CN1648784A - 定影方法、定影装置和图像形成装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种定影装置，其具有与记录材料P一侧的面上的、由显影剂T构成的未定影图像相接触的定影辊和压接在该定影辊上的加压辊；通过使带有与所述显影剂T极性相同的电的记录材料P通过所述定影辊和加压辊之间，使得未定影图像定影在记录材料P上。在定影装置中，在记录材料P通过定影辊和加压辊之间时，流入到定影辊上的电流Ih为0。由此，能够可靠地抑制记录材料上的显影剂向定影装置侧的静电偏移，可维持形成良好品质的图像。

Description

定影方法、定影装置和图像形成装置

技术领域

本发明涉及在被称为例如复印机和打印机的电子照相装置中使用的定影方法、定影装置和图像形成装置。

背景技术

在采用电子照相方式的图像形成装置的以定影装置为主的干燥装置、消除装置或印刷装置中，在辊状或带状定影部件和加压构件之间，夹持并输送记录材料，该记录材料上承载着由调色剂等显影剂构成的未定影图像或打印图像，通过加热使显影剂熔融和干燥，对记录材料上的显影剂图像进行定影等。

例如采用电子照相方式的图像形成装置如说明本实施例的图3所示，具有由感光体鼓22和其周围各种装置构成的图像形成部，在设置于记录材料流路中的图像形成部下游侧，具有定影部，该定影部具有定影装置(定影装置23)。在图像形成部处，在感光体鼓22上形成有调色剂像，该调色剂像被转印至记录材料上。在定影部处，定影部件(定影辊231)和加压构件(加压辊232)之间的挤压部夹入记录材料，在输送该记录材料的同时，使调色剂图像被加热熔融，定影在记录材料上。

在此，在所述的挤压部处，由于定影部件和加压构件之间的摩擦，以及记录材料和定影部件、记录材料和加压构件之间的摩擦，使得定影部件或加压构件带电，由于该带电造成的静电作用，使得调色剂附着在定影部件上，即发生所谓的静电偏移(offset)现象。由于该静电偏移使得向定影部件上调色剂附着量较多的情况下，在定影部件旋转一周后，由于调色剂从定影部件再次附着在记录材料上，使得输出的图像表面被污染，或者调色剂作为调色剂污染物堆积在温度传感器和剥离爪上后，该调色剂在任何条件下都会附着在记录材料上，产生污染记录材料的情况。

另一方面，在现有技术中，对于上述静电偏移现象，例如在日本专利公报“专利第2734146号公报(公开日平成3年8月19日)”(第1现有技术)中所记载的，通过向定影部件施加与调色剂具有相同极性的偏压，对调色剂施加静电斥力，可降低由于静电偏移造成的调色剂污染。此外，在日本公开专利公报“特开平11-305580号公报(公开日平成11年11月5日)”(第2现有技术)中所记载的，通过使加压构件具有导电性，并且接地，抑制定影部件和加压构件的带电，降低由于静电偏移造成的调色剂污染。

但是，如第1现有技术所述，在定影部件上施加偏压的情况下，为防止该偏压泄漏，需要加压构件使用绝缘性构件或高电阻构件。在此，作为加压构件表面的覆盖层一般采用氟树脂管，该非导电性氟树脂管在带电情况下一般为负极带电。如图16所示，定影速度越快，该带电电位将变得越高，在例如打印速度是大于或等于50张(定影速度是大于或等于250mm/s)的高速机的情况下，达到-3到-5kV。另一方面，作为可施加在定影部件上的偏压，由于定影部件覆盖层(通常为氟树脂)的耐压程度，将-2kV作为界限。其结果，使得通常带负电的记录材料上的调色剂受到向定影部件方向上的库仑力的作用，如图16所示，依然产生静电偏移现象。

此外，在例如与剥离爪相接触的部位处容易发生的、在加压构件表面上产生部分擦伤的情况下，该部分的阻抗(表面电阻)发生改变。结果，施加在定影部件上的偏压传导至该该部分时发生泄漏，产生与加压构件表面擦伤位置相对应的条纹状静电偏移现象。

另一方面，如第2现有技术所述，在使加压构件具有导电性并且接地的情况下，加压构件不带电，可有效地降低记录材料表面(图像面)侧上调色剂的静电偏移现象。但是，附着在记录材料内面侧上的调色剂偏移至加压构件上，与加压构件接触的除电装置由于受到调色剂和纸粉等的长期污染，除电作用降低，存在产生静电偏移现象的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种定影方法、定影装置和图像形成装置，即使在各种使用条件下均能够可靠地抑制静电偏移现象，维持正常的图像形成动作，即使在长期使用时，也可确保良好的画质以及各种装置的寿命。

为达到上述目的，本发明的定影装置具有记录材料、与例如由记录纸构成的记录纸张的一侧的面上的显影剂，例如与由调色剂构成的未定影图像相接触的定影部件、压接在例如定影辊和该定影部件上的加压构件和加压辊，通过使带有与所述显影剂相同极性的电的所述记录材料通过所述定影部件和所述加压构件之间，使得记录材料上的未定影图像定影在记录材料上的定影装置中，其结构是使得在所述记录材料通过所述定影部件和所述加压构件之间时，流入定影部件上的电流Ih为0。

此外，本发明的定影方法使用记录材料、与例如由记录纸形成的记录纸张的一侧的面上的显影剂，例如与由调色剂形成的未定影图像相接触的定影部件、压接在例如定影辊和该定影部件上的加压构件以及加压辊，通过使带有与所述显影剂极性相同极性的电的所述记录材料通过所述定影部件和所述加压构件之间，使得记录材料上的未定影图像定影在记录材料上的定影方法中，其结构是使得在所述记录材料通过所述定影部件和所述加压构件之间时，流入定影部件上的电流Ih为0。

