JP2002123115A

JP2002123115A - 画像形成装置

Info

Publication number: JP2002123115A
Application number: JP2001235721A
Authority: JP
Inventors: Yasunari Obara; 泰成小原; Takashi Narahara; 隆史楢原
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2000-08-11
Filing date: 2001-08-03
Publication date: 2002-04-26
Anticipated expiration: 2021-08-03
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Abstract

(57)【要約】【課題】高湿環境下においても、除電手段によってバ
イアスの印加された記録材のニップ通過時における定着
部材の電位変動を抑え、該記録材のニップ通過時の該記
録材上の現像剤像による現像剤の飛び散りを防止するこ
とができる画像形成装置を提供する。【解決手段】導電ブラシ３４は、限流抵抗Ｒ₀を介し
てバイアス電源３６から加圧ローラ３２に電圧Ｖ₀のバ
イアスを印加するよう構成され、除電針２０は、限流抵
抗Ｒ₁を介してバイアス電源２２から転写後の紙１４に
電圧Ｖ₁のバイアスを印加するよう構成され、Ｖ₀・Ｒ₁
＞Ｖ₁・Ｒ₀の関係を満たす。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電子写真方式を採
用するプリンタ、複写機等の画像形成装置に関するもの
である。

【０００２】

【従来の技術】従来、電子写真方式を採用する画像形成
装置は、潜像を担持する潜像担持体と、該潜像担持体に
現像剤を付与することにより上記潜像を現像剤像として
可視化する現像手段と、該現像剤像を記録材に転写させ
る転写手段と、上記現像剤像を担持する上記記録材を加
熱及び加圧することにより上記現像剤像を上記記録材に
定着させる定着手段とを備えている。

【０００３】又、かかる画像形成装置にあっては、上記
転写手段による上記記録材への上記現像剤像の転写後に
上記記録材にバイアスを電源から印加することにより上
記記録材を除電する除電手段を備える画像形成装置が知
られており、実用に供されている。

【０００４】例えば、かかる画像形成装置にあっては、
図７に示すように、現像剤像たるトナー像を転写された
後の記録材たる紙１１４を潜像担持体たる感光ドラム１
０３から分離する方法としては、感光ドラム１０３に近
接した除電手段たる除電針１２０に、転写手段たる転写
ローラ１０７に印加したバイアスと逆極性のバイアス
（以下、除電バイアスという）を印加することにより、
紙１１４上の電荷を除電して、感光ドラム１０３と紙１
１４との吸着力を弱める方法が一般的に採られている。

【０００５】除電針１２０は、高圧による電流リークを
防止するために５ＭΩ〜５０ＭΩの抵抗をもつ限流抵抗
１２１が電源１２２に直列に接続されている。又、本例
では、転写ローラ１０７に印加されたバイアスが除電針
１２０にリークするのを防止するため、転写ローラ１０
７と除電針１２０との間を遮蔽する除電針ホルダー１２
０ａが設けられている。尚、上述の除電針１２０によっ
て紙１１４を感光ドラム１０３から分離する方法にあっ
ては、薄紙の感光ドラム１０３に対する分離性を高める
ため、感光ドラム３に分離爪（図示せず）を当接させ、
転写後の紙を強制的に剥す方法と併用することが一般的
である。

【０００６】かかる画像形成装置に備えられる定着装置
１１７にあっては、図７に示すように、加熱手段たるヒ
ーター１３３によって内部から加熱されるローラやフィ
ルム形状の定着部材たる熱定着手段１３１と、この熱定
着手段１３１に圧接する定着部材たる加圧ローラ１３２
とによって形成されるニップに、未定着トナー像Ｔを担
持した紙１１４を通紙しながら加熱及び加圧することに
より、未定着トナー像Ｔを紙１１４に定着させるように
なっている。

【０００７】最近、かかる定着装置１１７におけるオフ
セット問題を解決するため、この熱定着手段１３１及び
加圧ローラ１３２の表面に紙１１４上の未定着トナー像
を紙１１４に押し付ける向きに電位差を誘起させ、熱定
着手段１３１へのオフセットを防止する構成のものが多
くなった。

【０００８】例えば、上記構成の定着装置としては、定
着ローラの芯金にトナー（未定着像）と同極性のバイア
ス（ネガトナーであれば、−１００Ｖ〜−２０００Ｖ）
を印加して表面にトナーを反発する電位を誘起させ、一
方、加圧ローラは、表層フッ素樹脂層と弾性層に導電剤
を分散して中抵抗ローラ（表面抵抗１０⁷Ω〜１０
¹²Ω）とし、芯金にダイオードを接続することによっ
て、定着ローラとの電位差を維持するようにした装置が
ある。

