JP2002132072A

JP2002132072A - 定着装置

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Publication number: JP2002132072A
Application number: JP2000319657A
Authority: JP
Inventors: Kenji Kanari; 健二金成
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2000-10-19
Filing date: 2000-10-19
Publication date: 2002-05-09
Anticipated expiration: 2020-10-19
Also published as: JP4636667B2

Abstract

(57)【要約】【課題】給電部材により定着フィルム等の加熱部材に
摩耗を生じることなく直接給電で定着バイアスを印加
し、装置の寿命に至るまで、オフセットや尾引き等のな
い良好な定着画像を得ることである。【解決手段】定着装置の定着フィルム３には、露出さ
れた導電プライマー層３ｂに接触して、フィルム表面電
位制御用の定着バイアスを印加する給電ブラシ３０を設
け、加圧ローラの芯金と接地間には、ローラ表面電位制
御用のダイオードを介挿する。ブラシ３０は、導電性繊
維のブラシ毛３２の束を５束、フィルム周方向に植毛し
てなる。プライマー層に付着したグリス等をブラシ上流
側で除去する一方、下流側のブラシ毛で良好な導通を得
るために、毛束のピッチｃ、毛長さｂ、進入角θを調整
して、ブラシ下流側でプライマー層に対する進入量ａを
多くして接触量を大とした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電子写真方式を用
いた複写機やプリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置
に用いられる定着装置に関し、特に発熱体の熱を耐熱性
の定着フィルムを介して記録材に伝えて、記録材上のト
ナー像を加熱定着する定着装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、電子写真方式の複写機やプリンタ
等の画像形成装置の多くは、定着装置に、熱効率が高
く、安全性が良好な接触加熱型の熱ローラ方式や、省エ
ネルギータイプのフィルム加熱方式を採用している。

【０００３】フィルム加熱方式の定着装置は、たとえば
特開昭６３−３１３１８２号、特開平２−１５７８７８
号、特開平４−４４０７５〜４４０８３号、特開平４−
２０４９８０〜２０４９８４号等に提案されている。

【０００４】この定着装置では、加熱部材である加熱用
回転体の耐熱性フィルム（定着フィルム）を発熱体に、
加圧部材である加圧用回転体の加圧ローラにより密着さ
せて、加圧ローラにより定着フィルムを発熱体に摺動回
転させ、定着フィルムと加圧ローラとで形成される圧接
ニップ部（定着ニップ部）にトナー像を担持した記録材
（たとえば紙）を導入して、記録材を定着フィルムと一
所に搬送させて、定着フィルムを介して付与される発熱
体からの熱と定着ニップ部の加圧力によって、トナー像
を記録材上に永久画像として定着するものである。

【０００５】フィルム加熱方式の定着装置の装置構成の
一例を図１０に示す。定着装置２１は、内側に金属ステ
ー５を取り付けた上フレーム６を有し、金属ステー５は
ガイド部材を兼ねるヒートホルダー２を支持し、そのヒ
ートホルダー２の下端に発熱体である加熱ヒータ１が保
持され、加熱ヒータ１の外側に円筒状の定着フィルム３
が配置されている。定着装置の下フレーム８内には、こ
れに芯金４ｃを支持された加圧ローラ４が配置されてい
る。金属ステー５に取り付けた図示しない加圧手段でヒ
ートホルダー２を押さえ込むことにより、その下端の加
熱ヒータ１と加圧ローラ４とを定着フィルム３を介して
総圧４〜１５ｋｇｆ程度に圧接して、定着フィルム３と
加圧ローラ４との間に定着ニップ部を形成している。

【０００６】加圧ローラ４が回転すると、定着フィルム
３は定着ニップ部に作用する摩擦力により加圧ローラ４
からの駆動力を受けて、ヒートホルダー２に沿って回転
される。トナー像９を担持した記録材Ｐは、入り口ガイ
ド７ａに沿って定着ニップ部に入り、加圧ローラ４と定
着フィルム３との間に挟持されて、加圧ローラ４により
定着フィルム３とともに搬送される。そしてヒータ１に
より定着フィルム３を介して加熱され、定着ニップ部の
圧接力により加圧されて、トナー像が記録材Ｐに定着さ
れながら定着ニップ部を通過して、排紙ガイド７ｂに沿
って排出されて行く。

