JPH0572929A - 定着装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 定着ローラに送り込まれるシートの後端部
が、搬送の歪みや帯電によって跳ね上がり、担持してい
るトナー像が移動するようなことを防止する。 【構成】 互いに圧接して回転する一対の定着ローラ４
１、４２と、この定着ローラ４１、４２に搬送され送り
込まれるシート５６を帯電させる定着前チャージャー３
０２、３０３と、この定着前チャージャー３０２、３０
３と定着ローラ４１、４２との間に位置し前記送り込ま
れるシート５６を案内するガイド３０１とを備えた定着
装置において、前記ガイド３０１の接地抵抗を軽減する
抵抗軽減手段４０２を有し、シート５６が前記定着ロー
ラ４１、４２に噛み込まれた後に所定時間の間前記抵抗
軽減手段４０２を働かせるようにしたことを特徴とす
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、互いに圧接して回転す
る一対の定着ローラと、この定着ローラに向け搬送され
送り込まれるシートを帯電させる定着前チャージャと、
この定着前チャージャと定着ローラとの間に位置し前記
送り込まれるシートを案内するガイドとを備えた定着装
置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】この種の定着装置は、主としてカラー画
像を形成する電子写真方式の複写機やレーザービーム・
プリンタ等の画像形成装置に用いられる。

【０００３】電子写真方式の複写機やプリンタは、感光
体から転写されたトナー像をシート状の記録材に定着す
る定着装置を備えている。一般的な定着装置として一対
の定着ローラを備えたものが知られている。

【０００４】少なくとも一方の定着ローラにはヒータが
内蔵される。このヒータによる加熱によって、一対の定
着ローラのニップ部を通過するシート上のトナー像が加
熱溶融され記録材に定着される。

【０００５】従来より、このような定着装置において
は、トナーの定着ローラへのオフセットを防止するため
に、離型剤またはオフセット防止剤を定着ローラに塗布
する離型剤塗布機構が設けられている。

【０００６】一方、異なった色のトナーにより現像した
顕像を合成してカラー画像を形成する場合、透光性カラ
ートナーが用いられる。これは各カラートナーの色合成
の効果を高める上で重要である。またオーバヘッドプロ
ジェクタで投影される透明な樹脂フィルムいわゆるＯＨ
Ｐシートでのカラー画像では透光色再現性が要求され
る。

【０００７】これらカラー画像の光沢、画質、および透
光性画像の色再現性のためには、定着ローラに高い表面
平滑性が必要となる。

【０００８】またカラー画像の光沢性、画質は、トナー
の粘度の影響を受け、カラー画像形成に用いられるトナ
ー樹脂は、単色画像を形成する場合のトナーの粘度に比
し低い粘度のものが採用されている。

【０００９】これは単色画像に比し付着量の多いトナー
画像を定着する必要があるためである。

【００１０】そしてこのためオフセットが生じやすく、
これを防止するのに上定着ローラの表面材料による離型
性の向上のみならず、その表面に前記のように離型剤を
塗布することが不可欠となる。また透過画像の色再現性
に関しては、トナー画像を均一な面として定着し、光の
画像内での透過における散乱を抑えることが重要であ
る。このため特に下定着ローラには弾性を持った表面材
料が必要である。

【００１１】したがって下定着ローラ等の表面材料には
シリコーンゴム等の樹脂材料が採用され、摩擦帯電しや
すい。このため定着に供される記録材上に転写されてい
るトナー像が定着ローラ表面の帯電電荷の影響で移動さ
れて乱されることがある。

【００１２】また近時では、より高画質を得るためにト
ナーの流動性を高くすることが行われており、これによ
っても前記定着ローラ表面の帯電電荷等によりトナー像
が移動されやすくなる。

【００１３】このような記録材上のトナー像が定着時に
乱されないようにするために、定着ローラの前に定着前
チャージャーを設けて定着ローラに送り込まれる記録材
を適度に帯電させることが行われている。これにより記
録材のトナーに対する担持力を高め、トナー像が移動さ
れるのを防止することができる。