【０００９】或いは、図７のように熱定着手段１３１
（例えば定着ローラ芯金）を接地（もちろんトナーと同
極性のバイアスを印加しても良い）し、加圧ローラ１３
２の表面抵抗を１０⁶Ω以下に低抵抗化して、電源１３
６によりトナーと逆極性のバイアス（以下、加圧バイア
スという）を印加した導電ブラシ１３４等の電極を加圧
ローラ１３２の表面に接触させて熱定着手段１３１との
電位差を維持するようにした装置がある。

【００１０】この装置は、万一高圧の加圧バイアスが印
加され続けても大電流が流れないように制限する１００
ＭΩから１０００ＭΩの限流抵抗１３５を備え、限流抵
抗１３５には除電バイアスの限流抵抗１２１に比べ、高
抵抗のものが使われている。

【００１１】このようにトナーを紙に押し付ける向きに
電位差を発生させることで、従来のように熱定着手段の
表面へシリコンオイル等の離型剤を塗布したり、或い
は、熱定着手段や加圧ローラにクリーニング部材を当接
させたりすることを行なわなくてもよくなった。

【００１２】その結果、オイル漏れ等事故が発生するこ
ともなく、又、ユーザーがクリーニング部材を定期的に
交換するといった手間も省けるようになった。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】図８は、除電針１２０
の位置を基準とし、紙１１４が除電針１２０上を通過す
る時の除電バイアスのタイミングを示したチャートであ
る。尚、図８において、矢印が紙１１４の先端である。

【００１４】除電バイアスは、紙上の電荷を適度に除電
し、転写部と定着部との間に設けられたガイド部材で紙
が張り付き滞留しないように、紙先端から画像の途中ま
では−０．５ｋＶ〜−１．５ｋＶのバイアス（以下、Ｌ
ＯＷレベルという）を印加する。又、紙後端では、紙が
後端で跳ね上がり、カートリッジの底面に画像が擦れな
いように−２ｋＶ〜−３ｋＶのバイアス（以下、ＨＩＧ
Ｈレベルという）で強く除電することが好ましい。

【００１５】ところで、通常小型化された装置では紙は
転写部と定着部にまたがるようになっており、上記のよ
うな画像形成装置を高湿環境下で使用すると、高湿環境
下で紙は吸湿しているため、トナー像を紙に転写したあ
と紙後端が跳ね上がらないように除電針に印加した強い
バイアスにより、加圧ローラの電位が下がる。そのた
め、未定着トナー像を紙に保持する力がなくなり、定着
部で飛び散り現象が発生してしまう場合があった。

【００１６】つまり、定着装置が、加圧ローラの表面抵
抗を１０⁶Ω以下に低抵抗化して、トナーと逆極性のバ
イアスを加圧ローラに印加した装置の場合、図９のよう
に紙後端に除電針の強いバイアスが印加されると吸湿し
た紙の電位は低下する（図９のＢ）。ちなみに、紙後端
が除電針を通過してしまえば、加圧ローラから新たに電
荷が供給され、紙の電位は加圧ローラに印加された電位
と同じになる。

【００１７】又、図９中のＡ、Ｃはそれぞれ紙が定着ニ
ップに到達したときと紙が定着ニップから離れる瞬間の
加圧ローラ電位の変動である。

【００１８】このように、除電された紙先端がローラに
接触することにより、又、紙後端の剥離放電により加圧
ローラの電位が変動し、ローラの電位が低下した部分に
おいて飛び散り現象が発生する場合があった。

【００１９】そこで、本発明は、高湿環境下において
も、除電手段によってバイアスの印加された記録材のニ
ップ通過時における定着部材の電位変動を抑え、記録材
のニップ通過時の記録材上のトナー像によるトナーの飛
び散りを防止することができる画像形成装置の提供を目
的とする。

【００２０】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決する本発
明は、像担持体と、該像担持体上のトナー像を記録材上
に転写する転写手段と、該転写手段により記録材上に転
写された未定着トナー像を記録材上に定着する定着手段
とを備え、該定着手段が、記録材を挟持搬送する第一定
着部材及び第二定着部材を有している画像形成装置であ
って、上記定着手段の未定着トナー像と接しない第二定
着部材に電圧を印加する電圧印加手段と、上記定着手段
による定着の前に記録材を除電する除電手段とを備え、
少なくとも最大サイズの記録材は上記除電手段から上記
定着手段までまたがって存在し、上記電圧印加手段は、
第一電源と、該第一電源に直列に接続された第一抵抗と
を有し、該第一抵抗を介して上記第一電源により上記第
二定着部材に電圧を印加し、上記除電手段は、第二電源
と、該第二電源に直列に接続された第二抵抗とを有し、
該第二抵抗を介して上記第二電源により記録材に電圧を
印加し、上記第一電源による電圧値をＶ₀、上記第一抵
抗の抵抗値をＲ₀、上記第二電源による電圧値をＶ₁、上
記第二抵抗の抵抗値をＲ₁とした場合、Ｖ₀・Ｒ₁＞Ｖ₁・
Ｒ₀であることを特徴とする画像形成装置である。