【０００７】加圧ローラ４は、芯金４ｃ上に耐熱性ゴム
層４ｂおよび離型性層４ａを設けてなっている。定着フ
ィルム３は、熱容量を小さくしてクイックスタート性を
向上するために、耐熱性、離型性および耐久性を備えた
ＰＴＦＥ、ＰＦＡ、ＰＰＳ等の樹脂の膜厚が１００μｍ
以下、より好ましくは２０〜４０μｍの単層フィルム
か、または図示のように、ポリイミド、ポリアミドイミ
ド、ＰＥＥＫ、ＰＥＳ等の基層フィルム３ｃの表面上
に、導電性プライマー層３ｂを挟んでＰＴＦＥ、ＰＦ
Ａ、ＦＥＰ等のフッ素樹脂からなる離型性層３ａをコー
ティングまたはチューブで形成した、同様な膜厚を有す
る複合層フィルムに構成されている。

【０００８】この複合層フィルムの定着フィルム３を用
いる場合には、図１１に示すように、定着フィルム３の
端部に導電性プライマー層３ｂを露出させた領域を設
け、この露出されたプライマー層３ｂに対向する加圧ロ
ーラ４の端部位置に、導電ゴムリング４ｄを芯金４ｃに
嵌め込むことによって設け、導電プライマー層３ｂに導
電ゴムリング４ｄを加圧当接させることで、プライマー
層３ｂを芯金４ｃに接続した抵抗４ｅにより抵抗接地す
る。これにより、定着フィルム３表面の電位を安定さ
せ、定着時、記録材上のトナー像への静電的な悪影響を
生じにくくさせるようにしている。

【０００９】以上のような定着装置２１によれば、加熱
効率の高さや立ち上がりの速さによる待機中の予備加熱
の不要化、画像形成装置のコピー開始までの待ち時間の
解消など多くの利点を有しており、特に円筒形の定着フ
ィルムを加圧ローラの回転に従動回転させるフィルム加
熱方式は低コストを実現できるため、小型・低速機への
導入から始まり、今後、大型・高速機への導入が期待さ
れている。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
フィルム加熱方式の定着装置は、高速化、高寿命化を考
えた場合に、定着画像のオフセット、尾引き、ローラ汚
れによる画像品質の低下を防ぐためのさらなる改良を行
う必要があった。

【００１１】たとえば、定着速度の高速化にともない定
着温度を上げると、長期間の使用を通して定着フィルム
３や加圧ローラ４等の部材がダメージを受け、それらの
表面の離型性が劣化してオフセットが発生しやすくな
る。さらに定着時にトナーが記録材の搬送方向の後方に
飛び散って定着される尾引きという現象があるが、定着
温度を上げると定着時に発生する水蒸気量が増えるの
で、この尾引きが発生しやすくなる。

【００１２】これらのオフセットや尾引きが発生しやす
い条件では、定着フィルムや加圧ローラ等にトナーによ
る汚れも蓄積しやすくなり、定着時に記録材のトナー汚
れを生じやすくなってしまう。

【００１３】そこで、定着フィルム等の表面電位を制御
して、定着フィルムにトナーが付着するのを防ぐことが
重要になってくる。たとえば、加圧ローラ４の芯金４ｃ
から導電ゴムリング４ｄを通して、定着フィルム３の表
面をトナーと同極性の電位に帯電することにより、オフ
セット、尾引き等を低減して、定着画像の品質を改善す
ることができる。しかし、この方法では、定着フィルム
３の表面電位をある程度制御できるものの、加圧ローラ
４の表面電位を制御することは困難である。

【００１４】加圧ローラ４表面は、離型性の良好なフッ
素樹脂のコート層やチューブで覆われており、紙やフィ
ルム等の記録材との摩擦により、表面がマイナスに帯電
しやすくなっている。このため、トナーの帯電極性が加
圧ローラ４表面と同じマイナスであると、記録材上のト
ナー像が定着ニップ部に入る直前で、トナーが加圧ロー
ラ４と電気的に反発して、定着フィルム３側に転移する
力が働きオフセットが生じやすくなる。

【００１５】そこで、加圧ローラ４の芯金４ｃをダイオ
ードを介して接地することにより、所定極性の表面電位
に制御し、定着フィルム３の方は、露出された導電プラ
イマー層に給電部材を接触させて、直接給電により定着
フィルムの表面電位を制御する方法が考えられている。

【００１６】定着フィルムに直接給電するためには、給
電部材としてリン青銅等の板バネなどを接触させればよ
いが、しかしながら、柔軟な可撓性部材である強度的に
弱い定着フィルムに金属の板バネ等を接触させたので
は、使用により接触部が摩耗してしまい、実用に耐えな
い問題があった。

