JPH0452673A - 定着装置 - 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】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、電子写真複写機・電子写真プリンタ等の画像
形成装置のための定着装置に関するものである。

［従来の技術］ 従来、電子写真方式の定着装置に定着ローラ及び加圧ロ
ーラから成る一対のローラの挟圧部にて、未定着トナー
像を有する転写材を挟圧搬送することにより定着を行な
う形式のものか広く採用されている。かかる定着装置に
おいては、定着ローラや加圧ローラに付着したトナーか
、定着時に用紙を汚す現象、いわゆる「定着オフセット
」という、現象か発生することかある。

この「定着オフセット」、特に、静電気に起因する静電
オフセットは転写材（この場合は普通紙）を定着装置に
おいて搬送しながら定着する際に、摩擦帯電などによっ
て、加圧ローラの表面に、例えば負の極性の電荷かチャ
ージアップした場合は、転写材上に転写されたトナーか
負の極性であると、転写材に定着されるトナーのうち一
部が転写材に反発して定着ローラの表面上に付着するこ
とによって起きる。

定着ローラの表面上に付着したトナーは、プリント面の
汚れ、いわゆる「表汚れ」となって画像を汚してしまう
。通常、上記定着ローラの表面に付着したトナーを拭き
とるためにシリコーンオイルを含浸させた定着クリーニ
ンクバツトを当接させている。

しかし、それても定着クリーニングバットを摺り抜けた
トナーは、加熱されているため熱溶融して加圧ローラの
表面上にも付着して、プリント面の裏の汚れ、いわゆる
「裏汚れ」となってやはり画像を汚してしまう。

かかる現象を防止するために、第６図に示すように、従
来、定着ローラｌの芯金へ、バイアス電源２により、一
定のバイアス（反転現像の場合、例えば−Ｌ５ｋＶ）を
印加して、「定着オフセット」（静電オフセット）を防
ぐ方法が、−船釣に良く知られている。この場合、オフ
セット対策のために加圧ローラ３のローラ表面にチャー
ジアップした負の極性の電荷のみをアースに逃がす目的
で、ダイオード４、除電ブラシ５も設置していることか
多い。このようにして、静電オフセットを防止せんとし
ていた。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、静電オフセットは環境の温度・湿度によ
り大いにその現象か異なるにも拘らず、上記従来装置て
はこれに対応した方策を施していない。

例えば、１５９Ｃ，１０％Ｒ０旧のような低温低湿の環
境においては、摩擦帯電の影響を受は易く、「定着オフ
セット」、特に静電オフセットを防ぐためには、バイア
スの値を放電しない範囲てできるたけ高い値にする必要
かある。但し、通常は−１，５ｋＶてオフセットには有
効である。

一方、３２．５℃、８５％Ｒ，Ｈ，のような高温高湿の
環境では、摩擦帯電の影響は受けにくい。この環境にお
いては高湿なために水滴を伝わって静電気のリークが起
き易いので、バイアスの値をてきるたけ低い値にする必
要かある。てきれば零が望ましい。

しかしながら、上記従来例では定着ローラ芯金へ一定の
バイアス値を印加しているので、上記の環境変動も含め
た最適バイアス値が印加されていない。

本発明は、かかる問題を解決し、環境の変動に対応して
最適なバイアス電圧を印加して、オフセット防止をより
完全に行なうための定着装置を提供することを目的とし
ている。

［課題を解決するための手段コ 本発明によれば、上記目的は、 一対のローラの挟圧部にて、未定着トナー像を有する転
写材を挟圧搬送することにより定着を行なうものにおい
て、 トナーと同極性のバイアス電圧を定着ローラ芯金に印加
するバイアス電源と、 上記バイアス電源を、高温高湿で低く、低温低湿にて高
くする制御装置と、 を有している、 ことにより達成される。

［作用］ 上述のととくの本発明にあっては、適宜手段で検出され
た環境条件に応じ、制御装置の指令によりバイアス電源
は高温高湿下ではバイアス電圧を低く、低温低湿下では
高く制御されたローラに印加される。

かくして、定着装置は最適条件のもとに定着が行なわれ
、オフセットか防止される。

［実施例］ 以下、添付図面にもとづいて本発明の詳細な説明する。

〈第一実施例〉 第１図は本発明の第一実施例装置を示す概要構成図てあ
り、同図において、ｌは定着ローラ、３はこれに加圧接
触する加圧ローラである。定着ローラ１の芯金には、雰
囲気温湿度の変動に対応して、上記定着ローラｌの芯金
へ最適バイアス値を可変に印加するためのバイアス電源
６か接続されている。また、７は帯電ローラであり、該
帯電ローラフには正弦波などの交流型ｓ８ａと直流電源
８ｂとを直列に有するバイアス電源８か接続されている
。上記帯電ローラ７が接面する感光トラム１４の感光層
にはレーザ光９か照射されている。

