(57)【要約】【課題】加熱用回転体２と、前記加熱用回転体２と接触する加圧ローラ４と、を有し、前記加熱用回転体２と前記加圧ローラ４の間のニップ部Ｎで記録材Ｐを搬送しつつ加熱して、記録材Ｐ上のトナー像Ｔを加熱する像加熱装置において、トナーのオフセットを抑える。【解決手段】前記加圧ローラ４の表面を除電する、接地されている除電部材１４を有し、前記加圧ローラ４は電気的に絶縁の弾性層４ｂと電気的に絶縁の離型層４ｃとを有することを特徴とする。【選択図】図１
2006126805.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
加熱用回転体と、前記加熱用回転体と接触する加圧ローラと、を有し、前記加熱用回転体と前記加圧ローラの間のニップ部で記録材を搬送しつつ加熱して、記録材上のトナー像を加熱する像加熱装置において、
前記加圧ローラの表面を除電する、接地されている除電部材を有し、前記加圧ローラは電気的に絶縁の弾性層と電気的に絶縁の離型層とを有することを特徴とする像加熱装置。
【請求項２】
前記弾性層の体積抵抗率は１０１２Ωｃｍ以上であり、前記離型層の体積抵抗率は１０１６Ωｃｍ以上であることを特徴とする請求項１に記載の像加熱装置。
【請求項３】
前記加圧ローラは芯金を有し、前記芯金と前記加圧ローラの表面との間の抵抗値は１０１６Ω以上であることを特徴とする請求項１に記載の像加熱装置。
【請求項４】
前記除電部材は前記加圧ローラの長手方向に亘って配置されていることを特徴とする請求項１に記載の像加熱装置。
【請求項５】
前記除電部材は先端が櫛歯形状の金属板であることを特徴とする請求項４に記載の像加熱装置。
【請求項６】
前記除電部材は導電性繊維を用いて作られた布であることを特徴とする請求項４に記載の像加熱装置。
【請求項７】
前記除電部材は前記加圧ローラの表面に対して離間していることを特徴とする請求項１に記載の像加熱装置。
【請求項８】
前記除電部材の先端と前記加圧ローラの表面との距離は０．７〜３ｍｍであることを特徴とする請求項７に記載の像加熱装置。
【請求項９】
前記装置は更に、前記加熱用回転体にトナーの帯電極性と同極性のバイアスを印加するバイアス印加手段を有することを特徴とする請求項１に記載の像加熱装置。
【請求項１０】
前記除電部材にはトナーの帯電極性と逆極性のバイアスが印加されていることを特徴とする請求項１に記載の像加熱装置。
【請求項１１】
前記装置は更に、ニップ部よりも記録材移動方向下流側に導電性の排紙ローラを有し、前記導電性排紙ローラは接地されていることを特徴とする請求項１に記載の像加熱装置。
【請求項１２】
前記加熱用回転体は可撓性を有することを特徴とする請求項１に記載の像加熱装置。
【請求項１３】
前記可撓性を有する加熱用回転体の内周面には加熱体が接触しており前記加熱体と前記加圧ローラによってニップ部が形成されていることを特徴とする請求項１２に記載の像加熱装置。
【請求項１４】
前記加熱用回転体は剛性を有しており、前記加熱用回転体と前記加圧ローラによってニップ部が形成されていることを特徴とする請求項１に記載の像加熱装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば電子写真方式を用いたプリンター及び複写機等の画像形成装置に搭載される定着装置として用いれば好適な像加熱装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、電子写真技術を用いたプリンター・複写機・ファクシミリ等の画像形成装置において、記録材上に形成担持させた未定着トナー像を定着する装置としては、熱効率・安全性が良好な接触加熱型の熱ローラ方式の定着装置が広く知られている。
【０００３】
近年では省エネルギー推進の観点から、熱ローラ方式の定着装置よりも、熱伝導効率が高く、装置の立ち上がりも早い（クイックスタート）方式として、熱容量の小さな定着フィルムを介して加熱するフィルム加熱方式の定着装置が注目されている。フィルム加熱方式の定着装置は特許文献１などに提案されている。
【０００４】
フィルム加熱方式の定着装置の構成としては、定着フィルムを移動させるために専用の搬送用ローラと従動ローラを用いてテンションを加えながら加圧ローラとの間で定着フィルムを搬送する方法がある。また、円筒形の定着フィルムを加圧ローラの搬送力で駆動させる方法がある。前者は定着フィルムの搬送性を高くできる利点を有し、後者は構成を簡略化して低コストの定着装置を実現できる利点がある。
【０００５】
具体例として後者の加圧ローラ駆動型のフィルム加熱方式の定着装置（以下、フィルム定着器と記す）の概略の横断面構成を図１０に示す。
【０００６】
１０１は図面に垂直な方向を長手とするステーであり、その下面の長手に沿って、セラミック製の基板上に発熱抵抗体を形成したセラミックヒータ（加熱体）１０８を固定支持させてある。１０２は加熱用回転体としての円筒状の耐熱性の定着フィルムであり、上記の加熱体１０８を固定支持させたステー１０１にルーズに外嵌させてある。１０４は加圧用回転体としての、耐熱性ゴムから成る弾性加圧ローラであり、上記ステー１０１の加熱体１０８に対して定着フィルム１０２を挟んで圧接して定着ニップ部Ｎを形成する。不図示の駆動系により加圧ローラ１０４が矢印の反時計方向に回転駆動されることで、定着フィルム１０２が定着ニップ部Ｎにおいてその内面が加熱体１０８の表面に密着して摺動しながらステー１０１の外回りを従動回転する。この定着ニップ部Ｎに未定着トナー像Ｔを形成担持させた記録材Ｐを導入して挟持搬送させる。これにより、定着ニップ部Ｎにおいて定着フィルム１０２を介して付与される加熱体１０８からの熱と定着ニップ部Ｎの加圧力で未定着トナー像Ｔを永久画像Ｔａとして記録材上に定着させるものである。定着ニップ部Ｎを出た記録材は定着排紙ローラ１１３で中継ぎされて排出搬送される。加熱体１０８の適正な温度制御を行なうため、加熱体１０８には加熱体の温度を測定するサーミスタ１０７が配設されている。ａは記録材搬送方向である。