【００１７】このようなことから、定着フィルム等の柔
軟な可撓性の加熱部材に給電部材を接触して、直接給電
により加熱部材に定着バイアスを印加し、表面電位を制
御するに際し、加熱部材に摩耗等を生じることなく給電
可能とした技術の開発が望まれていた。

【００１８】したがって、本発明の目的は、給電部材に
より定着フィルム等の加熱部材に摩耗を生じることなく
直接給電で定着バイアスを印加して、装置の寿命に至る
まで、オフセットや尾引き等のない良好な定着画像を得
ることを可能とした定着装置を提供することである。

【００１９】

【課題を解決するための手段】上記目的は本発明に係る
定着装置にて達成される。要約すれば、本発明は、発熱
体に接触して無端回動する可撓性の帯条からなる加熱部
材と、前記加熱部材を介して前記発熱体と圧接して、加
熱部材との間にトナー像を担持した記録材を定着する定
着ニップ部を形成した加圧部材と、前記加熱部材にトナ
ーと同極性の定着バイアスを印加する可撓性の給電部材
とを備えた定着装置において、前記加熱部材は、表面の
離型性層の下側に導電層を有し、かつ加熱部材の片側端
部において前記導電層が露出されており、前記給電部材
は、前記露出された導電層に前記加熱部材の回動方向に
沿って接触し、その接触量を前記加熱部材の回動方向下
流側において大としたことを特徴とする定着装置であ
る。

【００２０】本発明によれば、前記給電部材が導電性繊
維のブラシ毛を植毛した導電性ブラシからなり、前記ブ
ラシ毛を前記加熱部材の回動方向に沿って配列した。前
記導電性ブラシのブラシ毛を前記導電層表面に対し、前
記加熱部材の回動方向に対するカウンター方向に接触さ
せた。前記加熱部材の回動方向に関し、前記給電部材の
上流側に前記加熱部材の露出された導電層に接触するク
リーニング部材を設けることができる。前記クリーニン
グ部材がフェルトからなる。あるいは、前記クリーニン
グ部材が導電性繊維のブラシ毛を植毛した導電性ブラシ
からなり、前記給電部材の上流側における給電部材の役
目を兼ねさせた。前記加熱部材が、基層フィルム、その
上の導電プライマー層、およびその上のフッ素樹層から
なる複合フィルムの円筒体に形成され、前記加圧部材が
弾性ローラに形成された。前記加圧部材は、芯金上に導
電ゴム層と離型性層を順に積層した導電ゴムローラに形
成され、その表面の電位をトナーと逆極性に制御する向
きに、前記芯金と接地間にダイオードを介挿した。

【００２１】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係る定着装置を図
面に則して更に詳しく説明する。

【００２２】実施例１本発明は、画像形成装置に使用される定着装置の改良に
あるが、まず、本発明の定着装置が使用される画像形成
装置の一例として、図１に示す電子写真プロセス利用の
レーザービームプリンタについて説明する。

【００２３】図１に示されるように、本プリンタは、像
担持体として回転ドラム型の電子写真感光体、すなわち
感光ドラム１１を備え、この感光ドラム１１は、ＯＰ
Ｃ、アモルファスシリコン等の感光材料をアルミニウム
やニッケル等のシリンダ状の基体上に塗布して形成され
ており、矢印の時計方向に所定の周速度で回転駆動され
る。感光ドラム１１はその回転過程で、表面を帯電ロー
ラ１２により所定の極性・電位に一様に帯電される。

【００２４】つぎに、露光装置としてのレーザースキャ
ナ１３が、目的の画像情報の時系列電気デジタル画像信
号に対応してＯＮ／ＯＦＦ制御されたレーザービーム１
３ａを出力して、回転する感光ドラム１１の表面に走査
露光する。これにより、感光ドラム１１の表面に走査露
光のパターンに対応した静電潜像が形成される。感光ド
ラム１１上の静電潜像は、現像装置１４によって現像さ
れ、トナー像として可視化される。

【００２５】感光ドラム１１上のトナー像は、感光ドラ
ム１１と転写ローラ１５とで形成された転写ニップ部Ｔ
において、給紙カセット１７から転写ニップ部Ｔに所定
のタイミングで給紙された記録材Ｐに、転写ローラ１５
の作用により転写される。給紙カセット１７は記録材Ｐ
を積載収容しており、収容された記録材Ｐは、給紙ロー
ラ１８と図示しない分離部材との協同作用により、１枚
ずつ分離して給紙され、シートパス１９を通ってレジス
トローラ２０まで搬送され、感光ドラム１１上のトナー
像が転写ニップ部Ｔに到達するのに同期して、レジスト
ローラ２０により転写ニップ部Ｔに供給される。

