(57)【要約】【課題】磁力発生手段により発生する磁場に影響を与えず、未定着トナー画像上に付着している磁性キャリアがニップに留まることによって発生する定着部材及び加圧部材の損傷、及び定着画像品質の悪化を防止することができる定着装置を提供。【解決手段】第１の回転体と、第２の回転体と、一方の回転体の内部に設けられた第１の磁力発生手段と、他方の回転体の内部に設けられた第２の磁力発生手段又は前記第１の磁力発生手段の磁力作用で吸着される吸着部材と、前記第１の磁力発生手段と、前記第２の磁力発生手段又は吸着部材とが吸着することにより形成されるニップと、を備えてなり、磁力発生手段による磁場により磁化される位置に磁性ガイド部材を配置する定着装置である。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の回転体と、第２の回転体と、一方の回転体の内部に設けられた第１の磁力発生手段と、他方の回転体の内部に設けられた第２の磁力発生手段又は前記第１の磁力発生手段の磁力作用で吸着される吸着部材と、
前記第１の磁力発生手段と、前記第２の磁力発生手段又は吸着部材とが吸着することにより形成されるニップと、を備えてなり、
磁力発生手段による磁場により磁化される位置に磁性ガイド部材を配置することを特徴とする定着装置。
【請求項２】
磁性ガイド部材が、ニップに記録媒体が送入される側である前記ニップの送入側であって、第１の磁力発生手段の磁場中に、前記記録媒体を前記ニップに案内する少なくとも１つの磁性ガイド部材を配置する請求項１に記載の定着装置。
【請求項３】
第１の磁力発生手段が、記録媒体の搬送方向に対して少なくとも１組の異極が配置された請求項１から２のいずれかに記載の定着装置。
【請求項４】
磁性ガイド部材が、ニップに近接している請求項１から３のいずれかに記載の定着装置。
【請求項５】
磁性ガイド部材の先端とニップとの距離が０．５ｍｍ以下となるように前記磁性ガイド部材が配置された請求項１から４のいずれかに記載の定着装置。
【請求項６】
磁性ガイド部材が、搬送されてくる記録媒体と対向する面に、複数の溝を有する請求項１から５のいずれかに記載の定着装置。
【請求項７】
磁性ガイド部材が、ニップの送出側に少なくとも１つ配置されている請求項１から６のいずれかに記載の定着装置。
【請求項８】
ニップの送出側に配置される磁性ガイド部材が、永久磁石である請求項７に記載の定着装置。
【請求項９】
磁性ガイド部材が、平板である請求項１から８のいずれかに記載の定着装置。
【請求項１０】
静電潜像担持体と、該静電潜像担持体表面を帯電させる帯電手段と、帯電された静電潜像担持体表面を露光して静電潜像を形成する露光手段と、前記静電潜像をトナーを用いて現像して可視像を形成する現像手段と、前記可視像を記録媒体に転写する転写手段と、前記記録媒体に転写された転写像を定着させる定着手段とを少なくとも有する画像形成装置であって、
前記定着手段が、請求項１から９のいずれかに記載の定着装置であることを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、定着装置、及び画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、電子写真方式の複写機では、像担持体としての感光体に原稿を読み取った画像情報に基づいて静電潜像を形成し、この静電潜像を現像手段でトナー像として可視像化し、トナー像を記録材に転写した後、定着装置で定着することが行われている。
【０００３】
トナー画像の定着方式としては、加熱定着方式、圧力定着方式、溶剤定着方式等が知られている。
前記加熱定着方式は、トナーを熱によって溶解させ、圧力によって記録媒体に固定される方式で広く採用されている。
例えば、金属（加熱ローラ）と、前記加熱ローラに圧接する加圧部材である加圧ローラとを有し、前記加熱ローラと、前記加圧ローラとの間にニップが形成され、前記加熱ローラを前記ハロゲンヒータで加熱することで、前記ニップにおいて、温度及び圧力による定着に必要な伝熱を得るとともに、前記記録媒体の搬送を兼ねる方式のものである。しかし、前記加熱定着方式では、前記加熱ローラの熱容量が大きいという問題があり、前記熱容量を低減させるために、前記加熱ローラを薄肉にすると、前記ニップが均一に形成されないという問題があった。そこで、前記加熱ローラの内部に、ニップ形成部材などの前記ニップを形成するための部材を配置して、均一なニップを形成する構造が提案されている（特許文献１参照）。しかし、前記特許文献１の定着装置においては、前記加熱ローラの内部に多数の部材が配置され、かえって前記熱容量が増加してしまう問題があった。
【０００４】
そこで、この問題を解決すべく、加熱部材（定着部材）を磁性材料で形成するとともに、加圧部材の内部に磁力発生手段を設け、磁力によって加熱部材を加圧部材側へ吸引して均一なニップを形成する定着装置が提案されている（特許文献２参照）。
しかし、前記ニップの形成に磁力発生手段を用いたことによって、前記記録媒体上のトナー画像に付着した磁性キャリアが、磁力発生手段による磁力で吸引され、前記ニップに留まるという新たな不具合が発生した。
前記不具合を解決するために、ニップが形成された定着装置の入り口近傍に、前記記録媒体が前記ニップに送入される前に磁性キャリアを捕集する磁石を設けている定着装置が提案されている（特許文献３参照）。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
前記特許文献３の定着装置においては、磁力発生手段によってニップが形成された定着装置の入り口近傍に、記録媒体が前記ニップに送入される前に磁性キャリアを捕集する磁石を設けている構造である。そのため、前記記録媒体が前記ニップに送入される前に、未定着のトナー画像に付着した前記磁性キャリアを、前記磁石で捕集することにより、前記磁力発生手段で形成された前記ニップに前記磁性キャリアが留まることを防止し、前記磁性キャリアが、定着部材及び加圧部材の表層に傷をつけたり、前記記録媒体への定着画像の品質の悪化を防止することができる。
