JP5006982B2 - 定着装置及び該定着装置を備える画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、定着装置及び該定着装置を備える画像形成装置に関するものである。

電子写真方式によって画像を形成するプリンタ、複写機、ファクシミリ機、複合機等の画像形成装置においては、感光体ドラムの表面が帯電ローラによって帯電され、帯電した表面にＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）ヘッドによって露光されて静電潜像が形成され、該静電潜像に現像ローラ上で薄層化されたトナーを静電的に付着されることによってトナー像が形成され、該トナー像が転写ローラにより記録媒体に転写されるようになっている。そして、該記録媒体に転写されたトナー像は、定着装置において記録媒体に定着された後、装置外へと排出される。

前記定着装置においては、トナー像が転写された記録媒体が定着ローラと該定着ローラに圧接される加圧ローラとの間に形成されたニップ部を通過する際に、前記トナー像は加熱され、かつ、加圧されて記録媒体に定着される。なお、定着ローラ及び加圧ローラの表面にはトナー離型性向上のためのフッ素樹脂層が被覆されている。これにより、記録媒体がニップ部を通過する際の搬送摩擦等によって、記録媒体が帯電しやすくなっている。そして、帯電したままの記録媒体が定着装置から排出されると、記録媒体の静電荷によってスタック不良等の搬送不具合が発生する。そこで、記録媒体に帯電した電荷を取り除くために除電手段としての除電ブラシを、ニップ部を通過する際の記録媒体に当接するように配設した定着装置が提供されている（例えば、特許文献１参照。）。

なお、特許文献１には、除電ブラシを固定するための固定手段が具体的に示されていないが、前記除電ブラシは、そのブラシ部が導電性両面粘着テープの一方の粘着面によってブラシ支持部に固定され、さらに、導電性両面粘着テープの他方の粘着面を、定着ローラ及び加圧ローラを支持するための接地された板金フレームに粘着することによって、固定されている。そして、前記除電ブラシが記録媒体の表面に接触することによって、記録媒体の表面に存在する電荷の除去が行われている。

特開２００２−９１２１７号公報

しかしながら、前記従来の定着装置においては、板金フレームが、熱伝導性が高いために定着装置からの熱を受けやすく、定着装置の動作中に高温になってしまう。そのため、除電ブラシを固定している粘着テープの温度が上昇し、その粘着剤が剥（は）がれやすくなってしまう。これにより、除電ブラシと板金フレームとの接触が不安定となって導通が不完全になり、除電ブラシによる記録媒体の除電が安定的に行われなくなってしまう。

本発明は、前記従来の定着装置の問題点を解決して、定着部材及び加圧部材を支持するフレーム部材に接続されて媒体を分離する分離手段が除電部材を備えるようにして、導通不良が発生することがなく、除電部材を確実に接地させることができ、媒体の除電を安定的に行うことができ、媒体の搬送不良の発生を確実に防止することができる定着装置及び該定着装置を備える画像形成装置を提供することを目的とする。

そのために、本発明の定着装置においては、媒体を加熱して該媒体上に形成される像を定着する定着部材と、該定着部材に圧接され、媒体を前記定着部材に加圧する加圧部材と、前記定着部材及び加圧部材を支持するフレーム部材と、前記媒体に蓄積された静電気を除去する除電部材と、前記フレーム部材に接続され、前記定着部材及び／又は前記加圧部材の近傍において前記媒体を分離する分離手段とを有する定着装置であって、前記分離手段が前記除電部材を備え、前記フレーム部材及び分離手段は導電部材から成り、前記除電部材は前記フレーム部材及び分離手段を介して接地され、該分離手段は、前記媒体を分離する分離部と、媒体搬送面に対して角度θをなし、前記定着部材又は前記加圧部材に向けて傾斜された傾斜部とを備え、前記除電部材は、前記媒体に接触する線状体と、該線状体を支持する支持部とを備え、該支持部は、前記傾斜部に粘着され、前記線状体は前記傾斜部の傾斜に沿って延在し、前記媒体搬送面と交差し、前記角度θは、４５度≦θ≦７５度を満たす。

本発明によれば、定着装置は、定着部材及び加圧部材を支持するフレーム部材に接続されて媒体を分離する分離手段が除電部材を備える。これにより、導通不良が発生することがなく、除電部材を確実に接地させることができ、媒体の除電を安定的に行うことができ、媒体の搬送不良の発生を確実に防止することができる。

本発明の第１の実施の形態における定着装置の要部断面図であり図３におけるＺ−Ｚ矢視断面図である。 本発明の第１の実施の形態における定着装置を備えた画像形成装置を示す概略側面図である。 本発明の第１の実施の形態における定着装置の記録媒体排出方向から見た外観斜視図である。 本発明の第１の実施の形態における定着装置の記録媒体排出方向から見た分解斜視図である。 本発明の第１の実施の形態における除電ブラシの断面図である。 本発明の第１の実施の形態における除電ブラシの支持部取付開口の拡大図である。 本発明の第１の実施の形態における除電ブラシの支持部取付開口の他の例を示す拡大図である。 本発明の第２の実施の形態における定着装置の要部断面図であり図９におけるＺ−Ｚ矢視断面図である。 本発明の第２の実施の形態における定着装置の記録媒体排出方向から見た外観斜視図である。 本発明の第２の実施の形態における定着装置の記録媒体排出方向から見た分解斜視図である。 本発明の第２の実施の形態における除電ブラシの断面図である。 本発明の第３の実施の形態における定着装置の斜視図である。 本発明の第３の実施の形態における定着装置の分解斜視図である。 本発明の第３の実施の形態における定着装置の要部断面図であり図１２におけるＺ−Ｚ矢視断面図である。 本発明の第３の実施の形態における定着装置の要部断面図である。 本発明の第３の実施の形態における除電ブラシの断面図である。 本発明の第３の実施の形態における除電ブラシの正面図である。 本発明の第３の実施の形態における定着装置の評価試験において使用された画像パターンを示す図である。 本発明の第３の実施の形態における定着装置の静電オフセットの発生を評価した結果を示す表である。 本発明の第３の実施の形態における定着装置の線状体損傷本数と線状体長さとの関係を示す散布図である。 本発明の第３の実施の形態における定着装置の除電ブラシの傾斜角毎に線状体損傷本数と印刷枚数との関係を示す散布図である。 本発明の第４の実施の形態における定着装置の要部斜視図である。 本発明の第４の実施の形態における定着装置の要部側面図である。 本発明の第４の実施の形態における除電ブラシの傾斜角毎に記録媒体の印刷枚数と線状体の損傷本数との関係を示した図である。 本発明の第５の実施の形態における定着装置の要部側面図である。 本発明の第６の実施の形態における定着装置の要部側面図である。 本発明の第６の実施の形態における定着装置の要部正面図である。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。

図２は本発明の第１の実施の形態における定着装置を備えた画像形成装置を示す概略側面図である。

図において、１０は本実施の形態における画像形成装置であり、例えば、電子写真方式によって記録媒体１５上に画像を形成するプリンタ、複写機、ファクシミリ機、複合機等、いかなる種類の画像形成装置であってもよい。なお、本実施の形態において、前記画像形成装置１０は、定着装置３０を用いることのできるものであれば、いかなる種類のものであってもよい。

また、媒体としての記録媒体１５は、例えば、普通紙であるが、普通紙のほかにも、ＯＨＰ（Ｏｖｅｒ Ｈｅａｄ Ｐｒｏｊｅｃｔｏｒ）シート、カード、葉書、秤（ひょう）量が約２００〔ｇ／ｍ² 〕相当以上の厚紙、封筒、熱容量の大きいコート紙等の特殊紙であってもよい。なお、前記画像形成装置１０は、モノクロ画像を形成するものであってもよく、カラー画像を形成するものであってもよいが、ここでは、前記画像形成装置１０がタンデム方式によってカラー画像を形成するプリンタである場合について説明する。

そして、画像形成装置１０は記録媒体１５の搬送方向に沿って配列され、記録媒体１５上にブラック、イエロー、マゼンタ及びシアンの４色のトナー像を形成する画像形成部１１Ｂｋ、１１Ｙ、１１Ｍ及び１１Ｃを有する。前記画像形成部１１Ｂｋ、１１Ｙ、１１Ｍ及び１１Ｃは、各々、表面にブラック、イエロー、マゼンタ及びシアンの各色のトナー像を担持する像担持体としての感光体ドラム１２Ｂｋ、１２Ｙ、１２Ｍ及び１２Ｃ、並びに、図示されない帯電装置、現像装置及び感光体クリーニング装置を備える。そして、前記画像形成部１１Ｂｋ、１１Ｙ、１１Ｍ及び１１Ｃは、一体的に構成されており、画像形成装置１０から脱着可能となっている。さらに、前記画像形成部１１Ｂｋ、１１Ｙ、１１Ｍ及び１１Ｃを脱着可能とするために、画像形成装置１０の上部カバー１７は開閉可能に設けられている。