【００２６】転写ニップ部Ｔでトナー像の転写を受けた
記録材Ｐは、定着装置２１に搬送され、そこで記録材Ｐ
上のトナー像が定着され、シートパス２２を通って装置
上面の排紙部２３に排出される。一方、トナー像の転写
を終了した感光ドラム１は、表面に残留した転写残りト
ナーをクリーニング装置１６により除去された後、繰り
返して作像に供される。

【００２７】上記のレーザービームプリンタは、Ａ４縦
通紙で２４ｐｐｍ（プロセススピード１５０ｍｍ／秒）
の性能を有している。定着装置２１は、このような性能
のプリンタに搭載してある。

【００２８】以下、本発明の定着装置について説明す
る。本発明は、給電部材を導電性材料の可撓性部材と
し、給電部材により定着フィルム等の加熱部材に摩耗を
生じることなく、直接給電で定着バイアスを印加可能と
したことが大きな特徴である。これにより、装置の寿命
に至るまで、オフセットや尾引き等のない良好な定着画
像を得ることを可能とするものである。

【００２９】本発明の一実施例では、定着装置２１は、
フィルム加熱方式のオンデマンド装置とされ、基本構成
は、図１０に示した従来の定着装置と同様であるが、本
実施例では、図２に示すように、定着フィルム３側に給
電部材として給電ブラシ３０を設け、また加圧ローラ４
に、芯金４ｃと接地間にダイオード４０を介挿して、そ
れぞれの表面電位を制御する点が異なる。以下、本発明
の説明で必要に応じ図１０を援用する。

【００３０】給電ブラシ３０は、定着フィルム３の片側
端部の導電プライマー層３ｂの露出領域に当接されてお
り、本発明によれば、その当接は定着フィルム３の移動
方向に沿った方向とし、かつブラシの下流側の部分で接
触量を大としている。これについては後述する。

【００３１】この給電ブラシ３０には、トナー像を担持
した記録材が定着装置２１を通過する際、トナーと同極
性のマイナスの定着バイアスが印加され、これにより給
電ブラシ３０を介して定着バイアスが定着フィルム３に
印加される。本実施例では、給電ブラシ３０には、図１
の帯電ローラ１２に帯電バイアスを印加するのと同じ高
圧電源Ｅを接続して、感光ドラム１１の帯電時に使用す
るＤＣ成分の約−６００Ｖと同じ電圧を印加した。定着
バイアスの印加により、定着フィルム３の表面電位がマ
イナスに制御され、定着装置２１に入る定着前の記録材
上のトナーが定着フィルム３へ転移するのが静電的に防
がれ、トナーが定着フィルムにオフセットするのが防止
される。

【００３２】本実施例によれば、加圧ローラ４は、図１
０の芯金４ｃ上のゴム層４ｂを導電性としている。本例
では、ゴム層４ｂを１０×⁵Ωｃｍ以下の抵抗値の導電
性シリコーンスポンジで形成し、厚さ６ｍｍとした。芯
金４ｃは外径１３ｍｍのアルミニウム製で、表面の離型
性層４ａは厚さ５０μｍのＰＦＡチューブを被せて形成
した。加圧ローラ４の外径は２５ｍｍとした。

【００３３】加圧ローラ４の芯金４ｃには、上記したよ
うに、グランドとの間にダイオード４０を接続してい
る。これにより、加圧ローラ４にトナーと逆極性のプラ
スの電圧をかけて、加圧ローラ４の表面電位をプラス極
性に制御し、定着装置２１に入る定着前の記録材上トナ
ーを記録材に静電的に押さえ付けて、この面からも、ト
ナーが定着フィルム３にオフセットするのを防止してい
る。

【００３４】さて、給電ブラシ３０は、図３に示すよう
に、アルミニウム製の固定用板金３１の定着フィルム３
の周方向（移動方向）に沿う長手方向に、導電性繊維の
ブラシ毛３２の束を複数束、１列に植毛してなってい
る。本例では、単繊維外径２０μｍの導電性アモルファ
ス繊維からなるブラシ毛３２の束を５束、板金３１にシ
リコーン系熱硬化性テープで固定して植毛した。

