JPH01154185A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 イ、発明の目的 〔産業上の利用分野〕 本発明は、公知適宜の作像手段例えば転写（間接）方式
又は直接方式の電子写真手法や静電記録手法などにより
転写材・エレクトロファックス紙や静電記録紙などの像
担持材面に未定着現像剤像を形成担持させ、その像担持
材を回転定着ローラ対のニップ部に導入することにより
未定着現像剤像を永久内Ｒ像として像担持材面に熱定着
又は圧力定着若しくは熱圧定着させる画像形成装置に関
する。

〔従来の技術〕

上記のような画像形成装置の具体例として第４図にレー
ザビーム走査露光式φ転写方式の電子写真レーザプリン
タ（ＬＢＰ）の−例の概略構成を示した。

■は支軸１ａを中心に矢示方向に所定の周速度で回転駆
動されるドラム型電子写真感光体であり（以下、ドラム
と略記する）、ドラム形基体の周面に有機或は無機の光
導電体層を主体とする感光体を具備させたものである。

ドラム１はその回転過程でイレーザ（全面露光器）２に
より全面一様露光を受けて均一除電がなされ、次いで一
次イ１？電器３により正又は負の所定電位の均一帯電を
受け、次いで露光部４にてレーザスキャナ５によるレー
ザビーム走査露光りで目的画像情報の走査書き込みを受
ける。これによりドラム１面に目的画像情報に対応した
静電潜像が順次に形成されていく。５ａはレーザスキャ
ナ５から出力されたレーザビームＬをドラムｌに対する
露光部４へ偏向させるレーザビーム折り返しミラーであ
る。

潜像の形成されたドラム１面は次いで現像装置６により
現像剤（トナー）ｔの適用を受けてトナー画像として顕
像化される。

次いでそのトナー画像は転写帯電器７の位置を通過する
過程で、該転写帯電器７とドラムｌとの間に給紙機構８
から１枚宛給送された転写材Ｐ面に順次に転写されてい
く。ドラム１面から転写材Ｐ面へのト≠−画像の転写は
転写材Ｐの裏面に転写帯電器７によりトナー画像の荷電
極性と逆極性の帯電がなされることにより行われる。給
紙機構８において、８ａは多数枚の転写材Ｐを積載収納
した給紙カセットであり、該カセットは装置のカセット
挿填部８ｂに挿填セットされ、給紙ローラ８ｃの間欠回
転駆動毎にカセット内に転写材Ｐが最上位のものから１
枚宛縁り出され、レジストローラ８ｄでドラムｌの回転
と同期取りされて転写帯電器７とドラム１との間に給送
される。

転写帯電器７の位置を通過した転写材Ｐは次いで、転写
帯電器７の次位に配設され、該帯電器と逆極性の電圧を
印加した分離除電針９で除電を受けることによりドラム
１面から分離され、搬送装置１１を経て定着装置１２へ
導入され、転写材Ｐ面に転写されている未定着のトナー
画像が永久固着像として転写材Ｐ面に定着される。そし
て像定着のなされた転写材が像形成物としてシートパス
１３を通って機外の排紙トレイ１４上にプリントアウト
される。

転写材分離後のドラム１面はドラム面に付着している転
写残りトナー・紙粉等の汚れをクリーニング装置１０に
より除去されて清浄化され、次いでイレーザ２による全
面一様露光を受けて電気的履歴の除去（均一除電）がな
され、繰り返して画像形成に供される。

転写材（像担持材）Ｐ面に形成担持させた未定着トナー
画像（未定着現像剤像）の定着手段としては種々知られ
ているが、回転定着ローラ対のニップ部へ転写材を導入
してその面に形成担持させた未定着トナー画像を転写材
面に永久固着像として熱定着又は圧力定着若しくは熱圧
定着させる方式のものが一般的である。

上述第４図のＬＢＰにおける定着装置１２は熱定着ロー
ラ２１と加圧ローラ２２とにより未定着トナー画像を転
写材Ｐ面に熱圧定着するものであり、第５図は該定着装
置の拡大図を示している。

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−シリコンゴム等の雌形
性のよい材料で被覆したもので、内空にはハロゲンラン
プ亨のヒータ２３が入れられており、このヒータにより
定着ローラ２１の加熱がなされる。下側の加圧ローラ２
２は、鉄やステンレスなどの芯金の外周をシリコンゴム
等の離形作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はばね（不図示）など
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
、又矢示方向に回転駆動される。