【０００７】
また、近年のコンピュータ産業の発展に伴い、プリンターの需要も高まり世界各国で使用されるようになってきた。これにより、記録材Ｐとして使用される紙種、厚み、表面性等が多種多様に富むと同時に、画像形成装置の高速化がなされてきた。この２つが相まって、１枚目のプリント時間の短縮や１枚目プリントの定着性確保などの点から、定着温度の高温化や定着フィルムの熱伝導性の向上等、加熱体から記録材へ与える瞬間的熱量を少しずつ増加させることで満足のゆく定着性を得てきた。加えて、ユーザーの高画質に対する要求も高まり、ドット再現性、階調性に優れたプリンターが発表され、トナーの粒径もさらに微小径化することで高画質化が図られている。
【０００８】
前述の状況下で、画像形成プロセスにおける定着工程においても種々の画像問題が発生することがあるが、様々な構成で回避してきた。
【０００９】
画像問題の一つとして、トナーのオフセットがある。
【００１０】
オフセットとは、未定着トナー像Ｔを載せた記録材Ｐが定着ニップ部Ｎを通過する際に、記録材Ｐ上の未定着トナー像Ｔの一部が加熱用回転体である定着フィルム１０２の面に付着する。そして、このトナーが、定着フィルム１０２が一周回転して記録材Ｐと再び接触する際に記録材上に再転写され、ゴースト画像として記録材上に定着する現象である。
【００１１】
オフセットには、温度的要因で発生するものと静電的要因で発生するものとがある。温度要因で発生するオフセットは温度の最適化によって解決できるが、静電要因のオフセットは解決しにくい。
【００１２】
以下、上述の静電要因のオフセット（以下、静電オフセットと記す）のメカニズムについて説明する。例えば、図１３のモデル図に示すとおり、定着ニップ部Ｎに記録材Ｐが突入する際、定着フィルム１０２が未定着トナー像Ｔのトナーの帯電極性とは逆極性に帯電しているとする。そして、加圧ローラ１０４の表面が未定着トナー像Ｔのトナーの帯電極性と同極性に帯電しているとする。このような場合、定着ニップ部直前に矢印で示す方向に電界Ｅ１が発生し、未定着トナー像Ｔのトナーの一部を記録材Ｐから引き離す力が働く。なお、図１３には、一例として、トナーが負極性に帯電している場合を示した。このため、記録材Ｐ上の未定着トナー像Ｔの一部は記録材Ｐ上への保持力を失い、定着フィルム１０２の表面に静電的に付着する現象が発生する。この定着フィルム１０２に付着したトナーが上述のとおり、定着フィルム１０２が一周回転した後、記録材Ｐ上に再転写されたのち定着される。そのため、図１４のモデル図に示すような、正規の描画パターンＴａが記録材Ｐの搬送方向後方の定着フィルム１周分の位置においてゴースト画像としてオフセットしたパターンＴａ´が記録材Ｐに形成される。
【００１３】
特許文献２には、未定着トナー像を担持した記録材を一対の移動体間で挟持搬送することによりトナー像の定着を行う定着装置において、静電オフセットを解決する手段が提案されている。それは、一方の移動体に電源からバイアス電圧を印加すると共に、一方の移動体を整流素子を介して接地もしくはバイアスを印加するものである。この特許文献２のものは、弾性層に導電性物質を混入して加圧ローラの弾性層を低抵抗化し、加圧ローラ表面が帯電しても帯電電荷が芯金からアースに流れるようにして加圧ローラ表面の帯電を抑えるものである。
【００１４】
また、画像問題の一つとして、トナー像の尾引き現象も存在する。
【００１５】
フィルム定着器において、定着ニップ部Ｎに記録材Ｐが突入する際、記録材Ｐ上の未定着トナー像Ｔの一部が記録材搬送方向ａの後方へ帯状に飛び散る現象が発生することがある。これが尾引きである。
【００１６】
上記尾引きは、図１１のモデル図に示すとおり、定着ニップ部Ｎに記録材Ｐが突入する際、記録材搬送方向後方に記録材Ｐ上の未定着トナー像Ｔの一部Ｔ０が飛び散り、Ｔ１のようにシフトし、続いて定着ニップ部Ｎで加熱定着される。そのため、図１２のモデル図に示すように、飛び散り画像となる現象である。Ｔａが未定着トナー像Ｔの定着画像、Ｔ１´が上記のトナー飛び散りによる尾引き部分である。
【００１７】
上記の尾引きＴ１´の原因は、記録材Ｐに含有される水分が定着ニップ部Ｎで急激に加熱されることで、発生する水蒸気であると考えられている。即ち、発生した水蒸気は、図１１に示す破線矢印ｂの方向に逃げ易く、その水蒸気の勢いで、記録材Ｐ上の未定着トナー像Ｔの一部Ｔ０が吹き飛ばされることで発生する、と考えられている。
【００１８】
また装置の高速化に対応するために定着供給熱量を増大させると定着ニップ部Ｎの温度も上昇する。この場合水蒸気の発生量がより一層多くなり、より強く未定着トナー像Ｔの一部Ｔ０が水蒸気により吹き飛ばされるので尾引きＴ１´は発生しやすくなる。
【００１９】
更に記録材Ｐの記録材搬送方向ａとは逆方向に水蒸気は逃げ易いため、定着飛び散りは、横ライン等で目立ちやすく、加えてライン幅が太く、トナーの記録材上での載り量が多い場合に目立つ現象である。
【００２０】