【００３５】定着フィルム３に対するブラシ毛３２の束
の当接は、定着フィルム３の移動方向に対するカウンタ
ー方向でも、順方向でもよく、特に方向を問わないが、
本実施例では、図４に示すように、ブラシ毛束Ｘ（Ｘ１
〜Ｘ５）と定着フィルム表面の接線ｔとがなす角度（進
入角）θをθ＜９０゜として、カウンター方向に当接し
た。

【００３６】本実施例では、このブラシ毛３２の５つの
束Ｘをピッチｃ＝１．５ｍｍの等間隔に設け、毛束のブ
ラシ毛長さｂを表１に示す値として、進入角θを調節す
ることにより、毛束の導電プライマー層３ｂに対する進
入量（ブラシ進入量）ａを表１に示すように調整した。

【００３７】

【表１】

【００３８】表１に示されるように、本実施例１では、
ブラシ進入量ａをＸ１＜Ｘ５＜Ｘ２＜Ｘ４＜Ｘ３とし、
進入量が最も多い真ん中の毛束Ｘ３を境にして、全体的
に見て上流側の毛束Ｘ１〜Ｘ２よりも下流側の毛束Ｘ３
〜Ｘ４で進入量が多くなるようにした。

【００３９】上記のように、定着フィルム３の移動方向
に関し、給電ブラシ３０の進入量をブラシの下流側で多
くすれば、ブラシの下流側では、ブラシ毛３２の先だけ
でなく、ブラシ毛の腹部でも導電プライマー層３ｂと接
触させることができ、接触面積、すなわち接触量を増す
ことができる。

【００４０】このように、給電ブラシ３０を導電プライ
マー３ｂに対し定着フィルム３の移動方向に沿って接触
させ、かつブラシ３０の接触量を下流側で大とした理由
は、導電プライマー３ｂに付着したグリス等の絶縁性異
物を、専らブラシ３０の上流側のブラシ毛で除去して、
下流側のブラシ毛に付着するのを防ぎ、下流側のブラシ
毛では、良好な導通を得るためである。

【００４１】フィルム加熱方式の定着装置２１では、定
着フィルム３とその内側の加熱ヒータ１との摺動性を向
上させるためにグリスを用いているが、そのグリスが定
着フィルム３の端部に染み出してプライマー層３ｂに付
着したり、トナー、紙粉などの異物がプライマー層３ｂ
に付着して、定着フィル３の回転に従ってブラシ３０の
ところに運ばれる。しかし、本実施例によれば、給電ブ
ラシ３０を定着フィルム３の移動方向に沿って接触させ
ているので、グリスやトナー、紙粉などの絶縁性異物を
ブラシ３０の上流側の毛先に保持し、また毛束で拡散し
て、下流側のブラシ毛に付着するのを防ぐことができ
る。またブラシ毛の接触量を下流側で大きくしているの
で、導電プライマー層３ｂとの十分な接触をとることが
でき、長期間の使用によっても良好な導通を得ることが
できる。

【００４２】表１には実施例１と合わせて比較例１を示
してあるが、この比較例１は、給電ブラシ自体は実施例
１と同じであるものの、図４の進入角θをθ＞９０゜と
することにより、ブラシ進入量ａが、最も多い真ん中の
毛束Ｘ３を境にして、全体的に見て下流側よりも上流側
で多くなっている。

【００４３】このように、給電ブラシ３０の進入量がブ
ラシの上流側で多くすると、ブラシの上流側で、図５に
示すように、ブラシ毛の腹部が導電プライマー層３ｂと
接触して接触量が増すが、ブラシ３０に運ばれてくるグ
リスやトナー等の絶縁性異物が付着するので、ブラシの
上流側の接触状態が悪化してしまう。またブラシの下流
側の部分は接触量が元々少ないので、ちょっとしたグリ
ス等の付着や損傷で接触状態が悪化する。したがって、
比較的短期間のうちにブラシの上流側、下流側がともに
給電部として機能しなくなる。

【００４４】なお、図６に示すように、給電ブラシ３０
を定着フィルムの長手方向に沿って導電プライマー層３
ｂに当接させる方法も考えられるが、導電プライマー層
３ｂの露出部の幅はたとえば５ｍｍと狭く、定着フィル
ムの長手方向に短いブラシししか使用できない上、ブラ
シに運ばれてくるグリスやトナー等の絶縁性異物の付着
により、短期間で接触状態が悪化してしまう。

