JP4419783B2

JP4419783B2 - 画像形成装置

Info

Publication number: JP4419783B2
Application number: JP2004298624A
Authority: JP
Inventors: 誠藤井; 羽生　　直彦; 哲子黒須
Original assignee: Konica Minolta Business Technologies Inc
Current assignee: Konica Minolta Business Technologies Inc
Priority date: 2004-10-13
Filing date: 2004-10-13
Publication date: 2010-02-24
Anticipated expiration: 2024-10-13
Also published as: JP2006113173A

Description

本発明は、複写機、プリンタ、ＦＡＸ等の電子写真方式に用いる加熱ローラ（または、加熱ベルト）方式の定着装置を有する画像形成装置に関し、特に、加熱ローラから転写材を剥離する手段を備えた定着装置を有する画像形成装置に関する。

従来、定着ローラ（加熱ローラ）からの転写材剥離手段として、分離爪や空気吹付け等の方法（例えば、特許文献１参照）が公知の技術として一般に知られている。
特開昭６０−２４７６７２号公報

しかしながら、分離爪を加熱ローラに当接する方法は、加熱ローラが傷付き、それが画像へ画像ノイズとなって現れる欠点かあり、また空気吹付けによる方法は、空気噴出口と加熱ローラとの間隙を一定の距離に保つには、取付け精度を厳しくし、また加熱ローラの偏芯等の誤差も考慮する必要があり、取付け精度が保持されないと分離できない場合が生じたり、吹付け強度が強い場合は、転写材が前記加熱ローラとニップ部を形成する加熱ローラ（または、加熱ベルト）に巻付く不都合が発生する。

本発明は、加熱ローラ（または、加熱ベルト）を傷付けることなく、安定して転写材を加熱ローラから剥離できる手段を備えた定着装置を有する画像形成装置を提供することを目的とする。

加熱ローラ、転写材排出近傍位置に、空気吹付け部材を配設して、前記加熱ローラの回転に伴って搬送されてくる転写材の先端側に空気を吹付けて、前記加熱ローラから前記転写材を剥離する定着装置を有する画像形成装置において、前記空気の流れを規制する空気流規制部材を設け、前記加熱ローラが非稼働時は、当該空気流規制部材の先端部が所定の圧力で前記加熱ローラに表面接触しており、稼働時には前記加熱ローラと前記空気流規制部材との間に空気を通すことにより前記表面接触が解除されるように制御することを特徴とする画像形成装置。

加熱ローラと空気流規制部材との間隙を空気流の圧力によって保持することで、ローラに偏芯が発生していても間隙が一定に保たれ、剥離処理が可能となる。

はじめに、本発明に係わる定着装置を装着する画像形成装置について説明する。

本発明の実施の形態における説明では、本明細書に用いる用語により本発明の技術範囲が限定されることはない。

図１は画像形成装置の全体構成の一例を示す模式図である。

図１において、１０は感光体、１１は帯電手段であるスコロトロン帯電器、１２は画像書き込み手段である書き込み装置、１３は現像手段である現像装置、１４は感光体１０の表面を清掃するためのクリーニング装置、１５はクリーニングブレード、１６は現像スリーブ、２０は中間転写ベルトを示す。画像形成手段１は感光体１０、スコロトロン帯電器１１、現像装置１３、およびクリーニング装置１４等からなっており、各色毎の画像形成手段１の機械的な構成は同じであるので、図１ではＹ（イエロー）系列のみの構成について参照符号を付けており、Ｍ（マゼンタ）、Ｃ（シアン）およびＫ（黒）の構成要素については参照符号を省略した。

各色毎の画像形成手段１の配置は中間転写ベルト２０の走行方向に対して、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋの順になっており、各感光体１０は中間転写ベルト２０の張設面に接触し、接触点で中間転写ベルト２０の走行方向と同方向、かつ、同線速度で回転する。

