JP2968133B2

JP2968133B2 - 画像形成装置

Info

Publication number: JP2968133B2
Application number: JP4221696A
Authority: JP
Inventors: 諏訪貢一
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1992-08-20
Filing date: 1992-08-20
Publication date: 1999-10-25
Anticipated expiration: 2014-10-25
Also published as: JPH0667559A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電子写真装置、静電複
写機、プリンタなど静電転写プロセスを利用する画像形
成装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】図１９は、従来例を表わした図である。
同図において１は像担持体、２は現像装置、３は転写ロ
ーラ、４は除電針、５はクリーニング装置、６は１次帯
電ローラ、７はレーザ露光装置、８は搬送ガイド、９は
定着装置、１３は定着ローラ、１４は加圧ローラ、１２
は転写材、１１は排紙コロ、１９は排紙ローラを表わし
ている。同図において像担持体１は、１次帯電ローラ６
によって均一に帯電された後、レーザ露光装置７により
静電潜像が描かれた後、その像は、現像装置７により現
像され、現像された像は転写ローラ３により、転写材１
２上に転写され、像担持体上に残った像はクリーニング
装置５によって回収される。一方、像が転写された転写
材１２は、転写からの分離後に除電針４により余分な電
荷が除去され、搬送ガイド８に沿って搬送され、一対の
ローラから成る加熱定着装置９内に入り未定着画像が定
着された後、排紙ローラ１９と排紙コロ１１によって挟
まれた状態で機外に排出される構成を有する。

【０００３】ところで、最近の技術動向として、定着装
置におけるより小型化、イージーメンテナンス化の要求
により、定着ローラにおけるクリーニング機構レスの構
成が必須となりつつある。そのためには、転写材上のト
ナー像が定着器内のニップ直前あるいはニップ内にて、
ローラ間の静電気力によって、定着ローラ側に飛び散
り、ローラ一周分遅れて、転写材上に飛び散った像が現
れてくる静電オフセットという現像を防止する事が必須
となっている。なお、静電オフセットが発生するのは、
通常加圧ローラ側がトナーと同極性にチャージアップを
起こす事が主原因となっていた。

【０００４】そこで、図２０に示す構成を定着器に持た
せる事で静電オフセットを防止する事が提案されてい
る。同図において、定着ローラ１３は、芯金１３Ａ上に
フッ素樹脂１３Ｂが設けられており、加圧ローラ１４
は、芯金１４Ａ上に、その体積抵抗が１０⁵ Ωｃｍ以下
と低抵抗なシリコンゴム層１４Ｂを設け、表層にはフッ
素樹脂層１３Ｃが設けられている。ここで加圧ローラに
低抵抗のシリコンゴム層１４Ｂが設けてあるのは、加圧
ローラ自身の静電容量を増加する事により、チャージア
ップを防ぎ、かつ、ダイオードによる電位操作の効果を
大きくする為である。なお、ダイオードは定着ローラ側
に１５、加圧ローラ側に１６が図示の向きに接続されて
いるが、これらの効果は、転写材１２が有している電位
に応じた電位が、定着ローラ側にはマイナス電位が、そ
して、加圧ローラ側にはプラス電位が誘起され、この上
下ローラの電位差により、トナーを転写材側に保持する
向きに電界が生じ、静電オフセットを防止することにあ
る。そして、排紙部においては、樹脂材からなる排紙コ
ロ１１と芯金上に例えばＣＲゴムからなるゴムローラを
設けてなる排紙ローラ１９が対になって設けられ、これ
らにより、転写材１２を機外に排出する働きを持ってい
る。なお、排紙ローラ１９の芯金部がアースに接続が成
されているのは、ローラの回転により芯金部に電荷が蓄
積され、チャージアップによるリークで電気的ノイズを
発生し、ＣＰＵの誤動作の誘発を防ぐためである。