根据上述构成，在记录材料带有与显影剂相同极性的电的情况下，由该记录材料具有的电荷起到的静电感应作用，在定影部件表面附近处产生与显影剂相反极性的电荷。但是，如果流入定影部件中的电流为0时，由于在定影部件内还残留与显影剂相同极性的电荷，因此由于与显影剂的带电极性相反的极性的电荷，使显影剂向定影部件的静电吸附作用极小，由上述静电感应作用，可防止记录材料上显影剂向定影部件的静电偏移现象。

本发明的定影装置具有与记录材料一侧的面上由显影剂构成的与未定影图像接触的定影部件和与该定影部件压接的加压构件，通过使带有与所述显影剂相同极性的电的所述记录材料通过所述定影部件和所述加压构件之间，使得记录材料上的未定影图像定影在记录材料上的定影装置中，在所述记录材料通过所述定影部件和所述加压构件之间时，设流入定影部件上的电流为Ih，流入加压构件的电流为Ip时，则Ih＜Ip。

本发明的定影方法使用与记录材料的一侧的面上与显影剂构成的未定影图像相接触的定影部件和压接在该定影部件上的加压构件，通过使带有与所述显影剂极性相同极性的电的所述记录材料通过所述定影部件和所述加压构件之间，使得记录材料上的未定影图像定影在记录材料上，其中，在所述记录材料通过所述定影部件和所述加压构件之间时，流入定影部件上的电流为Ih，流入加压构件的电流为Ip时，则Ih＜Ip。

根据上述构成，即使产生流入定影部件中的电流的情况下，如果流入定影部件中的电流比流入到加压构件中的电流大，则由于记录材料具有的电荷大部分逃逸到加压构件一侧，在定影部件上不发生静电感应作用，可防止记录材料上的显影剂静电偏移到定影部件上。

本发明的定影装置具有与记录材料一侧的面上由显影剂构成的未定影图像接触的定影部件和与该定影部件压接的加压构件，通过使带有与所述显影剂相同极性的电的所述记录材料通过所述定影部件和所述加压构件之间，使得记录材料上的未定影图像定影在记录材料上，其中，使得所述定影部件与接触该定影部件的其它构件电绝缘。

根据上述构成，通过使定影部件绝缘形成浮动状态，因此由记录材料保持的电荷对定影部件产生的静电感应作用极小，可防止显影剂偏移到定影部件上。此外，如果定影部件为浮动状态，由于与加压构件侧的电状态(接地状态或浮动状态)无关，对定影部件的静电感应作用极小，因此无需在加压构件侧设置刷、刮刀等的接地构件，使装置简单化。

附图说明

图1为显示本发明一实施例中的定影装置的纵向截面图。

图2为显示具有图1所示定影装置的图像形成装置结构的纵向截面图。

图3为显示图2所示图像形成装置中包含的图像记录装置结构的纵向截面图。

图4为显示图2所示图像形成装置具有的记录材料供给装置结构的纵向截面图。

图5为显示图2所示图像形成装置具有的外部记录材料供给装置结构的纵向截面图。

图6为显示图2所示图像形成装置具有的后处理装置结构的纵向截面图。

图7为显示图2所示图像形成装置具有的原稿图像读取装置结构的纵向截面图。

图8为显示图2所示图像形成装置具有的两面印刷用输送装置结构的纵向截面图。

图9为显示图1所示定影辊支承结构的正面图。

图10为显示图1所示定影辊支承结构的立体图。

图11为与本发明定影装置实施例相对应的比较例中静电偏移的说明图。

图12为本发明一定影装置实施例中静电偏移的说明图。

图13为本发明另一定影装置实施例中静电偏移的说明图。

图14为本发明又一定影装置实施例中静电偏移的说明图。

图15为显示加压辊的表面电阻和与除电组件不接触状态下加压辊的带电电位、以及与接触除电组件的情况下向加压辊流入的电流之间关系的图。

图16为显示加压构件(加压辊)中定影速度和带电电位之间关系的图。

具体实施方式

以下基于附图对本发明的一实施例进行说明。

图2为显示本发明定影装置适用的图像形成装置1结构的纵向截面图。图像形成装置1具有原稿图像读取装置11、图像记录装置12、记录材料供给装置13、后处理装置14和外部记录材料供给装置15。

作为图像形成部的图像记录装置12、作为记录材料供给部的记录材料供给装置13和将记录材料从记录材料供给装置13经图像记录装置12输送至记录材料排出部16的输送部17构成数字打印机等的图像形成装置本体20。该图像形成装置本体20通过还具有作为图像读取装置的原稿图像读取装置11，也可构成数字复印机和传真装置等。

在此对图像形成装置本体20的操作进行说明。首先，原稿图像读取装置11读取原稿，获得图像数据，并将该图像数据输出至图像记录装置12。图像记录装置12对输入的图像数据进行合适的图像处理。

印刷用纸和OHP(Over Head Projector投影仪)等的片状记录材料从记录材料供给装置13每次分离1张输出，该记录材料由输送部17的第1输送通路输送至图像记录装置12。图像记录装置12通过印刷等，基于图像数据在记录材料上形成图像。印刷有图像的记录材料通过输送部17的第2输送通路被输送至记录材料排出部16，并排出到装置外部。

在原稿图像读取装置11上，连接有作为原稿供给部和原稿收取部的原稿盘18。在原稿盘18作为原稿供给部工作的情况下，可将由多张纸形成的一叠原稿载置在原稿盘18上，通过将载置的原稿每次分离1张，连续地供给至读取部。在原稿盘18作为原稿收取部工作的情况下，连续排出的已读取原稿由原稿盘18接受并保持。此外，在将已读取的一叠原稿印刷多次的情况下，在印刷的记录材料排出至记录材料排出部16时，还混合有相同纸张被印刷的记录材料连续排出等操作，因此印刷后用户需要对记录材料进行分离。因此，可在图像形成装置本体20连接后处理装置14，可通过例如分别排出至多个排出盘中，使多份不混合。此外，通过将图像形成装置本体20和后处理装置14以预定距离分隔设置，在图像形成装置本体20和后处理装置14之间形成空间S。此外，图像形成装置本体20和后处理装置14通过外部输送部19连接，被印刷图像的记录材料从输送部17经过外部输送部19输送至后处理装置14。