２４は定着ローラ２１の面に接触させたサーミスタ等の
感温素子であり、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。

２５は定着ローラ２１の面から転写材を分離する分離爪
であり、先端エツジ部を定着ローラ２１の面に適当な加
圧力をもって接触させて配設しである。２６は定着ロー
ラ２１面に押圧接触させたフェルト等のクリーナであり
、定着ローラ２１面に付着したトナーや紙粉等を拭掃除
去する。２７は定着装置の金属材製の底板、２８・２９
は転写材入口ガイドと回出ロガイドであり、夫々上記底
板２７の上向き折り曲げ前面壁と後面壁とに取付は支持
させである。

前述したように、転写？１２電器７によりドラム１面側
からトナー画像の転写を受け、次いで分離除電針９で除
電を受けてドラム１面から分離され、搬送装置１１で定
着装置１２へ搬送された転写材Ｐは、入口ガイド２８を
通って定着装置１２内へ進入し、〃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２１・２２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転写材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間の加圧力で転写材Ｐ面に
永久固着像ｔｂとして熱圧定着されていく。

ローラ２１・２２のニップ部を通過し像定着を受けた転
写材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を通してシートバス１
３へ入り、排紙トレイ１４へ排出される。

〔発明が解決しようとする問題点〕

像担持材たる転写材Ｐが両ローラ２１・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ｔｃする。こ
れをトナーのオフセットという、このオフセットトナー
ｔｃの量が多いと分離爪２５に付着して転写材の分離性
を悪化させて転写材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、転写
材面に再付着して出力画像面を汚したりする結果となる
。

第６図（転）１１（６）は定着ローラ２１面に対するト
ナーのオフセット現象を説明する模型図であり。

定着ローラ２１と加圧ローラ２２とのニップ部にはさま
れた転写材Ｐのトナー画像部分ｔｄを示している。トナ
ー画像部分ｔｄを構成しているトナーノ定着ローラ２１
面へのオフセラ）Ｂは、定着ローラ２１面に対するトナ
ーの付着力Ｆと、転写材Ｐ面に対するトナーの付着力Ｇ
と、さらに定着ローラ２１．加圧ローラ２２、転写材Ｐ
が帯電しているときにはローラ２１・２２のニップ内の
電界ｅから受ける力Ｅによりきまる。

上記の力Ｆ−Ｇ−Ｈの合成力が上向き（定着ローラ２１
面に向う方向、第６図（ロ））はこの場合）であると定
着ローラ２１面に対するトナーのオフセット？が多く、
下向き（転写材Ｐ面に向う方向、第６図（ｂ）はこの場
合）であるときは少なくなる。

そこで転写材Ｐのトナー画像面に接する定着ローラ２１
について前述のようにその外周面にＰＴＦＥ等の離形性
のよい材料で被覆したり、シリコンオイル等の離形剤を
塗布して力Ｆを小さくする。定着ローラ２１＠加圧ロー
ラ２２の少なくとも片方に電圧を印加して力Ｅを下向き
にする、或はローラを導電化して力Ｅの発生を防ぐ等の
手段がとられている。

然しながら、離形剤塗布やローラの導電化ではトナーを
転写材にひきつける力が弱くオフセット防止の効果が少
ない、ローラへの電圧印加はローラの体積抵抗・表面抵
抗等が制限を受け、そのために高寿命・高離形性のロー
ラを使用できないことがある。加圧ローラ２２を転写材
Ｐ面の相持トナー画像のトナー荷電極性と異極性に帯電
させて両者の異様吸引性により力Ｇを大きくするのも一
法であるが、装置内の飛散浮遊トナーや紙粉などの塵埃
が加圧ローラの帯電電界力で吸引付着（電気的集塵作用
）して加圧ローラが次第に汚れて加圧ローラからの転写
材の離形性を悪化させ巻き付きトラブル等を起こし易い
、逆に定着ローラ２１について転写材Ｐ面の担持トナー
画像のトナー荷電極性と同極性に帯電させて同極反発性
により力Ｇを大きくするようにすると、転写材上の未定
着トナー画像が該トナー画像のトナーの荷電極性と同極
性に帯電した定着ローラ２１に直接接触するためにトナ
ーの同極反発飛散を生じて画像に乱れや所謂がさつきを
生じ易い。