しかし、前記定着装置は、前記磁性キャリアを捕集するために前記磁石を用いているため、前記磁石の磁場によって、前記定着部材の内部に配置された前記磁力発生手段と、前記加圧部材の内部に配置された作用部材との間に発生する磁場に影響し、前記ニップを形成する磁力が低下してしまう可能性があった。前記磁力が低下すると、前記磁力発生手段が、前記作用部材と、前記定着部材と前記加圧部材を介して密着することができず、一様なニップが形成されない虞があった。
【０００６】
そこで、本発明は、磁力発生手段により発生する磁場に影響を与えず、未定着トナー画像上に付着している磁性キャリアがニップに留まることによって発生する定着部材及び加圧部材の損傷、及び定着画像品質の悪化を防止することができる定着装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記課題を解決するための手段としての本発明の定着装置は、第１の回転体と、第２の回転体と、一方の回転体の内部に設けられた第１の磁力発生手段と、他方の回転体の内部に設けられた第２の磁力発生手段又は前記第１の磁力発生手段の磁力作用で吸着される吸着部材と、前記第１の磁力発生手段と、前記第２の磁力発生手段又は吸着部材とが吸着することにより形成されるニップと、を備えてなり、磁力発生手段による磁場により磁化される位置に磁性ガイド部材を配置するものである。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によると、従来における前記諸問題を解決し、前記目的を達成することができ、磁力発生手段により発生する磁場に影響を与えず、未定着トナー画像上に付着している磁性キャリアがニップに留まることによって発生する定着部材及び加圧部材の損傷、及び定着画像品質の悪化を防止することができる定着装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】図１は、本発明の定着装置の第１の実施形態の概略構成を表す断面図である。
【図２】図２は、図１の磁力発生手段の磁束分布を表す説明図である。
【図３】図３は、本発明の定着装置の第２の実施形態の概略構成を表す断面図である。
【図４】図４は、図３の磁力発生手段の磁束分布を表す説明図である。
【図５】図５は、磁性ガイド部材を表す拡大断面図である。
【図６】図６は、ニップの送出側に磁性ガイド部材を備えた本発明の定着装置の概略構成の一例を表す断面図である。
【図７】図７は、図６の磁力発生手段の磁束分布を表す説明図である。
【図８】図８は、ニップの送出側に備えられた磁性ガイド部材を表す拡大断面図である。
【図９】図９は、第２の磁力発生手段を備えた本発明の定着装置の概略構成の一例を表す断面図である。
【図１０】図１０は、本発明の定着装置を用いた画像形成装置の一例を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
（定着装置）
本発明の定着装置は、第１の回転体と、第２の回転体を有しており、前記第１の回転体及び前記第２の回転体の一方の内部に第１の磁力発生手段が配置され、前記第１の回転体及び前記第２の回転体の他方の内部に、第２の磁力発生手段又は吸着部材が配置されており、磁性ガイド部材を少なくとも備えてなり、更に必要に応じてその他の部材を有してなる。
また、前記定着装置は、前記第１の回転体と、前記第２の回転体とにより、ニップを形成することができれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。
【００１１】
＜第１の回転体＞
前記第１の回転体としては、前記第２の回転体と共にニップを形成し、前記ニップにおいて、送入された記録媒体を加圧し、前記記録媒体の表面に付着したトナー画像を定着させることができれば、その形状、及び構造などについては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。
前記第１の回転体の形状としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、前記記録媒体を、前記ニップを形成しつつ送出する観点から、略円筒体形状が好ましい。
前記第１の回転体の構造としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、前記第１の回転体の内部に、前記第１の磁力発生手段、又は前記第２の磁力発生手段若しくは前記吸着部材が配置される。また、前記第１の回転体を、加熱手段として用いる場合は、内部に加熱源を配置してもよい。前記加熱源としては、例えば、ハロゲンヒータなどが挙げられる。
【００１２】
＜第２の回転体＞
前記第２の回転体としては、前記第１の回転体と共に前記ニップを形成し、前記ニップにおいて、送入された記録媒体を圧着し、前記記録媒体の表面に付着したトナー画像を定着させることができれば、その形状、及び構造などについては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。
前記第２の回転体の形状としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、前記ニップを形成しつつ前記記録媒体を送出する観点から、略円筒体形状が好ましい。