此外，从省能量和降低成本等观点看，需要在印刷用纸等的记录材料的两个表面上印刷图像的功能。该功能通过两面印刷用输送装置21，将单面上已经印刷图像的记录材料的表面和内面进行反转，再次输送至图像形成装置12实现。单面已印刷了的记录材料并不通过记录材料排出部16输送到后处理装置14，由两面印刷用输送装置21进行表面和内面反转，再次输送至图像记录装置12。图像记录装置12通过在未印刷图像的面上印刷图像，可进行两面印刷。

另外，在要提供超过记录材料供给装置13可保持的种类或数量的记录材料的情况下，将作为功能扩张用周边装置的外部记录材料供给装置15与图像形成装置本体20连接，可将所希望种类和数量的记录材料收纳在外部记录材料供给装置15中。

以下对构成图像形成装置1的各装置和部位进行详细说明。图3为显示图像记录装置12构成的纵向截面图。在图像记录装置12的大致中央左侧，配置以感光体鼓22为中心的电子照相处理部。在以感光体鼓22为中心的周围处，依次配置使感光体鼓22表面均匀带电的带电组件31、通过对均匀带电的感光体鼓22上扫描光图像，以写入静电潜影的光扫描组件24、由显影剂对由光扫描组件24写入的静电潜影进行显影的显影组件25、对感光体鼓22表面上记录显影的图像转印至记录材料上的转印组件26、通过将感光体鼓22表面上残留的显影剂除去，以在感光体鼓22上可记录新图像的清洁组件27等。而在本实施例中，转印组件26采用的是使用转印带的接触转印方式。

在电子照相处理部的上方配置定影装置23，其依次接受由转印组件26转印有图像的记录材料，对转印在记录材料上的显影剂进行加热定影。印刷有图像的记录材料在印刷面向下的状态下(face down面朝下)从图像记录装置12上部的记录材料排出部16排出。而由清洁组件27除去的残留显影剂被回收，返回至显影组件25的显影剂供给部25a中，进行再利用。

在图像记录装置12的下部配置着内装于装置内的收纳记录材料用的记录材料供给部13a。记录材料供给部13a每次分离1张记录材料，将其供给电子照相处理部。输送部17由多个辊28和导轨29形成，记录材料从记录材料供给部13a通过辊间、导轨间和感光体鼓22与转印组件26之间等规定的第1输送通路，在印刷图像后，通过辊间、导轨间和定影装置23间等规定的第2输送通路排出至记录材料排出部16中。而在该记录材料供给部13a上设置有记录材料的情况下，通过在与图像记录装置12的输送方向正交的方向上，即在图3中作为与纸面垂直的方向的前面侧方向上拉出记录材料收纳盘30，进行记录材料的补给或者记录材料的交换等操作。

此外，在图像记录装置12的下面设置记录材料接受部32，用于接受从增设组件的记录材料供给装置13b送出的记录材料，并依次提供至感光体鼓22和转印组件26之间。

另外，在光扫描组件24周边的空隙部配置控制电子照相处理部的处理控制组件(PCU)基板、接受从装置外部输入的图像数据的接口基板、对于从接口基板接受的图像数据和原稿图像读取装置11读取的图像数据实施规定的图像处理，由光扫描组件进行图像扫描记录用的成像控制组件(ICU)基板，以及对这些各种基板和组件进行供电的电源组件等。

将单个图像记录装置12通过接口基板与个人电脑等的外部机器连接，可作为将外部机器发出的图像数据形成在记录材料上的打印机进行操作。此外，在上述说明中，对在图像记录装置12内内装的记录材料供给部13a为1个的例子进行了说明，但也可以在装置内内装是大于或等于1个的记录材料供给部。

图4为表示增设单元的记录材料供给装置13b结构的纵向截面图。记录材料供给装置13b仅在记录材料供给部13a中记录材料数量不足的情况等下，可作为图像记录装置12的一部分进行增设。记录材料供给装置13b也可以收纳比记录材料供给部13a中收纳的记录材料尺寸更大的记录材料，通过每次仅分离1张收纳的记录材料，将其输出到设置在记录材料供给装置13b上面的记录材料排出部33上。

记录材料收纳盘34被层叠为3层，通过从层叠的记录材料收纳盘34中对收纳有所需记录材料的记录材料收纳盘用PCU等进行控制并选择性操作，将收纳的记录材料分离输出。输出的记录材料从记录材料排出部33通过设置在图像记录装置12下部处的记录材料接受部32到达电子照相处理部。

在记录材料供给装置13b中设置记录材料的情况下，在记录材料供给装置13b的前面侧方向上进行将记录材料收纳盘34引出，而进行记录材料的补给，或者记录材料的交换等操作。以上对层叠3个记录材料收纳盘的情况进行了说明，但是也可以由至少1个或者大于或等于3个记录材料收纳盘和记录材料排出部构成。

在记录材料供给装置13b的下面设置多个车轮35，在增设时等，使得包含记录材料供给装置13b的图像形成装置本体20可容易地移动。此外，也可以由闭锁装置36固定在设置场所处。

图6为表示外部记录材料供给装置15的结构的截面图。外部记录材料供给装置15可收纳超过图像记录装置12具有的记录材料供给装置13a、13b中可收纳种类和数量的记录材料，同时将收纳的记录材料一张一张的分离，向设置在装置右侧面上部处的记录材料排出部37输出。从记录材料排出部37输出的记录材料递交至图像记录装置12的左侧面下部处设置的外部记录材料接受部38(参照图2)。