一方、ｌＯは現像器であり、現像スリーブ１０ａ、現像
ブレード１０ｂ、撹拌部材１０ｃ、トナー（現像剤）Ｉ
Ｏｄ等で構成されている。

さらに、１記感光トラム１４の周囲には、バイアス電源
１２か接続された転写ローラ１１そしてクリーナフレー
ト１３ａ、スクイシート１３ｂ等て成るクリーナＩ３も
配設されている。

上記バイアス１１源８には、該交流型ｓ８ａのＶＰ−Ｐ
の値を検知するセンサ１５か接続されており、その出力
信号は制御ユニット１６に入力されている。該制御ユニ
ット１６からの制御信号は、上記バイアス電源６の最適
バイアス値を可変にしている。

次に、かかる本実施例装置の作動を説明する。

その際、電子写真方式による画像形成プロセスの一般的
な説明は省略する。

本実施例装置において、帯電ローラフに印加するバイア
スは、雰囲気温湿度の変動に影響されずに安定した帯電
を得るために、帯電ローラフに流すＡＣ電流が一定とな
るように制御を行なう。この結果、高温高湿環境の下で
は、帯電ローラフのインピーダンスか小さくなるので、
印加バイアス電圧Ｖｐ−ｐの値は小さくなる。したかっ
て、リークの起こり易い高温高湿の環境ては有利に働く
ことになる。

一方、低温低湿環境の下では、逆に帯電ローラ７のイン
ピーダンスか大きくなるので、印加バイアス電圧のＶＰ
−Ｐの値は大きくなる。その結果、この環境て発生し易
い「砂地」と呼ばれる一種の帯電不良に起因する画像上
の黒い斑点状の汚れか発生しにくくなるという利点を有
する。

以上述べた本実施例では環境変動における上記ＶＰ−Ｐ
の値の変化をモニタすれば、その値に応して定着バイア
スの値を変えればよいことになる。すなわち、センサ１
５で交流電源８ａのＶＰ−Ｐの値を検知して、低温低湿
時にはＶＰ−Ｐの値が例えば１６００Ｖになるので、こ
の場合は制御ユニット１６によりバイアス電源６で印加
するバイアス値を大きくして、例えば、−Ｌ５ｋＶにす
る。常温常湿時には、ＶＰ−Ｐの値が例えば１４００Ｖ
になるので、この場合はバイアス電源６で印加するバイ
アス値は−０，８ｋＶにする。また、高温高湿時には、
Ｖｐ−Ｐの値が例えば１１００Ｖになるので、この場合
はバイアス電源６で印加するバイアス値を小さくして、
例えば零にする。

このように、本実施例では雰囲気温湿度の変動ての帯電
ローラ１４の抵抗値変化に起因する印加バイアスＶＰ−
Ｐの値の変化を検知することによって、定着ローラ芯金
へのバイアス値を変化させる手段を設けることにより、
「定着オフセット」防止のための最適バイアス値を印加
することを可能にした。

〈第二実施例〉 第２図は、本発明の第二実施例を示している。

その構成は第一実施例の場合とほぼ同じであり、その部
分については同符号を付して説明を省略し、異なる構成
部分のみについての説明を行なう。

第２図において、１７は転写ローラ１１用のバイアス電
源１２の印加電圧の値を検知するセンサで、その出力信
号は制御ユニット１６に入力されている。

そして、該制御ユニット１６からの制御信号によって、
定着ローラｌ用のバイアス電源６の最適バイアス値を可
変にしている。

ここて、転写ローラ１１に印加するバイアスは、雰囲気
温湿度の変動に影響されずに安定した転写を得るために
、前回転中または紙間て定電流（例えば５ｇＡ）を転写
ローラ１１に印加し、そのときの電圧値にもとづきロー
ラ抵抗値の環境変動を補償した値を定着電圧で、プリン
ト時に印加している。

この結果、高温高湿環境の下では転写ローラ１１の抵抗
値か小さくなるので、印加バイアスの電圧値は小さくな
る。したかって、リークの起こり易い高温高湿の環境で
は有利に働くことになる。

一方、低温低湿環境の下では、逆に転写ローラ１１の抵
抗値が大きくなるので、印加バイアスの電圧値は大きく
なる。

以上述べた環境変動における印加バイアスの電圧値の変
化をモニタすれば、その値に応して定着バイアスの値を
、変えればよいこととなる。すなわち、センサ１７で転
写ローラ１１用のバイアス電源１２の印加電圧の値を検
知して、低温低湿時には、印加バイアスの値か例えば４
．７　ｋＶになるので、この場合は制御ユニット１６か
らバイアス電源６て印加するバイアス値は−１，５ｋＶ
にする。常温常湿時には、印加バイアスの値か例えば４
．５　ｋＶになるので、この場合はバイアス電源で印加
するバイアス値は一〇−８ｋＶにする。