前記第２の回転体の構造としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、前記第２の回転体の内部に、前記第１の磁力発生手段、又は前記第２の磁力発生手段若しくは吸着部材が配置される。なお、前記第１の回転体の内部に、前記第１の磁力発生手段が配置されている場合は、前記第２の回転体の内部には、前記第２の磁力発生手段又は前記吸着部材が配置される。また、前記第１の回転体の内部に、前記第２の磁力発生手段又は前記吸着部材が配置されている場合は、前記第２の回転体の内部には前記第１の磁力発生手段が配置される。また、前記第２の回転体を、加熱手段として用いる場合は、内部に加熱源を配置してもよい。前記加熱源としては、例えば、ハロゲンヒータなどが挙げられる。
【００１３】
―第１の磁力発生手段―
前記第１の磁力発生手段としては、磁力を発生させることができれば、その形状、及び大きさなどについては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、永久磁石、電磁石などが挙げられる。
前記第１の磁力発生手段の形状としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、前記記録媒体を加圧する観点から、前記第１の回転体又は前記第２の回転体の回転軸方向に長い板状であることが好ましい。
前記第１の磁力発生手段の構造としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。
前記第１の磁力発生手段の大きさとしては、特に制限はなく、所望のニップ幅に応じて適宜選択することができる。
前記第１の磁力発生手段は、前記磁性ガイド部材に磁力を帯びさせるため、記録媒体の搬送方向に対して少なくとも１組の異極が並ぶように設置されることが好ましい。
【００１４】
―第２の磁力発生手段―
前記第２の磁力発生手段としては、磁力を発生させることができ、前記第１の磁力発生手段と互いに吸引して密着し、前記ニップを形成することができれば、その形状、構造、大きさなどについては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、永久磁石、電磁石などが挙げられる。
前記第２の磁力発生手段の形状としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、前記第１の磁力発生手段と共に前記ニップを形成し、前記記録媒体を加圧する観点から、前記第１の磁力発生手段と同じ長さを有する板状が好ましい。
前記第２の磁力発生手段の構造としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。
前記第２の磁力発生手段の大きさとしては、特に制限はなく、所望のニップ幅に応じて適宜選択することができる。
前記第２の磁力発生手段は、前記第１の磁力発生手段と同様に、前記記録媒体の搬送方向に対して少なくとも１組の異極が並ぶように設置されることが好ましいが、前記第１の磁力発生手段と吸着させるために、前記第１の磁力発生手段の極の配置とは逆に配置されることが好ましい。
【００１５】
＜＜永久磁石＞＞
前記永久磁石としては、前記第２の磁力発生手段又は前記吸着部材を吸引するものであれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、フェライト磁石、ネオジム磁石、サマコバ磁石（サマリウムコバルト磁石）などが挙げられる。これらの中でも、キュリー温度が高く、高温での減磁の懸念が少ない、サマコバ磁石が好ましい。
【００１６】
＜＜電磁石＞＞
前記電磁石としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、公知の電磁石を用いることができる。
【００１７】
＜＜加熱源＞＞
前記加熱源としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、ハロゲンヒータ等の輻射方式、誘導加熱方式、面状抵抗発熱方式、外面輻射加熱方式、外面接触加熱方式などが挙げられる。但し、前記第１の磁力発生手段、前記第２の磁力発生手段、及び吸着部材の近傍に、前記誘導加熱方式のものを配置すると、磁場が複雑となり、前記ニップを形成するための吸引力（加圧力）に影響を及ぼすため、注意が必要である。
【００１８】
―吸着部材―
前記吸着部材としては、前記第１の磁力発生手段の磁力に対し、吸着して、前記ニップを形成することができれば、その形状、構造、大きさ、及び材質などについては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。
前記吸着部材の形状としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、前記第１の磁力発生手段と共に前記ニップを形成し、前記記録媒体を加圧する観点から、前記第１の磁力発生手段と同じ長さを有する板状が好ましい。
前記吸着部材の構造としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。
前記吸着部材の大きさとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、所望のニップ幅に応じて、大きさを変更することができる。
前記吸着部材の材質としては、前記第１の磁力発生手段の磁力に対して吸着することができる磁性体であれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、公知の磁性体材料を用いることができる。これらの中でも、強い吸引力を有する点から、鉄、ステンレス、ニッケル、パーメンジュール、パーマロイなどが好ましい。
【００１９】