図１５は図１０のフィルム定着器にトナー像のオフセット対策及びトナー像の尾引き対策を施した構成を示した概略図である。加圧ローラ１０４の芯金１０４ａは、整流素子１１２、ならびに電源１を介して接地されている。これにより、トナーと同極性の電荷が蓄積しないようにするとともに、加圧ローラ１０４の芯金１０４ａに、トナーと異極性の電圧を印加することにより、加圧ローラ表面にトナーと異極性の電荷を注入している。定着フィルム１０２には電源２から給電部材１１１を介してトナーと同極性の電圧を印加している。これらの電圧を印加することにより、定着ニップ部Ｎの直前では、未定着トナーには記録材Ｐ上に保持される向きに力が働く。この力によって、尾引き、静電オフセットの両方の発生が抑制される。特に、静電オフセットに効果がある。さらに、定着排紙ローラ１１３に導電部材を用い、これを接地することによって、記録材が定着ニップ部Ｎと定着排紙ローラ１１３のニップ部の両方に挟持されるときに、定着フィルム表層−記録材Ｐ−定着排紙ローラ１１３へと導電経路が形成される。定着フィルム１０２に印加した電圧により、定着フィルム表層より定着排紙ローラ１１３へと電流が流れ、この電流によって起こる電界がトナーへの保持力として作用し、主に尾引きが抑制される。
【００２１】
上記従来技術は、当時として望まれていた性能を十分に満たすものであった。しかし、近年の高速化された画像形成装置に対しては、更なる性能の向上が求められるようになってきた。
【００２２】
例えば、図１５に示す構成のフィルム定着器を用いて、実際に画像出力（以下、プリントと記す）をおこなった。記録材搬送速度（以下、プロセススピードと記す）が１００ｍｍ／ｓｅｃ以下の、低速度域では尾引きも静電オフセットも発生せず、良好な画像が得られた。しかしながら、プロセススピードが１５０ｍｍ／ｓｅｃ以上の速度域で、坪量７５ｇ／ｍ２の普通紙を用いてプリントすると、記録材先端約３５ｍｍ幅で画像パターンのオフセットが発生する場合がある。特にプロセススピード２００ｍｍ／ｓｅｃ以上の場合に顕著であった。
【００２３】
上述した特許文献２のもの及び図１５のものは、弾性層に導電性物質を混入して加圧ローラの弾性層を低抵抗化する。そして、加圧ローラ表面が帯電しても帯電電荷が芯金からアースに流れるようにして加圧ローラ表面の帯電を抑え、結果的に静電オフセットを抑えるものである。
【００２４】
一方、特許文献３のように、加圧ローラ表面を除電部材で除電することにより静電オフセットを抑えることも考えられている。この他、加圧ローラ表面を除電する構成は特許文献４〜６に開示されている。また、トナーの尾引き対策の構成は特許文献７〜９に開示されている。
【特許文献１】特開平４−４４０７５号公報
【特許文献２】特許第２６７５８８６号公報
【特許文献３】特開２００４−１０９１７５号公報
【特許文献４】特開平７−３１９３０８号
【特許文献５】特開平９−２７４３４３号
【特許文献６】特開２００２−２４４４７２号
【特許文献７】特開２００２−２９６８５４号
【特許文献８】特開２００３−７６１８３号
【特許文献９】特開２００４−８５９７８号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２５】
しかしながら、除電部材を設けているにも拘わらず、特許文献３等の構成では除電効果が充分ではなく、静電オフセットを充分に抑えられないことが判明した。
【００２６】
本発明は上述の課題に鑑み成されたものであり、その目的は、トナーのオフセットを抑えられる像加熱装置を提供することにある。
【００２７】
本発明の他の目的は、記録材を高速で加熱処理してもトナーのオフセットを抑えられる像加熱装置を提供することにある。
【００２８】
本発明の更に他の目的は、トナーのオフセットと尾引き現象を抑えられる像加熱装置を提供することにある。
【００２９】
本発明の更なる目的は、添付図面を参照しつつ以下の詳細な説明を読むことにより明らかになるであろう。
【課題を解決するための手段】
【００３０】
上記の目的を達成するための本発明に係る像加熱装置の代表的な構成は、加熱用回転体と、前記加熱用回転体と接触する加圧ローラと、を有し、前記加熱用回転体と前記加圧ローラの間のニップ部で記録材を搬送しつつ加熱して、記録材上のトナー像を加熱する像加熱装置において、前記加圧ローラの表面を除電する、接地されている除電部材を有し、前記加圧ローラは電気的に絶縁の弾性層と電気的に絶縁の離型層とを有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００３１】
加圧ローラの弾性層と離型層を共に電気的に絶縁性のものとし、且つ加圧ローラ表面を除電する構成にしたので、加圧ローラ表面を効果的に除電でき静電オフセットの発生が抑制される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３２】
【実施例１】
【００３３】
（１）画像形成装置例
図２は画像形成装置の概略構成を示す断面模型図である。この画像形成装置は転写式電子写真プロセスを用いたレーザービームプリンターである。
【００３４】
２０１は像担持体としてのドラム型の電子写真感光体（以下、感光ドラムと記す）であり、矢印の時計方向に所定の速度（プロセススピード）で回転駆動される。２０２は帯電手段としての帯電ローラである。この帯電ローラ２０２により感光ドラム面が所定の極性・電位に一様に帯電処理される。本例のプリンターでは負極性の所定の電位に一様に帯電処理される。２０３は像露光装置としてのレーザースキャナである。このレーザースキャナ２０３は不図示のイメージリーダ・コンピュータ等の外部機器（ホスト機器）から入力する画像情報の時系列電気デジタル画素信号に対応して変調したレーザ光Ｌを出力する。そして、レーザースキャナ２０３はその出力レーザ光Ｌで感光ドラム２０１の一様帯電処理面を走査露光する。この走査露光により感光ドラム面の露光明部の電荷が減衰または除電されて、画像情報に対応した静電潜像が形成される。
【００３５】
２０４は現像装置である。感光ドラム面に形成された静電潜像はこの現像装置によりトナー像として可視像化される。レーザービームプリンターの場合、一般に、静電潜像の露光明部にトナーを付着させて現像する反転現像方式が用いられる。本例のプリンターでは現像剤であるトナーは負の帯電極性のネガトナーである。