上記のような問題点は、熱定着ローラ対間に像担持材を
導入通過させて未定着現像剤を像担持材面に熱定着させ
る、圧力定着ローラ対間に像担持材を導入通過させて未
定着現像剤像を像担持材面に圧力定着させる方式の定着
装置についても共通の問題である。

本発明は同じく回転定着ローラ対のニップ部に像担持材
を導入して未定着現像剤像を像担持材面に熱定着又は圧
力定着若しくは熱圧定着させる方式の定着装置を利用す
るものであるが、上述のような諸問題なく、しかも定着
ローラに対するオフセットトナー量を大いに軽減させて
、常に良好な画像形成物を出力させることを可能にした
画像形成装置を提供することを目的とする。

口、発明の構成 〔問題点を解決するための手段〕 本発明は。

作像手段部で像担持材面に未定着現像剤像を形成担持さ
せ、その像担持材を回転定着ローラ対のニップ部へ導入
することにより未定着現像剤像を永久固着像として像担
持材面に熱定着又は圧力定着若しくは熱圧定着させる画
像形成装置において、 未定着現像剤像を有する像担持材が作像手段部を出て定
着ローラ対のニップ部へ至る間に該像担持材を未定着現
像剤像を構成している現像剤の荷電極性と異極性に帯電
させる手段を設けた、ことを特徴とする画像形成装置 を要旨とする。

〔作　用〕

即ち、上記のように像担持材を帯電処理して定着ローラ
対のニップ部に導入すると、像担持材面の未定着現像剤
像は像担持材面に静電吸着して前述の像担持材−現像剤
間の付着力Ｇが増大することになり、この場合ローラに
電圧を印加する方式のような定着ローラや加圧ローラに
ついての電気抵抗値等の材質的制限はなく高寿命・高離
形性のものを利用することができ、加圧ローラ又は定着
ローラを帯電する方式のようなローラ周面の集塵汚れや
画像を構成する現像剤の電気的反発飛散にもとすく画像
部れやがさつきを実質的に生じさせることなく、定着ロ
ーラ面に対する現像剤のオフセット量を実際上大幅に低
減させて且つ常に良好な像定着を安定・スムーズに実行
させることが可能となる。更には定着ローラ面に対する
現像剤のオフセット量の低減効果が大きいので定着ロー
ラクリーナの配設を略すことも可能である。

〔実施例〕

実施例１（第１図（ａ）・（ｂ）・（Ｃ））本実施例は
定着装置１２の転写材（像担持材）入口ガイド２８の下
側に、転写材を帯電する手段として導電性ブラシ３０を
そのブラシ先端部をガイド２８と、定着ローラ２１と加
圧ローラ２２とのニップ部との間の間隔部に位置させて
配設したものである。

導電性ブラシ３０の先端部は、定着装置１２内に送り込
まれた未定着トナー画像ｔａを有する転写材Ｐが入口ガ
イド２８からローラ２１−２２のニップ部に入って移動
している間、その移動転写材Ｐの裏面に対して弾性的に
たわみを生じ適度の加圧力をもって接触する。

導電性ブラシ３０には電源３１により転写材Ｐの未定着
トナー画像ｔａを構成するトナーの荷電極性と異極性の
電圧を印加してあり、定着装盾ｌ２内へ送り込まれる転
写材Ｐはその裏面に接する上記導電性ブラシ３０により
未定着トナー画像ｔａを構成するトナーの荷電極性と異
極性の帯電を受けつつローラ２１・２２のニップ部に入
っていく、従ってローラ２１・２２のニップ部に入った
転写材面部分の未定着トナー画像は上記の転写材帯電処
理により転写材面に静電吸着した状態にあるから前述作
用の項で説明したように定着ローラ２１面に対するオフ
セットｕが大幅に低減される。