中間転写ベルト２０は駆動ローラ２１、アースローラ２２、テンションローラ２３、除電ローラ２７、従動ローラ２４に張架され、これらのローラと中間転写ベルト２０、転写器２５、クリーニング装置２８等でベルトユニット３を構成する。

中間転写ベルト２０の走行は不図示の駆動モータによる駆動ローラ２１の回転によって行われる。

感光体１０は、例えばアルミ材によって形成される円筒状の金属基体の外周に導電層、ａ−Ｓｉ層あるいは有機感光体（ＯＰＣ）等の感光層を形成したものであり、導電層を接地した状態で図１の矢印で示す反時計方向に回転する。

読み取り装置８０からの画像データに対応する電気信号は画像形成レーザで光信号に変換され、書き込み装置１２によって感光体１０上に投光される。

現像装置１３は、感光体１０の周面に対し所定の間隔を保ち、感光体１０の回転方向と最接近位置において逆方向に回転する円筒状の非磁性ステンレスあるいはアルミ材で形成された現像スリーブ１６を有している。

中間転写ベルト２０は、体積抵抗率１０⁶〜１０¹²Ω・ｃｍの無端ベルトであり、例えば変性ポリイミド、熱硬化ポリイミド、エチレンテトラフルオロエチレン共重合体、ポリフッ化ビニリデン、ナイロンアロイ等のエンジニアリングプラスチックに導電材料を分散した、厚さ０．０４〜０．１０ｍｍの半導電性シームレスベルトである。

２５は転写器で、トナーと反対極性の直流が印加され、感光体１０上に形成されたトナー画像を中間転写ベルト２０上に転写させる機能を有する。転写器２５としてはコロナ放電器の他に転写ローラを用いることもできる。

２６はアースローラ２２から当接および当接解除可能な転写ローラで、中間転写ベルト２０上に形成されたトナー画像を転写材Ｐに再転写する。

２８はクリーニング装置で、中間転写ベルト２０を挟んで従動ローラ２４に対向して設けられている。トナー画像を転写材Ｐに転写後、中間転写ベルト２０は、トナーと同極性または逆極性の直流電圧を重畳した交流電圧が印加された除電ローラ２７で残留トナーの電荷が弱められ、クリーニングブレード２９によって周面上に残ったトナーが清掃される。

７０は紙送り出しローラ、７１はタイミングローラ、７２は紙カセット、７３は搬送ローラである。

４は定着装置で、中間転写ベルト２０上のトナー像が転写された転写材を、少なくとも一方の回転体が熱源を有する２つの回転体である、ハロゲンランプ４６によって熱せられる加熱ローラ４１と不図示の加圧機構によって加圧される加圧ローラ４２とで形成されるニップ部Ｔに挟持、加圧して定着する。８１は排紙ローラで、定着された転写材を排紙皿８２へ排紙する。
Ｂ１は、各駆動部、画像形成プロセス、定着温度、本発明に関する空気噴射タイミング等の制御手段であるコントロール部である。

ここで、本発明に係る定着装置４について説明する。

図２は、図１における加熱ローラと加圧ローラの周辺部を拡大した断面図である。

図３は、空気流規制部材の透視図である。

図２、図３において、５は空気流規制部材である空気投入装置である。当該空気投入器５は、空気投入管５０、空気流規制板５１、空気遮蔽カバー５２、押当てバネ５３、規制板支持軸５４、ストッパ５５等から構成されている。

加熱ローラ４１が回転中は、シャッタ５７が開放され、コンプレッサＣＰから送風される空気が、送風間５６を流れて空気投入管５０から送風口５０１を介して空気流規制板５１に向けて噴出するようにコントロール部Ｂ１は制御する。