【００１４】

【発明が解決しようとする課題】ところでカラー画像に
おいて光沢性、画質、および透過画像の色再現性等が望
まれ良好な画像を得るには、前記のように定着ローラ表
面に離型剤を塗布することはこれに役に立つし、定着装
置における記録材の搬送安定性を図ることが重要であ
る。

【００１５】しかし加熱加圧定着ローラに非常に鏡面性
の高い表面材料を使用した場合、これを使用しない場合
に較べて搬送の安定性が低下する。このため記録材が定
着ローラによって搬送される際に、搬送ズレ等による歪
みが記録材に蓄積して行き、これが記録材の後端部で開
放されて後端部がときとして跳ね上がる。

【００１６】このときの記録材の後端部の動きは瞬発的
で強い振動を伴うので、前記定着前チャージャーを利用
した帯電処理しただけのトナー担持力では抗し切れず、
トナー像が乱れてしまう。

【００１７】そしてこの記録材の後端部の跳ね上がり
は、記録材が定着前チャージャーにより帯電されている
ことが原因して、摩擦帯電している定着ローラに吸着さ
れることも一因となっていることが知見された。

【００１８】そこで本発明は、定着に供されるシートが
定着前チャージャーによって帯電されるのを巧みに利用
し、簡単な改良にて前記シートの特に後端部の搬送の安
定性を向上し、前記のような従来の問題を解消すること
ができる定着装置を提供することを課題とするものであ
る。

【００１９】

【課題を解決するための手段】本発明は上記課題を解決
するため、互いに圧接して回転する一対の定着ローラ
と、この定着ローラに搬送され送り込まれるシートを帯
電させる定着前チャージャーと、この定着前チャージャ
ーと定着ローラとの間に位置し前記送り込まれるシート
を案内するガイドとを備えた定着装置において、前記ガ
イドの接地抵抗を軽減する抵抗軽減手段を有し、シート
が前記定着ローラに噛み込まれた後に所定時間の間前記
抵抗軽減手段を働かせるようにしたことを特徴とするも
のある。

【００２０】ガイドはその少なくとも表面部を導電性部
材からなるものとすることができる。

【００２１】

【作用】本発明の上記構成によれば、定着ローラに搬送
され送り込まれるシートは定着前チャージャーによって
帯電されるのでトナー担持力が増大する。しかもシート
の先端が定着ローラに噛み込まれた時点から所定時間の
間抵抗軽減手段が働くことによって、定着前チャージャ
ーと定着ローラとの間でシートを定着ローラに向け案内
するガイドの接地抵抗を軽減するので、このガイドに接
触して案内されるシートの後端側部分でガイドの側に電
荷を逃がされるのに伴ってシートの後端部がガイドに吸
着されながら定着ローラによるシートの搬送に追従され
るようにして、シートの後端部の跳ね上がりを静電的に
防止することができる。

【００２２】また ガイドのシートを案内する表面部が
導電性材料からなるものとされていると、前記定着ロー
ラに送り込まれるシートの電荷のガイド側への逃げを促
進することができ、その分だけシートをガイドに吸着さ
せやすく、後端の跳ね上がりをさらに確実に防止するこ
とができる。

【００２３】

【実施例】以下本発明の一実施例について図面に基き説
明する。

【００２４】図１は本発明が適用された定着装置を備え
たカラー複写機１を示している。原稿ガラス２上に置か
れた原稿は、露光ランプ３、レンズアレイ４によりCCD
ラインセンサ５に露光され、色信号として読み取られ
る。この色信号は、画像処理回路によってＹ（イエロ
ー）、Ｍ（マゼンタ）、Ｃ（シアン）若しくはこれにＫ
（ブラック）を加えた信号に変換される。

【００２５】本実施例の複写機１は、３色分の画像メモ
リを有しておらず、各色作像時にイメージリーダーユニ
ット７が毎回スキャンを繰返し、これに基づき順次Ｙ、
Ｍ、ＣもしくはＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋの信号がレーザー光学系
６に伝えられる。

【００２６】レーザー光学系６はポリゴンミラー８、 f
θレンズ９、反射ミラー10を備え、前記Ｙ、Ｍ、Ｃもし
くは、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋの各画像信号に基づいて変調され
たレーザー光を感光ドラム11に向けて照射して露光を行
う。