また、ＬＥＤヘッド等から成る露光装置１６Ｂｋ、１６Ｙ、１６Ｍ及び１６Ｃは、感光体ドラム１２Ｂｋ、１２Ｙ、１２Ｍ及び１２Ｃの各々に対向して配設され、上部カバー１７によって支持されている。そして、前記露光装置１６Ｂｋ、１６Ｙ、１６Ｍ及び１６Ｃの各々は、感光体ドラム１２Ｂｋ、１２Ｙ、１２Ｍ及び１２Ｃの各々の表面を露光して静電潜像を形成する。

さらに、転写ローラ１３Ｂｋ、１３Ｙ、１３Ｍ及び１３Ｃが、搬送ベルト１４を挟んで、感光体ドラム１２Ｂｋ、１２Ｙ、１２Ｍ及び１２Ｃの各々と対向するように配設されている。前記感光体ドラム１２Ｂｋ、１２Ｙ、１２Ｍ及び１２Ｃの表面に形成された各色のトナー像は、転写ローラ１３Ｂｋ、１３Ｙ、１３Ｍ及び１３Ｃによって、搬送ベルト１４上を搬送される記録媒体１５に転写される。

また、該記録媒体１５を収容する給紙カセット１８は、画像形成装置１０の下部に配設されている。そして、前記給紙カセット１８の前端（図における右端）に隣接して給紙機構が配設される。該給紙機構は、給紙ローラ２１ａ及び２１ｂ並びに分離ローラ２２を備え、給紙カセット１８内に堆（たい）積された記録媒体１５を１枚ずつ分離して給紙する。そして、給紙機構の上部には、搬送ローラ２３ａ及び２３ｂが配設されている。

さらに、搬送ベルト１４の下流側には、定着装置３０が脱着可能に配設されている。そして、該定着装置３０から排出された記録媒体１５は、排出ローラ２４によって搬送された後、排出搬送ローラ２５によって上部カバー１７の上へ排出される。

次に、前記定着装置３０の構成について詳細に説明する。

図１は本発明の第１の実施の形態における定着装置の要部断面図であり図３におけるＺ−Ｚ矢視断面図、図３は本発明の第１の実施の形態における定着装置の記録媒体排出方向から見た外観斜視図、図４は本発明の第１の実施の形態における定着装置の記録媒体排出方向から見た分解斜視図、図５は本発明の第１の実施の形態における除電ブラシの断面図、図６は本発明の第１の実施の形態における除電ブラシの支持部取付開口の拡大図、図７は本発明の第１の実施の形態における除電ブラシの支持部取付開口の他の例を示す拡大図である。

図１に示されるように、定着装置３０は、定着部材としての定着ローラ４４及び加圧部材としての加圧ローラ４５を備え、未定着トナー像Ｔを記録媒体１５に定着させるためのニップ部Ｎが、前記定着ローラ４４に対して、図示されない加圧手段によって加圧ローラ４５を圧接させることにより形成される。

そして、前記定着ローラ４４は、例えば、外径２５〔ｍｍ〕程度の中空ローラで、アルミニウム製の芯（しん）金の外周面にシリコーンゴムから成る厚さ１．２〔ｍｍ〕程度の耐熱弾性層を形成し、さらに、その外周面に離型層としての厚さ３０〔μｍ〕程度のフッ素樹脂層を形成して構成されている。なお、芯金は、必ずしもアルミニウム製である必要はなく、鉄等の他の金属から成るものであってもよい。

また、前記加圧ローラ４５は、例えば、外径２４〔ｍｍ〕程度の中実ローラで、鉄製の芯金の外周面に発泡シリコーンゴムから成る厚さ５〔ｍｍ〕程度の耐熱弾性層を形成し、さらに、その外周面に離型層としての厚さ３０〔μｍ〕程度のフッ素樹脂層を形成して構成されている。

なお、前記定着ローラ４４の表面付近には、図示されない温度検知素子としてのサーミスタが配設されており、定着ローラ４４の内部には、熱源としてのハロゲンヒータ５１が配設されている。なお、定着ローラ４４の熱源は、ハロゲンヒータ５１に限らず、誘導加熱等を使用することができる。

図４に示されるように、定着ローラ４４の左右には、フレーム部材としての側板３４ａ及び３４ｂが配設される。前記定着ローラ４４は、左右の軸受４６ａ及び４６ｂを介して、側板３４ａ及び３４ｂによって回転可能に支持される。なお、前記側板３４ａ及び３４ｂは、金属製であり、軸受４６ａ及び４６ｂを支持する支持用穴５３ａ及び５３ｂと、定着装置３０の外側へ向かって形成された曲げ部３６ａ及び３６ｂと、内側へ向かって形成された曲げ部３５ａ及び３５ｂとを備える。そして、前記曲げ部３５及び３６は、ケース部材３２との位置決め部を有し、ねじ４１ａ及び４１ｂによって、前記ケース部材３２に固定される。

また、該ケース部材３２は、耐熱性樹脂で形成されており、定着ローラ４４、加圧ローラ４５等の定着装置３０の主要部を収容している。図１及び３に示されるように、ケース部材３２は、前記定着装置３０の主要部を収容した状態で、カバー部材６５によって覆われている。

そして、該カバー部材６５は、ケース部材３２と同様に、耐熱性樹脂で形成されている。また、図４に示されるように、カバー部材６５は、除電部材としての除電ブラシ６１が備える支持部としての薄板６２の左右端部を押圧する押圧部３１ａ及び３１ｂと、前記押圧部３１ａ及び３１ｂへと除電ブラシ６１を導く支持部取付開口６６ａ及び６６ｂと、除電ブラシ６１の貼（てん）付部材３８とを有する。なお、前記押圧部３１ａ及び３１ｂは、カバー部材６５と一体的に形成されたものであってもよいし、該カバー部材６５とは別個に形成されたものであってもよい。

また、前記貼付部材３８は、図１に示されるように、ニップ部Ｎから排出される記録媒体１５の下面側において、記録媒体１５の搬送方向に対して所定の角度を有するように配設される。これにより、除電ブラシ６１の線状体６３の先端部が記録媒体１５に対して所定の角度で接触するので、線状体６３が弾性的に変形して記録媒体１５に接触している時間が長くなり、該記録媒体１５の除電を確実に行うことができる。

なお、支持部取付開口６６ａ及び６６ｂは、貼付部材３８の両側に配設される。そして、押圧部３１ａ及び３１ｂは、図６に示されるように、支持部取付開口６６ａ及び６６ｂを跨（また）ぐように形成され、かつ、側板３４ａ及び３４ｂに形成された曲げ部３５ａ及び３５ｂに対向する位置に配設される。なお、前記押圧部３１ａ及び３１ｂの幅ｄ₁ は、支持部取付開口６６ａ及び６６ｂの幅ｄ₂ よりも狭くなるように形成されている。

また、前記押圧部３１ａ及び３１ｂは、図７に示されるような形態を有するものであってもよい。すなわち、前記押圧部３１ａ及び３１ｂは、必ずしも支持部取付開口６６ａ及び６６ｂを跨ぐように形成される必要はなく、少なくとも薄板６２を押圧することができる範囲に存在すればよい。

ここで、除電ブラシ６１は、図５に示されるように、アルミ製の薄板６２、ステンレスの繊維製の線状体６３及び導電性両面粘着テープ６４を備え、薄板６２に複数の線状体６３が導電性両面粘着テープ６４によって固定されている。そして、図４に示されるように、前記薄板６２は、導電性両面粘着テープ６４によって、カバー部材６５の貼付部材３８に固定される。さらに、薄板６２の両端は、カバー部材６５の支持部取付開口６６ａ及び６６ｂから内側へ入り込むように配設される。また、カバー部材６５は、図１、図３及び図４に示されるように、ねじ４２ａ及び４２ｂによって、側板３４ａ及び３４ｂに設けられた曲げ部３６ａ及び３６ｂに固定される。このとき、前記薄板６２の両端部は、側板３４ａ及び３４ｂに設けられた曲げ部３５ａ及び３５ｂとカバー部材６５の押圧部３１ａ及び３１ｂとの間に挟まれ、押圧保持されている。ここで薄板６２の両端部とは、図４に示されるように、線状体６３が設けられていない薄板６２の両端より内側に所定長さの領域を称し、その長さは前記曲げ部３５ａ及び３５ｂと前記押圧部３１ａ及び３１ｂとの間で挟まれるのに充分な長さであれば良い。

以上のように構成された定着装置３０は、画像形成装置１０の所定の位置に、ロックレバー４３ａ及び４３ｂによって固定される。このとき、定着装置３０の側板３４ａ及び３４ｂは、画像形成装置１０に配設された導通ばね５２と弾性的に接触している。該導通ばね５２は、画像形成装置１０が備える図示されない金属製のフレームに電気的に接続されている。これにより、除電ブラシ６１は、側板３４ａ及び３４ｂ、導通ばね５２等を介して、接地部材である画像形成装置１０の金属製のフレームと導通して接地される。

次に、前記構成の画像形成装置１０の動作について説明する。

まず、給紙カセット１８内に堆積されて収容された記録媒体１５は、給紙ローラ２１ａ及び２１ｂ並びに分離ローラ２２によって１枚ずつ分離されて繰り出され、搬送ローラ２３ａ及び２３ｂによって搬送され、搬送ベルト１４に送られる。