【００３６】
２０６は給紙カセットであり、紙などの記録材（転写材）Ｐを積載収納させてある。給紙スタート信号に基いて給紙ローラ２０７が駆動されて給紙カセット２０６内の記録材Ｐが一枚ずつ分離給送される。その給送された記録材Ｐはレジストローラ２０８→トップセンサ２０９を通って、感光ドラム２０１と転写ローラ２１０との当接ニップ部である転写部位に所定の制御タイミングにて導入される。すなわち、感光ドラム２０１上のトナー像の先端部位が転写位置に到達したとき、記録材Ｐの先端部位も到達するタイミングとなるように、レジストローラ２０８で記録材Ｐの搬送タイミングが制御される。またトップセンサ２０９による記録材先端通過検知信号に基いて感光ドラム２０１に対する画像書き出しタイミング等が制御される。
【００３７】
転写部位に導入された記録材Ｐはこの転写部位を挟持搬送され、その間、転写ローラ２１０には不図示の転写バイアス印加電源よりトナーの帯電極性とは逆極性の所定電位の転写バイアスが印加されて記録材Ｐの裏面に正の電荷が付与される。これにより転写部位において感光ドラム面側のトナー像が記録材面に順次に静電的に転写されていく。
【００３８】
転写部位において、トナー像の転写を受けた記録材Ｐは感光ドラム面から分離されて、搬送ガイド２１１に沿って搬送されて、次の（２）項で詳述する定着装置２１２へ導入されてトナー像の加熱定着処理を受ける。そして排紙装置２１４を経て排紙トレイ２１５に排出される。２１３は定着装置２１２の定着ニップ部後方に配設した記録材後端通過検知センサである。
【００３９】
一方、記録材分離後（記録材に対するトナー像転写後）の感光ドラム面はクリーニング装置２０５で転写残トナーや紙粉等の付着物の除去を受けて清浄面化され、繰り返して作像に供される。
【００４０】
（２）定着装置（像加熱装置）２１２
図１は本実施例における定着装置２１２の要部の模式的断面図である。この定着装置は前述した図１０の定着装置と同様に加圧ローラ駆動型のフィルム加熱方式の定着装置（フィルム定着器）である。
【００４１】
１は図面に垂直な方向を長手とするステーであり、加熱体を保持する機能及び定着フィルムの回転をガイドする機能を有する耐熱性・剛性部材である。３は加熱体としてのセラミックヒータであり、上記のステー１の下面にステー長手に沿って配設して保持させてある。２は加熱用回転体として、円筒状の耐熱性、高熱伝導性の定着フィルムであり、周長に余裕を持って加熱体３を含むステー１に外嵌させてある。４は加圧回転体としての加圧ローラである。
【００４２】
ステー１はポリイミド、ポリアミドイミド、ＰＥＥＫ、ＰＰＳ、液晶ポリマー等の高耐熱性樹脂や、これらの樹脂とセラミックス、金属、ガラス等との複合材料等で構成できる。本実施例では液晶ポリマーを用いた。
【００４３】
定着フィルム２は、耐熱性に優れたＰＴＦＥ，ＰＦＡ，ＦＥＰ等の単層フィルム、或いはポリイミド、ポリアミド、ＰＰＳ等のシームレスフィルムをベースとしており、この外表面にＰＴＦＥ，ＰＦＡ，ＦＥＰ等をコーティングした複合層フィルムが使用できる。また、熱容量を小さくしてクイックスタート性を向上させるために、フィルム総膜厚が１００μｍ程度以下であることが好ましく、３０μｍ以上８０μｍ以下であることが最適である。
【００４４】
本実施例では定着フィルム２として、図３に層構成模型図を示したように、基層フィルム２ａの外表面に、プライマー層２ｂを介して、表層（離形層）２ｃを被覆した、総膜７０μｍのものを用いた。基層フィルム２ａは、内径が２４ｍｍ、厚さ５５μｍ、体積抵抗率１０×１０１４Ω・ｃｍのポリイミド製フィルムである。プライマー層２ｂは、厚さ５μｍ、表面抵抗１０６Ω／□の接着層である。表層２ｃは、厚さ１０μｍ、表面抵抗１０１０Ω／□のＰＦＡとＰＴＦＥに導電性カーボンをブレンドしたチューブ（以下、ＰＦＡチューブと記す）である。定着フィルム２の内周面側には、一般に、摺動性を向上させるためにグリスが塗られる。
【００４５】
加熱体としてのセラミックヒータ３については後述する。
【００４６】
加圧ローラ４は加熱体３との間に定着フィルム２を挟んで定着ニップ部Ｎを形成し、かつ定着フィルム２を回転駆動させるフィルム外面接触駆動手段としての弾性加圧ローラである。この加圧ローラ４は、芯金４ａと、弾性層４ｂと、最外層の離型層４ｃからなる。この加圧ローラ４を、不図示の軸受け手段・付勢手段により所定の押圧力をもって定着フィルム２を挟ませて加熱体３の表面に圧接させて配設してある。本実施例では、芯金４ａにはアルミ芯金を、弾性層４ｂには絶縁性のシリコーンゴムを、離型層４ｃにはＰＦＡを主成分とする絶縁性のチューブを用いた。加圧ローラ４の外径は２５ｍｍ、弾性層４ｂの厚さは３．５ｍｍ、離型層４ｃの厚さは３０μｍとした。離型層４ｃが弾性層４ｂに接着しやすいように、弾性層４ｂと離型層４ｃの間にプライマー層を設けても構わない。この場合、このプライマー層も絶縁性の材料で形成するのが好ましい。また、弾性層４ｂの体積抵抗率は１０１２Ωｃｍ以上が好ましく、離型層４ｃの体積抵抗率は１０１６Ωｃｍ以上が好ましい。加圧ローラの弾性層から離型層までの抵抗値、即ち、芯金４ａと加圧ローラ表面との間の抵抗値は１０１６Ω以上が好ましい。
【００４７】
加圧ローラの電気抵抗の測定方法を図１６に示す。
【００４８】
図１６に示した３０２はステンレス製の板金、３０３は電源、３０４は電流計である。加圧ローラ４は直径が２５ｍｍ、最外径部の長手方向長さが２３０ｍｍである。板金３０２は厚みが５ｍｍ、幅が２０ｍｍ、長さが３００ｍｍである。加圧ローラ４は、板金３０２に１４７Ｎ（１５ｋｇｆ）の力Ｆで当接させてある。
【００４９】
この状態で、加圧ローラと板金は、加圧ローラの軸方向と直角方向に７ｍｍの幅で接触する。加圧ローラ４の芯金には、電源３０３により＋５００Ｖの電圧を印加する。