【００２１】又、本発明は、像担持体と、該像担持体上
のトナー像を記録材上に転写する転写手段と、該転写手
段により記録材上に転写された未定着トナー像を記録材
上に定着する定着手段とを備え、該定着手段が、記録材
を挟持搬送する第一定着部材及び第二定着部材を有して
いる画像形成装置であって、上記定着手段の未定着トナ
ー像と接しない第二定着部材に電圧を印加する電圧印加
手段と、上記定着手段による定着の前に記録材を除電す
る除電手段とを備え、少なくとも最大サイズの記録材は
上記除電手段から上記定着手段までまたがって存在し、
上記電圧印加手段は、電源と、該電源に直列に接続され
た抵抗及びコンデンサとを有し、該抵抗と該コンデンサ
との間の電圧を上記第二定着部材に電圧を印加するよう
になっていることを特徴とする画像形成装置である。

【００２２】更に、本発明は、像担持体と、該像担持体
上のトナー像を記録材上に転写する転写手段と、該転写
手段により記録材上に転写された未定着トナー像を記録
材上に定着する定着手段とを備え、該定着手段が、記録
材を挟持搬送する第一定着部材及び第二定着部材を有し
ている画像形成装置であって、上記定着手段の未定着ト
ナー像と接しない第二定着部材に電圧を印加する電圧印
加手段と、上記定着手段による定着の前に記録材を除電
する除電手段と、該除電手段と上記定着手段との間で記
録材と接する導電部材とを備え、少なくとも最大サイズ
の記録材は上記除電手段から上記定着手段までまたがっ
て存在し、上記電圧印加手段は、上記定着手段の圧接部
に記録材の後端が到達する時、上記第二定着部材への電
圧印加を停止し、上記導電部材は、コンデンサを介して
接地されていることを特徴とする画像形成装置である。

【００２３】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態に関し
て、添付図面に基づき説明する。

【００２４】（第一の実施形態）先ず、本発明の第一の
実施形態について説明する。

【００２５】図１は、本実施形態にかかる画像形成装置
の一例たるレーザービームプリンタ（以下、プリンタと
いう）の概略構成を示す断面図である。かかるプリンタ
は、ネガトナーを使用し、反転現像をおこなう形態の画
像形成装置である。

【００２６】かかるプリンタは、図１に示すように、画
像情報に応じて発信されるレーザー光を照射及び走査す
る光学手段及び走査手段を有したスキャナユニット１
と、主たる画像形成手段を内蔵したプロセスカートリッ
ジ１０とを備えている。

【００２７】プロセスカートリッジ１０は、画像形成手
段として、潜像及びトナー像を担持する潜像担持体たる
感光ドラム３と、半導電性のゴムからなるローラ帯電器
４と、トナー６を感光ドラム３上に付与することにより
上記潜像を現像する現像装置５と、廃トナーを感光ドラ
ム３上から除去するクリーナ８とを備えている。

【００２８】このプロセスカートリッジ１０内の感光ド
ラム３は、矢印の方向に回転しており、ローラ帯電器４
により、その表面を一様に帯電された後、スキャナユニ
ット１で発信されたレーザー光を、ミラー２を介して照
射されることにより、その表面上に静電潜像が形成され
るようになっている。

【００２９】そして、この静電潜像は、現像装置５によ
りトナーが供給され、トナー像として可視像化される。

【００３０】一方、給紙カセット１２内の記録材である
紙１４は、給紙ローラ１３及び給紙ローラ１３に対向し
て設けられた分離パッド（図示せず）により、一枚ずつ
分離されて給送され、給紙された紙１４は、上下のガイ
ド１３ａに沿って、一対のレジストローラ１５に搬送さ
れる。レジストローラ１５は、紙１４が来るまで停止し
ており、これに紙１４の先端が突き当たることにより、
紙１４の斜行を補正する。次いで、レジストローラ１５
は、上記感光ドラム３上に形成された画像の先端と同期
するように、紙１４を転写部へと搬送する。尚、本実施
形態では、このレジストローラ１５の近くに給紙センサ
ー（図示せず）が設置されており、通紙状態やジャム、
紙の長さを検知できるようになっている。