一方、図示されない帯電装置によって帯電させられた感光体ドラム１２Ｂｋ、１２Ｙ、１２Ｍ及び１２Ｃの各々の表面は、露光装置１６Ｂｋ、１６Ｙ、１６Ｍ及び１６Ｃにより露光され、静電潜像が形成される。該静電潜像は、図示されない現像装置によって現像され、感光体ドラム１２Ｂｋ、１２Ｙ、１２Ｍ及び１２Ｃの各々の表面上に、現像剤像として、ブラック、イエロー、マゼンタ及びシアンの４色のトナー像が形成される。

続いて、記録媒体１５が、搬送ベルト１４の走行に伴って、感光体ドラム１２Ｂｋ、１２Ｙ、１２Ｍ及び１２Ｃと転写ローラ１３Ｂｋ、１３Ｙ、１３Ｍ及び１３Ｃとの間を通過する際に、ブラック、イエロー、マゼンタ及びシアンの各色のトナー像が順次転写され、記録媒体１５上にカラーのトナー像が形成される。なお、転写後の感光体ドラム１２Ｂｋ、１２Ｙ、１２Ｍ及び１２Ｃ上に残留したトナーは、図示されない感光体クリーニング装置によって除去される。

トナー像が転写された記録媒体１５は、その後定着装置３０に搬送される。そして、該定着装置３０において未定着トナー像Ｔが定着させられて、カラー画像が形成される。

トナー像が定着された記録媒体１５は、排出ローラ２４によって搬送された後、排出搬送ローラ２５により上部カバー１７の上へ排出され、スタックされる。

次に、前記構成の定着装置３０の動作について説明する。

まず、該定着装置３０においては、画像形成装置１０における印刷の開始に伴って、定着ローラ４４の回転が開始される。この場合、該定着ローラ４４の一端に取り付けられた定着ローラギア６７は、画像形成装置１０の本体に配設された図示されない定着装置駆動用ギアからの駆動力を受けて、記録媒体１５を搬送する方向に回転させられる。そして、加圧ローラ４５は、定着ローラ４４の回転に伴って従動回転させられる。

また、ハロゲンヒータ５１は、図示されない給電回路からの電流が供給されて発熱し、定着ローラ４４を内部から加熱する。そして、加熱された定着ローラ４４の表面温度が図示されないサーミスタによって検出され、図示されない制御部の温調回路に入力される。該温調回路は、検出された定着ローラ４４の表面温度に基づいて、給電回路からハロゲンヒータ５１への電流の供給を制御し、定着ローラ４４の表面温度を定着温度に維持する。そして、定着ローラ４４の表面温度が定着温度に維持された状態においてニップ部Ｎで記録媒体１５を挟み込むことによって、未定着トナー像Ｔを加熱し、加圧ローラ４５によって所定圧力で加圧することにより、記録媒体１５上にトナー像が定着させられる。

ところで、定着ローラ４４及び加圧ローラ４５の外周面には、離型層としてのフッ素樹脂層が形成されているため、記録媒体１５がニップ部Ｎを通過する際の搬送摩擦等によって、記録媒体１５が帯電しやすくなっている。しかし、前記定着装置３０は除電ブラシ６１を有し、該除電ブラシ６１の線状体６３は、ニップ部Ｎから排出される記録媒体１５の下面側において、記録媒体１５の搬送方向に対して所定の角度を有するように配設されている。そのため、ニップ部Ｎを通過することによってトナー像が定着された記録媒体１５は、除電ブラシ６１の線状体６３の先端部に接触しながら排出される。そして、除電ブラシ６１が側板３４ａ及び３４ｂ、導通ばね５２等を介して接地されているので、記録媒体１５上に帯電した電荷は、線状体６３の先端部が接触することによって除去される。

このように、本実施の形態において、除電ブラシ６１の薄板６２の両端部がフレーム部材としての側板３４ａ及び３４ｂに粘着した状態で、カバー部材６５によって押圧保持されるので、定着動作により側板３４ａ及び３４ｂが高温状態になっても、除電ブラシ６１は、接地された側板３４ａ及び３４ｂから剥がれることがなく、導通不良が発生することがない。したがって、記録媒体１５の除電を安定して行うことができ、スタック不良等の搬送不具合が発生するのを防止することができる。

次に、本発明の第２の実施の形態について説明する。なお、第１の実施の形態と同じ構成を有するものについては、同じ符号を付与することによって、その説明を省略する。また、前記第１の実施の形態と同じ動作及び効果についても、その説明を省略する。

図８は本発明の第２の実施の形態における定着装置の要部断面図であり図９におけるＺ−Ｚ矢視断面図、図９は本発明の第２の実施の形態における定着装置の記録媒体排出方向から見た外観斜視図、図１０は本発明の第２の実施の形態における定着装置の記録媒体排出方向から見た分解斜視図、図１１は本発明の第２の実施の形態における除電ブラシの断面図である。

図８及び図１０に示されるように、定着ローラ４４及び加圧ローラ４５は、フレーム部材７１に配設される。該フレーム部材７１は、側板３４ａ及び３４ｂ、並びに、左右の側板３４ａ及び３４ｂの間を接続するように形成された曲げ底面部３９を有する。さらに、該曲げ底面部３９の端部には略垂直上方に向かって延在する壁部５４が接続され、また、該壁部５４の上端には壁部５４と所定の角度を有する曲げ部３７が形成されている。なお、前記フレーム部材７１は金属製である。

また、カバー部材６５は、フレーム部材７１の曲げ部３７に対向する位置に形成された除電ブラシ６１を押圧する押圧部６９を備える。そして、除電ブラシ６１のブラシ支持部としての薄板６２は、前記曲げ部３７と押圧部６９とによって挟まれて保持される。そして、前記曲げ部３７及び押圧部６９は、図８に示されるように、ニップ部Ｎから排出される記録媒体１５の下面側において、記録媒体１５の搬送方向に対して所定の角度を有するように配設される。これにより、除電ブラシ６１の線状体６３の先端部が記録媒体１５に対して所定の角度で接触するので、線状体６３が弾性的に変形して記録媒体１５に接触している時間が長くなり、記録媒体１５の除電を確実に行うことができる。

ここで、除電ブラシ６１は、図１１に示されるように、アルミ製の薄板６２及びステンレスの繊維製の線状体６３を備え、複数の線状体６３が薄板６２によって挟持されることにより、固定されている。この場合、線状体６３は、図示されない粘着剤（熱硬化接着剤、両面粘着テープ等）によって薄板６２に固定されている。

図８〜図１０に示されるように、カバー部材６５は、前記第１の実施の形態と同様に、ねじ４２ａ及び４２ｂによって、フレーム部材７１の側板３４ａ及び３４ｂに設けられた曲げ部３６ａ及び３６ｂに固定される。このとき、前記薄板６２は、フレーム部材７１の曲げ部３７とカバー部材６５の押圧部６９との間に挟まれ、押圧保持される。

このように、除電ブラシ６１の支持部としての薄板６２をフレーム部材７１の曲げ部３７とカバー部材６５の押圧部６９との間に挟持して押圧保持するので、両面粘着テープを使用する必要がない。そのため、定着装置３０が高温状態であっても、除電ブラシ６１の導通をより確実に行うことが可能となる。

なお、その他の点の構成及び動作については、前記第１の実施の形態と同様であるので、その説明を省略する。

このように、本実施の形態において、除電ブラシ６１の薄板６２が、両面粘着テープを使用することなく、フレーム部材７１とカバー部材６５とによって押圧保持される。そのため、定着動作によってフレーム部材７１が高温の状態になっても、導通不良が発生することがない。したがって、前記第１の実施の形態よりも、更に記録媒体１５の除電を安定して行うことができ、スタック不良等の搬送不具合が発生するのを防止することができる。

次に、本発明の第３の実施の形態について説明する。

前記第１及び第２の実施の形態においては、除電ブラシの長さの観点からの除電作用及び除電効果については、特に言及されていない。ところが、従来、除電ブラシが長い場合に、印刷枚数が増大するに連れて線状体の撓（たわ）みや倒れ（以下、「曲がり」と称する。）といった損傷が生じやすかった。また、除電ブラシが短い場合には、線状体の先端が記録媒体に接触することができなくなる場合があった。いずれの場合にも除電ブラシと記録媒体との接触が不安定になり、充分な除電効果が得られないという問題が生じていた。本実施の形態は、この従来の定着装置における問題点を解消して、記録媒体と線状体とを安定して当接させて除電効果を奏する定着装置及び該定着装置を備える画像形成装置を提供することを更なる目的とする。

なお、第１及び第２の実施の形態と同じ構成を有するものについては、同じ符号を付与することによって、その説明を省略する。また、前記第１及び第２の実施の形態と同じ動作及び効果についても、その説明を省略する。

図１２は本発明の第３の実施の形態における定着装置の斜視図、図１３は本発明の第３の実施の形態における定着装置の分解斜視図、図１４は本発明の第３の実施の形態における定着装置の要部断面図であり図１２におけるＺ−Ｚ矢視断面図、図１５は本発明の第３の実施の形態における定着装置の要部断面図である。