记录材料设置在外部记录材料供给装置15上时，从外部记录材料供给装置15上部形成的补给口151进行记录材料的补给，或者记录材料的交换等。此外，在补给口151设置可开关的盖152，其构成为可在实施补给或交换等以外的情况下，关闭补给口。

在外部记录材料供给装置15的下面设置多个车轮39，增设时等可容易地移动。此外，也可以由闭锁装置固定在设置场所处。

图6为显示后处理装置14结构的截面图。后处理装置14与图像形成装置本体20间隔一定距离设置。后处理装置14和图像形成装置本体20由外部输送部19连接，由图像形成装置本体20印刷图像的记录材料经过外部输送部19，输送至后处理装置14。外部输送部19的一个端部与图像记录装置12的外部排出部40相连，而另一个端部与后处理装置14的记录材料接受部41相连。

后处理装置14具有分类输送部44，其可将输送的记录材料选择性地排出到排出盘42、43上。分类输送部44由多个辊45、导轨46和输送方向切换导轨47形成，通过控制输送方向切换导轨47，可对排出端部进行切换。用户可对作为记录材料的排出目的的排出盘42、43中的任意一个进行选择，可区分印刷有图像的记录材料进行排出。

作为后处理，除了上述分类处理以外，还可以进行对规定张数的记录材料实施装订处理，对B4、A3尺寸等的印刷用纸进行折叠、在记录材料上开设归档用空穴的后处理等。

在后处理装置14的下面设置车轮48、49，可使其容易地移动。此外，外部输送部19也可以配备在后处理装置14上，外部输送部19和图像记录装置12形成可装卸的结构，外部输送部19、后处理装置14和图像形成装置本体20也可以构成可装卸的结构。

图7为表示原稿图像读取装置11结构的截面图。原稿图像读取装置11可用自动读取模式进行操作和手动读取模式进行操作，自动读取模式进行操作是由自动原稿供给装置(ADF)自动供给片状原稿，对每一张依次曝光扫描，读取原稿的模式，手动读取模式进行操作是对书状原稿，或者由ADF不能进行自动供给的片状原稿由手动操作设置。由自动或手动在作为读取部的透明的原稿读取台49上设置的原稿图像通过曝光扫描在光电变换元件上成像，变换为电信号，取得图像数据。取得的图像数据通过与图像记录装置12的连接部输出。

此外，在对双面原稿进行读取的情况下，可在沿着原稿输送通路输送原稿的过程中，从原稿双面同时扫描原稿图像进行读取。对于进行原稿下面的读取工作的，扫描原稿台下面的移动扫描曝光光学系统的构成，是在原稿输送通路的规定位置处停止的状态下将光像导至CCD，对原稿图像进行读取。而对于进行原稿上面的读取工作的，其被配置为密接传感器(CIS)，其由位于原稿输送通路上方的、对原稿进行曝光的光源，将光像导至光电变换元件的光学透镜，将光像变换为图像数据的光电变换元件等一体化构成。在选择为双面原稿读取时，设置在原稿供给部处的原稿被依次输送，随着输送双面图像几乎同时被读取。

在原稿图像读取装置11上设置原稿盘18。原稿盘18在供给读取前的原稿时，或者接受读取完毕的原稿的情况下使用。在供给原稿的情况下，将读取前的原稿载置于原稿盘18上，在ADF的获取部获取原稿，输送至原稿读取台49。被读取的原稿由原稿排出部排出至装置外。在接受原稿的情况下，同样作为原稿供给部的原稿盘18上载置原稿，在ADF的获取部获取原稿，输送至原稿读取台49。被读取的原稿由原稿排出部排出至原稿盘18上。

图8为显示双面印刷用输送装置21结构的纵向截面图。双面印刷用输送装置21具有双面印刷用输送部21a，安装在图3所示图像记录装置12的外部排出部40侧的面上。双面印刷用输送部21a采用图像记录装置上部的排出部16，将从定影装置23排出的记录材料进行之字形路线输送。即，将记录材料的表面和内面反转，可再次向图像记录装置12的电子照相处理部的感光体鼓22和转印装置26之间供给记录材料。在图像形成装置12中，向装置上部的排出部16排出记录材料的输送通路中，通过将已印刷的记录材料进行之字形路线输送，可将记录材料导至图6所示的后处理装置14、双面印刷用输送部21a。

以下基于图1、图9和图10对定影装置23的结构进行详细说明。

定影装置23如图1所示，具有作为定影部件的定影辊231、作为下加压构件的加压辊232、作为外部加热装置的外部加热辊233、作为定影辊和外部加热辊用热源的加热灯234、235、236、构成检测定影辊23 1和外部加热辊233各自的温度用的温度检测装置的温度传感器237、238、239，清洁构件247、作为温度控制装置的控制电路(图中未示出)。

加热灯234、235、236由例如卤素加热器构成，配置在定影辊231和外部加热辊233的内部。通过从上述控制电路向加热灯234、235、236通电，使得加热灯234、235、236以预定发热分布发光，发射出红外线，对定影辊23 1和外部加热辊233的内周面进行加热。

定影辊23 1由加热灯234、235加热至规定温度(在此为200℃)，对通过定影装置23的定影辊隙的形成未定影调色剂图像T的记录纸P加热。定影辊231具有作为其本体的芯部金属231a，用于防止记录纸P上的调色剂T偏移的、形成在芯部金属231a外围表面上的脱模层231b。

芯部金属231a采用例如铁、不锈铜、铝、铜等的金属，或者这些金属的合金等。在本实施例中，作为芯部金属231a，其直径为40mm，为了低热容量化，使用壁厚为1.3mm的铁(STKM)制芯部金属。

脱模层231b适用PFA(四氟乙烯和全氟烷基乙烯醚的共聚物)或PTFE(聚四氟乙烯)等的氟树脂、硅橡胶、氟橡胶等。作为本实施例的脱模层231b，是通过涂布厚度为25微米的PFA和PTFE的混合物并烧结形成。