【００５０】
このとき、加圧ローラと板金の間に流れる電流を電流計３０４で測定する。
【００５１】
加圧ローラの抵抗は、このとき観測される電流をＩアンペアとすると、抵抗値＝５００Ｖ÷Ｉアンペアで計算できる。
【００５２】
このような方法で測定した本実施例の加圧ローラの抵抗値（芯金４ａと加圧ローラ表面との間の抵抗値）は１０１６Ωとなった。
【００５３】
加圧ローラ４は不図示の駆動系により矢印の反時計方向に所定の周速度で回転駆動される。この加圧ローラ４の回転駆動により、定着ニップ部Ｎにおける該加圧ローラ４と定着フィルム外面との摩擦力で定着フィルム２が回転する。これにより、定着フィルム２はその内面が定着ニップ部Ｎにおいて加熱体３の表面に密着して摺動しながらステー１の外回りを矢印の時計方向に加圧ローラ４の回転周速度とほぼ同じ周速度で従動回転状態になる。ステー１は従動回転する定着フィルム２のガイド部材の役目もしている。
【００５４】
そして、加熱体３の温度が所定の温度に立ち上がり、かつ加圧ローラ４の回転による定着フィルム２の回転周速度が定常化した状態において、定着ニップ部Ｎの定着フィルム２と加圧ローラ４との間に画像定着すべき記録材Ｐが導入される。そして、記録材Ｐが定着フィルム２と一緒に定着ニップ部Ｎを挟持搬送されることにより加熱体３の熱が定着フィルム２を介して記録材Ｐに付与され記録材Ｐ上の未定着トナー画像Ｔが記録材Ｐ面に加熱定着Ｔａされる。
【００５５】
定着ニップ部Ｎを通った記録材Ｐはフィルム２の面から分離され、定着排紙ローラ１３で中継ぎされて排出搬送される。
【００５６】
加熱体３は記録材Ｐの搬送方向ａに対して直角方向を長手とする細長の形状をしている。図４は本実施例における加熱体３の構成説明図である。（ａ）は加熱体３の表面側（定着フィルム摺動面側）の平面模型図である。（ｂ）は裏面側（定着フィルム非摺動面側）の一部切り欠き平面模型図と給電系のブロック回路図である。（ｃ）は（ｂ）図の（ｃ）−（ｃ）線に沿う拡大横断面模型図である。
【００５７】
本実施例では加熱体３に、基板材料として窒化アルミニウムを用いた裏面発熱タイプの構成を採用している。
【００５８】
５は加熱体基板（ヒータ基板）であり、耐熱性・絶縁性・高熱伝導性を有する窒化アルミニウム基板を用いている。熱容量を小さくするために、厚さ０．６ｍｍ、幅１０ｍｍ、長さ３００ｍｍのものを用いている。
【００５９】
１１は加熱体基板５の表面側（定着フィルム摺動面側）に設けられた摺動層である。耐熱性、耐磨耗性に優れた機能を有し、定着フィルム２との滑らかな摺動性を得る機能がある。本実施例では、厚さ５０μｍの耐熱性ガラスを用いた。
【００６０】
６は抵抗発熱体であり、加熱体基板５の裏面側（定着フィルム非摺動面側）に基板長手に沿ってＡｇ／Ｐｄ（銀パラジウム）、ＲｕＯ２、Ｔａ２Ｎ等の電気抵抗材料をスクリーン印刷等により、線状もしくは線帯状に塗工して形成したものである。本実施例ではＡｇ／Ｐｄとガラスを混合したものをスクリーン印刷により、厚み約１０μｍ・幅２ｍｍ・長さ２２５ｍｍに塗工して形成したものを２本用いた。Ａｇ／Ｐｄとガラスの配合比を変えることによって所望の抵抗値を得ることができる。本実施例では各々の抵抗発熱体の抵抗値の合成抵抗値を常温で１３Ωとした。
【００６１】
２１・２２は抵抗発熱体６に給電するための給電用電極であり、加熱体基板５の裏面側両端部において、それぞれ抵抗発熱体６の端部に電気的に導通させて設けられている。本実施例では、この給電用電極２１・２２はＡｇ／Ｐｄとガラスの混合物のスクリーン印刷パターン層である。
【００６２】
１０は加熱体基板５の裏面側に抵抗発熱体６を保護するように覆わせて設けた耐熱性・絶縁性オーバーコート層である。このコート層１０は、外部導電性部材との絶縁性を確保する他、酸化等による抵抗発熱体６の抵抗値変化を防ぐための耐食機能、さらには機械的な損傷を防止する機能などがある。本実施例では厚さ約５０μｍの耐熱性ガラスを用いた。
【００６３】
７は加熱体裏面側の長手方向の略中央部位置に接触させて設けた検温素子であるサーミスタである。
【００６４】
上記の加熱体３を抵抗発熱体６を形成具備させた裏面側を上向きにさせてステー１の下面側に保持させて固定配設してある。
【００６５】
以上の構成をとることにより、加熱体全体を熱ローラ方式に比べて低熱容量にすることができ、クイックスタートが可能になる。
【００６６】
３１・３２は給電用コネクタであり、ステー１に固定支持させた加熱体３の両端側の給電用電極２１・２２部分に嵌着され、給電用電極２１・２２にそれぞれコネクタ３１・３２側の電気接点が接触状態になる。給電用コネクタ３１・３２は給電用ケーブルを介して給電部につながっている。
【００６７】
商用電源（ＡＣ電源）２６からトライアック２５を介して電極２１・２２間に給電されて抵抗発熱体６が発熱することにより加熱体３の長手方向の有効全長領域が迅速急峻に昇温する。そして加熱体３の温度がサーミスタ７により検知され、サーミスタ７の出力をアナログ／デジタル変換器（Ａ／Ｄ）２３を介して給電制御部（ＣＰＵ）２４に取り込む。制御部２４はその検知温度情報に基づいてトライアック２５により加熱体３に通電する電力を位相制御あるいは波数制御等により制御して加熱体３を温度制御する。すなわち、サーミスタ７の検知温度が所定の設定温度（定着温度）より低い時は加熱体３が昇温するように、またサーミスタ７の検知温度が所定の設定温度より高い時は加熱体３が降温するように、加熱体３に通電する電力を制御する。これにより、定着時の加熱体３の温度を所定の一定温度に保つ。本実施例においては、サーミスタ７の検知温度が所定の温度より低いと１００％通電し、逆に高いと０％通電するように制御する所謂オン・オフ制御を用いた。
【００６８】