空気流規制板５１は、定着装置４の枠体に両端部が支持された規制板支持軸５４に軸着され、当該規制板支持軸５４を支点として回動でき、送風口５０１から空気が噴出しているとき、すなわち、加熱ローラ４１が回転しているときは、前記空気流規制板５１は空気圧によって押当てバネ５３に抗してストッパ５５迄押し下げられ、前記空気流規制板５１の先端と加熱ローラ４１の間隔ｄは保たれる。また、加熱ローラ４１が非回転時には、押当てバネ５３が、前記空気流規制板５１を押し上げ、先端部ａが所定の圧力で加熱ローラ４１の表面に当接している。

また、押当てバネやストッパを設けずに、所定の弾性係数をもった材質で作られた固定状態（回動しない）の空気流規制板を用い、加熱ローラが非回転時には、所定の圧力で先端部ａが空気圧に当接し、回転時には、空気を噴射させ、空気圧による空気規制板の撓みを作り間隔ｄを保つ方法もある（請求項３参照）。

間隔ｄは０．５〜２ｍｍとすることが好ましい。また、前記空気流規制板５１の先端部ａとニップ部中心ｂとの角度θは１０°〜５０°とすることが好ましい。なお、前記空気流規制板５１はニップ部Ｔの接線Ｓに当たらないように設置されている。

空気遮蔽カバー５２は軸方向から空気が極力漏出するのを防止するために空気流動部ｎを覆い、極力機密状態にしている。

図４は、転写材の分離効果を説明するための、加熱ローラ、空気流規制板近傍の拡大図である。

図４（ａ）において、搬送されてきた転写材Ｐの近傍を高速の空気流Ｓ₁が流れると、空気の密度が低下する空間Ｚが発生し、加熱ローラ４１から空気流Ｓ₁の方向に流れる空気流Ｓ₂ができる。この結果、転写材Ｐは図４（ｂ）に示したように加熱ローラ４１から剥離されることになる。

なお、両面プリント作成可能な画像形成装置の場合をを考慮すると、図２で示した前記空気投入管５９、前記送風口５０１、前記空気流規制板５１等を加圧ローラ４２にも設けることによって、複数個構成による転写材の剥離効果を向上させる方法もある。

また、本実施の形態では、二つの回転体として加熱ローラと加圧ローラとを挙げているが、本発明を加熱ベルトと加圧ローラとを組合わせたベルト定着方式の定着装置にも適用することもできる。

画像形成装置の全体構成の一例を示す模式図である。図１における加熱ローラと加圧ローラの周辺部を拡大した断面図である。空気流規制部材の透視図である。転写材の分離効果を説明するための、加熱ローラ、空気流規制板近傍の拡大図である。

符号の説明

１画像形成手段
４定着装置
４１加熱ローラ
４２加圧ローラ
５空気投入装置
５０空気投入管
５１空気流規制板
５２空気遮蔽カバー
５３押当てバネ
５４規制板支持軸
５５ストッパ

Claims

加熱ローラ、転写材排出近傍位置に、空気吹付け部材を配設して、前記加熱ローラの回転に伴って搬送されてくる転写材の先端側に空気を吹付けて、前記加熱ローラから前記転写材を剥離する定着装置を有する画像形成装置において、前記空気の流れを規制する空気流規制部材を設け、前記加熱ローラが非稼働時は、当該空気流規制部材の先端部が所定の圧力で前記加熱ローラに表面接触しており、稼働時には前記加熱ローラと前記空気流規制部材との間に空気を通すことにより前記表面接触が解除されるように制御することを特徴とする画像形成装置。
前記表面接触の解除時、前記空気流規制部材の先端部と前記加熱ローラの間隙範囲を規制するストッパ部材が設けられていることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
前記空気流規制部材の先端部と前記加熱ローラの間隙は、前記空気流規制部材の撓みにより形成されることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
前記空気流規制部材の先端部と前記加熱ローラとの間隙は、０．５〜２ｍｍに設定されることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項に記載の画像形成装置。
前記空気流規制部材は複数個設けられていることを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１項に記載の画像形成装置。