【００３１】以上のようにして転写部に搬送された紙１
４は、転写手段である転写ローラ７からトナーと逆極性
の電荷を紙１４の裏側から与えられ、上記感光ドラム３
上に形成されたトナー像が上記紙１４に転写される。こ
のトナー像を転写された紙１４は、搬送ローラ１６ａ及
び搬送ガイド１６ｂにより定着手段である定着装置１７
へ搬送され、上記定着装置１７は、紙１４上のトナー像
を熱及び圧力で、紙１４上に溶解、固着させることによ
り記録画像とする。そして、画像定着後の紙１４はフラ
ッパ（図示せず）により選択された各搬送ローラを経
て、例えば排出トレイ１８に排出される。

【００３２】図２は、転写工程から定着工程までを説明
するための図である。

【００３３】本実施形態では、プリンタが、トナー像を
転写された紙１４を感光ドラム３から分離するために、
感光ドラム３に近接して配設された除電手段の除電針２
０を備え、転写ローラ７に印加したバイアスと逆極性の
バイアスが除電針２０によって転写後の紙１４に印加さ
れることにより紙１４上の電荷を除電して、感光ドラム
３と紙１４との吸着力を弱めるようになっている。

【００３４】除電手段は、除電針２０の他に、電源たる
バイアス電源２２と、バイアス電源２２による電流リー
クを防止する限流抵抗Ｒ₁と、転写ローラ７に印加した
バイアスが除電針２０にリークするのを防止するために
転写ローラ７及び除電針２０間を遮蔽する除電針ホルダ
ー２０ａとを備えている。

【００３５】つまり、除電手段は、第二電源であるバイ
アス電源２２と、第二電源に直列に接続された第二抵抗
である抵抗Ｒ₁とを有し、第二抵抗を介して第二電源よ
り記録材に電圧を印加するようになっている。

【００３６】これにより、感光ドラム３から分離された
紙１４は、搬送ローラ１６ａ及び搬送ガイド１６ｂによ
り定着装置１７へ搬送されることとなる。

【００３７】定着装置１７は、定着部材たる定着ローラ
３１と、定着ローラ３１の内部に配設され定着ローラ３
１を加熱する加熱手段たるヒーター３３と、加圧手段
（図示せず）によって定着ローラ３１に２０ｋｇｆで押
圧され定着ニップを形成する定着部材たる加圧ローラ３
２とを備えている。

【００３８】つまり、定着装置１７は一対の定着部材を
有し、定着ローラ（加熱ローラ）３１は未定着トナー像
と接する第一定着部材であり、加圧ローラ３２は第一定
着部材と対向し未定着トナー象と接しない第二定着部材
であり、定着ニップで未定着トナー像を担持した記録材
が挟持搬送され未定着トナー像が記録材上に定着され
る。

【００３９】定着ローラ３１は、芯金３１ａ上に、電気
的絶縁性のフッ素樹脂層３１ｂが形成されている。

【００４０】加圧ローラ３２は、アルミニウムの芯金３
２ａ上に、耐熱性のあるシリコンゴム弾性層３２ｂを、
更にその上に低抵抗フッ素樹脂層３２ｃが形成されてい
る。尚、加圧ローラの低抵抗フッ素樹脂層３２ｃの表面
抵抗は１０⁶Ω以下である。

【００４１】定着ローラ３１表面には、所定の当接圧で
サーミスタ（図示せず）が当接しており、制御手段であ
る電気回路（図示せず）が、該サーミスタによって検知
される温度に基づきプリント中に定着ローラ３１表面の
温度が一定となるようにヒーター３３への通電をオン、
オフするようになっている。

【００４２】このように、未定着トナー像Ｔは、定着ニ
ップにおいて加熱、加圧されることで紙１４上に定着さ
れる。

【００４３】電圧引火手段は、導電部材３４と、第一電
源であるバイアス電源３６と、バイアス電源３６に直列
に接続された第一抵抗Ｒ₀とを有し、第一抵抗Ｒ０を介
してバイアス電源３６により第二定着部材である加圧ロ
ーラ３２に電圧を印加する。

【００４４】つまり、本実施形態では、加圧ローラ３２
表面への給電をおこなうステンレス、アモルファス等の
繊維を束ねた導電部材である導電ブラシ３４によって、
第一電源であるバイアス電源３６から第一抵抗である限
流抵抗Ｒ₀を介して加圧ローラ３２表面に未定着トナー
像Ｔと逆極性のバイアスが印加されるようになってい
る。