前記第１の回転体又は前記第２の回転体の一方に加熱源を有する場合、他方の回転体に配置される前記第１の磁力発生手段、前記第２の磁力発生手段、及び吸着部材と、前記他方の回転体の内面との間に、断熱層を形成してもよい。前記加熱源を有する前記一方の回転体の定着温度への立ち上がり性は、前記一方の回転体から前記他方の回転体への熱の移動によって損なわれるが、前記第１の磁力発生手段、前記第２の磁力発生手段、及び前記吸着部材と、前記他方の回転体との間に断熱層を形成することによって、前記他方の回転体の熱容量の増加を抑制することができる。前記断熱層の材料としては、例えば、発泡性樹脂、ゴム、フェルトなどが挙げられ、また、前記断熱層は、空気層としてもよい。前記空気層とする場合は、前記第１の磁力発生手段、前記第２の磁力発生手段、及び前記吸着部材と、前記他方の回転体とを非接触とする。
前記加熱源を有する、前記一方の回転体の外面には、定着後の前記記録媒体の分離性を向上させるために、フッ素系化合物を含む表面離型層が形成されていることが好ましい。
前記他方の回転体の外面には、接触の均一性とともに、画質の均一性を維持する観点から、弾性層を設けてもよい。
【００２０】
前記定着装置は、前記第１の磁力発生手段と、前記第２の磁力発生手段又は吸着部材との吸引力によって、ニップを形成する。前記第１の回転体は、前記第１の磁力発生手段、前記第２の磁力発生手段及び前記吸着部材の少なくともいずれかを、前記第１の回転体の内部に備えている。前記第１の回転体の内部に、前記第１の磁力発生手段が配置されている場合は、前記第２の回転体の内部には、前記第２の磁力発生手段又は前記吸着部材が配置される。
また、前記第１の回転体の内部に、前記第２の磁力発生手段又は吸着部材が配置されている場合は、前記第２の回転体の内部には、前記第１の磁力発生手段が配置される。
前記第１の回転体又は前記第２の回転体の内部に配置される、前記第１の磁力発生手段により、前記第２の回転体又は前記第１の回転体の内部に配置された第２の磁力発生手段又は吸着部材が、磁力によって吸引され、この吸引力によって、前記第１の回転体と、前記第２の回転体とが圧接されてニップが形成される。
前記ニップは、磁力により形成される構造であるため、前記第１の回転体及び前記第２の回転体同士の互いの圧力によってニップ領域での剛性を高めるために、前記一対の回転体の厚みを大きくする必要がない。即ち、前記一対の回転体の熱容量の増加を来たすことなく、十分な吸引力（ニップ圧力）を得ることができる。
【００２１】
＜磁性ガイド部材＞
前記磁性ガイド部材としては、前記ニップの送入側に、前記記録媒体が安定して前記ニップに送入されるようにガイドすることができれば、その形状、構造、大きさ、材質、及び配置箇所などについては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。
前記磁性ガイド部材の形状としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、前記一対の回転体の回転軸方向に長さを有する板状などが挙げられる。
前記磁性ガイド部材の構造としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、前記板状の前記記録媒体に対向する表面には、溝を有することが好ましい。前記溝の断面形状としては、前記記録媒体の搬送方向に対して、手前側に急な傾斜を有し、最下点を介して奥側に緩やかな傾斜を有する形状が好ましい。前記溝の数としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。
前記磁性ガイド部材の大きさとしては、前記記録媒体の搬送を阻害しなければ、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。
前記磁性ガイド部材の材質としては、磁性を帯びることが可能な材質であれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、鉄、ステンレス、ニッケル、パーメンジュール、パーマロイなどが挙げられる。
【００２２】
前記磁性ガイド部材の配置箇所としては、磁力発生手段による磁場により磁化される位置に磁性ガイド部材を配置する。なお、本発明において、前記磁性ガイド部材が、磁力発生手段による磁場により磁化される位置とは、前記磁性ガイド部材が前記磁性キャリアを捕集できる磁力を有する位置であり、例えば、１００ｍＴ（テスラ）以上の磁力が発生する位置である。前記磁性ガイド部材は、例えば、少なくとも、前記ニップに前記記録媒体が送入される側である前記ニップの送入側の、前記第１の磁力発生手段の磁場中に配置することが好ましい。また、複数の前記磁性ガイド部材を配置してもよく、前記ニップの送出側の、前記第１の磁力発生手段の磁場中にも配置してよい。また、前記磁性ガイド部材は、前記ニップの前記送入側端部又は前記送出側端部からの距離が、０．１ｍｍ〜２０ｍｍの範囲内に、少なくとも一部が配置されることが好ましい。更に、前記磁性ガイド部材の先端と、前記ニップとの距離が０．５ｍｍ以下となるように配置されることが好ましい。
【００２３】
次に、図面を用いて本発明の定着装置の実施形態における一例を詳細に説明する。なお、図１、図３、図５、図８に表す直線の矢印は、前記記録媒体の搬送方向を表している。
【００２４】
（第１の実施形態）
図１は、本発明の定着装置の第１の実施形態の概略構成を表す断面図である。
図１に表すように、図面右側に第１の回転体５２が配置され、図面左側に第２の回転体５４が配置されている。図１に表す定着装置では、第１の回転体５２が加圧部材として配置され、前記第２の回転体５４が加熱部材として配置されている。また、ニップ５６の送入側の第２の回転体５４側に、磁性ガイド部材６０を配置している。
【００２５】
第１の回転体５２は、内部に第１の磁力発生手段５１が配置されている。第１の磁力発生手段５１は、第１の回転体５２の回転軸方向に長い板状であって、さらに、前記記録媒体の搬送方向に対して一組の異極が配置されている。なお、本実施形態では、ニップ５６の送入側をＳ極とし、送出側をＮ極としている。