図１２及び図１３に示されるように、本実施の形態における定着装置７００のカバー部材７０１は、後述される除電部材としての除電ブラシ７０２の薄板７０２ａの左右端部を押圧する押圧部３１ａ及び３１ｂと、前記押圧部３１ａ及び３１ｂへと除電ブラシ７０２を導く支持部取付開口６６ａ及び６６ｂと、除電ブラシ７０２を傾斜状態に貼付するための傾斜部としての貼付部材７０１ａとを有する。そして、該貼付部材７０１ａの上端には加圧ローラ４５へと水平に延在する水平部７０１ｂが形成されている。カバー部材７０１は、耐熱性樹脂によって形成されている。

図１５に示されるように、定着ローラ４４と加圧ローラ４５とが互いに圧接してなるニップ部Ｎと排出ローラ２４のニップ部とを結んでできる面領域を、理想媒体搬送面Ｉと称する。該理想媒体搬送面Ｉは、記録媒体１５が除電ブラシ７０２による抵抗を受けず、かつ、弛（ゆる）みのない状態で搬送される場合の理想的な搬送面である。実際には、記録媒体１５は、前記理想媒体搬送面Ｉを含む一定の広がりを持った空間内を搬送される。

貼付部材７０１ａは、理想媒体搬送面Ｉより下側に配置され、定着ローラ４４に向けて傾斜している。ここで、貼付部材７０１ａの傾き方向と理想媒体搬送面Ｉとがなす角度をθと定義する。本実施の形態において、貼付部材７０１ａは、耐熱性樹脂によって、カバー部材７０１と一体的に形成されるが、該カバー部材７０１と別個に形成されてもよい。貼付部材７０１ａは、カバー部材７０１と別個に形成される場合、カバー部材７０１と同等の熱膨張係数を有する樹脂材料によって形成されることが望ましい。

図１２、図１３及び図１５に示されるように、貼付部材７０１ａ及び水平部７０１ｂには、記録媒体１５の搬送方向に対して横断する方向Ｃに、所定間隔を開けて複数のガイドリブ部材７０１ｃが一体に形成されている。該ガイドリブ部材７０１ｃは、図１５に示されるように、理想媒体搬送面Ｉよりも低い位置において、加圧ローラ４５に向けて突出するように配設されている。具体的には、本実施の形態において、ガイドリブ部材７０１ｃは、前記横断する方向Ｃに所定間隔を開けて１２箇所に形成され、ガイドリブ部材７０１ｃの先端と加圧ローラ４５との間隙（げき）距離が２〔ｍｍ〕となるように形成されている。これにより、ガイドリブ部材７０１ｃは、記録媒体１５が加圧ローラ４５に巻き付くことを防止しつつ、記録媒体１５の搬送を安定して案内する機能を果たしている。

なお、ガイドリブ部材７０１ｃは、別体で構成することも可能である。その場合、ガイドリブ部材７０１ｃは、カバー部材７０１と同等の熱膨張係数を有する樹脂材料によって形成されることが望ましい。ガイドリブ部材７０１ｃをカバー部材７０１と別材料によって形成する場合、トナー離型性で優れるフッ素系樹脂を使用することが望ましい。

さらに、ガイドリブ部材７０１ｃの配置間隔は、例えば、Ａ４判用紙、Ｂ５判用紙、Ａ６判用紙、葉書等の規定サイズの記録媒体１５を搬送する際に、該記録媒体１５の幅方向（横断する方向Ｃと同一方向）の端部がガイドリブ部材７０１ｃに引っ掛からないように調整されたものである。例えば、図１２及び図１３には、所定間隔に並べられた４個のガイドリブ部材７０１ｃを１組として３つの組が設けられ、それら３つの組の間隔は前記所定間隔よりも広めに開けられている。このようにガイドリブ部材７０１ｃを配設することによって、記録媒体１５の排出の際に、ジャムが生じることを防止することができる。ただし、図に示された配置間隔及び配置数は一例に過ぎず、定着装置７００に応じて記録媒体１５の排出の際にジャムが生じない構成であれば変更が可能である。

次に、本実施の形態における除電ブラシ７０２の構成について詳細に説明する。

図１６は本発明の第３の実施の形態における除電ブラシの断面図、図１７は本発明の第３の実施の形態における除電ブラシの正面図である。

図１６に示されるように、除電部材としての除電ブラシ７０２は、アルミ製の支持部としての薄板７０２ａ、ステンレス繊維製の線状体７０２ｂ及び導電性両面粘着テープ７０２ｃを備え、線状体７０２ｂは薄板７０２ａから長さＬ１だけ露出している。導電性両面粘着テープ７０２ｃの一方の粘着面は、線状体７０２ｂの基部の所定領域を薄板７０２ａに固定する作用をなし、導電性両面粘着テープ７０２ｃの他方の粘着面は、除電ブラシ７０２を貼付部材７０１ａに貼付する作用をなす。線状体７０２ｂは、図１７に示されるように、記録媒体１５の搬送方向下流側から見た場合に、所定のピッチ間隔Ｓを開けて配設されている。線状体７０２ｂが所定のピッチ間隔Ｓよりも広く開けられている箇所は、ガイドリブ部材７０１ｃが配置されるために用意された領域であって、これにより、除電ブラシ７０２を貼付部材７０１ａに貼付した場合に、線状体７０２ｂがガイドリブ部材７０１ｃと干渉することを防止することができる。ただし、これは一例に過ぎず、本実施の形態の効果を適切に奏し得る限り、定着装置７００に合わせて、線状体７０２ｂの本数及びピッチ間隔Ｓを変更することは可能である。

本実施の形態における除電ブラシ７０２の線状体７０２ｂは、例えば、ステンレス繊維から成る１本あたり直径１２〔μｍ〕の金属製極細線を８０本束ねて１本の線状体としたものであって、理想媒体搬送面Ｉの横断方向寸法２２４〔ｍｍ〕の幅に、６．４〔ｍｍ〕のピッチ間隔で合計３１本配置したものを用いている。

なお、線状体７０２ｂは、金属製極細線の他に、耐熱性を付与した樹脂繊維（例えば、アクリル樹脂繊維、ナイロン樹脂繊維等）に銅イオン、カーボンブラック、炭素繊維等を添加及び混練することによって導電性を付与したものを用いてもよい。

図１３及び図１４に示されるように、除電ブラシ７０２の線状体７０２ｂは、前記除電ブラシ７０２の基端部領域が導電性両面粘着テープ７０２ｃによって貼付部材７０１ａに貼付されていることにより、貼付部材７０１ａの傾斜角度θに沿って定着ローラ４４に向けて延在し、線状体７０２ｂが理想媒体搬送面Ｉとなす角度は、傾斜角度θに略等しくなっている。

また、図１２に示されるように、前記除電ブラシ７０２の薄板７０２ａは、前記ガイドリブ部材７０１ｃより低い位置で貼付部材７０１ａに固定されている。これにより、除電ブラシ７０２の基端部領域は、ガイドリブ部材７０１ｃと干渉することなく、適切に貼付部材７０１ａに固定することが可能となっている。

さらに、薄板７０２ａの両端部は、第１の実施の形態と同様に、カバー部材７０１の支持部取付開口６６ａ及び６６ｂから内側へ入り込むように配設され、側板３４ａ及び３４ｂに設けられた曲げ部３５ａ及び３５ｂと、カバー部材７０１の押圧部３１ａ及び３１ｂとの間に挟まれ、押圧保持されている。ここで、薄板７０２ａの両端部とは、線状体７０２ｂが設けられていない薄板７０２ａの両端より所定長さの領域を称し、その長さは前記曲げ部３５ａ及び３５ｂと前記押圧部３１ａ及び３１ｂとの間で挟まれるのに充分な長さであればよい。

以上のように構成された定着装置７００は、画像形成装置１０の所定の位置にロックレバー４３ａ及び４３ｂによって固定され、側板３４ａ及び３４ｂは、画像形成装置１０に配設された導通ばね５２と弾性的に接触し、該導通ばね５２は画像形成装置１０の金属製のフレームに電気的に接続されている。これにより、除電ブラシ７０２は、側板３４ａ及び３４ｂ、導通ばね５２等を介して、接地部材である画像形成装置１０の金属製のフレームと導通して接地される。

本実施の形態においては、図１５に示されるように、薄板７０２ａから露出した線状体７０２ｂのうち、貼付部材７０１ａに対向している部分の長さＬ３を４〔ｍｍ〕とし、貼付部材７０１ａが加圧ローラ４５に対して水平に延在している水平部７０１ｂの長さＬ４を６〔ｍｍ〕とし、ニップ部Ｎから線状体７０２ｂまでの距離Ｌ５を１２〔ｍｍ〕とし、貼付部材７０１ａと水平部７０１ｂとがなす角度θ２を１３５度とした。

次に、本実施の形態における定着装置７００の動作について説明する。

図１８は本発明の第３の実施の形態における定着装置の評価試験において使用された画像パターンを示す図、図１９は本発明の第３の実施の形態における定着装置の静電オフセットの発生を評価した結果を示す表、図２０は本発明の第３の実施の形態における定着装置の線状体損傷本数と線状体長さとの関係を示す散布図である。