また、高温高湿時には、印加バイアスの値か例えば：１
．７　ｋＶになるので、この場合はバイアス電源６て印
加するバイアス値は零にする。

このように、本発明の実施例では雰囲気温湿度の変動で
の転写ローラ１１の抵抗値変化に起因する印加バイアス
電圧値の変化を検知することによって、定着ローラ芯金
へのバイアス値を変化させる手段を設けることにより、
前実施例の場合と同様に「定着オフセット」防止のため
の最適バイアス値を印加することを可能としている。

〈第三実施例） 第３図ないし第５図は本発明の第三実施例を示す。図に
おいて第一実施例と共通部分には同一符号を付して説明
を省略し、異なる構成部分のみについて説明する。

第３図において、１８は湿度検知センサて、その出力信
号は、制御ユニット１６に入力されている。

そして、制御ユニット■６からの制御信号によフて、バ
イアス電源６の最適バイアス値を可変にしている。

第４図は、上記湿度検知センサ１８の構成内容を示し、
例えば電源ＥとトランジスタＴ、抵抗Ｒ１＋Ｒ２で構成
されている。ここて抵抗Ｒ８は炭素膜湿度センサてあり
、相対湿度を正しく検知するように、電子写真プリンタ
等のカバー外側付近に設置されている。

第５図は、上記炭素膜湿度センサの相対湿度か変化した
ときの電気抵抗の変化を示している。すなわち、相対湿
度か１０％Ｒ，Ｈ，て低いときは電気抵抗か１．５ｘｌ
ＯΩになるので、コレクタ電流ＩＣか増える。したかっ
て、制御ユニット１６に入力する入力電圧ＶはＶ２Ｅ−
ＩＣ−Ｒ１なので小さい値になる。

次に、相対湿度が９０％Ｒ，Ｈ，て高いときには、電気
抵抗がｌＸｌ０’Ωに急激に増えるので、コレクタ電流
ＩＣは極端に減少する。したかって、制御ユニット１６
に入力する入力電圧Ｖは、相対湿度か低いときよりも大
きな値になる。

以上述べた、環境変動における湿度検知センサ１８の出
力電圧値の変化をモニタすれば、その値に応じて定着バ
イアスの値を変えれば良いことになる。すなわち、低湿
環境時には、湿度検知センサ１８の出力電圧値は例えば
１２Ｖになるので、この場合は制御ユニットＩ６から、
バイアス電源６で印加するバイアス値は−１，５ｋＶに
する。

常湿環境時には、湿度検知センサ１８の出力電圧値は例
えば１５■になるので、この場合は制御ユニット１６か
ら、バイアス電源６で印加するバイアス値は−０，８ｋ
Ｖにする。

また、高湿環境時には、湿度検知センサ１８の出力電圧
値は、例えば２０Ｖになるので、この場合はバイアス電
源６で印加するバイアス値は零にする。

このように、本発明の実施例は相対湿度の変動での湿度
検知センサ１８の出力電圧値の変化を検知することによ
って定着ローラ芯金へのバイアス値を変化させる手段を
設けることにより、「定着オフセット」防止のための最
適バイアス値を印加することを可能とする。

［発明の効果］ 以上のごとく本発明によれば、定着ローラ、転写ローラ
等の電子写真方式のプリンタを構成する部品の雰囲気温
湿度の変動ての抵抗値変化に起因する印加電圧の変動や
、あるいは湿度検知センサの出力電圧の変動を検知する
ことによって、定着ローラ芯金へのバイアス値を変化さ
せることにより、環境の変化に対応して「定着オフセッ
ト」防止のための最適バイアス値を印加することか可能
になった。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第一実施例を示す概要構成図、第２図
は第二実施例を示す概要構成図、第３図は第三実施例を
示す概要構成図、第４図は第三実施例装置の温度検知セ
ンサの構成を示す回路図、第５図は第４図の炭素膜湿度
センサの電気抵抗湿度特性を表わす図、第６図は従来の
定着装置の概要構成を示す図である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 一対のローラの挟圧部にて、未定着トナー像を有する転
   写材を挟圧搬送することにより定着を行なうものにおい
   て、 トナーと同極性のバイアス電圧を定着ローラ芯金に印加
   するバイアス電源と、 上記バイアス電源を、高温高湿で低く、低温低湿にて高
   くする制御装置と、 を有している、 ことを特徴とする定着装置。