【００２７】感光ドラム11の周囲には、ドラムクリーナ
ー13、トナー回収ローラ14、イレーサーランプ15、帯電
チャージャー12が配置されるとともに、４種類の現像器
が配置されている。感光ドラム11は、帯電チャージャー
12によりマイナスに帯電される。

【００２８】第１の現像器16はシアン、第２の現像器17
はマゼンタ、第３の現像器18はイエロー、第４の現像器
19はブラックの透光性トナーを各々供給するものであ
り、これらのトナーはマイナスに帯電されている。

【００２９】レーザー光学系６による画像露光によって
感光ドラム11上に形成された静電潜像は、現像器16〜19
のそれぞれによっていわゆる反転現像方式にて顕像化さ
れる。

【００３０】各現像器16〜19へのトナー補給は、各々の
現像器16〜19に対応するトナーホッパー20a 〜20d にス
トックされた各色のトナーをトナー搬送パイプ( 図示せ
ず)を介して輸送することにより行われる。

【００３１】普通紙、OHP フィルムの記録材56は、給紙
カセット21a 、21b に積層状態で収納されるか、手差し
トレイ80に一枚づつセットされ、給紙ローラ22a 、22b
により一枚ずつ複写機１の装置内部に向け給送される。

【００３２】そして記録材56の先端がレジスタローラ23
に当接した時点で記録材56を一旦停止させることにより
以後のタイミングを図り、同時にスキューの補正を行っ
ている。ペーパーセンサ24は、このために使用される。

【００３３】感光ドラム11上に形成されるＣ、Ｍ、Ｙ、
Ｋのそれぞれのトナー像を順次記録材56に転写するため
に、転写部に転写ドラム25が設けられ矢印の方向に回転
駆動される。この転写ドラム25は、記録材56を把持する
ためにその外周部にチャッキング爪31を持ち、また、そ
の内部には吸引チャージャー26、転写チャージャー27、
分離チャージャー28が配されている。さらに、分離チャ
ージャー28に対向して転写ドラム25の外側には分離チャ
ージャー30が配置されている。

【００３４】レーザー光学系６による露光によって感光
ドラム１１上に形成された静電潜像は、現像器１６〜１
９のそれぞれによって顕像化される。

【００３５】一方、レジスタローラ23から給送された記
録材56は、転写ドラム25上のチャッキング爪31によって
把持され、転写ドラム25の回転に伴いながら吸引チャー
ジャー26によって転写ドラム25上に静電気的に巻き付け
られる。そして、記録材56が転写チャージャー27と感光
ドラム11との間を通過する間に感光ドラム11上に形成さ
れたトナー顕像が記録材56上に転写される。

【００３６】カラー画像を得る場合には、記録材56に転
写ドラム25により３回もしくは４回の転写工程が次々と
行われる。転写工程が終了した記録材56は、分離チャー
ジャー28、30によって除電され、分離爪32により転写ド
ラム25上から分離されて搬送ベルト33によって定着装置
40に給送される。

【００３７】搬送ベルト３３と定着装置４０との間に
は、定着装置４０に向け搬送する記録材５６にその表裏
から帯電させて記録材５６のトナー担持力を増大させる
定着前チャージャー３０２、３０３と、記録材５６を定
着装置４０に向けて下方より案内するガイド板３０１と
が順次配されている。

【００３８】これによって定着装置４０に送り付けられ
る記録材５６は定着前チャージャー３０２、３０３によ
る帯電を受けてトナー担持力を増大されるので、定着ロ
ーラ４１、４２が帯電していて記録材５６上に担持して
いるトナー像を静電的に乱そうとしても、これを防止す
ることができる。

【００３９】また記録材５６はガイド板３０１による案
内によって前記帯電後の記録材５６を安定して定着装置
４０に送り込むことができる。

【００４０】定着装置40は、上定着ローラ41、下定着ロ
ーラ42、クリーニングローラ43、44、オイル塗布ユニッ
ト60、分離爪45、46、オイル回収ブレード47等から構成
されており、記録材56上に転写形成されたトナー画像
は、上下定着ローラ41、42により加熱加圧され、記録材
56上に定着されて排紙トレー35上に排出される。