【００４５】図３は、バイアス電源２２、定着装置１
７、バイアス電源３６の関係を模式的に示したものであ
る。

【００４６】本実施形態では、少なくとも最大サイズの
記録材は除電手段から定着手段までまたがって存在す
る。

【００４７】図３に示すように、定着装置１７は静電容
量Ｃ₀をもっており、ＤＣバイアス電源３６により限流
抵抗Ｒ₀を介して、トナーと逆極性のバイアスＶ₀が定着
装置１７内の加圧ローラ３２に印加される。一方、除電
針２０に印加されるバイアスＶ₁は、限流抵抗Ｒ₁を直列
に接続したＤＣバイアス電源２２により紙の通紙タイミ
ングに合わせて紙に印加される。ＳＷｌは、紙が定着装
置に到達する前までＯＦＦ状態であり、吸湿した紙が定
着ニップに到達する際にＯＮ状態となるようになってい
る。吸湿した紙の抵抗は小さいので、定着装置１７と除
電針２０との間が短絡した状態になる。電圧計４０によ
って加圧ローラ３２に印加されたバイアスの電圧が検知
されるようになっている。

【００４８】従来では、紙が定着装置１７に到達する前
（ＳＷｌがＯＦＦ状態の時）は、バイアス電源３６によ
り印加されたバイアスは加圧ローラ３２に蓄積され定常
状態となるが、吸湿した紙が定着装置１７に到達する
（ＳＷｌがＯＮ状態の時）と電流ｉが流れ、瞬間的に静
電容量Ｃ₀即ち加圧ローラ３２の電位が電圧降下し、紙
上の未定着画像の飛び散りが発生する場合があった。

【００４９】そこで、本実施形態では、限流抵抗Ｒ₀、
Ｒ₁の関係をＶ₀・Ｒ₁＞Ｖ₁・Ｒ₀・・・（１）とした。

【００５０】これにより、紙を感光ドラム３から分離さ
せるため除電針２０が該紙に紙後端で強い除電バイアス
を印加しても加圧ローラ３２の電位変動を小さくして、
定着部での飛び散り現象の防止が図られている。

【００５１】即ち、図３の回路を図４に示すように２つ
に分けて考えると、加圧ローラの電位（Ｖ＝Ｑ／Ｃ₀）
を変動させないためには、図４の回路１に流れる電流ｉ
₀を回路２に流れる電流ｉ₁よりも大きくすれば、除電バ
イアスによって紙を流れる電流ｉ₁は加圧ローラから供
給される電流ｉ₀によって補われるので、静電容量Ｃ₀に
貯えられた電荷、つまり、加圧ローラ３２の電位が変動
しないことになる。

【００５２】回路１、回路２に流れる電流は、それぞれｉ₀＝（Ｖ₀／Ｒ₀）ｅｘｐ（−（１／Ｒ₀Ｃ₀）ｔ）ｉ₁＝（Ｖ₁／Ｒ₁）ｅｘｐ（−（１／Ｒ₁Ｃ₀）ｔ）で、静電容量Ｃ₀に始め電荷が充電されていないのでｔ
＝０とすると、ｉ₀＝（Ｖ₀／Ｒ₀）ｉ₀＝（Ｖ₁／Ｒ₁）であり、従って、ｉ₀＞ｉ₁となるには、Ｖ₀／Ｒ₀＞Ｖ₁／Ｒ₁ Ｖ₀・Ｒ₁＞Ｖ₁・Ｒ₀ となり、式（１）の関係を満たせば良いことがわかる。

【００５３】実際に、プロセススピード２００ｍｍ／ｓ
のネガトナーを使った反転現像のレーザービームプリン
タに本実施形態を適用した場合について説明する。

【００５４】本装置は、φ３０の感光ドラムにφ１８の
転写ローラを従動回転させ、転写ローラの下流近傍に除
電針が配置されている。この除電針に限流抵抗Ｒ₁＝１
０ＭΩを直列に接続した除電バイアス電源により、紙の
搬送タイミングと同期させて、除電バイアスＬＯＷレベ
ル＝−１ｋＶ、紙後端２０ｍｍにおいてＨＩＧＨレベル
＝−３．０ｋＶ（＝Ｖ₁）、を印加して良好な搬送、分
離をおこなうことができた。

【００５５】又、定着装置として、φ４０の定着ローラ
にφ３０の加圧ローラを加圧力３０ｋｇｆで当接させ、
従動回転させる。加圧ローラ表面にはアモルファス製の
導電ブラシを当接させ、限流抵抗Ｒ₀を直列に接続した
加圧バイアス電源により、定着ローラの回転に同期させ
て、加圧バイアス＋１ｋＶ（＝Ｖ₀）を印加した。

【００５６】本装置において、限流抵抗Ｒ₀を変化させ
て、加圧ローラの電圧降下ΔＶを測定したところ表１の
ようになった。加圧ローラの電位は図３の電圧計４０の
値である。