【０００５】また、従来の画像形成装置における定着装
置は、図２１に示すように、一対のローラが圧接して配
置されており、加熱手段によってローラを加熱すること
により定着を行なうものである。１３０の定着ローラ
は、中空のアルミニウム芯金外面にフッ層樹脂層を設け
た構成を有しており、その中にはハロゲンヒータ１３１
が配設されている。１３２はシリコーンオイル塗布兼ク
リーニング部材であり、シリコーンオイルを含浸させた
耐熱性フェルトからなるクリーニング材１３２Ａとこれ
を支持するホルダー１３２Ｂとから成る構成を有してお
り、定着ローラに押圧されている。また、加圧ローラ１
３３は、芯金１３３Ｂの周囲に、例えば低温加硫型シリ
コーンゴム（ＬＴＶ）の弾性体層１３３Ａを有する。

【０００６】これらのローラ対の中に、トナー増１３４
をのせた転写材１３５が通過することにより定着動作が
行われるものであった。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記図
１９，２０に係る従来例においては、排紙ローラの抵抗
値が低すぎたりあるいは高すぎたりすると以下の様な問
題点が発生した。

【０００８】抵抗が低い場合：例えばＣＲゴム内に添加
されるカーボン量が過多となり、低抵抗化したローラを
使用すると、転写材裏面に保持されていた転写電荷が、
ローラから芯金を伝って逃げる事により、転写材の電位
が低下し、表面に存在するトナーを保持する電界が弱く
なり、静電オフセットを発生する。

【０００９】抵抗が高い場合：例えば、フッ素ゴム等の
高抵抗ゴムを使用した場合、転写材を排出する際に、転
写材裏面であって、排紙ローラが触れた部分に、ローラ
との摩擦の結果生じた電荷が蓄積される事が起き、ここ
で両面印字を行う際この排出された転写材の裏面に再び
印字を行おうとする場合、排紙ローラと触れた領域のみ
転写材上に残存するローラとの摩擦電荷の為に、転写行
程で像が乱れたり、あるいは転写不良になるいわゆる排
紙ローラ跡という問題が発生する。この現象は、自動両
面機において特に顕著である。

【００１０】本発明の第１の目的は、上記の問題点を解
決するもので、転写工程で像が乱れたり排紙ローラ跡が
形成されたりすることなく、良好な画像を形成する画像
形成装置を提供することにある。

【００１１】また、図２１に係る従来例に関し、近年の
技術動向して、装置のより一層の簡素化、小型化、長寿
命が求められるようになった。それに伴い、クリーニン
グパッドレス及びローラの小径化、更に、加圧ローラ１
３３の表層にＰＦＡチューブ層を持たせるといった構成
が必須の技術となりつつある。加圧ローラ１３３の表層
にＰＦＡチューブを持たせる事により、汚れ、摩耗には
強くなるが、反面ローラ硬度が上がり、小径化した定着
ローラ、加圧ローラ間で定着性能を保証するに十分なニ
ップ幅を持たせるためには、必然的に弾性体層であるゴ
ムを低硬度化する必要があった。その為には、ゴムの加
硫密度や分子量を落とす等の手法が用いられることにな
る。

【００１２】一方、定着ローラ１３０側においては、ロ
ーラ内に配置するハロゲンヒータの配光分布決定におい
ては、例えば軸受部からの熱の逃げを考慮した場合、両
端部の配光を中央部に比べて高目に設定して、定着ロー
ラ端部の温度低下を防ぎ、画像端部の定着性を満足させ
る様な配光設計が行われるが、必ずしも定着ローラ表面
温度分布が均一なものには仕上がっていない。

【００１３】上記に示した加圧ローラ及びハロゲンヒー
タの組み合せで使用した場合、加圧ローラ１３３が定着
ローラ１３０により加熱されるに従い、熱膨張を起こす
わけであるが、定着ローラ表面温度が均一でないと加圧
ローラの膨張も均一に行われなくなる。このような時、
従来使用されていた加圧ローラ（ゴム硬度がＪＩＳＡで
２５°以上）については、膨張した際の外径差がわずか
で、実使用何ら問題を起こさない。それに対し、低硬度
化したゴム（ゴム硬度がＪＩＳＡで１０°程度）では、
熱膨張率が、従来ゴムの２倍以上あるため、温度差によ
る外径差が大きくなり、ニップの不均一な形成による転
写材シワといった問題が頻繁に発生するようになった。

