JP2798050B2 - 定着装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電子写真装置ある
いは静電記録装置における画像形成装置の分野において
利用され、特に対をなす回転体の間で、未定着現像剤像
をもつ記録材を挟持搬送して加圧定着する定着装置に関
する。

【０００２】

【従来の技術】従来の画像形成装置の定着装置として
は、一対の回転体、すなわち定着ローラとこれに加圧接
触して従動回転する加圧ローラを有するものが挙げられ
る。このような定着装置の一例を図３に示す。この定着
装置は、定着ローラ２１と加圧ローラ２２により未定着
現像剤像としての未定着トナー画像を記録材としての記
録材Ｐ面に熱圧定着するものである。

【０００３】上側の定着ローラ２１は、アルミニウム・
鉄等の中空芯金の外周面をＰＴＦＥ，ＰＦＡ、あるいは
シリコーンゴム等の離型性のよい材料で被覆したもの
で、内部にはハロゲンランプ等のヒータ２３が入れられ
ており、このヒータ２３により定着ローラ２１の加熱が
なされる。下側の加圧ローラ２２は、鉄や、ステンレス
などの芯金の外周をシリコーンゴム等の離型性を有する
弾性体で被覆したものである。上記定着ローラ２１と加
圧ローラ２２は図示しないばね等の付勢手段により互い
に所定の加圧力で接触させてあり、また矢示方向に回転
駆動される。

【０００４】上記定着ローラ２１の表面にはサーミスタ
等の感温素子２４が接触しており、定着ローラ２１の表
面温度を検知する。この感温素子２４の検出温度に応じ
て温調回路によりヒータ２３への通電が制御され、定着
ローラ２１の表面温度が所定に設定した熱定着温度に自
動管理される。また、上記定着ローラ２１の表面には分
離爪２５が先端エッジ部を該定着ローラ２１の表面に適
当な加圧力をもって接触配設されており、上記定着ロー
ラ２１の表面から記録材Ｐを分離する。さらに、フェル
ト等のクリーナ２６も定着ローラ２１の表面に押圧接触
して配設されており、定着ローラ２１の表面に付着した
トナーや紙粉等を拭掃除去する。また、定着装置の金属
材製の底板２７の前面壁には記録材の入口ガイド２８が
取り付けられ、上記底板２７の後面壁には記録材の出口
ガイド２９が取付け支持されている。

【０００５】次に、以上のような構成の定着装置におけ
る定着手法について説明する。

【０００６】先ず、転写手段としての転写帯電器（図示
せず）により潜像担持体としてのドラム表面からトナー
画像の転写を受け、定着手段へ搬送された記録材Ｐは、
入口ガイド２８を通って定着装置内へ進入し、互いに加
圧接触して回転駆動されている定着ローラ２１と加圧ロ
ーラ２２のニップ部に入って両ローラのニップ部を通過
していく。このニップ部を通過していく過程で記録材Ｐ
面の未定着トナー画像ｔａが定着ローラ２１の熱と、定
着ローラ２１と加圧ローラ２２間の加圧力で記録材Ｐ面
に永久固着像ｔｂとして熱圧定着されていく。

【０００７】上記定着ローラ２１及び加圧ローラ２２の
ニップ部を通過し像定着を受けた記録材Ｐはその先端部
が分離爪２５により定着ローラ２１面から分離され、出
口ガイド２９を通してシートパス（図示せず）へ入り、
排紙トレイ（図示せず）へ排出される。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来の定着装置は、像担持材たる記録材Ｐが定着ロー
ラ２１及び加圧ローラ２２のニップ部を通過して画像面
が定着ローラ２１面から順次に離れていくとき画像を構
成している現像剤たるトナーの一部が大なり小なり定着
ローラ２１面に付着残留し、いわゆるオフセットが生じ
る。このオフセットトナーｔｃの量が多いと分離爪２５
に付着して記録材の分離性を悪化させて記録材Ｐの定着
ローラ周面に対する巻き付きトラブルを生じさせたり、
クリーナ２６をすり抜けて感温素子２４に付着して温調
性能を悪化させたり、記録材面に再付着して出力画像面
を汚したりするという問題点があった。

【０００９】そこで前述のように記録材Ｐのトナー画像
面に接する定着ローラ２１の外周面にＰＴＦＥ等の離型
性のよい材料で被覆したり、シリコーンオイル等の離型
材を塗布してトナーの付着力を小さくし、また、定着ロ
ーラ２１と加圧ローラ２２の少なくとも片方に電圧を印
加してニップ部内の電界から受ける力を下向きにする、
あるいはローラを導電化してこの力の発生を防ぐ等の手
段がとられている。

【００１０】さらに定着ローラ２１を装置のシグナルグ
ラウンドに対し電気的に浮かせる状態つまり接地されて
いない状態（以下、フロート状態という）にするとオフ
セットが低減できることも知られている。 これは、定
着ローラ２１を電気的にフロート状態に保った場合、ト
ナーが定着ローラ２１へ少しオフセットすることによっ
て、定着ローラ２１の電位がトナーの帯電極性側に変化
し、記録材である紙面上のトナーが定着ローラ２１から
反発力を受けるというもので、この定着ローラからの反
発力によりオフセットが低減される。

【００１１】ところが定着ローラを電気的にフロート状
態にした場合、特に低湿下において、定着ローラ２１が
紙との摩擦等の原因により数ＫＶにも帯電して放電を起
こし、放電による電気ノイズが発生して装置が誤動作を
起こすという危険性があった。

【００１２】一方、定着ローラ２１を接地した場合に
は、電気ノイズが発生せず装置の誤動作は起きないが、
上記フロート状態にした場合の定着ローラ２１から記録
材上のトナーへの反発力が生じないためオフセットが増
大してしまうという問題があった。