第２の回転体５４は、内部に吸着部材５３が、第１の磁力発生手段５１に対向するように配置されており、更に、加熱源５５が配置されている。吸着部材５３は、第２の回転体５４の回転軸方向に長い板状であって、第１の磁力発生手段５１と互いに吸引する。
図１に表すように、第１の磁力発生手段５１と吸着部材５３との、互いの吸引力により、ニップ５６が形成される。
【００２６】
図２は、図１の磁力発生手段の磁束分布を表す説明図である。図２に表すように、第１の磁力発生手段５１は、前記記録媒体の搬送方向に対して１組の異極が配置されている。第１の磁力発生手段５１からは、磁力線がＮ極からＳ極に向かって出ており、また、第１の磁力発生手段５１のＮ極側とＳ極側の端部は、中心に比べて、磁束が集中して磁束密度が高くなっている。そのため、第１の磁力発生手段５１を前記記録媒体の搬送方向に対して１組の異極が配置されるように設置すると、ニップの送入側端部及び送出側端部付近が、最も磁束密度が高くなる。この高磁束密度の磁場内に、磁性ガイド部材６０を設置すると、磁性ガイド部材６０が磁化され磁力が発生する。なお、ニップ５６の送入側端部又はニップの送出側端部に近づくほど磁束密度は高くなる。そのため、少なくともニップ５６の送入側端部に近接する場所に磁性ガイド部材６０を配置することが好ましく、ニップ５６の送入側端部からの距離が０．１ｍｍ〜２０ｍｍの範囲内に、磁性ガイド部材６０の少なくとも一部を配置することがより好ましい。また、磁性ガイド部材６０とニップ５６の送入側端部との距離が０．５ｍｍ以下となるように配置することが好ましい。
【００２７】
磁性キャリアを有する２成分現像剤を用いて現像を行う画像形成装置においては、像担持体としての感光体に、原稿を読み取った画像情報に基づいて静電潜像を形成し、前記静電潜像を現像手段でトナー画像として可視像化する際に、トナーと一緒に、極少量の磁性キャリアもトナー画像上に付着する場合がある。この未定着の前記トナー画像が形成された前記記録媒体を、前記定着装置のニップ５６を通過させると、ニップ５６を形成している第１の磁力発生手段５１又は吸着部材５３に、前記磁性キャリアが引き寄せられて、そのままニップ５６中に留まり、回転する第１の回転体５２及び第２の回転体５４の表層に傷をつけたり、定着画像品質を悪化させてしまう。
そこで、上述したように、磁性ガイド部材６０を、第１の磁力発生手段５１の磁場の中に設置することにより、磁性ガイド部材６０が磁化され、前記未定着のトナー画像に付着していた前記磁性キャリアが、磁性ガイド部材６０の磁力によって捕集される。そのため、ニップ５６に前記磁性キャリアが進入することを防ぐことができる。また、磁性ガイド部材６０は、前記記録媒体の物理的な搬送ガイド部材でもあるため、前記記録媒体の搬送を安定させると共に、前記記録媒体に付着している前記磁性キャリアを効率的に捕集することができる。
【００２８】
（第２の実施形態）
図３及び図４を用いて、本発明の定着装置の第２の実施形態の概略構成の一例を説明する。図３は、本発明の定着装置の第２の実施形態の概略構成を表す断面図である。図４は、図３の磁力発生手段の磁束分布を表す説明図である。
図３に表すように、第１の磁力発生手段５１を、第２の回転体５４の内部に配置しても良い。第１の回転体５２の内部には、吸着部材５３が配置される。図４に表すように、第１の磁力発生手段５１による磁力線は、図２と同様に、ニップ５６の送入側端部及び送出側端部において、高磁束密度の磁場となる。したがって、第１の磁力発生手段５１と吸着部材５３との位置が逆転しても、磁性ガイド部材６０が磁化することには変わりはない。また、磁性ガイド部材６０が磁化することにより、前記記録媒体の搬送を安定させると共に、前記記録媒体に付着している前記磁性キャリアを効率的に捕集できる効果も同様に有する。
しかし、第１の磁力発生手段５１が永久磁石の場合、永久磁石は、その材質特有のキュリー温度以上になると、減磁してニップ５６の形成が不安定になり、十分な圧力を得られなくなる可能性がある。そのため、第１の磁力発生手段５１に永久磁石を用いた場合、加熱源を有しない回転体の内部に、第１の磁力発生手段５１を配置することが好ましい。
【００２９】
図５を用いて、本発明の定着装置における、各実施形態に備えられる磁性ガイド部材６０を説明する。図５は、磁性ガイド部材を表す拡大断面図である。
本発明の定着装置が備える磁性ガイド部材６０は、図５に表すように、前記記録媒体に対向する面に溝６２が複数設けられている。溝６２は、前記記録媒体が当接してしまったときに、前記記録媒体の搬送を妨げないように、溝６２の最下点を基準に、前記記録媒体の搬送方向に対して奥側が緩やかな傾斜であり、手前側が急な傾斜となる形状となっている。溝６２は、上述したように、磁性ガイド部材６０に前記磁性キャリアが捕集され続けると、磁性ガイド部材６０に前記磁性キャリアが蓄積される。前記磁性キャリアの蓄積量が増えると、前記磁性キャリアが、前記記録媒体の搬送経路上まで突出する可能性があり、前記記録媒体上の未定着のトナー画像と接触し、画像傷が発生してしまうことがある。しかし、図５に表すように、磁性ガイド部材６０に溝６２を設けることにより、捕集した前記磁性キャリアが溝６２内に収容され、未定着のトナー画像との接触を防ぐことができる。
【００３０】
図１及び図３に表す定着装置では、磁性ガイド部材６０をニップ５６の送入側にのみ配置しているが、図６及び図７に表すように、ニップ５６の送出側にも同時に磁性ガイド部材６０を配置してもよい。ニップ５６の送出側にも磁性ガイド部材６０を配置することで、送入側の磁性ガイド部材６０で捕集しきれなかった前記磁性キャリアを捕集できる。これにより、定着装置のニップ５６を通過した前記記録媒体に付着した磁性キャリアによって、定着装置以降の搬送コロを汚してしまったり、搬送コロに磁性キャリアが付着することにより、前記記録媒体を確実に搬送することができないという不具合を抑制することができる。