图9为显示定影辊231支持结构的正面图，图10为分解立体图。定影辊231如图9和图10所示，由安装在定影装置23框架82上的滚珠轴承81支持例如轴部。框架82是对铁系冷轧钢冲压成形的。滚珠轴承81具有外轮部、转动体和内轮部，嵌合在定影辊231两个端部处挤压部分的轴颈部处。

嵌合在定影辊231上的滚珠轴承81如图9和图10所示，在其与框架82之间，通过由PPS(聚苯硫醚)和PPO树脂(聚亚苯基氧化物)等的耐热、绝缘材料形成的轴承支架83使其具有电绝缘性，并且支承其负重。由该轴承支架83使得定影辊231与图像形成装置1的框架和定影装置23的框架82电绝缘。

加压辊232是在钢铁、不锈钢、铝等的芯部金属232a的外围表面上具有硅橡胶等耐热弹性材料层232b构成。在加压辊232的耐热弹性材料层232b的表面上，也可以由与定影辊231的情况一样的氟树脂形成脱模层232c。在本实施例中，作为加压辊232，其直径为40mm，在不锈钢制的芯部金属232a上设置厚度为6mm的硅橡胶(橡胶硬度JIS-A 31°)构成的耐热弹性体层232b，以及在其表面上还设置厚度为70μm的PFA管形成的脱模层232c，由未图示的弹簧等的加压组件对定影辊231以76kgf(745N)的力进行压接，由此在定影辊之间形成宽度为约6mm的定影辊挤压部Y。

作为用于脱模层232c的PFA管，使用含有碳等导电化剂的导电性PFA管。作为其理由，在使用绝缘性PFA管的情况下，通过使记录纸和定影辊之间摩擦带电，加压辊232带有大致-3到-5kV的电，其结果，在定影辊挤压部处具有相同负极性电的调色剂受到向定影辊231侧的相斥电场的作用，成为相对定影辊231发生静电偏移(调色剂静电附着在定影辊231上的现象)的原因。此外，通过在PFA管中添加导电化剂等的不纯物，相对PFA管自身的调色剂可降低一些脱模性，结果由于产生使附着在定影辊231上的调色剂和纸粉转移至加压辊232侧的作用，可获得对定影辊231的清洁效果，因此无需在定影辊231侧上设置清洁装置。

作为防止加压辊232摩擦带电所需的PFA管的电阻值(表面电阻)，为如下所述的是小于或等于10⁷Ω/□，在本实施例中，采用表面电阻为10⁵Ω/□的PFA管。

外部加热辊233的直径为15mm，具有作为内部加热源的加热灯236，该外部加热辊233相对加压辊232，设置在定影辊挤压部的上流侧处并以规定的压力压接。在加压辊232之间形成加热间挤压部Z。作为外部加热辊233的结构，是在铝或和铁类材料等构成的中空圆筒状金属制芯部材料233a上采用耐热性和脱模性优异的合成树脂材料，例如硅橡胶和氟橡胶等的弹性体、或PFA、PTFE等的氟树脂作为耐热脱模层233b。

作为构成耐热脱模层233b的耐热脱模材料，采用PFA和PTFE混合而成的物质涂布至25μm厚，并烧结而成。

清洁构件247是除去附着在加压辊232上的调色剂、纸纷等，用于清扫加压辊232的污染物的构件，在本实施例中，使用平板状的刮板型构件。作为清洁构件247，可适宜地使用聚酰亚胺等耐热性树脂片，和由不锈钢、磷青铜等制成的金属制薄板，并还在其上进行氟涂布等，在本实施例中使用厚度为0.1mm的磷青铜板。

作为这种对清洁构件247采用刮板型构件的目的是，如果清洁构件247为刮板状，则由刮板对调色剂和纸粉进行刮取，从加压辊232脱离，由此不会残留在如清洁辊的清洁构件和加压辊的压接部处，结果可不用担心调色剂和纸纷从清洁构件喷出至加压辊上。

此外，清洁构件247与加压辊的接触位置更优选在外部加热辊233的上流侧。作为其理由，第一是由于在外部加热辊233的上流侧(在加压辊232的旋转方向上，从挤压部Y至外部加热辊233的之间)处对调色剂和纸粉进行清洁，因此减轻了调色剂和纸粉对外部加热辊233的污染程度。第二理由是在外部加热辊233的下流侧(加压辊232的旋转方向上，从外部加热辊233至挤压部Y之间)处设置清洁构件247的情况下，需要该部分相对加压辊232的旋转方向，从定影辊挤压部远离外部加热辊233，并且由设置在外部加热辊233下流侧处的清洁构件247夺取加压辊232表面的热，因此降低了外部加热辊233对加压辊232表面的加热效果。因此，在本实施例中，如图1所示，在外部加热辊233的上流侧处设置作为清洁构件247的刮板。

在定影辊232、各外部加热辊233的周围设置作为温度检测装置的传感器234、235、236，以检测各辊的表面温度。基于各传感器234、235、236检测出的温度数据，由温度控制装置(图中未示出)向加热灯234、235、236控制通电，以使各辊的温度达到规定温度。

在定影辊挤压部以规定的定影速度和打印速度(在本实施例中，定影速度为335mm/s，打印速度为62张/分钟)输送形成有未定影调色剂像的记录纸，利用热和压力进行定影。

此后，采用上述图像形成装置1和定影装置23，对定影辊231和加压辊232的电状态(接地：GND或浮动：FLOT)与静电偏移现象的关系进行研究，结果用表1、图11-图14进行详细说明。

在此，作为静电偏移的试验方法，是在取下定影装置的清洁构件的状态下，在记录纸(LT尺寸的锤碎机(ハンマ一ミル)纸)的前端部形成宽度290mm×20mm的半色调图像(ID0.75)和满图像(大于或等于ID 1.3)，并进行定影，在定影装置23旋转1周后(约125mm后)，目测评价是否出现调色剂图像。同时，采用电流计对通过纸中从地极流入到定影辊231和加压辊232中的电流值进行测量。具体地，对于定影辊231，是将电流计串联插入到与定影辊电导通的滚珠轴承81和接地连接的框架82之间，对流入到定影辊231的电流进行测定的。此外，对于加压辊232，是在其表面接触导电性刷，在导电性刷和框架82之间串联电流计，测定流入到加压辊232的电流。

