上記４つの実施例では、画像を形成する側の部材に定着ベルトを用いる構成をしたが、画像を形成する側の部材に加熱手段を有するローラ部材用いる構成としても同様の効果を得ることができる。
【００６５】
【発明の効果】
本発明によれば画像を形成する側の部材の表層が導電性を有し、記録材が静電的に画像を形成しない側の部材側に引き付けられるので、画像を形成する側の部材から記録材を剥離することができ、画像を形成する側の部材への記録材の巻付を防止することができる画像形成方法による画像形成装置を提供することができる。また、剥離部材が画像を形成する側の部材に非接触である場合、剥離部材が画像を形成する側の部材を傷付けることがなく、長寿命の画像形成方法による画像形成装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の画像形成方法を用いるカラー画像形成装置の一例を示す全体構成図である。
【図２】本発明を適用する定着装置の構成図である。
【図３】実施例１の画像形成方法を用いた装置の一構成例を示す図である。
【図４】実施例１の画像形成方法を用いた装置の別な構成例を示す拡大図である。
【図５】実施例２の画像形成方法を用いた装置の一構成例を示す図である。
【図６】実施例３の画像形成方法を用いた装置の一構成例を示す図である。
【図７】実施例４の画像形成方法を用いた装置の一構成例を示す図である。
【図８】接離手段の動作状態を示す図である。
【符号の説明】
１Ａ、２Ａ、３Ａ、４Ａ  像担持体
１Ｃ、２Ｃ、３Ｃ、４Ｃ  転写チャージャ（転写バイアス印加手段）
８    画像を形成する側の部材
１０、３５  画像を形成しない側の部材
１０ａ、３５ａ  画像を形成しない側の部材の表層
１４  剥離部材
１５，１６  加熱手段
１７  転写バイアス電源（転写バイアス印加手段）
２５  転写ベルト（転写部材）
３２  転写ローラ（転写バイアス印加手段）
３７  定着用帯電手段
５０  ニップ部
５１  ニップ部の出口
Ｐ１  記録材先端部
Ｐ    記録材
【図１】
2005017752.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
2005017752.tif 000007
【図６】
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【図７】
2005017752.tif 000009
【図８】
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