【００４１】上定着ローラ41および下定着ローラ42は、
それぞれ、熱定着動作のためのヒータUHおよびLHを内蔵
している。

【００４２】下定着ローラ42はその表面にシリコーンゴ
ム等の樹脂製の弾性体層を備え、上定着ローラ41の表面
は実質的に鏡面にされている。

【００４３】したがって定着ローラ４１、４２はともに
帯電していることが多く、前記のように記録材５６上の
トナーを乱そうとする他、前記帯電された記録材５６を
吸着するようにも働く。この吸着は定着ローラ４１、４
２によって搬送され、搬送ベルト３３から外れてフリー
となった後端部に起き、前記記録材５６が持っているト
ナー担持力を上回るショックを記録材５６に与えること
があり、トナー像を乱してしまう。

【００４４】また定着ローラ４１の表面が鏡面とされて
いるので、記録材５６の搬送性が低下し、搬送ズレによ
る歪みが記録材５６に蓄積し、後端部が搬送ベルト３３
から外れたとき、この歪みが開放されることによる勢い
で跳ね上がることがあり、この動きは瞬発的で強い振動
を伴うので、この場合も記録材５６のトナー担持力を大
きく上回るショックが生じトナー画像を乱しやすい。

【００４５】そこで本実施例では、前記ガイド板３０１
を金属板とし、これを図２に示すように絶縁性のガイド
ホルダ４０３によって支持するとともに、ガイド板３０
１を適時に接地して接地抵抗を軽減する接地部材４０２
を設け、ガイド板３０１の接地抵抗を適宜に制御するよ
うにしてある。

【００４６】この接地抵抗の制御のために、接地部材４
０２は基部を軸４０４によって枢支されており、基部が
常時接地されている。また接地部材４０２はばね４０５
によってガイド板３０１から外れてストッパ４０６に当
接し安定するように付勢されている。そしてまた接地部
材４０２には接地抵抗切換えソレノイド４０１が連結さ
れ、接地抵抗切換えソレノイド４０１がオンされること
により、接地部材４０２をばね４０５に抗しガイド板３
０１に当接させてこれを接地状態とし、オフされること
により前記接地状態がばね４０５の付勢により解除され
るようにする。

【００４７】記録材５６が転写ドラム２５上から分離さ
れて後、搬送ベルト３３上において記録材５６の到達を
確認する位置検出センサー１２１からの信号によって時
間制御が行われる。これにつき図４に示すタイムチャー
トに基づいて説明する。

【００４８】位置検出センサ１２１からの記録材５６の
検出信号を受けた時点ｔ₀ の後、記録材５６が定着前の
チャージャー３０２、３０３の位置に到達する時点に
おいて定着前チャージャー３０２、３０３が出力され
る。

【００４９】これにより記録材５６は帯電されてトナー
担持力が増大した状態でガイド板３０１の案内を受けな
がら定着ローラ４１、４２間に送り込まれていく。この
ときガイド板３０１は接地部材４０２が離れていて非接
地状態にあるため、高抵抗を示し、帯電している記録材
５６が接しても、これの電荷を逃がしたり、吸着したり
するようなことはない。

【００５０】したがって記録材５６は前記定着前チャー
ジャー３０２、３０３による帯電状態をよく保ち、転写
されているトナー像を確固に担持した状態のまま定着を
受けることができる。

【００５１】さらに記録材５６が定着ローラ４１、４２
に挟み込まれて搬送された後の所定位置、つまり記録材
５６の先端が定着ローラ４１、４２に噛み込まれた後、
後端の跳ね上げが生じるまでのある時点において、接
地抵抗切換えソレノイド４０１が動作され、接地部材４
０２をばね４０５を介しガイド板３０１に接触させる。

【００５２】ガイド板３０１はこれによって接地され、
接地抵抗が軽減される。したがって、前記定着前チャー
ジャー３０２、３０３によって帯電されて定着装置４０
に搬送されている記録材５６は、ガイド板３０１に接し
ながらこれの案内を受けていることにより、自身の電荷
が前記接地抵抗を軽減されたガイド板３０１を通じて逃
げようとし、ガイド板３０１に吸着される。