また、ニップ５６の送入側に配置される磁性ガイド部材６０と同様に、ニップ５６の送出側端部に近接した位置に磁性ガイド部材６０を配置することが好ましく、ニップ５６の送出側端部からの距離が０．１ｍｍ〜２０ｍｍの範囲内に、磁性ガイド部材６０の少なくとも一部を配置することがより好ましい。また、磁性ガイド部材６０とニップ５６の送入側端部との距離が０．５ｍｍ以下となるように配置することが好ましい。
また、図８に表すように、ニップ５６の送出側に配置される磁性ガイド部材６０においても、ニップ５６の送入側に配置される磁性ガイド部材６０と同様に、複数の溝６２を形成することが好ましい。
なお、図６及び図７に表す、ニップ５６の送出側に配置される磁性ガイド部材６０は、永久磁石であってもよい。前記永久磁石は、鉄、ステンレス、ニッケル、パーメンジュール、パーマロイなどの磁性材料よりも強い磁力を有しているので、ニップ５６の送入側に配置される磁性ガイド部材６０で捕集しきれなかった前記磁性キャリアを効率的に捕集することができる利点がある。
【００３１】
本実施形態においては、吸着部材５３を備えた定着装置を説明したが、図９に表すように、吸着部材５３に代えて、第２の磁力発生手段５７を用いてもよい。
【００３２】
（画像形成装置）
本発明の画像形成装置は、静電潜像担持体と、帯電手段と、露光手段と、現像手段と、転写手段と、定着手段とを少なくとも有してなり、クリーニング手段、更に必要に応じて適宜選択したその他の手段、例えば、除電手段、リサイクル手段、制御手段等を有してなる。なお、帯電手段と、露光手段とを合わせて静電潜像形成手段と称することもある。
本発明で用いられる画像形成方法は、帯電工程と、露光工程と、現像工程と、転写工程と、定着工程とを少なくとも含んでなり、クリーニング工程、更に必要に応じて適宜選択したその他の工程、例えば、除電工程、リサイクル工程、制御工程等を含んでなる。なお、帯電工程と、露光工程とを合わせて静電潜像形成工程と称することもある。
【００３３】
本発明で用いられる画像形成方法は、本発明の画像形成装置により好適に実施することができ、前記帯電工程は前記帯電手段により行うことができ、前記露光工程は前記露光手段により行うことができ、前記現像工程は前記現像手段により行うことができ、前記転写工程は前記転写手段により行うことができ、前記定着工程は前記定着手段により行うことができ、前記クリーニング工程は前記クリーニング手段により行うことができ、前記その他の工程は前記その他の手段により行うことができる。
【００３４】
−静電潜像担持体−
前記静電潜像担持体としては、その材質、形状、構造、大きさ等については、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、前記形状としては、例えば、ドラム状、シート状、エンドレスベルト状などが挙げられる。前記構造としては、単層構造であってもよいし、積層構造であってもよく、前記大きさとしては、前記画像形成装置の大きさや仕様等に応じて適宜選択することができる。前記材質としては、例えばアモルファスシリコン、セレン、ＣｄＳ、ＺｎＯ等の無機感光体；ポリシラン、フタロポリメチン等の有機感光体（ＯＰＣ）、などが挙げられる。
【００３５】
−帯電工程及び帯電手段−
前記帯電工程は、静電潜像担持体表面を帯電させる工程であり、前記帯電手段により行われる。前記帯電手段としては、前記静電潜像担持体の表面に電圧を印加して一様に帯電させることができるものであれば特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、（１）静電潜像担持体と接触して帯電させる接触方式の帯電手段と、（２）静電潜像担持体と非接触で帯電させる非接触方式の帯電手段とに大別される。
前記（１）の接触方式の帯電手段としては、例えば導電性又は半導電性の帯電ローラ、磁気ブラシ、ファーブラシ、フィルム、ゴムブレードなどが挙げられる。これらの中でも、前記帯電ローラは、コロナ放電に比べてオゾンの発生量を大幅に低減することが可能であり、静電潜像担持体の繰り返し使用時における安定性に優れ、画質劣化防止に有効である。前記（２）の非接触の帯電手段としては、例えばコロナ放電を利用した非接触帯電器や針電極デバイス、固体放電素子；静電潜像担持体に対して微小な間隙をもって配設された導電性又は半導電性の帯電ローラなどが挙げられる。
【００３６】
−露光工程及び露光手段−
前記露光工程は、帯電された静電潜像担持体表面を露光する工程であり、前記露光手段により行われる。前記露光は、例えば、前記露光手段を用いて前記静電潜像担持体の表面を像様に露光することにより行うことができる。
前記露光における光学系は、アナログ光学系とデジタル光学系とに大別される。前記アナログ光学系は、原稿を光学系により直接静電潜像担持体上に投影する光学系であり、前記デジタル光学系は、画像情報が電気信号として与えられ、これを光信号に変換して静電潜像担持体を露光し作像する光学系である。
前記露光手段としては、前記帯電手段により帯電された前記静電潜像担持体の表面に、形成すべき像様に露光を行うことができる限り特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、複写光学系、ロッドレンズアレイ系、レーザ光学系、液晶シャッタ光学系、ＬＥＤ光学系、などの各種露光器が挙げられる。なお、本発明においては、前記静電潜像担持体の裏面側から像様に露光を行う光背面方式を採用してもよい。
【００３７】
−現像工程及び現像手段−