表1是在调色剂带电极性为负，记录材料的带电特性也为负的情况下，对静电偏移进行研究的结果。

使调色剂和记录材料形成上述带电条件的原因是，例如通过在带负电的OPC(有机光导体)感光体上反转显影，可对负性调色剂进行显影，其与采用转印装置将该调色剂像转印在记录材料上的情况相当，其中该转印装置由具有剥离充电器的电晕转印方式和转印带方式构成。

在此，作为转印装置采用转印带方式，作为记录纸的带电电位，由表面电位计测定的结果，在表面侧(图像面)为-300V，在内面侧为-500V。

表1

如表1所示，在比较例(定影辊：接地，加压辊：浮动)中，相对定影辊231发生静电偏移。与此相对，在实施例1(定影辊：浮动，加压辊：浮动)、实施例2(定影辊：浮动，加压辊：接地)和实施例3(定影辊：接地，加压辊：接地)中，相对定影辊231，未发生静电偏移。

此外，相对加压辊232发生静电偏移的现象，与比较例中发生该情况相对的是，在实施例1中完全不发生，在实施例2和实施例3中发生若干该现象，但是在图像上为无问题的水平。

对于该原因，以下采用图11-图14所示的模式图进行说明。图中箭头R表示辊旋转方向(＝记录纸的输送方向)。

(比较例)

在比较例(图11)中，如表1所示，定影辊231处于接地状态，加压辊232处于浮动状态。该情况下，由于记录纸P带电，为-300到-500V，因此由该记录纸P保持的负电荷-Qp的作用，在定影辊挤压部入口附近，受到向定影辊231的静电感应作用，在定影辊231芯部金属231a内感应出正电荷+Qr和负电荷-Qr。

由此，负电荷-Qr由记录纸P保持的负电荷-Qp的反作用，逃离至地面(电流Ia)，因此仅在定影辊231上残留正电荷+Qr。

因此，记录纸P图像面侧的调色剂f(带负电)受到定影辊231芯部金属231a内的正电荷+Qr间的静电引力，其一部分偏移至定影辊231。

在定影辊挤压部处，在定影辊231的芯部金属231a内的正电荷+Qr向记录纸P的方向移动，将记录纸P的电荷-Qp消除，产生流向定影辊231的电流(Ib＝Ia)。

另一方面，在记录纸P的内面以附着一些从转印带带正电的调色剂Tb的状态进行输送。该调色剂Tb直至定影辊挤压部由其与记录纸P的电荷-Qp的静电引力，强烈地附着在记录纸P上。但是，调色剂Tb如上所述，在受到定影辊23 1感应的正电荷+Qr的静电斥力的同时，使得定影辊挤压部处记录纸P的电荷-Qp消失，由此失去了与记录纸P的静电引力。因此，由机械附着力等，其一部分偏移至加压辊232上。

(实施例1)

在实施例1(图12)中，如表1所示，定影辊231、加压辊232都处于浮动状态。该情况与比较例一样，由记录纸P的电荷-Qp的作用，在定影辊挤压部入口附近，对定影辊231发生静电感应作用，在定影辊231的芯部金属231内感应出正电荷+Qr和负电荷-Qr。

但是，与比较例不同，由于定影辊231处于浮动状态，因此感应出的负电荷-Qr不会逃逸至地面，而留在定影辊231的芯部金属231a内。

因此，在记录纸P图像面侧的调色剂Tf(带负电)上施加了定影辊231的芯部金属231a内的正电荷+Qr之间的静电引力，并且也受到负电荷-Qr之间的静电斥力的作用，因此作为总和，施加在定影辊231上的静电附着力(引力)与比较例相比极小，调色剂不发生向定影辊231的偏移。

此外，即使在定影辊挤压部处，定影辊231的芯部金属231a内的正电荷+Qr由于与电荷-Qr的静电引力的作用，所以不向记录纸方向移动。结果，不产生流入定影辊231的电流，记录纸电荷-Qp也不被消除而被保持。

因此，在记录纸P内面的调色剂Tb(带正电)上使来自定影辊231的静电斥力不发生作用，并且即使在定影辊挤压部处，也维持着与记录纸P的电荷-Qp之间的静电引力。因此，与比较例不同，记录纸内面的调色剂Tb不发生向加压辊232的偏移。

(实施例2)

在实施例2(图13)中，如表1所示，定影辊231是浮动的，加压辊232与其表面接地的带电刷接触，形成接地状态。在该情形下，由于定影辊231处于浮动状态，因此与实施例1一样，通过记录纸P的电荷-Qr的作用，并且也对定影辊231发生静电感应作用，使得感应的负电荷-Qr不逃逸到地面，而留在定影辊231内。因此，记录纸P图像面侧的调色剂-Tf(带负电)上的对定影辊231的静电附着力(引力)极小。

此外，加压辊232的表面电阻与定影辊231的表面电阻相比极小(10⁵Ω/□)，并且接地，因此记录纸P保持的电荷-Qp通过加压辊232瞬时逃逸至地面(Ic)。因此，不对定影辊231发生静电感应作用。因此，不发生调色剂向定影辊231的偏移。

另一方面，记录纸P内面侧的调色剂Tb(带正电)直到定影辊挤压部由记录纸P的电荷-Qp的静电引力，强烈附着在记录纸上，但是由于在定影辊挤压部处记录纸P的电荷-Qp消失，失去了与记录纸的静电吸力，因此与实施例1相比，发生若干向加压辊232的偏移。但是，由于不受到如比较例那样的由定影辊231感应的正电荷+Qr的静电斥力，因此该偏移程度与比较例相比轻微，在图像方面为不产生特别问题的级别。