【００１４】本発明の第２の目的は、上記の問題点を解
決するもので、ローラを均一に加熱し、ニップ部を均一
に形成して、良好な定着を可能とする画像形成装置を提
供することにある。

【００１５】

【課題を解決するための手段及び作用】本発明の解決手
段は、前記第１の目的を達成するために、請求項１の手
段とし、前記第２の目的を達成するために、請求項２乃
至４の手段とする。

【００１６】而して、請求項１の手段によれば、排紙ロ
ーラの電位を適正に維持し、転写行程で像が乱れたり排
紙ローラ跡の形成を防止する。

【００１７】また請求項２乃至４の手段によれば、ロー
ラを均一に加熱し、ニップ部を均一に形成することによ
り、転写材のシワの発生を防止し、良好な画像を形成す
る。

【００１８】

【実施例】本発明の請求項１に係る第１乃至３実施例を
図１乃至７について説明する。

【００１９】＜実施例１＞本発明の第１実施例を図１に
示す。同図において１は像担持体、２は現像装置、３は
転写ローラ、４は除電針、５はクリーニング装置、６は
一次帯電ローラ、７はスキャナー、８は転写材搬送ガイ
ド、９は定着装置、１０は排紙ローラ、１１は排紙コ
ロ、１２は転写材を表している。像担持体１は、一次帯
電ローラ６によって均一に帯電され、その後スキャナー
７よりのレーザ光によって潜像が形成され、その静電潜
像を現像装置２によって現像した像は、外部より給紙さ
れた転写材１２上に、転写ローラ３によって転写された
後、除電針４によって分離後除電が行われ、搬送ガイド
８に沿いながら定着装置９へと進入し、定着された後、
排紙ローラ１０と排紙コロ１１によって搬送され外部に
排出される。

【００２０】次に図２は、定着装置と排紙ローラ周辺を
詳細に示した図である。同図において、１３は定着ロー
ラであり、１３Ａの芯金上にＰＦＡやＰＴＦＥ等の離型
性層１３Ｂが設けてある。１４は加圧ローラであり、芯
金１４Ａ上に体積抵抗値が１０⁵ ・Ωｃｍ程度の導電性
シリコンゴム層１４Ｂがあり、その表層にはＰＦＡチュ
ーブ又はＰＦＡ層１４Ｃが設けてある。そして静電オフ
セット対策として定着ローラ側には、ダイオード１５
が、不図示の摺動接点により芯金１３Ａに接続されてお
り、加圧ローラ側にはダイオード１６が不図示の摺動接
点により芯金１４Ａに接続されている。なお、このダイ
オード接続の向きは、本画像形成装置がネガトナーを使
用している場合のものであり、ポジトナーを使用する場
合は向きが逆となる。排紙コロ１１は、モールド材質か
らなるもので不図示のバネにより、排紙ローラ側に押し
付けられるよう配置されている。

【００２１】本実施例における特徴は、排紙ローラに用
いられるゴム材の抵抗値を規定する点にある。排紙ロー
ラ１０は、芯金１０Ａ上に弾性体層１０Ｂが設けられた
構成を持つ。図３は、排紙ローラの長手方向の図であ
る。同図のように、所定の長さを持つローラが複数個配
置されており、これと同数の排紙コロが設けられ、転写
材の搬送が行われる。そして芯金１０Ａは例えば導電性
軸受を介して、アースに接続されている。

【００２２】図４は、排紙ローラ材質自身の体積抵抗値
又は比抵抗を変えていった時の、静電オフセットのレベ
ルと、ローラ跡の評価を行った結果を示した。本検討用
の排紙ローラについては、フっ素ゴムをベースとして、
カーボンを適宜分散させる事で、体積抵抗を調整したも
のを用いた。また、静電オフセットについては、常温常
湿下（２０℃、６０％）での評価結果であり、排紙ロー
ラ跡については、低温低湿下（１５℃、１０％）での評
価結果である。同図より、静電オフセットを発生しない
領域は、排紙ローラの体積抵抗が１０¹⁰Ω・ｃｍ以上の
所であり、また排紙ローラ跡を発生しない領域は、排紙
ローラの体積抵抗が１０¹³Ω・ｃｍ以下の所であるのが
わかった。よって、上記結果より、本実施例において使
用される排紙ローラのゴム自身の体積抵抗値又は比抵抗
は１０¹⁰Ω・ｃｍ以上１０¹³Ω・ｃｍ以下の範囲が適切
である。