【００１３】そこで、図５に示されるように定着ローラ
２１にトナーと反発する電荷がたまりやすいように、該
定着ローラ２１は整流素子３０を介して加圧ローラ２２
と接続され、かつ該加圧ローラ２２を接地する手法が考
えられる。しかし、この方法では記録材たる紙との摩擦
帯電によって加圧ローラの表面に電荷が生じても、加圧
ローラには電圧は生じず、加圧ローラ側からトナーを電
気的に引っ張りオフセットを防止するものではなかっ
た。

【００１４】本発明は上述のごとくの問題を解消し、現
像剤の定着ローラへのオフセットがない定着装置を提供
することを目的とする。

【００１５】

【課題を解決するための手段】本発明によれば上記目的
は、互いに圧接する一対の回転体を有し、この回転体対
の圧接部で未定着トナー像を担持した記録材を挟持搬送
し未定着トナー像を記録材上に定着する定着装置におい
て、上記回転体対の未定着トナー像と接する回転体とは
反対側の回転体はダイオードを介して接地されており、
上記ダイオードは未定着トナー像と接する回転体とは反
対側の回転体にトナーと同極性の電圧を生じることな
く、トナーと逆極性の電圧を生じるように接続されてい
ることにより達成される。

【００１６】上述した本発明では、未定着トナー像と接
する回転体とは反対側の回転体表面にトナーと逆極性の
電荷が保持され、その結果、記録材の裏側からトナーが
引き付けられてオフセットが防止される。

【００１７】

【発明の実施の形態】本発明の第一の実施形態を添付図
面の図１、図２を用いて説明する。

【００１８】図１において１は定着ローラであり、アル
ミニウム、鉄等の中空芯金１ｂの外周面を薄肉の弾性体
１ａのシリコーン等の離型性の良い層で被覆したもので
ある。上記定着ローラ１には、加圧ローラ２が圧接する
ように配設されており、該加圧ローラ２は鉄、ステンレ
ス鋼等の芯金２ｂの外周をシリコーンゴム、弗素ゴム等
の離型性の良い弾性体２ａを設け、その表面をＰＦＡ等
の弗素樹脂２ａ′で被覆してある。特に加圧ローラ２は
芯金２ｂのまわりにシリコーンゴム層を設けた上にＰＦ
Ａチューブをかぶせたものが例として考えられる。上記
定着ローラ１の芯金１ｂと上記加圧ローラ２の芯金２ｂ
は前者から後者に向けて順方向となる整流素子３ａを介
し接続されており、さらにグラウンドに対しては逆方向
接続となるように整流素子３を介して接地されている。

【００１９】このように定着ローラ１の表面を弾性体で
構成することで定着性を向上させるとともに画像のつぶ
れが減り美しくなるという利点がある。

【００２０】図１はマイナストナーに対するこの実施形
態であるが、本実施形態では定着ローラ１の表面がシリ
コーンゴムでおおわれているために表面はマイナスに帯
電しやすい。そのためその帯電した電荷によって帯電す
る芯金１ｂの電位が一層マイナスに保持されるように定
着ローラ１の芯金１ｂから加圧ローラ２の芯金２ｂに向
け順方向接続の整流素子３ａを入れた構成としてある。

【００２１】本実施形態では定着ローラ１の表面１ｂの
電位は−２ＫＶになりマイナストナーに対して強い反発
力が働き、オフセットは防止された。なお、このとき加
圧ローラ２の表面は＋２５０Ｖに帯電しており、かつ芯
金２ｂに対してプラス電荷が接地に逃げにくく、かつマ
イナス電荷が接地に逃げ易いように、つまり加圧ローラ
にマイナスの電圧を生じることなく、プラスの電圧を生
じるように整流素子であるダイオードを入れてある。こ
れにより紙の裏側から、トナーを加圧ローラ側に引き付
ける力を生じるので一層オフセット防止効果が上がる。

【００２２】図２はプラストナーに対する第二の実施形
態を示すものである。この例では、定着ローラ１の芯金
１ｂにプラス電荷が溜リやすいように、加圧ローラ２の
芯金２ｂに対してはマイナス電荷が溜りやすいようにす
ることで、それぞれのローラの表面に生じる摩擦帯電電
界を打ち消してオフセットを防止するものである。

【００２３】

【発明の効果】上述したように本発明によれば、未定着
トナー像と接する回転体とは反対側の回転体表面にトナ
ーと逆極性の電荷を確実に保持させることができ、記録
材の裏側からトナーを引き付けることによりオフセット
をより確実に防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のマイナストナーに対する第一の実施形
態の概略構成図である。

【図２】本発明のプラストナーに対する第二の実施形態
の概略構成図である。

【図３】従来装置の概略構成図である

【図４】（Ａ），（Ｂ）は定着ローラと加圧ローラのニ
ップ部におけるオフセットを説明する図である。

【図５】従来装置の概略構成図である。

【符号の説明】

１ 定着ローラ ２ 加圧ローラ ３ 整流素子

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 互いに圧接する一対の回転体を有し、こ
   の回転体対の圧接部で未定着トナー像を担持した記録材
   を挟持搬送し未定着トナー像を記録材上に定着する定着
   装置において、上記回転体対の未定着トナー像と接する
   回転体とは反対側の回転体はダイオードを介して接地さ
   れており、上記ダイオードは未定着トナー像と接する回
   転体とは反対側の回転体にトナーと同極性の電圧を生じ
   ることなく、トナーと逆極性の電圧を生じるように接続
   されていることを特徴とする定着装置。