図１において、定着排紙ローラ１３は導電性であり、電気的に接地している。１７と１８は加熱用回転体である定着フィルム２に対するバイアス印加手段としての、電源と給電用の導電性ブラシである。給電用導電性ブラシ１８は、図３のように、定着フィルム２の長手方向の印字領域外の部位において露出させたプライマー層２ｂに接触させている。電源１７はこの給電用導電性ブラシ１８とプライマー層２ｂを介して定着フィルム２にトナーと同極性の電圧を印加する。そして、図２において、記録材先端通過を検知するトップセンサ２０９が作動してから所定時間経過後から、定着ニップ後方の記録材後端通過を検知するセンサ２１３が記録材の後端を検知するまでの間、電源１７から定着フィルム２に−８００Ｖの電圧を印加する。
【００６９】
また図１において、１４は、加圧用回転体としての加圧ローラ４の近傍に該加圧ローラ４に非接触に配設した除電部材としての除電針である。除電針１４は、ＳＵＳ(steel use stainless)板等の板金で構成され、接地されている。除電針の厚さ、ならびに針先端の形状は、その除電性能の観点から、厚さは薄く、また、針先端の間隔が短いことが好ましい。本実施例では、厚さ０．１ｍｍのＳＵＳ板金を用い、除電針先端形状が、図５の概略正面図に示すような、高さ２ｍｍ、間隔１ｍｍの櫛歯状のものを用いた。また、この除電針は長さが２２０ｍｍであり、加圧ローラの長手方向と平行に配置されている。
【００７０】
除電針１４の針先端と加圧ローラ表面との距離は、近い方が除電性能は高く、遠い方が低い。また、遠すぎると除電性能が失われてしまう。
【００７１】
本実施例の加圧ローラ４の弾性層４ｂに用いたシリコーンゴムは、定着装置稼動中に最大で０．７ｍｍ熱膨張する。このため、常温時の針先端と加圧ローラ表面との距離は０．７ｍｍ以上とる必要がある。常温時に針先端と加圧ローラ表面の距離が０．７ｍｍ以下だと、定着装置稼動中に針先端が加圧ローラ表面に接触し傷つけてしまい、これにより画像不良が発生する、あるいは、針先端が変形して除電性能を失うなどの不具合が発生する。また、針先端と加圧ローラ表面との距離が３ｍｍ以上では除電性能が発揮されないことがわかった。
【００７２】
従って、除電針１４の針先端と加圧ローラ表面との距離は０．７ｍｍから３ｍｍであることが好ましい。本実施例では、除電針１４の針先端と加圧ローラ表面との距離が２ｍｍとなるように、定着ニップ部の後ろ側に配設した。
【００７３】
また本実施例においては、加圧ローラ６のアルミ芯金４ａは、整流素子１６を介して接地し、トナーと同極性の電荷が芯金４ａに蓄積することを防止している。
【００７４】
次に、本実施例の作用効果について述べる。上記プリンターの一連の作像動作で、定着装置２１２が記録材Ｐ上の未定着トナー像Ｔを永久定着せしめる工程において、上述のとおり、加圧ローラ４の表面は定着フィルム表面乃至は記録材Ｐの裏面と接触し摺動する。この際、絶縁性を有する加圧ローラ４の表層４ｃは帯電する。帯電する電位は、互いに摺動する材料の物性によって決定されるが、本実施例にあっては、加圧ローラ表面のＰＦＡチューブ４ｃは、トナーの帯電極性と同極性である負極性に帯電する。
【００７５】
上記構成で、プロセススピード２００ｍｍ／ｓｅｃにて、記録材Ｐとして坪量７５ｇ／ｍ２の普通紙を、１分間当り３５枚の印字枚数（以下、３５ｐｐｍと記す）にて連続通紙した。その際の、図１中矢印Ｓで示す定着ニップ直後の加圧ローラ表面の帯電電位を、ＴＲＥＫ社製表面電位計（商品名  ＭＯＤＥＬ３４７  プローブにはＭＯＤＥ６００Ｂ−８を使用）を用いて測定した。その測定帯電電位は、−２．５〜−３ｋＶ（−３ｋＶは使用した測定機の測定限界値）であった。この時、除電針１４を介して接地へと流れる電流値を測定したところ、０．１〜１μＡ流れていることが確認できた。
【００７６】
このように、芯金４ａを除く層構成、すなわち弾性層４ｂと離型層４ｃがいずれも電気的に絶縁の加圧ローラを用いれば、除電針１４を介して加圧ローラ４表面を除電できていることがわかる。
【００７７】
このことから、弾性層４ｂと離型層４ｃがいずれも電気的に絶縁の加圧ローラを採用することにより、高電位に帯電した加圧ローラ表面が除電針１４へと放電し、結果的に加圧ローラ表面が低電位に保持されることがわかる。
【００７８】
次に、本実施例の定着装置を用いた時の、尾引きと静電オフセットについて述べる。本実施例の定着装置を用いた画像形成装置で、プロセススピード２００ｍｍ／ｓｅｃで実際にプリントした時の画像を確認し、尾引きと静電オフセットのレベルを確認した。
【００７９】
画像の評価確認には、記録材Ｐに坪量７５ｇ／ｍ２の普通紙を使用し、尾引きの評価は気温２３℃・相対湿度５０％の環境下で、オフセットの評価は気温１５℃・相対湿度１０％の環境下でおこなった。
【００８０】
尾引きの評価には、６ｄｏｔ４０ｓｐａｃｅ（６００ｄｐｉ）の横線パターンを、オフセットの評価には、画像先端７５ｍｍ幅に英文字パターンを描画したパターンを使用した。
【００８１】
これらの結果、尾引きもオフセットも発生はなく、良好な画像が得られた。
【００８２】
なお、本実施例において、加圧ローラ表面と除電針先端の距離が２ｍｍの時、加圧ローラ４から放電が開始される表面電位は約−２．５ｋＶであった。
【００８３】
定着フィルム２には−８００Ｖの電圧が印加されているので、定着ニップ近傍では、−２．５〜−３ｋＶの帯電電位である加圧ローラ表面に対して相対的に定着フィルム表面がプラス電位、加圧ローラ表面がマイナス電位となる。この表面電位の相対関係では、前述の静電オフセット発生メカニズムによると静電オフセットが発生しやすいことになる。ところが、本実施例の構成においては、静電オフセットの発生は確認されなかった。この実験事実から、静電オフセットは、定着ニップ近傍の加圧ローラ表面電位と定着フィルムの表面電位との相対的関係よりも、加圧ローラ表面の電荷量と定着フィルム表面の電荷量の相対関係に支配され発生する現象であると考えられる。