【００４５】上記の表１に示した実施例１の下流側でブ
ラシ進入量を相対的に多くした給電ブラシと、比較例１
の上流側でブラシ進入量を多くした給電ブラシとについ
て、定着枚数２０万枚が寿命である定着装置に用いて、
定着枚数２０万枚の連続画像形成を行って、そのときの
定着画像の尾引きレベルおよび定着フィルムの表面電位
を調査、測定した。尾引きレベルの調査結果を表２に示
し、定着フィルムの表面電位の測定結果を図７示す。試
験環境は、２３℃、５０％ＲＨの常温常湿環境で、記録
材は普通紙としてＸＥＲＯＸ４０２４（ＬＴＲサイズ、
坪量７５ｇ／ｍ ²）の紙を用い、２０万枚の連続通紙を
した。

【００４６】表２において、符号の意味はつぎの通りで
ある。○：尾引きがなく良好である、△：尾引きがある
が、許容レベルで実用上可である、×：尾引きが多く不
良である。

【００４７】

【表２】

【００４８】表２に示されるように、比較例１は、耐久
試験の初期から５万枚までは、尾引きながなく良好であ
ったが、その後、尾引きが発生して、１０万枚から最後
の２０万枚までは尾引きが多く、結果は不良になった。
実施例１は、比較例１ほど尾引きが発生せず、耐久試験
の１０万枚から２０万枚まででも尾引きが許容レベルで
あった。これは、図７に示されるように、定着枚数に対
する定着フィルムの表面電位の低下が、比較例１では大
きいのに対し、本実施例１では小さく、トナーを記録材
上の紙に付着させる力が強く、トナーが定着フィルムの
表面に付着しにくいからである。

【００４９】定着フィルム３の表面電位が低下する原因
の一つにはフィルムの劣化がある。これは、使用により
定着フィルム表面の離型性層が記録材や加圧ローラ等と
の摩擦により削れ、給電ブラシからフィルムに給電され
た帯電電流が漏れやすくなっているためである。他の原
因には、給電ブラシとフィルムの導電プライマー層の接
触状態が不安定になっていることが挙げられる。

【００５０】比較例１では、耐久試験２０万枚後に給電
ブラシと導電プライマー層の接触状態が初期と比べて悪
化していると考えられ、耐久試験後に給電ブラシを観察
すると、特に上流側のブラシ毛先がグリスやトナーで汚
れていた。

【００５１】この比較例１の給電ブラシを新品同様に清
掃して使用した場合を便宜上比較例２として、そのとき
の尾引きレベルおよびフィルム表面電位を上記の表２お
よび図７に示す。比較例１の給電ブラシを清掃してグリ
ス等を除去すると、給電ブラシの帯電性能がかなり回復
して、定着画像の尾引きはなくり、また定着フィルムの
表面電位は、実施例１の定着枚数２０万枚のフィルム表
面電位とほぼ同じレベルになった。

【００５２】これから分かるように、本実施例によれ
ば、長期間の使用を通じて、給電ブラシの給電性能をか
なり初期に近い状態に維持でき、安定して定着フィルム
にバイアスを給電することができる。

【００５３】また実施例１では、尾引き以外の画像品質
のオフセットや加圧ローラ汚れについても、比較例１と
比較して良好であった。

【００５４】以上説明したように、本実施例では、定着
フィルム３の導電プライマー層３ｂに対し給電ブラシ３
０を定着フィルム移動方向に沿って接触させ、かつブラ
シ３０の定着フィルムに対する進入量を下流側で増すこ
とにより、導電プライマー層との接触量を下流側で大と
したので、長期間の使用による給電ブラシへのグリス等
の付着、汚染での悪影響を防いで、定着バイアスの印加
により定着フィルムの表面電位を良好に制御でき、尾引
き等のない良好な定着画像を安定して得ることができる
ようになった。

【００５５】以上では、給電ブラシ３０の定着フィルム
３に対する進入量をブラシの下流側で増して、ブラシの
導電プライマー層との接触量を下流側で大としたが、本
発明はこれに限られず、給電ブラシの下流側でブラシ毛
束の繊維本数を増して、下流側のブラシ密度を高くした
り、下流側で毛束のピッチを狭めて、下流側でブラシ密
度を高めたり、あるいは下流側で毛束の繊維を太くし
て、下流側でブラシの接触圧を高めるなどによって、ブ
ラシの導電プライマー層との接触量を下流側で大として
もよく、同様な効果を得ることができる。

【００５６】また定着フィルム３の給電部材として、導
電性繊維のフェルト（不織布）を用いることもでき、そ
の場合は、フェルトを定着フィルム３の移動方向に長い
形態とし、かつその定着フィルムの移動方向に関し、フ
ェルトの下流側の部分の面積を大とし、もしくは当接圧
を大とすることにより、フェルトの下流側で導電プライ
マー層３ｂとの接触量を大とすればよい。