【００５７】

【表１】

【００５８】この場合、式（１）よりＲ₀＜１０／３≒
３．３（ＭΩ）を満足する、限流抵抗Ｒ₀＝１（ＭΩ）
のとき定着部の飛び散りはみられなかった。

【００５９】依って、上述したように、本実施形態によ
れば、あらかじめ設定された除電針に印加されたバイア
スＶ₁、加圧ローラに印加されたバイアスＶ₀に対して限
流抵抗Ｒ₀、Ｒ₁を式（１）の関係を満たすように設定す
れば、高湿環境下での加圧ローラ電位変動を小さくする
ことができ、定着部の飛び散りを防止することができ
る。

【００６０】（第二の実施形態）次に、本発明の第二の
実施形態について説明する。尚、第一の実施形態と同様
の構成に関しては、同一符号を付し、その説明を省略す
る。

【００６１】本実施形態では、加圧ローラに印加するバ
イアス電源に限流抵抗Ｒ₀とコンデンサＣ_lを直列に接続
し、Ｒ₀とＣ₁との間の電圧を加圧ローラに印加するよう
にして、加圧ローラの電位変動を小さくした。

【００６２】即ち、図５において定着装置が持つ静電容
量Ｃ₀に並列にコンデンサＣ₁を接続するため、限流抵抗
Ｒ₀とコンデンサＣ₁がいわゆる積分回路の働きをするこ
とを利用した。

【００６３】コンデンサＣ₁の容量は、任意に設定可能
であるが、コンデンサＣ₁が定着装置の静電容量Ｃ₀に比
べ小さ過ぎると加圧ローラの電位変動を小さくする効果
が小さくなり、大き過ぎると加圧ローラに印加されるバ
イアスの立ち上げ時間が遅くなるので、定着装置の静電
容量Ｃ₀と同程度のコンデンサ容量が好ましい。

【００６４】実際に、第一の実施形態と同様の画像形成
装置に本実施形態を適用した場合について説明する。

【００６５】第一の実施形態の定着装置の静電容量Ｃ₀
は加圧バイアスの立ち下げ時間から９００ｐＦであっ
た。

【００６６】そこで、コンデンサＣ₁として１０００ｐ
Ｆを画像形成装置本体の高圧電源部に接続し、加圧ロー
ラの電位変動ΔＶと定着部の飛び散り画像を比較した。
その結果を表２に示す。

【００６７】

【表２】

【００６８】表２に示すように、コンデンサＣ₁を接続
することで、加圧ローラの電圧降下が減少し、定着部の
飛び散り画像が緩和された。

【００６９】又、本実施形態では、加圧ローラに印加す
るバイアス電源に接続した限流抵抗Ｒ₀を大きくできる
ので、第一の実施形態より更に画像形成装置の安全性を
高めることができた。（第三の実施形態）次に、本発明の第三の実施形態につ
いて説明する。尚、第一の実施形態と同様の構成に関し
ては、同一符号を付し、その説明を省略する。

【００７０】加圧ローラへトナーと逆極性のバイアスを
印加する装置では、加圧ローラ表面から紙へ電荷が供給
されるため、定着ニップから紙が分離する際、定着ロー
ラ表面を剥離帯電し、定着ローラ上に電位ムラを発生し
てしまう。その結果、定着ローラ周期で飛び散り現象が
発生する。特に高速の画像形成装置では、加圧ローラへ
大きなバイアスを印加する必要があるので、定着ローラ
上の電位ムラが大きくなる。

【００７１】この紙後端における定着ローラへの剥離帯
電を防止するために、紙後端が定着ニップに到達するタ
イミングで加圧ローラへのバイアスをＯＦＦすると剥離
電荷を除去できる。

【００７２】本実施形態では、図６のように加圧ローラ
へのバイアス印加を、紙の搬送タイミングに合わせてＯ
Ｎ／ＯＦＦをおこなう画像形成装置において、転写後の
除電針２０と加圧ローラ３２の間にコンデンサＣ₂を直
列に接続した導電部材である電極部材４０を配置してい
る。

【００７３】コンデンサＣ₂を除電針２０と加圧ローラ
３２との間に配置することにより、加圧バイアス電源部
にコンデンサを持たないため、加圧バイアスの立ち上げ
／立ち下げ時間を短くしたまま、第二の実施形態と同様
に積分回路の作用を発揮することができる。

【００７４】具体的に、第一の実施形態と同様の画像形
成装置（連続プリントにおける紙間が７０ｍｍ）に上述
の加圧ローラバイアスのＯＮ／ＯＦＦを適用した場合に
ついて説明する。

【００７５】比較例として、本装置で、加圧ローラへの
バイアス＋１ｋＶをＯＦＦするタイミングを紙後端が定
着ニップ中心に到達する２０ｍｍ手前からおこなうよう
に設定すると、吸湿した紙上で飛び散りが発生したり、
紙後端によって定着ローラ表面が帯電されなくなる。