【００２３】以上のように、本実施例によれば、排紙ロ
ーラのゴムの体積抵抗値を１０¹⁰Ω・ｃｍ以上１０¹³Ω
・ｃｍ以下の範囲に設定する事により、静電オフセット
も排紙ローラ跡も発生することなく良好な画像が得られ
る。

【００２４】＜実施例２＞図５は本発明の第２の実施例
を最も良く表わした図である。本実施例における特徴
は、実施例１で述べた排紙ローラに必要とされる抵抗値
を、排紙ローラのゴム自身ではなく、排紙ローラ以外に
設けた抵抗体に持たせる点にある。同図において、図２
と同番号のものは同構成とする。そして排紙ローラ１５
は、芯金１５Ａ上に体積抵抗が１０¹⁰Ω・ｃｍ以下又は
１０⁵ Ω・ｃｍ以下と低い導電性ゴムよりなるローラ１
５Ｂを設けている。芯金１５Ａからは不図示の摺動接点
により抵抗体１６に電気的接続が成され、その抵抗体１
７は、反対側がアースにおとされている。本実施例で述
べる抵抗体１７は、体積抵抗が１０¹⁰〜１０¹³Ω・ｃｍ
の範囲内で制御された部材１７Ａを２枚の電極板１７Ｂ
がはさみ込むことにより構成されている。

【００２５】本実施例によれば、まず第１に抵抗体１７
Ａの部材の選択範囲が広まるという点にある。それは、
排紙ローラ自身で抵抗を制御するには、排紙ローラに求
められる性能としての転写材の搬送性（摩擦係数）、耐
摩耗性、耐汚染性等の点から使用されるゴム材が限定さ
れてしまうが、本実施例では抵抗値の条件だけが満たさ
れれば良いため、実施例１で用いられるゴム材は勿論低
抵抗の樹脂材でも使用することが可能となる。次に第２
の利点としては、抵抗値が安定するという点もある。そ
れは排紙ローラを長く使用しているとローラ表面には紙
粉やトナー等の異物が付着する事により実質の抵抗値が
変化する事があるが、本実施例では、抵抗体が転写材と
は触れる事がないため、常に安定した抵抗値が得られる
点がある。

【００２６】＜実施例３＞図６は本発明第３実施例を表
わした図である。本実施例の特徴は必要とされる抵抗値
を排紙ローラの軸材に持たせる点にある。同図において
図２と同番号のものは同構成とする。そして排紙ローラ
１８は、その体積抵抗が１０¹⁰〜１０¹³Ω・ｃｍの範囲
に制御された材質よりなる排紙ローラ軸材１８Ａ上に、
体積抵抗が１０¹⁰Ω・ｃｍ以下又は１０⁵ Ω・ｃｍ以下
と低い導電性ゴムよりなるローラ１８Ｂを設けている。
そして軸材１８Ａは不図示の摺動接点によりアースに接
続される構成になっている。本実施例軸材に用いられる
材料としては軸材としてのある程度の強度が必要とされ
る為に、例えばＦＲＰ樹脂にカーボンファイバー等の添
加物を加え、抵抗値制御を行ったものが適切である。な
お、図７は第３実施例使用の排紙ローラの側面図を表わ
しており、体積抵抗値が１０⁵ Ω・ｃｍ以下のゴム材に
よるローラ１０Ｂが、体積抵抗値が１０¹⁰Ω・ｃｍ〜１
０¹³Ω・ｃｍの範囲に制御された材質による軸材１０Ａ
上に設けられた態様を示している。