【００５７】実施例２本実施例では、図８に示すように、給電ブラシ３０より
も定着フィルム３の移動方向上流側に、清掃部材として
基台３５に耐熱性のフェルト３６を設けたフェルト部材
３４を設置して、フェルト３６を定着フィルム３の露出
された導電プライマー層３ｂに当接させ、導電プライマ
ー層表面に付着したトナーや紙粉、グリス等の異物を、
給電ブラシ３０の上流側で前もって捕獲し、除去させる
ようにしたことが特徴である。

【００５８】フェルト３５にはアラミド繊維（デュポン
社製ノーメックス）のフェルトを使用した。このフェル
ト３５には、好ましくは、導電プライマー層３５ｂとの
摩擦を軽減するために、耐熱性のシリコーンオイルを含
浸することが望ましい。

【００５９】給電ブラシ３０は、実施例１と同じもの
で、導電プライマー層３ｂに定着フィルム３の移動方向
に沿って接触させ、かつブラシの下流側でブラシ毛の進
入量を大とすることにより、下流側で導電プライマー層
との接触量を大としている。

【００６０】本実施例において、記録材として、ＩＧＥ
ＰＡ社製のＣＯＮＴＩＮＥＮＴＡＬＬＸ紙（Ａ４サイ
ズ、坪量８０ｇ／ｍ²）と、ＦＯＸＲＩＸＶＲＢＯＮ
Ｄ社製のラフ紙（ＬＴＲサイズ、坪量７５ｇ／ｍ²）を
交互に５００枚ずつ通紙する態様で、連続２０万枚の定
着試験を行い、そのときの尾引きレベルを調査した結果
を表３に示す。表３には、実施例２および比較例１によ
る場合の結果も合わせて示す。またそのときのフィルム
表面電位を調査した結果を図９に示す。図９には、実施
例１および比較例１による場合の結果も合わせて示す。
表３において、符号の意味は表２のときと同じである。

【００６１】

【表３】

【００６２】上記のＣＯＮＴＩＮＥＮＴＡＬＬＸ紙
は、填料に炭酸カルシウムが多く含まれた高炭カル紙
で、プラス電荷の紙粉が発生しやすく、定着フィルムや
加圧ローラへの紙粉の付着や蓄積が起こりやすい紙であ
る。またＦＯＸＲＩＸＶＲＢＯＮＤラフ紙は、表面に
凹凸を有する紙で、トナーが定着しづらく、定着フィル
ムや加圧ローラへのトナーの付着が起こりやすい。これ
らの紙を通紙して定着した場合、定着フィルムや加圧ロ
ーラ表面に紙粉やトナーによる汚れが溜まって、給電ブ
ラシの繊維を汚し、導電プライマー層とブラシの接触状
態が不安定になり、給電不良を起こすことが容易に想像
される。

【００６３】実施例１の場合、普通紙を使用したとき、
先の図７に示すように、定着２０万枚の定着フィルム３
の表面電位は約−４００Ｖであったが、高炭カル紙やラ
フ紙を使用したときは、図９に示すように、定着２０万
枚でフィルム表面電位は約−３４０Ｖまで落ちていて、
定着画像も劣化している。

【００６４】一方、実施例２では、定着に不利な条件の
高炭カル紙やラフ紙を通紙した場合でも、定着フィルム
３の表面電位の低下量は少なく、定着装置の寿命を通じ
て良好な定着画像を得ることができた。

【００６５】このように、本実施例では、清掃部材のフ
ェルト３６が、定着フィルム３の表面に付着したトナー
や紙粉、グリス等の異物を捕獲して除去するので、給電
ブラシ３０は、定着フィルム３表面の導電プライマー層
３ｂと常に良好な接触状態を維持することができる。し
たがって、定着装置が過酷に使用された場合でも、給電
ブラシ３０に導電プライマー層３ｂとの良好な接触を確
保して、安定した定着画像を得ることができる。

【００６６】以上では、定着フィルム３に対し清掃部材
としてフェルト部材３４を用いたが、フェルト部材の代
わりに給電ブラシ３０のような導電性のブラシを給電ブ
ラシ３０の上流に少なくとも１つ以上設置し、その上流
側のブラシに定着フィルム３の清掃の機能だけでなく、
定着バイアスの給電の機能を持たせ、上流側のブラシお
よび給電ブラシ３０によって、定着フィルム３に定着バ
イアスを印加させるようにしてもよい。