【００７６】そこで、本実施形態では、第一の実施形態
と同様に、加圧ローラに印加するバイアス電源の限流抵
抗Ｒ₀を１ＭΩとしているので、加圧バイアスの立ち下
げ時間は時定数Ｒ₀・Ｃ₀＝０．９ｍｓ（＝０．１８ｍ
ｍ）と速くでき、次の紙が到達する前に加圧バイアスを
ＯＮすることができた。

【００７７】更に、コンデンサＣ₂（１０００ｐＦ）を
直列に接続した電極部材４０として、アモルファス、Ｓ
ＵＳ製の導電ブラシを搬送されてくる紙に接するように
配置したので、除電針に紙後端で−３ｋＶのバイアスが
印加されても、吸湿紙における飛び散りは発生しなかっ
た。

【００７８】依って、上述したように、本実施形態によ
れば、加圧ローラへのバイアス印加を紙の搬送タイミン
グに合わせてＯＮ／ＯＦＦをおこなう画像形成装置に特
に有効である。

【００７９】尚、第一の実施形態乃至第三の実施形態に
おいては、定着部材として定着ローラを用いて説明した
が、定着部材としてフィルムを用いても良い。

【００８０】又、本発明は、上述の第一の実施形態乃至
第三の実施形態に何ら限定されるものではなく、本発明
の技術思想内であらあゆる変形が可能である。

【００８１】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
高湿環境下においても、除電手段によってバイアスの印
加された記録材のニップ通過時における定着部材の電位
変動を抑え、記録材のニップ通過時の記録材上の現像剤
像による現像剤の飛び散りを防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第一の実施形態にかかる画像形成装置
の概略構成を示す断面図である。

【図２】図１の画像形成装置における転写工程から定着
工程までを説明するための図である。

【図３】図２における除電手段及び電圧印加手段の概略
構成を示す回路図である。

【図４】図３に示す回路を２つに分断した場合の回路図
である。

【図５】本発明の第二の実施形態における除電手段及び
電圧印加手段の概略構成を示す回路図である。

【図６】本発明の第三の実施形態にかかる画像形成装置
における転写工程から定着工程までを説明するための図
である。

【図７】従来の画像形成装置における転写工程から定着
工程までを説明するための図である。

【図８】図７における除電手段による電源から記録材へ
のバイアスの印加タイミングを示すタイミングチャート
である。

【図９】図７に示す定着部材の表面の電位変動を示す図
である。

【符号の説明】

３感光ドラム（像担持体）５現像装置（現像手段）６トナー（現像剤）７転写ローラ（転写手段）１４紙（記録材）１７定着装置２０除電針（除電手段）２２バイアス電源（電源、第二電源）３１定着ローラ（第一定着部材）３２加圧ローラ（第二定着部材）３４導電ブラシ（導電部材）３６バイアス電源（電源、第一電源）４０電極部材（導電部材）Ｃ₁ コンデンサＣ₂ コンデンサＲ₀ 限流抵抗（抵抗、第一抵抗）Ｒ₁ 限流抵抗（抵抗、第二抵抗）Ｔ未定着トナー像（トナー像）

フロントページの続きＦターム(参考） 2H033 AA09 BA25 BA31 BB03 BB05 BB17 BB28 BB29 BB33 CA07 CA30 2H200 FA01 GA14 GA34 GA44 GA59 GB22 GB25 GB30 HA02 HA28 HB12 JA02 JB20 KA02 KA06 KA28 KA29 NA02 NA09 NA13 PA03 3F101 AA04 AB19 LA02 LB03