【００２７】本実施例によれば、軸材に要求される抵抗
値を持たせている為、耐久による抵抗変化もなく、また
実施例２のように、外部に抵抗体を設置するスペースを
設ける必要もなく省スペース化を図る事ができる。

【００２８】次に本発明の請求項２乃至４に係る第４乃
至６実施例を図８乃至１８について説明する。

【００２９】＜実施例４＞図８は本発明第４実施例の特
徴を最も良く表わした画像形成装置の断面図である。同
図に於いて１０１は定着ローラ、１０２は加圧ローラ、
１０３はハロゲンヒータ、１０４は定着器フレーム、１
０５は温度検出器、１０６はＣＰＵ、１０７は駆動ギ
ア、１０８は加圧ローラ軸受、１０９は定着ローラ軸
受、１１０は加圧バネを表わしている。定着ローラ１０
１は、アルミ製芯金上に離型性層として、ＰＴＦＥやＰ
ＦＡ等のフッ素樹脂層が設けられており、軸受１０９を
介してフレーム１０４に固定されている。駆動は駆動ギ
ア１０７を介して行われる。加圧ローラ１０２は、芯金
１０２Ａ上に厚さｔ＝５．０ｍｍのシリコンゴム層１０
２Ｂ、更にその上に、厚さｔ＝５０μｍのＰＦＡチュー
ブ層１０２Ｃを有する構成であり、そのローラ硬度が４
３°（ＡＳＫＥＲＣ硬度計、総荷重５００ｇで測
定）、ローラの線膨張率が７．０×１０^-4℃^-1程度のも
のを使用しており、加圧ローラ外径をφ２０．０とす
る。

【００３０】なおここでいう加圧ローラの線膨張係数
は、（ｄｌ／ｄθ）／１₀ （１：２ｔ，θ：温度，ｔ：
ゴム厚，１₀ ：０℃における長さ）である。

【００３１】ハロゲンヒータ１０３は、その長手方向に
亘る配光分布が、図９に示すように両端１７０％となる
ものを用いる。なお、ここで言う配光特性とは、ハロゲ
ンヒータを点灯させた時の発光量を、ヒータから２０ｍ
ｍ離れた位置においてディテクタによりヒータ長手方向
に渡って検出し、中央部発光量を１００（％）とした時
の長手方向各部での発光量を割合で示したものである。
そのハロゲンヒータ１０３は、定着ローラ１０１内に配
置され、定着ローラ１０１の表面に当接された温度検出
器１０５と、制御を行うＣＰＵ１０６によって、定着ロ
ーラ１０１の温度が所定温度に温調されるように、通電
が行われる。そして加圧ローラ１０２は軸受１０８を介
して加圧バネ１１０により所定圧で定着ローラ１０１に
押し付けられ、ニップを形成し、定着ローラ１０１の回
転により従動をし、そのニップに不図示の未定着画像が
通過する事により定着動作が行われる。

【００３２】上記構成を有する本実施例において、プリ
ント時の温調温度を１８０（℃）とした時の、定着ロー
ラ表面の長手方向の温度分布及び加圧ローラの中央部外
径に対する外径差を示したのが、図１０である。本実施
例においては、ヒータ配光が両端１７０％のものを使用
する事により、定着ローラ表面の温度分布をほぼ均一化
する事ができる。従ってその定着ローラから熱を受け
て、熱膨張を起こす加圧ローラにおいても、ほぼ均一な
膨張を行うために、常に安定して均一なニップ形成が保
たれるため、転写材のシワや画像乱れを起こす事なく、
良好な定着性を得る事ができる。

【００３３】一方本実施例に対する比較例として図１
１、図１２に、ヒータ配光を両端低目にした場合、そし
て高目にした場合の挙動を示す。

【００３４】図１１は両端配光を１１０％にした場合の
挙動を表わした図である。本構成の場合、端部における
熱供給量が少なくなる為、定着ローラ中央部と両端部間
でその温度差が２０℃程度になってしまう。その結果、
加圧ローラも温度に従った熱膨張を起こすため、中央部
と両端部での外径差が１４０μｍ程度にもなるクラウン
形状になり、その結果ひどい転写シワを生じてしまう。