【００６７】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の定着装置
は、給電部材を導電性繊維のブラシ等の可撓性部材で形
成し、その可撓性部材の給電部材を定着フィルム等の加
熱部材の露出された導電層に、加熱部材の回動方向に沿
って接触し、かつ給電部材の接触量を加熱部材の回動方
向下流側において大としたので、加熱部材に摩耗を生じ
ることなく直接給電で定着バイアスを印加して、装置の
寿命に至るまで、オフセットや尾引き等のない良好な定
着画像を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の定着装置が使用される画像形成装置の
一例を示す概略図である。

【図２】本発明の定着装置の一実施例における定着フィ
ルムおよび加圧ローラの表面電位制御法を示す説明図で
ある。

【図３】図２の定着装置の定着フィルムおよびこれに設
ける給電ブラシを示す斜視図である。

【図４】図３の給電ブラシの定着フィルムへの進入量等
の寸法関係を示す説明図である。

【図５】比較例の給電ブラシによる定着フィルムの導電
プライマーへの接触を示す説明図である。

【図６】定着フィルムへの給電ブラシの好ましくない長
手方向接触を示す説明図である。

【図７】図２の実施例での定着枚数とフィルム表面電位
との関係を比較例１等との場合と合わせて示すグラフで
ある。

【図８】本発明の定着装置の他の実施例において定着フ
ィルムに帯電ブラシの他に清掃部材を設置したところを
示す説明図である。

【図９】図８の実施例での定着枚数とフィルム表面電位
との関係を比較例１等による場合と合わせて示すグラフ
である。

【図１０】従来の定着装置を示す断面図である。

【図１１】図１０の定着装置での定着フィルムの表面電
位制御法を示す説明図である。

【符号の説明】

１加熱ヒータ３定着フィルム３ａ離型性層３ｂ導電プライマー層４加圧ローラ４ｂゴム層４ｃ芯金２１定着装置３０給電ブラシ３２ブラシ毛３４フェルト部材３６フェルト４０ダイオード

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】発熱体に接触して無端回動する可撓性の
帯条からなる加熱部材と、前記加熱部材を介して前記発
熱体と圧接して、加熱部材との間にトナー像を担持した
記録材を定着する定着ニップ部を形成した加圧部材と、
前記加熱部材にトナーと同極性の定着バイアスを印加す
る給電部材とを備えた定着装置において、前記加熱部材は、表面の離型性層の下側に導電層を有
し、かつ加熱部材の片側端部において前記導電層が露出
されており、前記給電部材は導電性材料の可撓性部材か
らなり、そして前記給電部材を前記露出された導電層に
前記加熱部材の回動方向に沿って接触し、その接触量を
前記加熱部材の回動方向下流側において大としたことを
特徴とする定着装置。
【請求項２】前記給電部材が導電性繊維のブラシ毛を
植毛した導電性ブラシからなり、前記ブラシ毛を前記加
熱部材の回動方向に沿って配列したことを特徴とする請
求項１の定着装置。
【請求項３】前記導電性ブラシのブラシ毛を前記導電
層表面に対し、前記加熱部材の回動方向に対するカウン
ター方向に接触させたことを特徴とする請求項１または
２の定着装置。
【請求項４】前記加熱部材の回動方向に関し、前記給
電部材の上流側に前記加熱部材の露出された導電層に接
触するクリーニング部材を設けたことを特徴とする請求
項１〜３のいずれかの項に記載の定着装置。
【請求項５】前記クリーニング部材がフェルトからな
ることを特徴とする請求項４の定着装置。
【請求項６】前記クリーニング部材が導電性繊維のブ
ラシ毛を植毛した導電性ブラシからなり、前記給電部材
の上流側における給電部材の役目を兼ねさせたことを特
徴とする請求項４の定着装置。
【請求項７】前記加熱部材が、基層フィルム、その上
の導電プライマー層、およびその上のフッ素樹層からな
る複合フィルムの円筒体に形成され、前記加圧部材が弾
性ローラに形成されたことを特徴とする請求項１〜６の
いずれかの項に記載の定着装置。
【請求項８】前記加圧部材は、芯金上に導電ゴム層と
離型性層を順に積層した導電ゴムローラに形成され、そ
の表面の電位をトナーと逆極性に制御する向きに、前記
芯金と接地間にダイオードを介挿したことを特徴とする
請求項１〜７のいずれかの項に記載の定着装置。