【００５３】このとき記録材５６は既に定着ローラ４
１、４２に噛み込まれていることによって、前記後端部
のガイド板３０１への吸着には無関係に、確実に搬送さ
れながら、後端部はガイド板３０１に吸着された状態に
て前記搬送に追随し、後端部の跳ね上がりが静電的に防
止され、トナー像が乱されるようなことなく安定して定
着ローラ４１、４２を抜けていき、高画質の画像を形成
するとができる。

【００５４】定着動作の進行に従い、記録材５６の後端
部が定着前チャージャー３０２、３０３の位置を通過し
終えた時点で定着前チャージャー３０２、３０３が出
力を停止され、記録材５６の後端部がガイド板３０１の
位置を通過した時点において接地抵抗切換えソレノイ
ド４０１が働き接地部材４０２をガイド板３０１から離
隔させる。

【００５５】これによってガイド板３０１は非接地状態
に戻り、次の記録材５６の案内に備える。

【００５６】なお図１において、71および71a は、それ
ぞれ上定着ローラ41および下定着ローラ42と接するサー
ミスタであり、ローラ41および42の温度を検出し、それ
らを所定の温度に保つ制御が行われるようにする。

【００５７】また、オイル塗布ユニット60は、上定着ロ
ーラ41の表面に離型剤を供給するもので、オイル供給ロ
ーラ61、62、オイル塗布ローラ63、オイル規制ブレード
64等から構成されている。オイル槽365 （図１）に貯え
られた離型剤としてのシリコーンオイルは、オイル供給
ローラ61、62によってオイル塗布ローラ63上まで汲み上
げられ、オイル規制ブレード64により適切な塗布量とな
るように均一にならされる。

【００５８】また、オイル塗布ローラ63は、適宜なタイ
ミングにて上定着ローラ41との圧接あるいは離隔を制御
され、この結果上定着ローラ41へのオイルの塗布が制御
される。

【００５９】この上定着ローラへのオイルの塗布時期
は、例えば複写機１のウォーミングアップ時や、記録材
５６が定着ローラへ突入する時点等に行われる。

【００６０】メインスイッチが投入されると、複写機１
はウォーミングアップを行う。このウォーミングアップ
時にオイルの塗布が行われる。これにより定着ローラ表
面とサーミスタ７１および７１ａがとの接触による摩擦
を始動時期にて軽減し、始動時のオイル不足により異音
が発生するのを防止する。

【００６１】プリントスイッチがオンされると、メイン
モータの回転が開始され、複写動作が開始される。そし
て上定着ローラ41と下定着ローラ42の間のニップ部に記
録材56が突入する時点で上定着ローラ41に塗布されるオ
イルの先端がニップ部に到達するように、オイル塗布ロ
ーラ63による上定着ローラ41へのオイル塗布時期が制御
される。したがって上定着ローラ41に塗布されたオイル
は、記録材56の到着と同時にニップ部に達するので、ト
ナーのオフセットを防止することができるとともに、オ
イルの無駄な消費が回避される。

【００６２】定着ローラ41、42のそれぞれに圧接されて
いるクリーニングローラ43、44は定着ローラ41、42の、
特に上定着ローラ41の表面平滑性を損なわないで、表面
にわずかづつながら付着するトナーや紙粉を除去する必
要がある。

【００６３】また定着速度とシステム速度とを異なる速
度にて動作させることが行われている。ウォーミングア
ップ時と単色画像形成時には、定着速度をシステム速度
とし、これによってウォーミングアップ時の上下定着ロ
ーラ４１、４２の表面温度の均一化と早期立ち上がりを
図るとともに、単色画像が所定の画質を満足しやすいの
を利用して、単色画像の高い画像形成効率を維持してい
る。

【００６４】これに対して、カラー画像形成時には、異
なる色のトナー画像の色合成を十分に行うために、記録
材５６が定着ローラ４１、４２の直前位置に到達した時
点で定着速度をシステム速度の１／２に設定する。また
OHP フィルムにトナーを定着する際には、特に光の分散
を防止して透光性の優れた画像を形成するため、定着速
度をシステム速度の１／４に減速する。