【００３５】また図１２は、両端配光を２１０％にした
場合の挙動を表わした図である。本構成の場合、定着ロ
ーラ表面温度分布が、ヒータ配光ピーク位置近傍におい
て、ピークをむかえ、中央部との温度差が３０％程度を
有する２山型の分布を持つ。そして加圧ローラの外径も
定着ローラ表面温度に従い熱膨張を起こし加圧ローラ中
央部外径との外径差が２００μｍ程度になる２山型の形
状となるため、均一なニップをもはや形成する事ができ
ず、転写材シワを生じてしまう。

【００３６】よって上記のように、加圧ローラが低硬度
で熱膨張率の大きいものを使用する場合において、転写
材シワを発生しない様に適切なヒータ配光を設定しなけ
ればならない。

【００３７】図１３は、本実施例においてヒータ配光を
変えていった時の紙シワのレベルを表わしている。な
お、本検討は、室温２０℃、温度６０％の常温常湿環境
下において、定着ローラ外径φ２０のものを用い、定着
−加圧間の総加圧力を８．５ｋｇとし、ＰＡＰＥＲＤ
ＲＹ（登録商標）を用いて行った。なお本実施例に用い
る加圧ローラの線膨張係数は１．０×１０^-4℃^-1以上の
ものであれば、十分なニップ幅が得られる低硬度なもの
となる。図１３に示した結果より、本実施例において
は、ハロゲンヒータ配光を１２０％以上１９０％以下の
範囲に設定するのが適切である事がわかる。

【００３８】以上述べたように、ＰＦＡチューブを表層
に有するソリッドゴムを弾性体に用いる加圧ローラであ
って、その線膨張係数が１．０×１０^-4℃^-1以上である
ものを用いる画像形成において、それに用いるハロゲン
ヒータの配光を１２０％以上１９０％以下の範囲に設定
する事により、転写材シワが発生することなく、良好な
定着性を得る事ができる。

【００３９】＜実施例５＞本発明の第５実施例を図１４
に示す。本実施例においては加圧ローラの弾性体層にシ
リコンスポンジを用いた事が第４実施例とは異なる。同
図において、１１１は表層にＰＦＡあるいはＰＴＦＥ等
の離型性層を有する定着ローラ１１２は加圧ローラであ
り、詳しくは、芯金１１２Ａ上にシリコンスポンジ層１
１２Ｂ、更にその上にＰＦＡチューブ層１１２Ｃを有し
ており、シリコンスポンジ層１１２Ｂ内には、熱膨張を
ある程度抑える為の空気抜穴としての軸方向の貫通穴１
１２Ｄが設けてある。１１３はハロゲンヒータ、１１４
は温度検出器、１１５はフレーム、１１６は転写材入口
ガイド、１１７は加圧ローラ軸受、１１８は加圧バネを
表わしている。

【００４０】本実施例に用いる加圧ローラの特徴として
は、弾性層にスポンジが用いられている為、熱容量が小
さいといった点が挙げられる。よって、本加圧ローラの
使用により、定着ローラから加圧ローラに奪われる熱が
少なくなり熱効率が上がり、定着性特に機械立上げ直後
の定着性が、ソリッドゴムを使用した場合に比べて有利
となる。

【００４１】本実施例における加圧ローラにおいても、
空気抜用の貫通穴１１２Ｄが設けてあるにもかかわら
ず、熱膨張率はソリッドゴムの場合よりも大きい傾向を
示す。よって本実施例における適切なヒータ配光の範囲
は、実施例４の場合よりも若干狭くなる傾向がある。図
１５は、実施例５において、ヒータ配光を変えていった
時の転写材シワの発生レベルを示したものである。なお
本実施例使用の加圧ローラの場合、とりうる線膨張係数
は、ソリッドゴム使用の場合より大きくなり１．０×１
０^-3℃^-1以上が適切である。同図より、本実施例におけ
る適正なヒータ配光の範囲は、１３０％以上、１９０％
以下となる。