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】像担持体と、該像担持体上のトナー像を
記録材上に転写する転写手段と、該転写手段により記録
材上に転写された未定着トナー像を記録材上に定着する
定着手段とを備え、該定着手段が、記録材を挟持搬送す
る第一定着部材及び第二定着部材を有している画像形成
装置であって、上記定着手段の未定着トナー像と接しな
い第二定着部材に電圧を印加する電圧印加手段と、上記
定着手段による定着の前に記録材を除電する除電手段と
を備え、少なくとも最大サイズの記録材は上記除電手段
から上記定着手段までまたがって存在し、上記電圧印加
手段は、第一電源と、該第一電源に直列に接続された第
一抵抗とを有し、該第一抵抗を介して上記第一電源によ
り上記第二定着部材に電圧を印加し、上記除電手段は、
第二電源と、該第二電源に直列に接続された第二抵抗と
を有し、該第二抵抗を介して上記第二電源により記録材
に電圧を印加し、上記第一電源による電圧値をＶ₀、上
記第一抵抗の抵抗値をＲ₀、上記第二電源による電圧値
をＶ₁、上記第二抵抗の抵抗値をＲ₁とした場合、Ｖ₀・
Ｒ₁＞Ｖ₁・Ｒ₀であることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】上記電圧印加手段は、上記第二定着部材
の表面にトナーと逆極性の電圧を印加するようになって
いることとする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】上記第二定着部材の表面抵抗は１０⁶Ω
以下であることとする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項４】上記第一定着部材は加熱ローラであり、
上記第二定着部材は加圧ローラであることとする請求項
１に記載の画像形成装置。
【請求項５】上記除電手段は、記録材にトナーと同極
性の電圧を印加するようになっていることとする請求項
１に記載の画像形成装置。
【請求項６】上記除電手段は、上記転写手段による転
写の後に記録材を除電するようになっていることとする
請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項７】像担持体と、該像担持体上のトナー像を
記録材上に転写する転写手段と、該転写手段により記録
材上に転写された未定着トナー像を記録材上に定着する
定着手段とを備え、該定着手段が、記録材を挟持搬送す
る第一定着部材及び第二定着部材を有している画像形成
装置であって、上記定着手段の未定着トナー像と接しな
い第二定着部材に電圧を印加する電圧印加手段と、上記
定着手段による定着の前に記録材を除電する除電手段と
を備え、少なくとも最大サイズの記録材は上記除電手段
から上記定着手段までまたがって存在し、上記電圧印加
手段は、電源と、該電源に直列に接続された抵抗及びコ
ンデンサとを有し、該抵抗と該コンデンサとの間の電圧
を上記第二定着部材に電圧を印加するようになっている
ことを特徴とする画像形成装置。
【請求項８】上記除電手段は、電源と、該電源に直列
に接続された抵抗とを有し、該抵抗を介して上記電源に
より記録材に電圧を印加するようになっていることとす
る請求項７に記載の画像形成装置。
【請求項９】上記電圧印加手段は、上記第二定着部材
の表面にトナーと逆極性の電圧を印加するようになって
いることとする請求項７に記載の画像形成装置。
【請求項１０】上記第二定着部材の表面抵抗は１０⁶
Ωであることとする請求項７に記載の画像形成装置。
【請求項１１】上記第一定着部材は加熱ローラであ
り、上記第二定着部材は加圧ローラであることとする請
求項７に記載の画像形成装置。
【請求項１２】上記除電手段は、記録材にトナーと同
極性の電圧を印加するようになっていることとする請求
項７に記載の画像形成装置。
【請求項１３】上記除電手段は、上記転写手段による
転写の後に記録材を除電するようになっていることとす
る請求項７に記載の画像形成装置。
【請求項１４】像担持体と、該像担持体上のトナー像
を記録材上に転写する転写手段と、該転写手段により記
録材上に転写された未定着トナー像を記録材上に定着す
る定着手段とを備え、該定着手段が、記録材を挟持搬送
する第一定着部材及び第二定着部材を有している画像形
成装置であって、上記定着手段の未定着トナー像と接し
ない第二定着部材に電圧を印加する電圧印加手段と、上
記定着手段による定着の前に記録材を除電する除電手段
と、該除電手段と上記定着手段との間で記録材と接する
導電部材とを備え、少なくとも最大サイズの記録材は上
記除電手段から上記定着手段までまたがって存在し、上
記電圧印加手段は、上記定着手段の圧接部に記録材の後
端が到達する時、上記第二定着部材への電圧印加を停止
し、上記導電部材は、コンデンサを介して接地されてい
ることを特徴とする画像形成装置。
【請求項１５】上記電圧印加手段は、電源と、該電源
に直列に接続された抵抗とを有し、該抵抗を介して上記
電源により上記第二定着部材に電圧を印加するようにな
っていることとする請求項１４に記載の画像形成装置。
【請求項１６】上記除電手段は、電源と、該電源に直
列に接続された抵抗とを有し、該抵抗を介して上記電源
により記録材に電圧を印加するようになっていることと
する請求項１４に記載の画像形成装置。
【請求項１７】上記電圧印加手段は、上記第二定着部
材の表面にトナーと逆極性の電圧を印加するようになっ
ていることとする請求項１４に記載の画像形成装置。
【請求項１８】上記第二定着部材の表面抵抗は１０⁶
Ω以下であることとする請求項１４に記載の画像形成装
置。
【請求項１９】上記第一定着部材は加熱ローラであ
り、上記第二定着部材は加圧ローラであることとする請
求項１４に記載の画像形成装置。
【請求項２０】上記除電手段は、記録材にトナーと同
極性の電圧を印加するようになっていることとする請求
項１４に記載の画像形成装置。
【請求項２１】上記除電手段は、上記転写手段による
転写の後に記録材を除電するようになっていることとす
る請求項１４に記載の画像形成装置。