導電性ブラシ３０は本実施例では第１図（ｂ）のように
ステンレス又はカーボンの毛の束３０ａをアルミニウム
板等の導電性バ一部材３０ｂにその長手に沿って一定間
隔ｐで挾み込んで構成したものである０間隔ｐは広すぎ
ると帯電効果が低下するので５ｍ■以下に設定するのが
よい、ブラシ３０ａと入口ガイド２８の上面のなす角度
θは転写材Ｐの先端がブラシに当るときのショックを弱
くするために３０°以下としてあり、又ブラシ３０ａの
先端の入口ガイド２８の上面からの高さａと、定着ロー
ラ２１と加圧ローラ２２の互いの回転軸を結ぶ線と直角
に交わる定着ローラ２１の接線からの高さＣを、ブラシ
先端が確実に転写材Ｐの裏面と接触できるように１．５
　ｒＩｔａ以上としである。またブラシ３０ａの先端か
ら定着ローラ２１への放電をさけるためにブラシ３０ａ
の先端と定着ローラ２１の距ａｂは１ｍｍ以上とした。

定着ローラ２１はその外周面をＰＴＦＥ・ＰＦＡ等の離
形性のよい材料層２１ａでコートしたもの、加圧ローラ
２２は非導電性シリコンゴムローラを使用している。

加圧ローラ２２は転写材Ｐや定着ローラ２１との接触に
より帯電する。その帯電がトナーと同極性であると、オ
フセット防ＩＦ効果が低下し、異極性であると装置内飛
散・浮遊トナー等の電気的吸着でローラ汚れを生じ離形
性がおちる。そこで本実施例では加圧ローラ２２の面に
対して接地した導電性ブラシ３２を接触させてローラ２
２を除電状態に保たせである。この場合の導電性ブラシ
３２は前記帯電用ブラシ３０と同様の構成のものを用い
た。

又定着ローラ２１についてもその芯金を接地して帯電に
よる画像トナー飛散やオフセット２を防正している。

本実施例において６０ｇ／ｍ″の紙を用いて導電性ブラ
シ３０への印加電圧を種々かえて定着ローラ２１面への
トナーのオフセット量を調べたところ第１図（Ｃ）のよ
うな効果が得られた。即ち温湿度２０℃・６０％では２
００Ｖ、１５℃−１０％では５ｏｏｖ以上の電圧印加に
よりオフセットはほとんどなくなっている。

転写材Ｐの裏面に接触して該転写材を帯電させる手段と
しての導電性ブラシ３０は定着装置１２の転写材入口ガ
イド２８の転写材進行方向上流側に配設しても同様の効
果がある。

実施例２（第２図（ａ）・（ｂ）・（Ｃ）・（ｄ））本
実施例は転写材入口ガイド２８を導電材料で構成−する
と共に、そのガイド２８の上面に導電性ブラシ３４を寝
かせて配設し、入口ガイド２８と導電性ブラシ３４の双
方に電源３１により転写材Ｐの未定着トナー画像ｔａを
構成するトナーの荷電極性と異極性の電圧を印加してあ
り、定着装置１２内へ送り込まれる転写材Ｐはガイド２
８上を通過する過程でその裏面がガイド２８の上面及び
その上面に配設した導電性ブラシ３４に接触することに
より帯電を受ける。この構成によれば転写材Ｐと導電性
ブラシ３４との接触性が向上し帯電能力が向上する。

導電性ブラシ３４としては前述実施例１の導電性ブラシ
３０と同様に、ステンレス又はカーボンの毛の束３４ａ
を導電性パ一部材３４ｂにその長手に沿って一定間隔で
挾み込んで構成したものを用いることができる０本実施
例のものは各毛束３４ａの長さを第２図（ｂ）のように
１つおきに長短長さを異ならさせたものとした０毛束３
４ａの長さは長短２種に限らず多種のものにしてもよい
。

また第２図（Ｃ）のように長さの異なる毛を１つに束ね
て毛束３４ａを構成するようにしてもよい。

入口ガイド２８及導電性ブラシ３４に電圧を印加する電
源３１は専用の電源を具備させてもよいが、作像手段部
側の例えば第４図における一次帯電器３φ現像装置６・
転写帯電器７等の高圧電源を利用し、その電圧を分圧・
整流等してガイド２８及び導電性ブラシ３４に印加する
ようにしてもよい。第２図（ｄ）は転写帯電器７のシー
ルド７ａに接続された抵抗ｒに発生する電圧を転写材搬
送装置１１と一体の導電部材１１ａを介して入口ガイド
２８及びそれに電気的に導通させて設けた導電性ブラシ
３４に印加する構成としたもので、これにより構成を簡
単にできる。抵抗ｒは例えばバリスタなど電圧発生素子
ならば何を用いてもよい。