前記現像工程は、前記静電潜像を、前記トナー乃至現像剤を用いて現像して可視像を形成する工程である。前記可視像の形成は、例えば、前記静電潜像を前記トナー乃至前記現像剤を用いて現像することにより行うことができ、前記現像手段により行うことができる。
前記現像手段は、例えば、トナー乃至現像剤を用いて現像することができる限り、特に制限はなく、公知のものの中から適宜選択することができ、例えば、前記トナー乃至現像剤を収容し、前記静電潜像に該トナー乃至該現像剤を接触又は非接触的に付与可能な現像手段を少なくとも有するものが好適に挙げられる。
前記現像手段は、乾式現像方式のものであってもよいし、湿式現像方式のものであってもよい。また、単色用現像手段であってもよいし、多色用現像手段であってもよく、例えば、前記トナー乃至前記現像剤を摩擦攪拌させて帯電させる攪拌器と、回転可能なマグネットローラとを有してなるもの、などが好適に挙げられる。
前記現像手段内では、例えば、前記トナーと前記キャリアとが混合攪拌され、その際の摩擦により該トナーが帯電し、回転するマグネットローラの表面に穂立ち状態で保持され、磁気ブラシが形成される。該マグネットローラは、前記静電潜像担持体近傍に配置されているため、該マグネットローラの表面に形成された前記磁気ブラシを構成する前記トナーの一部は、電気的な吸引力によって該静電潜像担持体の表面に移動する。その結果、前記静電潜像が該トナーにより現像されて該静電潜像担持体の表面に該トナーによる可視像が形成される。
前記現像手段に収容させる現像剤は、前記トナーを含む現像剤であるが、該現像剤としては一成分現像剤であってもよいし、二成分現像剤であってもよい。
【００３８】
−転写工程及び転写手段−
前記転写工程は、前記可視像を記録媒体に転写する工程であり、転写手段を用いて行われる。前記転写手段としては、静電潜像担持体上の可視像を記録媒体に直接転写する転写手段と、又は中間転写体を用い、該中間転写体上に可視像を一次転写した後、該可視像を前記記録媒体上に二次転写する二次転写手段とに大別される。
前記転写は、例えば、前記可視像を転写帯電器を用いて前記静電潜像担持体を帯電することにより行うことができ、前記転写手段により行うことができる。前記転写手段としては、可視像を中間転写体上に転写して複合転写像を形成する一次転写手段と、該複合転写像を記録媒体上に転写する二次転写手段とを有する態様が好ましい。
【００３９】
前記中間転写体としては、特に制限はなく、目的に応じて公知の転写体の中から適宜選択することができ、例えば、転写ベルト、転写ローラなどが好適に挙げられる。
前記転写手段（前記第一次転写手段、前記第二次転写手段）は、前記静電潜像担持体上に形成された前記可視像を前記記録媒体側へ剥離帯電させる転写器を少なくとも有するのが好ましい。前記転写器は、１つであってもよいし、２つ以上であってもよい。前記転写器としては、コロナ放電によるコロナ転写器、転写ベルト、転写ローラ、圧力転写ローラ、粘着転写器、などが挙げられる。
なお、記録媒体としては、代表的には普通紙であるが、現像後の未定着画像を転写可能であれば特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、ＯＨＰ用のＰＥＴベース等も用いることができる。
【００４０】
−定着工程及び定着手段−
前記定着工程は、記録媒体に転写された可視像を定着手段を用いて定着させる工程である。前記定着手段としては、本発明の定着装置が用いられる。
【００４１】
前記クリーニング工程は、前記静電潜像担持体上に残留するトナーを除去する工程であり、クリーニング手段により好適に行うことができる。また、前記現像手段が、静電潜像担持体表面に当接される現像剤担持体を有し、かつ前記静電潜像担持体に形成された静電潜像を現像すると共に該静電潜像担持体上の残留トナーを回収することによって、クリーニング手段を設けることなくクリーニングを行うことができる（クリーニングレス方式）。
前記クリーニング手段としては、特に制限はなく、前記静電潜像担持体上に残留するトナーを除去することができればよく、公知のクリーナの中から適宜選択することができ、例えば、磁気ブラシクリーナ、静電ブラシクリーナ、磁気ローラクリーナ、クリーニングブレード、ブラシクリーナ、ウエブクリーナなどが挙げられる。これらの中でも、トナー除去能力が高く、小型で安価であるクリーニングブレードが特に好ましい。
【００４２】
前記除電工程は、前記静電潜像担持体に対し除電バイアスを印加して除電を行う工程であり、除電手段により好適に行うことができる。前記除電手段としては、特に制限はなく、前記静電潜像担持体に対し除電バイアスを印加することができればよく、公知の除電器の中から適宜選択することができ、例えば、除電ランプ等が好適に挙げられる。
【００４３】
前記リサイクル工程は、前記クリーニング工程により除去した前記電子写真トナーを前記現像手段にリサイクルさせる工程であり、リサイクル手段により好適に行うことができる。前記リサイクル手段としては、特に制限はなく、公知の搬送手段等が挙げられる。
【００４４】
前記制御工程は、前記各工程を制御する工程であり、制御手段により好適に行うことができる。前記制御手段としては、前記各手段の動きを制御することができる限り特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、シークエンサー、コンピュータ等の機器が挙げられる。
【００４５】
次に、図１０を用いて本発明の定着装置を備えた画像形成装置の一例の概要構成を説明する。図１０は、本発明の定着装置を用いた画像形成装置の一例を示す模式図である。
前記画像形成装置としてのプリンタ２は、給紙装置４と、レジストローラ対６と、像担持体としての感光体ドラム８と、転写手段３０と、定着装置５０などを有している。