転写されたトナー像Ｔを有する記録媒体１５は、定着ローラ４４及び加圧ローラ４５のニップ部Ｎを通過することによって、トナー像Ｔが定着される。このとき、記録媒体１５には、ニップ部Ｎを通過する際に定着ローラ４４及び加圧ローラ４５から受ける搬送摩擦等によって、電荷が蓄積される。

続いて、記録媒体１５は、理想媒体搬送面Ｉの近傍を進行し、除電ブラシ７０２の先端に接触しながら、定着装置７００から排出される。このとき、除電ブラシ７０２は側板３４ａ及び３４ｂ、導通ばね５２を介して接地されていることから、定着ローラ４４及び加圧ローラ４５によって記録媒体１５上に帯電した電荷が除去される。

ここでは、線状体７０２ｂが理想媒体搬送面Ｉとなす角度をθ、線状体７０２ｂにおける薄板７０２ａから突出している部分の長さをＬ１、前記薄板７０２ａから突出している部分における理想媒体搬送面Ｉと交差する部位までの長さをＬ２、及び、記録媒体１５の搬送速度をＶと定める。そして、以下のように、角度θ、長さＬ１及びＬ２、並びに、搬送速度Ｖをパラメータとして、記録媒体１５が当接することによる線状体７０２ｂの損傷についての評価試験を行った。なぜなら、線状体７０２ｂが損傷しないことが、記録媒体１５に対する除電作用を安定して行うための条件であるからである。なお、線状体７０２ｂが理想媒体搬送面Ｉより突出している長さという意味で、以降、（Ｌ１−Ｌ２）を線状体突出長さと称する。

本評価試験では、記録媒体１５の搬送速度Ｖを９３〔ｍｍ／ｓｅｃ〕とし、記録媒体１５としてのＡ４判用紙を縦方向にして１６〔ｐｐｍ〕の速度で通紙する画像形成装置１０を使用した。本評価試験に使用した記録媒体１５は、富士ゼロックス株式会社製Ｐ紙Ａ４サイズ、秤量７５〔ｇ／ｍ² 〕である。記録媒体１５を帯電しやすくさせて除電の効果を観るために、温度１０〔℃〕、相対湿度２０〔％〕の低温低湿環境に２４時間放置した記録媒体１５を使用した。

また、本評価試験では、図１８に示される画像パターンを使用した。静電オフセットが特にハーフトーン画像で目立つ現象であることを考慮して、本評価試験では、縦横２ドット（計４ドット）分を単位として、トナーあり及びトナーなしの領域を規定したパターン（以下、２×２パターンと称する）を画像パターンとして使用した。

図１９に示される表は、通紙履歴枚数及び線状体突出長さ（Ｌ１−Ｌ２）を異ならせて２×２パターン画像を出力させたときの、静電オフセットの発生を評価した結果である。ここで、静電オフセットとは、記録媒体１５に不完全に定着されたトナーの一部が、定着ローラ４４と記録媒体１５との摩擦帯電によって生じた電界に引き寄せられて定着ローラ４４上に移り、該定着ローラ４４が１回転した後、再び、記録媒体１５上に転写定着されて、画像品質を劣化させる現象を言う。

線状体７０２ｂの除電性の評価は、記録媒体１５に印刷した２×２パターン印刷画像上に生じたスジの有無を目視にて判断したものであって、三段階のレベルに分類した。すなわち、印刷画像にスジが見られず静電オフセットを抑制することができたと考えられる良好なレベル（表中では○で表す）と、印刷画像にわずかにスジが見られるが全体的に見た場合に許容し得るレベル（表中では△で表す）と、はっきりと濃度差が見えるレベル（表中では×で表す）との三段階である。

図１９に示される表によれば、線状体突出長さ（Ｌ１−Ｌ２）が２〔ｍｍ〕以上の場合、いずれも、印刷枚数に係わらず印刷画像にスジが見られず静電オフセットを抑制することができたと考えられる良好なレベル（表中では○）であった。他方、５００枚通紙したときの除電ブラシ７０２であっても、線状体突出長さ（Ｌ１−Ｌ２）が０〔ｍｍ〕の場合、わずかにスジが見られた。また、印刷枚数が６００００枚と通紙履歴が長いものでは、線状体突出長さ（Ｌ１−Ｌ２）が２〔ｍｍ〕より短い場合には、はっきりと濃度差が見え（表中では×）、除電の効果が低いことが確認された。線状体突出長さ（Ｌ１−Ｌ２）が２〔ｍｍ〕より短い場合には、記録媒体１５との繰り返しの接触によって、除電ブラシ７０２の先端がほつれて拡がり、さらには摩耗することで、除電ブラシ７０２の記録媒体１５との接触量が小さくなるためであると考えられる。以上の評価結果から、線状体突出長さ（Ｌ１−Ｌ２）が２〔ｍｍ〕以上であれば、静電オフセットの発生を効果的に抑制することができることが導出された。

図２０には、線状体７０２ｂが理想媒体搬送面Ｉから突出する長さと除電ブラシ７０２の損傷本数との関係が示されている。図２０は、線状体突出長さ（Ｌ１−Ｌ２）を３〔ｍｍ〕に固定し、線状体７０２ｂにおいて薄板７０２ａから突出している部分における理想媒体搬送面Ｉと交差する部位までの長さＬ２を可変にして、１０００枚まで通紙したときの、曲がりといった損傷を受けた線状体７０２ｂの本数を計測した結果を示している。

図に示されるように、（Ｌ１−Ｌ２）−Ｌ２＜０〔ｍｍ〕のとき、線状体７０２ｂの損傷本数が０本に等しくなっている。これは、（Ｌ１−Ｌ２）−Ｌ２の値が小さくなるに従って、線状体７０２ｂが穏やかに曲がる傾向があり、線状体７０２ｂに生ずる曲げ応力が小さくなるからである。他方、（Ｌ１−Ｌ２）−Ｌ２の値が０〔ｍｍ〕以上では、線状体７０２ｂが急に曲がることとなり、線状体７０２ｂに生ずる曲げ応力が大きくなり、線状体７０２ｂが曲がりやすくなると考えられる。

なお、図２０に示される結果は、線状体突出長さ（Ｌ１−Ｌ２）を３〔ｍｍ〕に固定した場合のものであるが、２〔ｍｍ〕≦（Ｌ１−Ｌ２）≦５〔ｍｍ〕の範囲では、同様の結果を得ることができた。

以上の考察から、線状体７０２ｂが曲がりといった損傷を受けることなく、静電オフセットの発生を抑制することができる範囲を、以下の式（１）及び式（２）のように規定した。
２〔ｍｍ〕≦（Ｌ１−Ｌ２）≦５〔ｍｍ〕 ・・・式（１）
（Ｌ１−Ｌ２）−Ｌ２＜０ ・・・式（２）
次に、線状体７０２ｂの角度θが除電作用に寄与する範囲を検討する。

図２１は本発明の第３の実施の形態における定着装置の除電ブラシの傾斜角毎に線状体損傷本数と印刷枚数との関係を示す散布図である。

ここでは、線状体突出長さ（Ｌ１−Ｌ２）を３〔ｍｍ〕とし、線状体７０２ｂにおいて薄板７０２ａから突出している部分における理想媒体搬送面Ｉと交差する部位までの長さＬ２を７〔ｍｍ〕として、すなわち、（Ｌ１−Ｌ２）−Ｌ２＝−４〔ｍｍ〕＜０〔ｍｍ〕として、評価試験を行った。図２１には、除電ブラシ７０２と理想媒体搬送面Ｉとがなす角度θ毎に、印刷枚数と線状体損傷本数との関係を測定した結果が示されている。

除電ブラシ７０２の角度θが３０度の場合、印刷枚数が少ない（例えば、２００００枚）ときには、線状体７０２ｂはその弾性力によって元の位置に復帰しやすく、加圧ローラ４５の方向に曲がる線状体７０２ｂの本数が５本と少なく、除電作用に対する影響は比較的少ない。しかし、印刷枚数が８００００枚に達すると、加圧ローラ４５の方向へ曲がる線状体７０２ｂの本数が２０本を超え、除電ブラシ７０２のすべての線状体７０２ｂ、すなわち、３１本の線状体７０２ｂが曲がらずに正常に当接した場合と比べ、記録媒体１５に当接する線状体７０２ｂの本数が減少するので、除電効果が極端に小さくなってしまう。

同様に、除電ブラシ７０２の角度θが１０５度の場合でも、印刷枚数が多くなるに従って、線状体７０２ｂが記録媒体１５の搬送方向下流側へ曲がる本数が多くなり、記録媒体１５に当接する線状体７０２ｂの本数が減少するので、除電効果が極端に小さくなってしまう。

他方、除電ブラシ７０２の角度θが４５〜９０度の範囲にあれば、線状体７０２ｂの曲がりがたかだか４本以下であって、ほとんどすべての線状体７０２ｂが記録媒体１５に当接して除電作用に寄与することから、除電効果の低下がほとんど見られない。実際、記録媒体１５に高品位な印刷画像を得ることができた。