【００８４】
摩擦帯電した加圧ローラ４の表面電位は、定着フィルム２の表面電位よりマイナス側に大きい。しかしながら、加圧ローラ表面と、接地された芯金４ａとの間には、厚さ３．５ｍｍの絶縁性を有するシリコーンゴム層４ｂと厚さは３０μｍの絶縁性の離型層４ｃがある。このように本実施例の加圧ローラは、シリコーンゴム層４ｂと離型層４ｃが共に絶縁性であるため、芯金４ａと加圧ローラ４表面の間の静電容量は非常に小さい。したがって、本実施例のようにシリコーンゴム層４ｂと離型層４ｃが共に絶縁性である加圧ローラの場合、摩擦による加圧ローラの表面電位が高い割に、加圧ローラに保持されている電荷量自体は少ない。
【００８５】
更に本実施例では上述のように加圧ローラ表面を除電針により除電している。上述したように、本実施例のように絶縁性の加圧ローラの場合、加圧ローラ表面の帯電電位は高い。このように帯電電位が高いと、帯電電位が低い場合に比べて除電針への放電現象が生じやすく、除電針による除電効果が非常に高いこともわかった。
【００８６】
このように加圧ローラの芯金と表面間の層構成を絶縁性にし、且つ加圧ローラ表面を除電する構成にすると、加圧ローラ表面に存する正味のマイナスの電荷量は定着フィルム表面のマイナス量に比べて少ないと推測される。したがって、これら正味の電荷量の差によって相対的に加圧ローラ表面がプラスとなる。そして、図６に示すとおり、フィルム表面と加圧ローラ表面との間には、フィルム表面へと電気力線が向かう電界Ｅ２が形成される。この形成電界の作用によって記録材上のマイナスに帯電した未定着トナーには記録材Ｐに保持される向きに力が働き、静電オフセットが抑制されるのである。
【００８７】
また、定着フィルム２に電圧を印加し、且つ、記録材Ｐが導電性の定着排紙ローラ１３に挟持されると、定着フィルム２から記録材表面を伝って定着排紙ローラ１３へと導電経路ができる。この導電経路に電流が流れ、この電流が起こす電界によって、トナーはより記録材に引き付けられ、さらに尾引きの発生が抑制されるのは前述のとおりである。
【００８８】
次に、本実施例の加圧ローラ４の絶縁性弾性層４ｂであるシリコーンゴムの電気的特性の制約について述べる。
【００８９】
以下の表１に、
１）定着フィルム２にバイアスを印加した場合及び印加せずフロートにした場合
２）加圧ローラ４の弾性層４ｂを絶縁性にした場合と導電性にした場合
３）加圧ローラ表面を除電しない構成と除電針１４を配設した構成
以上３つの構成の組合せを換えて測定した加圧ローラ４の表面電位を示す。
【００９０】
測定した位置は上述したように図１のＳの位置であり測定装置は上述と同様である。ただし、加圧ローラ４の弾性層４ｂの絶縁性、導電性に関わらず、表層４ｃの離型層は絶縁性のものを用いた。
【００９１】
【表１】
2006126805.tif 000003
【００９２】
表１に示す通り、加圧ローラ４の弾性層４ｂが導電性を有する場合は、図１のＳの位置で計測した加圧ローラ４の表面電位は、フィルムに対するバイアスの印加があってもなくても−１ｋＶ程度である。これは、弾性層４ｂが絶縁性を有する場合に比べて、その帯電電位の絶対値が小さいということがわかる。これは、帯電した加圧ローラ表面上の電荷が、導電性を有する弾性層を経て、金属芯金４ａそして接地へと散逸するからであると考えられる。なお、実測の表面電位は数百Ｖのレンジで振れるため、表１には、各場合の平均的なピーク値を記載している。
【００９３】
また、弾性層４ｂに導電性のシリコーンゴムを使用した加圧ローラ（以下、導電性加圧ローラと記す）で、除電針１４を配設した構成にしても、オフセットが発生していることがわかる。この構成で除電針１４を介して接地へ流れる電流を測定したところ、電流は流れなかった。この理由は、シリコーンゴム層が導電性で、離型層のみが絶縁性であるため、芯金と加圧ローラ表面の間の静電容量が大きいからであると思われる。芯金と加圧ローラ表面の間の静電容量が大きいと、加圧ローラ表面の帯電電位が約−１．０ｋＶと低くなるので除電針への放電現象が生じにくく除電効果が小さいからであると思われる。
【００９４】
また、芯金と加圧ローラ表面の間の静電容量が大きいと、加圧ローラ表面に保持される負極性の帯電電荷自体が多くなり、静電オフセットが発生しやすい状態になる。
【００９５】
このように、導電性の加圧ローラの場合、加圧ローラ表面に保持される負極性の帯電電荷自体が多くなり、且つ除電針を配置しても除電効果が小さいためオフセットが発生していると考えられる。
【００９６】
この導電性加圧ローラを用いた構成で、前述と同様に実際にプリントした画像を確認し、尾引きと静電オフセットの発生の有無を確認した結果を、表１の右側の列に示す。この結果、導電性加圧ローラを用いた構成では、定着フィルムバイアスを印加することにより、尾引きの発生を抑制できるが、静電オフセットの発生は抑制できないことがわかった。
【００９７】
弾性層４ｂに絶縁性のシリコーンゴムを使用した加圧ローラ（以下、絶縁性加圧ローラと記す）を用いた構成では、加圧ローラ４の表面電位は−２．６ｋＶ程度ならびに−３．０ｋＶ（測定機の測定限界）である。これは、導電性加圧ローラに比べて、マイナス側に高電位であることがわかる。また、−８００Ｖの定着フィルムバイアスを印加することで、加圧ローラ表面がよりマイナスになることもわかる。
【００９８】
この絶縁性加圧ローラを用いた構成で、上述と同様に実際にプリントした画像を確認し、尾引きと静電オフセットの発生の有無を確認した。その結果、絶縁性加圧ローラを用いた構成では、除電針１４を配設し、かつ、定着フィルムバイアスを印加することで、尾引きと静電オフセットの両方の発生を抑制できることがわかった。フィルムバイアスを印加しない場合、尾引きは発生するもののオフセットの発生は抑えることが出来ている。