【００４２】以上述べたように本実施例によれば、ＰＦ
Ａチューブ層を表層に有し、スポンジを弾性体に用いる
加圧ローラであって、その線膨張係数が、１．０×１０
^-3℃^-1以上であるものを用いる画像形成装置において、
それに用いるハロゲンヒータの配光を１３０％以上１９
０％以下の範囲に設定する事により、転写材シワが発生
することなく良好な定着性を得る事ができる。

【００４３】＜実施例６＞図１６は本発明の第６の実施
例を表わした図である。本実施例の特徴は、平板発熱体
を用いたフィルム式定着装置において、熱膨張率の大き
い加圧ローラを使用した時の平板発熱体の発熱量分布を
適正範囲内に収めることにより、フィルムのよれを起こ
さず、良好な定着性が得られるようにした点である。

【００４４】図１６において、１１９は発熱部をセラミ
ック支持体にプリントした平板発熱体、１２０はシリコ
ンゴム単層からなる加圧ローラ、１２１はポリイミド基
材表面に離型性層を設けたフィルム、１２２はフィルム
を駆動する為の駆動ローラ、１２３はフィルムを適正に
張るためのテンションローラ、１２４は転写材入口ガイ
ド、１２５はフレームを表わしている。図１７は１１９
のヒータを表わした図である。発熱部１１９Ａはセラミ
ック製のホルダー１１９Ｂ上に設けられており、その両
端部に通電が行われる事により発熱を行うものである。
本ヒータにおいてはホルダーの形状等により熱の放出が
大きくなる場所（特に端部）が存在するため、転写材に
対して均一な熱を与える為には、端部のヒータの発熱量
を多くする必要があった。一方、加圧ローラについても
十分なニップを確保するために低硬度のシリコンゴムが
用いられるため、必然的に熱膨張率も大きくなってい
る。よって間欠通紙のように加圧ローラ側を十分に暖め
るようなシーケンスを続けていると加圧ローラ端部が中
央に比べて外径が大きくなる。すると、ニップの不均一
な状態が生じた結果、フィルムが正常に送れなくなり、
フィルム自体にシワやヨレが発生してしまう。よって、
本実施例においても、平板発熱体における発熱量分布に
おいて、適切な範囲が存在することになる。

【００４５】図１８は、本実施例において、ヒータ両端
部の発熱量を変えた時のフィルムの送り具合を検討した
結果である。本検討においては、加圧ローラを外径φ２
０とし、その弾性層であるシリコンゴム層の厚みを５ｍ
ｍ、ローラ硬度は２５°（ＪＩＳＡ）のものを用いる。
なお、この加圧ローラのとりうる線膨張係数は、１．０
×１０^-4℃^-1以上が適切である。またヒータはニップ部
温度が１６０℃となるよう、ヒータに取り付けられた不
図示の温度検出器によりモニターされ、温調しながら実
験を行った。なお、ここで言うヒータ発熱分布とは、図
１７で示した発熱部の単位長さ当たりの発熱量につい
て、中央部のそれを１００（％）とした場合の比較値で
示している。図１８より、ヒータ発熱分布について両端
が９０％以上、１１０％以内である場合に、フィルムが
支障なく送られるのがわかる。

【００４６】以上述べたように、本実施例によれば、平
板発熱体を用いたフィルム式定着装置において、加圧ロ
ーラの線膨張係数が１．０×１０^-4℃^-1以上であるもの
を使用した場合、発熱部の発熱量分布が両端部で９０％
以上、１１０％以下にした時フィルムを確実に送る事が
でき、良好な定着動作を得る事ができる。

【００４７】

【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば定着
装置の後に設置される排紙ローラにおいて、そのローラ
に使用される材料の体積抵抗値を１０¹⁰Ω・ｃｍ以上、
１０¹³Ω・ｃｍ以下の範囲内にすることにより、静電オ
フセットあるいは排紙ローラ跡といった問題を発生する
事なく、良好な画像を得る事ができる。