給紙装置４は、前記記録媒体としての用紙３６が積載状態で収容される給紙トレイ１４と、給紙トレイ１４に収容された用紙３６を最上のものから順に給送する給紙コロ１６、及び分離部材１７などを有している。
給紙コロ１６によって送り出された用紙３６は、レジストローラ対６で一旦停止され、斜めずれを修正された後、感光体ドラム８の回転に同期するタイミングで、即ち、感光体ドラム８上に形成されたトナー像の先端と、用紙３６の搬送方向先端部の所定位置とが一致するタイミングで、レジストローラ対６により転写部位Ｎへ送られる。
【００４６】
感光体ドラム８の周りには、矢印で示す回転方向順に、帯電手段としての帯電ローラ１８と、光書き込み手段１５と、ミラー２０と、現像剤担持体としての現像スリーブ２７等を備えた現像装置２２と、転写手段３０と、クリーニングブレード２４ａを備えたクリーニング手段２４等が配置されている。
帯電ローラ１８と現像装置２２の間において、ミラー２０を介して感光体ドラム８上の露光部２６にレーザ光Ｌｂが照射され、走査されるようになっている。
【００４７】
プリンタ２における画像形成動作は、従来と同様に行われる。
即ち、感光体ドラム８が回転を始めると、感光体ドラム８の表面が帯電ローラ１８により均一に帯電され、画像情報に基づいてレーザ光Ｌｂが露光部２６に照射及び走査されて、作成すべき画像に対応した静電潜像が形成される。
この静電潜像は、感光体ドラム８の回転により現像装置２２へ移動し、ここで現像スリーブ２７によりトナーが供給されて可視像化され、トナー像が形成される。
感光体ドラム８上に形成されたトナー像は、所定のタイミングで転写部位Ｎに進入してきた用紙３６上に転写手段３０による転写バイアス印加により転写される。
【００４８】
トナー像を担持した用紙３６は、一対の回転体としての第１の回転体（加圧ローラ）５２と、第２の回転体（定着ローラ）５４とを有する定着装置５０へ向けて搬送され、定着装置５０で、熱と圧力により定着された後、図示しない排紙トレイへ排出及びスタックされる。
転写部位Ｎで転写されずに感光体ドラム８上に残った残留トナーは、感光体ドラム８の回転に伴って、クリーニング手段２４に至り、このクリーニング手段２４を通過する間にクリーニングブレード２４ａにより掻き落とされて清掃される。
その後、感光体ドラム８上の残留電位が、図示しない除電手段により除去され、次の作像工程に備えられる。
【００４９】
本発明の態様としては、例えば、以下のとおりである。
＜１＞  第１の回転体と、第２の回転体と、一方の回転体の内部に設けられた第１の磁力発生手段と、他方の回転体の内部に設けられた第２の磁力発生手段又は前記第１の磁力発生手段の磁力作用で吸着される吸着部材と、
前記第１の磁力発生手段と、前記第２の磁力発生手段又は吸着部材とが吸着することにより形成されるニップと、を備えてなり、
磁力発生手段による磁場により磁化される位置に磁性ガイド部材を配置することを特徴とする定着装置である。
＜２＞  磁性ガイド部材が、ニップに記録媒体が送入される側である前記ニップの送入側であって、第１の磁力発生手段の磁場中に、前記記録媒体を前記ニップに案内する少なくとも１つの磁性ガイド部材を配置する前記＜１＞に記載の定着装置である。
＜３＞  第１の磁力発生手段が、記録媒体の搬送方向に対して少なくとも１組の異極が配置された前記＜１＞から＜２＞のいずれかに記載の定着装置である。
＜４＞  磁性ガイド部材が、ニップに近接している前記＜１＞から＜３＞のいずれかに記載の定着装置である。
＜５＞  磁性ガイド部材の先端とニップとの距離が０．５ｍｍ以下となるように前記磁性ガイド部材が配置された前記＜１＞から＜４＞のいずれかに記載の定着装置である。
＜６＞  磁性ガイド部材が、搬送されてくる記録媒体と対向する面に、複数の溝を有する前記＜１＞から＜５＞のいずれかに記載の定着装置である。
＜７＞  磁性ガイド部材が、ニップの送出側に少なくとも１つ配置されている前記＜１＞から＜６＞のいずれかに記載の定着装置である。
＜８＞  ニップの送出側に配置される磁性ガイド部材が、永久磁石である前記＜７＞に記載の定着装置である。
＜９＞  磁性ガイド部材が、平板である前記＜１＞から＜８＞のいずれかに記載の定着装置である。
＜１０＞  静電潜像担持体と、該静電潜像担持体表面を帯電させる帯電手段と、帯電された静電潜像担持体表面を露光して静電潜像を形成する露光手段と、前記静電潜像をトナーを用いて現像して可視像を形成する現像手段と、前記可視像を記録媒体に転写する転写手段と、前記記録媒体に転写された転写像を定着させる定着手段とを少なくとも有する画像形成装置であって、
前記定着手段が、前記＜１＞から＜９＞のいずれかに記載の定着装置であることを特徴とする画像形成装置である。
【符号の説明】
【００５０】
２      プリンタ
５０    定着装置
５１    第１の磁力発生手段
５２    第１の回転体
５３    吸着部材
５４    第２の回転体
５５    加熱源
５６    ニップ
６０    磁性ガイド部材
６２    溝
【先行技術文献】
【特許文献】
【００５１】
【特許文献１】特開２０１３−１６４４５１号公報
【特許文献２】特開平５−１６５３６７号公報
【特許文献３】特開２００３−３３７４９０号公報
【図１】
2016035490.tif 000003
【図２】
2016035490.tif 000004
【図３】
2016035490.tif 000005
【図４】
2016035490.tif 000006
【図５】
2016035490.tif 000007
【図６】
2016035490.tif 000008
【図７】
2016035490.tif 000009
【図８】
2016035490.tif 000010
【図９】
2016035490.tif 000011
【図１０】
2016035490.tif 000012