また、除電ブラシ７０２の角度θは、記録媒体１５の搬送速度Ｖに影響するものである。図２１に示される結果は、搬送速度Ｖを９３〔ｍｍ／ｓｅｃ〕（Ａ４判用紙を縦方向にした紙送りで１６〔ｐｐｍ〕）とした場合のものであるが、Ｖ≦１７４〔ｍｍ／ｓｅｃ〕（Ａ４判用紙を縦方向にした紙送りで３０〔ｐｐｍ〕以下）の範囲でも、同様の結果を得ることができた。

以上の考察から、除電ブラシ７０２が除電作用に寄与する角度θの範囲は、Ｖ≦１７４〔ｍｍ／ｓｅｃ〕の条件下で、４５度≦θ≦９０度であることが導出された。

このように、本実施の形態においては、前記第１の実施の形態における効果に加えて、以下の式（１）〜式（４）を満たすときには、線状体７０２ｂが曲がりといった損傷をほとんど受けることなく、静電オフセットの発生を抑制することができるとともに、線状体７０２ｂの曲がりといった損傷も抑制して除電効果を高めることができ、記録媒体１５に高品位な印刷画像を得ることができる。
２〔ｍｍ〕≦（Ｌ１−Ｌ２）≦５〔ｍｍ〕 ・・・式（１）
（Ｌ１−Ｌ２）−Ｌ２＜０ ・・・式（２）
４５度≦θ≦９０度 ・・・式（３）
Ｖ≦１７４〔ｍｍ／ｓｅｃ〕 ・・・式（４）
ただし、線状体突出長さが（Ｌ１−Ｌ２）、線状体７０２ｂにおいて薄板７０２ａから突出している部分における理想媒体搬送面Ｉと交差する部位までの長さがＬ２、除電ブラシ７０２の角度がθ、記録媒体１５の搬送速度がＶである。

次に、本発明の第４の実施の形態について説明する。

本実施の形態は、主として定着ローラ及び加圧ローラを大径化した点、両面印刷に対応して加圧ローラを中空ローラとして内部に熱源としてのハロゲンヒータを備えた点、及び、除電ブラシを記録媒体の分離部材に設けた点で、前記第３の実施の形態と異なっている。したがって、ケース部材はサイズが異なる点、及び、分離部材をケース部材に取り付ける取付部材を必要とする点を除いて、前記第３の実施の形態と同様の構成となっている。

よって、第１〜第３の実施の形態と同じ構成を有するものについては、同じ符号を付与することによって、その説明を省略する。また、前記第１〜第３の実施の形態と同じ動作及び効果についても、その説明を省略する。

なお、前記第１の実施の形態において説明した図２には、両面印刷用に対応させた構成部材は特に記載されていないが、記録媒体の片面を印刷後に記録媒体を反転させ、再度、画像形成部に搬送して裏面にトナー画像を転写及び定着する、という両面印刷に伴う記録媒体の搬送についての構成は公知の技術であるので、その説明を省略する。

図２２は本発明の第４の実施の形態における定着装置の要部斜視図、図２３は本発明の第４の実施の形態における定着装置の要部側面図である。

図に示されるように、本実施の形態における定着装置８００は、定着ローラ８１１及び加圧ローラ８１２を備え、未定着トナー像を記録媒体１５に定着させるためのニップ部Ｎが、前記定着ローラ８１１に対して、図示されない加圧手段によって加圧ローラ８１２を圧接させることにより形成される。

前記定着ローラ８１１は、例えば、外径３６〔ｍｍ〕の中空ローラで、厚さ１．５〔ｍｍ〕のアルミニウム製芯金の外周面にシリコーンゴムから成る厚さ１．５〔ｍｍ〕程度の耐熱弾性層を形成し、さらに、その外周面に離型層としての厚さ３０〔μｍ〕程度のフッ素樹脂層を形成して構成されている。なお、本実施の形態においては、芯金がアルミニウム製であるものとして説明するが、必ずしもアルミニウム製である必要はなく、鉄等の他の金属を使用してもよい。また、前記定着ローラ８１１の内部には、図示されない熱源としてのハロゲンヒータが配設されている。

前記加圧ローラ８１２は、例えば、外径３６〔ｍｍ〕の中空ローラで、厚さ１．５〔ｍｍ〕のアルミニウム製芯金の外周面にシリコーンゴムから成る厚さ１．５〔ｍｍ〕程度の耐熱弾性層を形成し、さらに、その外周面に離型層としての厚さ３０〔μｍ〕程度のフッ素樹脂層を形成して構成されている。また、加圧ローラ８１２の内部にも、図示されない熱源としてのハロゲンヒータが配設されている。

本実施の形態においては、定着ローラ８１１及び加圧ローラ８１２が前記第１〜第３の実施の形態における定着ローラ４４及び加圧ローラ４５に比べて大径化されているので、より高速の定着動作が可能となっている。

さらに、定着ローラ８１１及び加圧ローラ８１２は、図示されないケース部材へ取り付けるための取付部材８１３に配設される。該取付部材８１３は、導電材料から成る側壁部８１４ａ及び８１４ｂ、並びに、該側壁部８１４ａ及び８１４ｂ間に固定された導電材料から成る分離手段としての分離板８２０を有する。該分離板８２０は、後述されるように、曲率が小さい加圧ローラ８１２に貼（は）り付いて分離しにくくなった記録媒体１５を分離するために設けられたものである。

図２３に示されるように、本実施の形態における分離板８２０は、厚さ１〔ｍｍ〕の鋼板をＬ字状に曲げ加工したもの（以下、「Ｌ字曲げ板」と称する。）である。分離板８２０は、記録媒体１５と対向する位置に配置された分離部８２０ａと、理想媒体搬送面Ｉに対して所定角度θをなして定着ローラ８１１側に向けて傾斜した傾斜部８２０ｂとを備えている。前記分離部８２０ａの理想媒体搬送面Ｉ側の表面には、厚さ０．３〔ｍｍ〕のステンレス板としてのステンレス製板部８２０ｃがスポット溶接によって接合され、該ステンレス製板部８２０ｃの表面には、トナー離型のために厚さ２０〔μｍ〕のフッ素樹脂層が形成されている。ステンレス製板部８２０ｃは、その先端と加圧ローラ８１２との間隙距離が１〔ｍｍ〕になるように配設されている。

分離板８２０の理想媒体搬送面Ｉに対向する側には、除電ブラシ７０２が導電性両面粘着テープ７０２ｃによって取り付けられており、線状体７０２ｂは、分離板８２０の傾斜部８２０ｂの傾斜に沿って延在し、記録媒体１５の理想媒体搬送面Ｉに突出している。

除電ブラシ７０２は、分離板８２０と側壁部８１４ａ及び８１４ｂとを介して、他の実施の形態と同様に、接地部材である画像形成装置１０の金属製のフレームと導通して接地される。

図に示されるように、本実施の形態においては、薄板７０２ａから突出した線状体７０２ｂが傾斜部８２０ｂと接触している部分の長さＬ３を６〔ｍｍ〕とし、線状体７０２ｂからステンレス製板部８２０ｃの先端までの長さＬ４を１５〔ｍｍ〕とし、ニップ部Ｎの下流側端部から線状体７０２ｂまでの距離Ｌ５を２６〔ｍｍ〕とし、分離部８２０ａと傾斜部８２０ｂとがなす角度θ２を９０度とした。

次に、本実施の形態における定着装置８００の動作について説明する。

図２４は本発明の第４の実施の形態における除電ブラシの傾斜角毎に記録媒体の印刷枚数と線状体の損傷本数との関係を示した図である。

本実施の形態においては、定着ローラ８１１及び加圧ローラ８１２が前記第１〜第３の実施の形態における定着ローラ４４及び加圧ローラ４５に比べて大径化されている。これにより、記録媒体１５の加圧ローラ８１２に対するニップ量が増えている。両面印刷の場合には、記録媒体１５の加圧ローラ８１２に接触する側の面にもトナー像が形成されているので、ニップ部Ｎを通過した記録媒体１５は加圧ローラ８１２に貼り付く傾向があり、加圧ローラ８１２の径が大きいほどその周面の曲率が小さくなるので、記録媒体１５が自ら加圧ローラ８１２から分離することが難しくなる。そこで、分離板８２０のステンレス製板部８２０ｃは、前述したように加圧ローラ８１２との間隙距離が１〔ｍｍ〕と接近しているので、記録媒体１５の先端と加圧ローラ８１２との間に差し挟まれ、記録媒体１５を加圧ローラ８１２から分離することができる。加圧ローラ８１２から分離された記録媒体１５は、順次下流側に押し出される。その後、記録媒体１５が除電ブラシ７０２に当接して除電される点については、前記第３の実施の形態における説明と同様である。

本実施の形態における評価試験では、記録媒体１５の搬送速度Ｖを２３１〔ｍｍ／ｓｅｃ〕とし、記録媒体１５としてのＡ４判用紙を縦方向にして４０〔ｐｐｍ〕の速度で通紙する画像形成装置１０を使用した。本実施の形態における評価試験に使用した記録媒体１５及び画像パターン（２×２パターン画像）は、前記第３の実施の形態と同様である。