(实施例3)

在实施例3(图14)中，如表1所示，定影辊231和加压辊232都接地。该情况由于定影辊231为接地状态，与比较例一样，通过记录纸P的电荷-Qp的作用，存在对定影辊231发生静电感应作用的可能性。

但是，加压辊232的表面电阻与定影辊231的表面电阻相比极小(10⁵Ω/□)，并且接地，因此记录纸P的保持电荷-Qp通过加压辊232瞬时逃逸至地面(Ic)。因此，不对定影辊231发生静电感应作用，不发生调色剂向定影辊231的偏移。

另一方面，记录纸P内面侧的调色剂Tb(带正电)直到定影辊挤压部由与记录纸P的电荷-Qp的静电引力，强烈附着在记录纸上，但是由于在定影辊挤压部处记录纸P的电荷-Qp消失，失去了与记录纸的静电吸力，因此与实施例1相比，发生若干偏移现象。但是，由于不受到如比较例那样的由定影辊231感应的正电荷+Qr的静电斥力，因此该偏移程度与比较例相比轻微，在图像方面为不产生特别问题的水平。

调色剂带电极性为正的情况下，可以考虑除了流入到辊的电流方向相反(即，从辊向接地的方向)以外，与上述说明全部相同，可以用同样的方法对应。

从以上的说明可知，在所采用的结构为发生流入定影辊231的电流的情况下(比较例)，由静电感应作用，使得发生向定影辊231的静电偏移。另一方面，在所采用的结构为不发生流入定影辊231的电流的情况下(实施例1、实施例2)，降低了静电感应作用，可防止向定影辊231的静电偏移的产生。

此外，即使产生流向定影辊231的电流，如果使该电流值比流入到加压辊232的电流小(实施例3)，则同样可抑制静电感应作用，可防止向定影辊231的静电偏移的产生。

此外，在流入到定影辊231的电流为0或者非常小的情况下，与流向定影辊231的电流较大的情况相比，还可抑制记录纸内面的调色剂向加压辊232的偏移。

特别是当定影辊231和加压辊232同时处于浮动状态时，可完全防止在加压辊232侧处的偏移。而且，无需设置导电性除电刷等，也无需加压辊232侧的除电装置，可使得结构简单化，因此更加优选。

此外，图15为研究在加压辊232的表面电阻和除电组件处于非接触状态下的加压辊232的带电电位和接触除电组件的情况下的流向加压辊232的电流的关系的图。

由此可知，在加压辊232的表面电阻是小于或等于10⁷Ω/□，带电电位为0，并且在接触除电组件的情况下，产生从加压辊232流向记录纸的足够电流。相反，如果加压辊232的表面电阻是大于或等于10⁸Ω/□，由摩擦带电使得带电电位是大于或等于-3kV，即使与除电组件接触，也几乎不发生流入的电流。因此，在本实施例中，作为加压辊232的表面电阻优选设定在是小于或等于10⁷Ω/□。该表面电阻值的下限值从不使材料易坏的制造上的界限看，为10⁵Ω/□。

此外，为对加压辊232进行除电，在使加压辊232与除电刷等接触的情况下，除电装置经过一段时间被调色剂或纸粉污染，不能稳定地维持除电性能。在此，在本实施例中，如以上所述，采用导电性刮板作为加压辊232的清洁组件，并且通过使该刮板接地，可兼用作除电组件。结果由于刮板刮取加压辊232上附着的调色剂或纸纷，可稳定地维持刮板和加压辊232的电接触，不损坏除电效果。

本发明的定影装置可在被称作复印机和打印机的电子照相装置的定影装置中使用。

如上所述，本发明的定影装置的所述加压构件具有导电性，并且可还具有用于使该加压构件接地的接地构件。

如果采用上述结构，由于加压构件接地，因此记录材料的大部分电荷通过加压构件逃逸至地面。因此，不发生由记录材料的电荷对定影部件的静电感应作用，能够可靠地防止显影剂向定影部件的静电偏移。

上述定影装置的结构也可以使得上述加压构件的表面电阻为是小于或等于10⁷Ω/□。

根据上述结构，由于加压构件的表面电阻在是小于或等于10⁷Ω/□，因此记录材料的电荷的大部分容易通过接地的加压构件逃逸至地面。因此，可还可靠地防止显影剂向定影部件发生静电偏移。

在上述定影装置中，所述接地构件也可以具有与所述加压部件表面接触的导电性构件，形成兼作为所述加压构件的清洁部件的结构。

根据上述结构，由于接地构件具有与加压构件表面接触的导电性构件，兼作为加压构件的清洁构件，因此可简化结构。

在上述定影装置中，所述接地构件也可以构成为具有导电性的刮板。

根据上述结构，由于接地构件为导电性刮板，因此附着在加压构件上的显影剂由刮板刮取例如调色剂和纸粉，因此可稳定地维持刮板与加压构件的电连接。由此，不损坏对加压构件的除电效果，并且由于兼作为接地构件和清洁构件，因此可简化装置。

在上述定影装置中，所述加压构件也可以形成为与该加压构件接触的其他构件电绝缘的结构。

根据上述结构，由于定影部件和加压构件共同形成为浮动状态，因此为了保持记录材料的电荷，可阻止附着在记录材料内面侧上的、与记录材料具有相反极性的显影剂附着在加压构件侧上。因此。在加压构件侧上设置清洁构件的情况下，可减轻该清洁构件的负担，维持长期稳定的定影性能。

上述定影装置的结构也可使得定影速度在是大于或等于250mm/s。

定影速度为250mm/s时，由于摩擦带电，使得加压构件的带电电位达到-3到-5kV。另一方面，如现有技术那样，通过在定影部件上施加偏压来防止静电偏移的方法中，来自定影部件的覆盖层(通常为氟树脂)的耐压，作为可施加在定影部件上的偏压，其界限为-2kV左右。结果，通常带负电的记录材料上的调色剂受到向定影部件方向的库仑力的作用，依然发生静电偏移。