実施例３（第３図（ａ）・（ｂ）） 本実施例は、転写材の帯電手段としてコロナ放電器を利
用したものである。即ち転写材入口ガイド２８を第３図
（ｂ）のようなくし歯状の穴あき板にし、その下面側に
放電開口を上向きにしてコロナ放電器３５を配設したも
ので、定着装置１２へ送り込まれた転写材Ｐはガイド２
８上を通過する過程でその裏面に放電器３５のコロナ放
電をガイド２８のくシ尚穴を通して受けて帯電される０
本実施例においては転写材Ｐの帯電ムラをさけるために
ガイド２８の各＜　ＬｔＪ４（リブ）２８ａは第３図（
ｂ）のように転写材Ｐの進行方向に対して斜めに設けで
ある。

ハ、発明の効果 以上のように本発明に依れば、未定着現像剤像を４１す
る像担持材が作像手段部を出て定着ローラ対のニー、プ
部へ至る間に該像担持材を未定着現像剤像を構成する現
像剤の荷電極性と異極性に帯電させる手段を設けるだけ
の簡単な手段構成により、像担持材上の現像剤像飛散や
加圧ローラの汚れをおさえつつ、定着ローラに対する未
定着現像剤像のオフセット量を大幅に低減することが可
能である。また定着は−ラ等も電気抵抗値のｎ１限を受
けることなく高寿命・高離形性のものを使うことができ
、更にはオフセット量の低減効果が大きいので定着ロー
ラクリーナを略すことも可能であり、所期の目的がよく
達成される。

【図面の簡単な説明】 第１図（ａ）・（ｂ）・（ｃ）は第１実施例を示すもの
で、（ａ）図は要部の構成略図、（ｂ）図は導電性ブラ
シの一部の拡大平面図、（ｃ）図は導電性ブラシに対す
る印加電圧とトナーオフセット量の関係グラフである。 第２図（ａ）・（ｂ）・（ｃ）・（ｄ）は第２実施例を
示すもので、（ａ）図は要部の構成略図、（ｂ）図−（
Ｃ）図は夫々導電性ブラシの一部の拡大平面図、（ｄ）
図は変形例の要部の構成略図、第３図（ａ）・（ｂ）は
第３実施例を示すもので、（ａ）図は要部の構成略図、
ω）図は転写材入口ガイドの拡大平面図である。第４図
はレーザビームプリンタの一例の概略構成図、第５図は
定着装置の拡大断面図、第６図（ａ）・（ｂ）はトナー
オフセット現象を説明する模型図である。 １２は定着装置、２１は定着ローラ、２２は加圧ローラ
、Ｐは像担持材としての転写材、ｔａは未定着現像剤像
としての未定着トナー画像、３０・３４・３５は転写材
帯電手段としての導電性ブラシ又はコロナ帯電器。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、作像手段部で像担持材面に未定着現像剤像を形成担
   持させ、その像担持材を回転定着ローラ対のニップ部へ
   導入することにより未定着現像剤像を永久固着像として
   像担持材面に熱定着又は圧力定着若しくは熱圧定着させ
   る画像形成装置において、 未定着現像剤像を有する像担持材が作像手段部を出て定
   着ローラ対のニップ部へ至る間に該像担持材を未定着現
   像剤像を構成している現像剤の荷電極性と異極性に帯電
   させる手段を設けた、ことを特徴とする画像形成装置。 ２、前記帯電手段は定着ローラ対を含む定着装置に具備
   させた、特許請求の範囲第１項に記載の画像形成装置。 ３、前記帯電手段は、像担持材の裏面に接触して像担持
   材を帯電する電圧の印加された導電性部材、或はコロナ
   帯電器である、特許請求の範囲第１項に記載の画像形成
   装置。 ４、前記帯電手段は、定着装置の像担持材入口ガイドと
   定着ローラ対のニップ部との間隔部に配設されている、
   特許請求の範囲第１項又は第３項に記載の画像形成装置
   。 ５、前記帯電手段は、像担持材の裏面に接して像担持材
   を帯電する電圧を印加された導電性部材であり、定着装
   置の像担持材入口ガイドに一体に設けられている、特許
   請求の範囲第１項又は第３項に記載の画像形成装置。 ６、導電性部材は、作像手段部の転写帯電器のシールド
   に発生する電圧を導電部材を介して受けることにより所
   定の電圧印加状態にされている、特許請求の範囲第３項
   又は第５項に記載の画像形成装置。