そして、本実施の形態における評価試験では、線状体突出長さ（Ｌ１−Ｌ２）及び（Ｌ１−Ｌ２）−Ｌ２について、記録媒体１５の搬送速度Ｖを除いて、前記第３の実施の形態と同様の条件で通紙評価を行ったところ、以下の式（５）及び式（６）を満たす場合に、良好な評価結果を得ることができた。
２〔ｍｍ〕≦（Ｌ１−Ｌ２）≦５〔ｍｍ〕 ・・・式（５）
（Ｌ１−Ｌ２）−Ｌ２＜０ ・・・式（６）
次に、線状体７０２ｂの角度θが除電作用に寄与する範囲を検討する。

図に示されるように、除電ブラシ７０２の角度θが３０度の場合、ステンレス製板部８２０ｃの方向への曲がりが発生し、角度θが９０度及び１０５度の場合、排出方向への曲がりが発生している。これは、前記第３の実施の形態と比較して高速で記録媒体１５が排出されるため、除電ブラシ７０２への負荷が増えたことが主な要因と推察することができる。

したがって、この評価試験の結果より、除電ブラシ７０２の角度θが４５度≦θ≦７５度の範囲であれば、除電ブラシ７０２の加圧ローラ８１２の方向への曲がり、及び、記録媒体１５の搬送方向下流側への曲がりの発生を抑制して、除電作用に寄与することができると言える。

また、除電ブラシ７０２の角度θは、記録媒体１５の搬送速度Ｖに影響するものである。本実施の形態における評価試験では、搬送速度Ｖを２３１〔ｍｍ／ｓｅｃ〕（Ａ４判用紙を縦方向にした紙送りで４０〔ｐｐｍ〕）として行ったが、１７４〔ｍｍ／ｓｅｃ〕＜Ｖ≦３４７〔ｍｍ／ｓｅｃ〕の範囲でも、同様の結果を得ることができた。なお、搬送速度Ｖ＝３４７〔ｍｍ／ｓｅｃ〕は、Ａ４判用紙を縦方向にした紙送りで６０〔ｐｐｍ〕の速度である。

以上の考察から、除電ブラシ７０２が除電作用に寄与する角度θの範囲は、１７４〔ｍｍ／ｓｅｃ〕＜Ｖ≦３４７〔ｍｍ／ｓｅｃ〕の条件下で、４５度≦θ≦７５度であることが導出された。

このように、本実施の形態においては、以下の式（５）〜式（８）を満たすときには、線状体７０２ｂの曲がりといった損傷が抑制され、静電オフセットの発生を防いで高品位な印刷画像を得ることができるとともに、線状体７０２ｂの加圧ローラ８１２方向への曲がり及び記録媒体１５の搬送方向下流側への曲がりを抑制して、除電作用に寄与する線状体７０２ｂを維持し、優れた除電効果を奏するので、記録媒体１５のスタック不良といった搬送不具合の発生を効果的に防止することができる。
２〔ｍｍ〕≦（Ｌ１−Ｌ２）≦５〔ｍｍ〕 ・・・式（５）
（Ｌ１−Ｌ２）−Ｌ２＜０ ・・・式（６）
４５度≦θ≦７５度 ・・・式（７）
１７４〔ｍｍ／ｓｅｃ〕＜Ｖ≦３４７〔ｍｍ／ｓｅｃ〕 ・・・式（８）
ただし、線状体突出長さが（Ｌ１−Ｌ２）、線状体７０２ｂにおいて薄板７０２ａから突出している部分における理想媒体搬送面Ｉと交差する部位までの長さがＬ２、除電ブラシ７０２の角度がθ、記録媒体１５搬送速度がＶである。

次に、本発明の第５の実施の形態について説明する。なお、第１〜第４の実施の形態と同じ構成を有するものについては、同じ符号を付与することによって、その説明を省略する。また、前記第１〜第４の実施の形態と同じ動作及び効果についても、その説明を省略する。

図２５は本発明の第５の実施の形態における定着装置の要部側面図である。

本実施の形態は、主として分離手段が定着ローラ側に配設されている点において、前記第４の実施の形態と相違する。

図に示されるように、分離手段としての分離部材８３０は、厚さ１〔ｍｍ〕のＬ字曲げ板８３１と、該Ｌ字曲げ板８３１の理想媒体搬送面Ｉに対向する側にスポット溶接して接合された厚さ０．３〔ｍｍ〕のステンレス板としてのステンレス製板部材８３３とを備える。該ステンレス製板部材８３３は、記録媒体１５の搬送方向と略平行に定着ローラ８１１へ向けて延出した水平部８３３ａと、該水平部８３３ａの搬送方向下流側において所定の角度θ２だけ折曲されて理想媒体搬送面Ｉから遠ざかる向きに延出する傾斜部８３３ｂとを備える。水平部８３３ａの表面には、トナー離型のために厚さ２０〔μｍ〕のフッ素樹脂層が形成されている。傾斜部８３３ｂの理想媒体搬送面Ｉに対向する側には、除電ブラシ７０２が取り付けられており、その線状体７０２ｂは傾斜部８３３ｂの傾斜に沿って延在し、理想媒体搬送面Ｉに突出している。

除電ブラシ７０２は、分離部材８３０を介して、他の実施の形態と同様に、接地部材である画像形成装置１０の金属製のフレームと導通して接地される。

本実施の形態における評価試験では、記録媒体１５の搬送速度Ｖを１７４〔ｍｍ／ｓｅｃ〕＜Ｖ≦３４７〔ｍｍ／ｓｅｃ〕の範囲とし、記録媒体１５としてのＡ４判用紙を縦方向にして３０〔ｐｐｍ〕〜６０〔ｐｐｍ〕の速度で通紙する画像形成装置を使用した。本実施の形態における評価試験に使用した記録媒体１５及び画像パターン（２×２パターン画像）は、前記第４の実施の形態と同様である。

なお、本実施の形態では、ステンレス製板部材８３３の先端と定着ローラ８１１との間隙距離を０．５〔ｍｍ〕とし、薄板７０２ａから突出した線状体７０２ｂが傾斜部８３３ｂと接触している部分の長さＬ３を７〔ｍｍ〕とし、水平部８３３ａの長さＬ４を１３〔ｍｍ〕とし、ニップ部Ｎの下流側端部から線状体７０２ｂまでの距離Ｌ５を２０〔ｍｍ〕とし、水平部８３３ａと傾斜部８３３ｂとがなす角度θ２を１１５度とした。

本実施の形態における定着装置８００の動作は、前記第４の実施の形態とほぼ同様であって、定着ローラ８１１に貼り付く記録媒体１５を分離するために、ステンレス製板部材８３３が記録媒体１５の先端と定着ローラ８１１との間に差し挟まれて、記録媒体１５を定着ローラ８１１から分離する。定着ローラ８１１から分離された記録媒体１５は、順次下流側に押し出され、除電ブラシ７０２に当接して除電される点については、前記第４の実施の形態における説明と同様である。

本実施の形態においても、前記第４の実施の形態と同様に、以下の式（５）〜式（８）を満たすときには、線状体７０２ｂの曲がりといった損傷が抑制され、静電オフセットの発生を防いで高品位な印刷画像を得ることができる。特に、本実施の形態においては、記録媒体１５の印刷面に直接接触して除電することから、片面印刷時の静電オフセットの発生を効果的に抑制することができる。さらに、線状体７０２ｂの定着ローラ８１１の方向への曲がり、及び、記録媒体１５の搬送方向下流側への曲がりを抑制して除電作用に寄与する線状体７０２ｂを維持し、優れた除電効果を奏するので、記録媒体１５のスタック不良といった搬送不具合の発生を効果的に防止することができる。
２〔ｍｍ〕≦（Ｌ１−Ｌ２）≦５〔ｍｍ〕 ・・・式（５）
（Ｌ１−Ｌ２）−Ｌ２＜０ ・・・式（６）
４５度≦θ≦７５度 ・・・式（７）
１７４〔ｍｍ／ｓｅｃ〕＜Ｖ≦３４７〔ｍｍ／ｓｅｃ〕 ・・・式（８）
ただし、線状体突出長さが（Ｌ１−Ｌ２）、線状体７０２ｂにおいて薄板７０２ａから突出している部分における理想媒体搬送面Ｉと交差する部位までの長さがＬ２、除電ブラシ７０２の角度がθ、記録媒体１５の搬送速度がＶである。

次に、本発明の第６の実施の形態について説明する。なお、第１〜第５の実施の形態と同じ構成を有するものについては、同じ符号を付与することによって、その説明を省略する。また、前記第１〜第５の実施の形態と同じ動作及び効果についても、その説明を省略する。

図２６は本発明の第６の実施の形態における定着装置の要部側面図、図２７は本発明の第６の実施の形態における定着装置の要部正面図である。

本実施の形態は、主として、分離部材が定着ローラ側及び加圧ローラ側に各々配設されている点において、前記第５の実施の形態と相違する。

図に示されるように、除電ブラシ７０２は、上側に配設された上側除電ブラシ７０２−ｕｐｐと下側に配設された下側除電ブラシ７０２−ｌｏｗとを含む。そして、上側除電ブラシ７０２−ｕｐｐと下側除電ブラシ７０２−ｌｏｗとが互いに干渉することを防ぐために、上側除電ブラシ７０２−ｕｐｐの上側線状体７０２ｂ−ｕｐｐと下側除電ブラシ７０２−ｌｏｗの下側線状体７０２ｂ−ｌｏｗとは、理想媒体搬送面Ｉにおいて交互に配列される。なお、ここで符号に「ｕｐｐ」と記載したものは定着ローラ８１１側の構成を示し、「ｌｏｗ」と記載したものは加圧ローラ８１２側の構成を示している。