【００６５】上記のような定着装置４０における定着速
度の切換えは、定着装置４０に記録材５６を搬送する搬
送ベルト３３とともに行われ、相互間での記録材５６の
授受に問題が生じないようにしている。

【００６６】そして記録材56が定着装置を通過するのに
要する時間を経過した後、再びシステム速度に復帰され
る。

【００６７】図３は前記各種動作を制御する制御回路の
ブロック図であって、CPU ５０１に前記各動作制御に必
要な入出力要素が接続され、前記ガイド板３０１の接地
抵抗制御を含む定着装置に関する制御は図４に示すタイ
ムチャートに従って行われる。

【００６８】なお上記実施例では、定着前チャージャー
を記録材の表裏から働くように上下に一対設けたが、ど
ちらか１つでもよい。またガイド板は金属製のものとし
たが、それに接して案内されるシートの帯電電荷を接地
部材を介し逃がすことができればよく、少なくとも表面
部分が導電性部材とされていると充分である。

【００６９】さらにガイド板は接地抵抗を必要に応じて
軽減されれば足り、ガイド板の接地回路を前記実施例の
ようにオン、オフするものの他、常閉の接地回路の回路
抵抗を必要に応じて調整するようにしてもよい。

【００７０】

【発明の効果】本発明によれば、定着ローラに搬送され
送り込まれるシートを定着前チャージャーによって帯電
させるのでトナー担持力を増大し、定着ローラが弾性体
等からなり摩擦帯電していたり、しかも流動性の高いト
ナーを担持していたとしても、シート上に担持されてい
るトナー像が移動されるようなことを防止することがで
きるし、シートの先端が定着ローラに噛み込まれた時点
から所定時間の間抵抗軽減手段が働いて定着前チャージ
ャーと定着ローラとの間でシートを定着ローラに向け案
内するガイドの接地抵抗を軽減し、このガイドに接触し
て案内されるシートの後端側部分でガイドの側に電荷を
逃がされるのに伴ってシートの後端部がガイドに吸着さ
れながら定着ローラによるシートの搬送に追従されるよ
うにして後端部の跳ね上がりを静電的に防止し、それに
よるトナー像の移動を防止するとともに、上定着ローラ
の表面を鏡面とした場合でも搬送を安定化させることが
できる。したがってカラー画像での光沢性、画質および
透過画像の色再現性等を充分に満足し、画像を乱れなく
良好に定着することができる。

【００７１】また ガイドのシートを案内する表面部が
導電性材料からなるものとされていると、前記定着ロー
ラに送り込まれるシートの電荷のガイド側への逃げを促
進することができ、その分だけシートをガイドに吸着さ
せやすく、後端の跳ね上がりをさらに確実に防止するこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明が適用された現像装置を備えたカラー複
写機の概略構成図である。

【図２】転写前に設けられたガイド板とその接地抵抗切
換え部を示す側面図である。

【図３】制御回路のブロック図である。

【図４】定着装置の代表的な動作のタイムチャートであ
る。

【符号の説明】

４０ 定着装置 ４１ 上定着ローラ ４２ 下定着ローラ ３０１ ガイド板 ３０２、３０３ 定着前チャージャー ４０１ 接地抵抗切換えソレノイド ４０２ 接地部材 ５０１ ＣＰＵ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 互いに圧接して回転する一対の定着ロー
   ラと、この定着ローラに搬送され送り込まれるシートを
   帯電させる定着前チャージャーと、この定着前チャージ
   ャーと定着ローラとの間に位置し前記送り込まれるシー
   トを案内するガイドとを備えた定着装置において、 前記ガイドの接地抵抗を軽減する抵抗軽減手段を有し、
   シートが前記定着ローラに噛み込まれた後に所定時間の
   間前記抵抗軽減手段を働かせるようにしたことを特徴と
   する定着装置。
2. 【請求項２】 ガイドの少なくとも表面部が導電性部材
   からなるものである請求項１記載の定着装置。