【００４８】また、ＰＦＡチューブを表層に有する加圧
ローラであって、その線膨張係数が１．０×１０^-4℃^-1
以上のものを用いる加熱定着装置において、発熱源にハ
ロゲンヒータを用いるローラ式加熱定着装置の場合、ハ
ロゲンヒータの配光を両端部が１３０％以上、１９０％
以下の範囲に、また、平板発熱体を用いるフィルム式加
熱定着装置の場合、発熱体の発熱量分布を９０％以上、
１１０％以下の範囲に設定する事により、転写材シワを
発生することなく、良好な定着性を得る事ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による画像形成装置の第１実施例を示す
図

【図２】図１の画像形成装置における定着器及び排紙部
の詳細を示す図

【図３】図１の画像形成装置における排紙ローラを示す
図

【図４】排紙ローラ抵抗値と静電オフセット及び排紙ロ
ーラ跡との関係を表わす図

【図５】本発明の第２実施例を示す図

【図６】本発明の第３実施例を示す図

【図７】図６の排紙ローラを示す図

【図８】本発明の第４実施例を示す図

【図９】本発明の第４実施例のヒータ配光を示す図

【図１０】本発明の第４実施例のローラ表面温度と加圧
ローラ外径差の関係を示す図

【図１１】ヒータ配光、ローラ表面温度、加圧ローラ外
径差についての比較例１を示す図

【図１２】ヒータ配光、ローラ表面温度、加圧ローラ外
径差についての比較例２を示す図

【図１３】本発明の第４実施例におけるヒータ配光と転
写材シワレベルとの関係を示す図

【図１４】本発明の第５実施例を示す図

【図１５】本発明の第５実施例におけるヒータ配光と転
写材シワレベルとの関係を示す図

【図１６】本発明の第６実施例を示す図

【図１７】本発明の第６実施例における発熱体の拡大図

【図１８】本発明の第６実施例におけるヒータ発熱量分
布とフィルムの送りとの関係を示す図

【図１９】従来の画像形成装置の例を示す図

【図２０】従来の画像形成装置における定着器と排紙部
を示す図

【図２１】従来の定着装置を示す図

【符号の説明】

１…像担持体２…現像装置３…転写ローラ４…除電針５…クリーニング装置６…１次帯電ロー
ラ７…レーザ露光装置８…搬送ガイド９…定着装置１０…排紙ローラ１１…排紙コロ１２…転写材１５，１６…ダイオード１０１…定着ロー
ラ１０２…加圧ローラ１０３…ヒータ１０４…フレーム１０５…温度検出
器１０６…ＣＰＵ１０７…駆動ギア１０８…加圧ローラ軸受１０９…定着ロー
ラ軸受１１０…加圧バネ

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】回転自在に配設された潜像担持体と、該
潜像担持体の周囲に該潜像担持体の回転方向に沿って対
向配設された、帯電手段、現像装置、及び転写手段と、
加熱手段を内部に有する定着ローラ及び該定着ローラに
圧接された加圧ローラを備えた定着装置と、該定着装置
以降に配置された排紙ローラとを有する画像形成装置に
おいて、前記排紙ローラは、体積抵抗が１０¹⁰Ωｃｍ乃至１０¹³
Ωｃｍの材料が使用されていることを特徴とする画像形
成装置。
【請求項２】加圧ローラと定着ローラからなる定着装
置を有し、前記加圧ローラは、弾性層とその表面側のＰ
ＦＡ層を有し、線膨張係数を１．０×１０^-4℃^-1以上と
した画像形成装置において、前記定着ローラ内に配置するハロゲンヒータの配光を、
両端部において１２０％乃至１９０％に設定したことを
特徴とする画像形成装置。
【請求項３】請求項２において、加圧ローラの弾性層
に、シリコンゴムを用いたことを特徴とする画像形成装
置。
【請求項４】平板発熱体と該平板発熱体にフィルムを
介して対向する加圧ローラを備え、前記加圧ローラの線
膨張係数が１．０×１０^-4℃^-1以上である画像形成装置
において、前記平板発熱体の発熱量分布を、両端が９０％乃至１１
０％の範囲に設定したことを特徴とする画像形成装置。