本実施の形態においては、下側薄板７０２ａ−ｌｏｗから突出した下側線状体７０２ｂ−ｌｏｗが下側ステンレス製板部材の傾斜部８３３ｂ−ｌｏｗと接触している部分の長さＬ３−ｌｏｗを６〔ｍｍ〕とし、下側水平部８３３ａ−ｌｏｗの長さＬ４−ｌｏｗを１０〔ｍｍ〕とし、ニップ部Ｎの下流側端部から上側線状体７０２ｂ−ｕｐｐ及び下側線状体７０２ｂ−ｌｏｗまでの距離Ｌ５−ｕｐｐ、Ｌ５−ｌｏｗを２０〔ｍｍ〕とした。その他の点の構成については、前記第５の実施の形態と同様である。

本実施の形態における定着装置９００の動作は、前記第５の実施の形態における定着装置８００の動作とほぼ同様であって、定着ローラ８１１及び加圧ローラ８１２に貼り付く記録媒体１５を分離するために、ステンレス製板部材８３３が記録媒体１５の先端に設けられた印刷余白内に差し挟まれて、記録媒体１５を定着ローラ８１１及び加圧ローラ８１２から分離する。定着ローラ８１１及び加圧ローラ８１２から分離された記録媒体１５は、順次下流側に押し出され、上側除電ブラシ７０２−ｕｐｐ及び下側除電ブラシ７０２−ｌｏｗに当接して除電される点については、前記第５の実施の形態における説明と同様である。

本実施の形態においても、前記第４の実施の形態と同様に、前記式（５）〜式（８）を満たすときには、上側線状体７０２ｂ−ｕｐｐ及び下側線状体７０２ｂ−ｌｏｗの曲がりといった損傷が抑制され、静電オフセットの発生を防いで高品位な印刷画像を得ることができる。特に、本実施の形態においては、記録媒体１５に上側除電ブラシ７０２−ｕｐｐ及び下側除電ブラシ７０２−ｌｏｗが直接接触して除電することから、片面印刷時のみならず、両面印刷時においても、静電オフセットの発生を効果的に抑制することができる。さらに、上側線状体７０２ｂ−ｕｐｐ及び下側線状体７０２ｂ−ｌｏｗの定着ローラ８１１及び加圧ローラ８１２の方向への曲がり、及び、記録媒体１５の搬送方向下流側への曲がりを抑制して、除電作用に寄与する上側線状体７０２ｂ−ｕｐｐ及び下側線状体７０２ｂ−ｌｏｗを維持し、優れた除電効果を奏するので、記録媒体１５のスタック不良といった搬送不具合の発生を効果的に防止することができる。

なお、前記第５及び第６の実施の形態においては、定着ローラ及び加圧ローラの下流側に分離手段を配設した例について説明したが、これは一例に過ぎず、片面印刷の場合には分離手段を加圧ローラの上流側に配設してもよい。ただし、分離手段を加圧ローラの上流側に配設する場合には、除電ブラシとケース部材との間に抵抗を介在させて除電量を調整する必要がある。これは、記録媒体上でまだ定着していないトナーは、帯電状態で記録媒体に保持されているので、除電ブラシによって電荷を完全に失ってしまうと、形成したトナー像も失われてしまうからである。

また、前記第３の実施の形態においては、除電ブラシを貼付部材に貼付した例について説明し、前記第４〜第６の実施の形態においては、除電ブラシを分離手段に貼付した例について説明した。しかし、除電ブラシの適正角度は、除電ブラシが貼付される対象に依ることなく、すなわち、貼付手段に貼付されたか分離手段に貼付されたかに係わらず、Ｖ≦１７４〔ｍｍ／ｓｅｃ〕であれば、除電ブラシの理想媒体搬送面Ｉに対する角度θを４５度≦θ≦９０度とし、また、１７４〔ｍｍ／ｓｅｃ〕＜Ｖ≦３４７〔ｍｍ／ｓｅｃ〕であれば、前記角度θを４５度≦θ≦７５度とすることによって、いずれの実施の形態にも適用することができる。このことは、前記第１及び第２の実施の形態においても、他の実施の形態における線状体の長さの規定とともに用いることによって、同様に適用することができる。

さらに、前記第１〜第６の実施の形態においては、画像形成装置１０がプリンタである場合について説明したが、本発明は、画像形成装置１０が複写機、ファクシミリ機、複合機等であっても、適用することができる。

なお、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨に基づいて種々変形させることが可能であり、それらを本発明の範囲から排除するものではない。

本発明は、定着装置及び該定着装置を備える画像形成装置に利用することができる。

１０ 画像形成装置
１５ 記録媒体
３０、７００、８００、９００ 定着装置
３４ａ、３４ｂ 側板
４４、８１１ 定着ローラ
４５、８１２ 加圧ローラ
６１、７０２ 除電ブラシ
６２、７０２ａ 薄板
６３、７０２ｂ 線状体
６５、７０１ カバー部材
７１ フレーム部材
７０１ａ 貼付部材
７０２−ｕｐｐ 上側除電ブラシ
７０２−ｌｏｗ 下側除電ブラシ
７０２ａ−ｌｏｗ 下側薄板
７０２ｂ−ｕｐｐ 上側線状体
７０２ｂ−ｌｏｗ 下側線状体
８２０ 分離板
８２０ａ 分離部
８２０ｂ、８３３ｂ 傾斜部
８２０ｃ ステンレス製板部
８３０ 分離部材
８３３ ステンレス製板部材
８３３ｂ−ｌｏｗ 下側ステンレス製板部材の傾斜部

Claims (9)

1. （ａ）媒体を加熱して該媒体上に形成される像を定着する定着部材と、
   （ｂ）該定着部材に圧接され、媒体を前記定着部材に加圧する加圧部材と、
   （ｃ）前記定着部材及び加圧部材を支持するフレーム部材と、
   （ｄ）前記媒体に蓄積された静電気を除去する除電部材と、
   （ｅ）前記フレーム部材に接続され、前記定着部材及び／又は前記加圧部材の近傍において前記媒体を分離する分離手段とを有する定着装置であって、
   （ｆ）前記分離手段が前記除電部材を備え、
   （ｇ）前記フレーム部材及び分離手段は導電部材から成り、
   （ｈ）前記除電部材は前記フレーム部材及び分離手段を介して接地され、
   （ｉ）該分離手段は、前記媒体を分離する分離部と、媒体搬送面に対して角度θをなし、前記定着部材又は前記加圧部材に向けて傾斜された傾斜部とを備え、
   （ｊ）前記除電部材は、前記媒体に接触する線状体と、該線状体を支持する支持部とを備え、
   （ｋ）該支持部は、前記傾斜部に粘着され、前記線状体は前記傾斜部の傾斜に沿って延在し、前記媒体搬送面と交差し、
   （ｌ）前記角度θは、
   ４５度≦θ≦７５度
   を満たすことを特徴とする定着装置。
2. 前記分離部は、前記媒体に対向する位置に形成されたフッ素樹脂層を備える請求項１に記載の定着装置。
3. 前記分離手段は、前記媒体搬送面の両側にそれぞれ配設される請求項１に記載の定着装置。
4. 前記媒体搬送面の一側に配設された分離手段が備える除電部材の線状体と、前記媒体搬送面の他側に配設された分離手段が備える除電部材の線状体とは、前記媒体搬送面において交互に配列される請求項３に記載の定着装置。
5. 前記線状体における前記支持部より突出する部分の長さをＬ１とし、前記支持部より突出する部分における前記媒体搬送面と交差する部位までの長さをＬ２とすると、
   前記Ｌ１及びＬ２は
   ２〔ｍｍ〕≦（Ｌ１−Ｌ２）≦５〔ｍｍ〕及び
   （Ｌ１−Ｌ２）−Ｌ２＜０
   を満たす請求項１に記載の定着装置。
6. 前記媒体が搬送される媒体搬送速度をＶとすると、
   該Ｖは
   Ｖ≦１７４〔ｍｍ／ｓｅｃ〕
   を満たす請求項５に記載の定着装置。
7. 前記媒体が搬送される媒体搬送速度をＶとすると、
   該Ｖは
   １７４〔ｍｍ／ｓｅｃ〕＜Ｖ≦３４７〔ｍｍ／ｓｅｃ〕
   を満たす請求項５に記載の定着装置。
8. 前記分離手段は、Ｌ字状の断面形状を備え、
   前記分離部における前記媒体と対向する部位に金属製板部が取り付けられ、
   該金属製板部は、その上に形成されたフッ素樹脂層を備える請求項１に記載の定着装置。
9. 請求項１〜８のいずれか１項に記載の定着装置が装着された画像形成装置。

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