与此相对，本发明的上述各定影装置不受定影速度的限制，即使在这种高速机用定影装置中，也可有效地防止静电偏移现象。

本发明的图像形成装置的结构中可具有上述任何一种定影装置。

本发明不受上述实施例的限制，可在权利要求所示的范围内进行各种变更。即，在权利要求所示范围内，通过将适当变更的技术手段组合得到的实施例也包含在本发明的技术范围内。

Claims (28)

1.一种定影装置，其具有与记录材料的一侧的面上的显影剂构成的未定影图像相接触的定影部件和压接在该定影部件上的加压构件，通过使带有与所述显影剂相同极性的电的所述记录材料通过所述定影部件和所述加压构件之间，使得记录材料上的未定影图像定影在记录材料上，其特征在于，

在所述记录材料通过所述定影部件和所述加压构件之间时，流入定影部件的电流Ih为0。

2.如权利要求1所述的定影装置，其特征在于，所述加压构件具有导电性，并且还具有用于使该加压构件接地的接地构件。

3.如权利要求2所述的定影装置，其特征在于，所述加压构件的表面电阻是小于或等于10⁷Ω/□。

4.如权利要求2所述的定影装置，其特征在于，所述接地构件具有与所述加压构件表面接触的导电性构件，并兼用为所述加压构件的清洁构件。

5.如权利要求2所述的定影装置，其特征在于，所述接地构件为具有导电性的刮板。

6.如权利要求1所述的定影装置，其特征在于，在相对所述记录材料定影的动作中，保持所述定影部件和所述加压构件处于电浮动状态。

7.如权利要求1所述的定影装置，其特征在于，在相对所述记录材料定影的动作中，保持所述定影部件处于电浮动状态，使所述加压构件处于接地状态。

8.如权利要求1所述的定影装置，其特征在于，定影速度是大于或等于250mm/s。

9.一种图像形成装置，其特征在于，具有权利要求1记载的定影装置。

10.一种定影装置，其具有与记录材料一侧的面上由显影剂构成的未定影图像接触的定影部件和与该定影部件压接的加压构件，通过使带有与所述显影剂相同极性的电的所述记录材料通过所述定影部件和所述加压构件之间，使得记录材料上的未定影图像定影在记录材料上，其特征在于，在所述记录材料通过所述定影部件和所述加压构件之间时，设流入定影部件的电流为Ih，流入加压构件的电流为Ip时，则Ih＜Ip。

11.如权利要求10所述的定影装置，其特征在于，所述加压构件具有导电性，并且还具有用于使该加压构件接地的接地构件。

12.如权利要求11所述的定影装置，其特征在于，所述加压构件的表面电阻是小于或等于10⁷Ω/□。

13.如权利要求11所述的定影装置，其特征在于，所述接地构件具有与所述加压构件表面接触的导电性构件，并兼用为所述加压构件的清洁构件。

14.如权利要求11所述的定影装置，其特征在于，所述接地构件为具有导电性的刮板。

15.如权利要求10所述的定影装置，其特征在于，所述加压构件的表面电阻比所述定影部件的表面电阻小，在相对所述记录材料定影的动作中，保持所述定影部件和所述加压构件处于接地状态。

16.如权利要求10所述的定影装置，其特征在于，定影速度是大于或等于250mm/s。

17.一种图像形成装置，其特征在于，具有权利要求10记载的定影装置。

18.一种定影装置，其具有与记录材料一侧的面上由显影剂构成的未定影图像接触的定影部件和与该定影部件压接的加压构件，通过使带有与所述显影剂相同极性的电的所述记录材料通过所述定影部件和所述加压构件之间，使得记录材料上的未定影图像定影在记录材料上，其特征在于，

所述定影部件与接触该定影部件的其它构件电绝缘。

19.如权利要求18所述的定影装置，其特征在于，所述加压构件具有导电性，并且还具有用于使该加压构件接地的接地构件。

20.如权利要求19所述的定影装置，其特征在于，所述加压构件的表面电阻是小于或等于10⁷Ω/□。

21.如权利要求19所述的定影装置，其特征在于，所述接地构件具有与所述加压构件表面接触的导电性构件，并兼用为所述加压构件的清洁构件。

22.如权利要求19所述的定影装置，其特征在于，所述接地构件为具有导电性的刮板。

23.如权利要求18所述的定影装置，其特征在于，所述加压构件与接触该加压构件的其他构件电绝缘。

24.如权利要求23所述的定影装置，其特征在于，所述加压构件形成为辊状，安装在该轴部的轴承通过绝缘构件安装在定影装置的框架上。

25.如权利要求18所述的定影装置，其特征在于，定影速度是大于或等于250mm/s。

26.一种图像形成装置，其特征在于，具有权利要求18记载的定影装置。

27.一种定影方法，其使用与记录材料一侧的面上的由调色剂构成的未定影图像相接触的定影部件和压接在该定影部件上的加压构件，通过使带有与所述显影剂极性相同的电的所述记录材料通过所述定影部件和所述加压构件之间，使得记录材料上的未定影图像定影在记录材料上，其特征在于，

在所述记录材料通过所述定影部件和所述加压构件之间时，流入定影部件上的电流Ih为0。

28.一种定影方法，其使用与记录材料一侧的面上的、由调色剂形成的未定影图像相接触的定影部件和压接在该定影部件上的加压构件，通过使带有与所述显影剂极性相同的电的所述记录材料通过所述定影部件和所述加压构件之间，使得记录材料上的未定影图像定影在记录材料上，其特征在于，

在所述记录材料通过所述定影部件和所述加压构件之间时，设流入定影部件上的电流为Ih，流入加压构件的电流为Ip时，则Ih＜Ip。

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