【００９９】
したがって、少なくとも加圧ローラの芯金と表面の間の各層を絶縁性の材料で構成し、且つ表面を除電する除電部材を設ければトナーのオフセットを抑えられることがわかる。更に好ましくは、絶縁性の加圧ローラを用いて表面を除電する構成に加えて、導電性の排紙ローラを用い且つ定着フィルムへトナーの帯電極性と同極性のバイアスを印加すれば、トナーのオフセットだけでなく尾引き現象も抑えることが出来る。
【０１００】
以上、説明したとおり、表１より、定着フィルムバイアスを印加し、かつ、加圧ローラ４の弾性部材は絶縁性にし、かつ、除電部材１４を配設する構成でのみ、尾引きと静電オフセットの両方の発生を抑制し、良好な画像を得られるということがわかった。
【０１０１】
なお、上記実験結果では、導電性加圧ローラの方が絶縁性加圧ローラに比べて表面電位がマイナス側に小さく、前述の静電オフセット発生メカニズムからすると、導電性加圧ローラの方が静電オフセットが発生しにくいことになる。しかしながら、前述のとおり、静電オフセットは定着ニップ近傍の加圧ローラ表面と定着フィルム表面の相対的な電荷量によって発生する現象である。導電性加圧ローラは、弾性層のシリコーンゴムが導電性であるため、表層と接地された芯金との間に、絶縁性加圧ローラに比べてはるかに大きな静電容量をもつ。したがって、導電性加圧ローラの表面電位が絶縁性のそれに比べて小さくても、正味の電荷量ははるかに大きく、さらにこの電荷量とフィルム表面との電荷量の相対関係から、静電オフセットが発生しやすくなるのである。また、導電性加圧ローラの場合、加圧ローラ表面の帯電電位が低いため、除電針との間の放電現象が発生しにくく、除電針を設けても除電効果が小さい。これらの理由により導電性加圧ローラの場合、静電オフセットの発生を抑えきれないと考えられる。
【０１０２】
なお、定着装置の簡素化ならびに小型化のため、除電針１４は、定着ニップの記録材搬送方向下流側にある、分離ガイド１５等他の部品と一体化させてもよい。
【実施例２】
【０１０３】
本実施例２では、プロセススピードがより高速で、１分間あたりの印字枚数がより多いフィルム定着器の実施例を示す。図７に、本実施例２に係るフィルム定着器の概略構成図を示す。このフィルム定着器の構成部品や動作は、除電部材を除き実施例１のフィルム定着器と同一である。
【０１０４】
本実施例２では、加圧用回転体である加圧ローラ４の除電部材として、実施例１のフィルム定着器における除電針１４に代えて、図７（ａ）のごとく、シート状の除電布１４Ａを、加圧ローラ４の真下に配設し、接地している。本実施例２では、オカモト（株）製（型番＃７７８４）の除電布を、図７の（ａ）の紙面に垂直な方向を長手とする長方形に切ったものを用いた。図７の（ｂ）に示すように、除電布１４Ａは長方形の形状をしており、長手の寸法は加圧ローラ４の離形層４ｃと同じ長さ（２３０ｍｍ）とし、幅は５ｍｍとした。
【０１０５】
以下、本構成について述べる。まず、除電布１４Ａについて述べる。本実施例２で用いる除電布は、炭素等を成分とする導電性繊維を不織布の形態にしたものを用いている。除電布中には導電性繊維の先端等、無数の放電ポイント（除電ポイント）があり、このため、除電針１４に比べると除電布の除電効率は高い。
【０１０６】
本実施例２では、プロセススピードをさらに高速化した２６０ｍｍ／ｓｅｃとした。これは、４５ｐｐｍの印字速度に対応したプロセススピードである。プロセススピードの高速化にともない、定着ニップ部Ｎの幅を広げて、未定着トナーの加圧・加熱時間を確保する必要があるため、加圧ローラ４の外径を３０ｍｍとし、加圧力を大きくした。加圧力が大きくなることに対応して、加圧ローラ４の芯金４ａが撓むのを防止するのため、芯金４ａの外径を大きくする必要がある。このため、弾性層４ｂの厚さは２．５ｍｍとした。これにより、プロセススピード２６０ｍｍ／ｓｅｃにおいて、十分にトナーを加圧・加熱できることが確認できた。
【０１０７】
本実施例２では、実施例１に示した加圧ローラ４に比べて、絶縁性の弾性層４ｂが薄いため、接地された芯金４ａと加圧ローラ表面との間の静電容量は大きくなる。このため、定着ニップ近傍における加圧ローラ表面の電荷量を、静電オフセットが発生しないレベルまで十分少なくするには、加圧ローラ表面を、実施例１に比べて、より低電位に除電する必要がある。このため、本実施例２の構成・動作条件では、実施例１よりも加圧ローラ表面をより効率よく除電する必要がある。本実施例２ではこの点を鑑み、加圧ローラ４の除電部材として、前述の、より除電効率の高いシート状の除電布１４Ａを用いた。なお、除電布表面と加圧ローラ表面との距離は、０．７〜３ｍｍが好ましいが、本実施例では、この距離を１．５ｍｍとした。
【０１０８】
図７に示す本実施例２のフィルム定着器を用いて、さらに高速化されたプロセススピード２６６ｍｍ／ｓｅｃにて４５ｐｐｍで実際にプリントした時の画像を確認し、尾引きと静電オフセットのレベルを確認した。画像確認に用いた記録材や温湿度は前述実施例１と同じとした。除電布１４Ａを採用したので、尾引き、静電オフセットともに発生はなく、良好な画像が得られた。
【０１０９】
以上、本実施例２の構成を採用することにより、より高速化されたプロセススピード２６６ｍｍ／ｓｅｃにおいても、尾引きとオフセットの発生を抑制し、良好な画像を得られた。
【０１１０】
なお、除電布１４Ａの代わりに、アルミ基板などの導電性の基板にＳＵＳ繊維等の導電性繊維の束を多数取り付けた除電ブラシ、あるいは、除電針を複数用いる等によっても同様の効果が得られる。
【実施例３】
【０１１１】
図８に、本実施例３に係るフィルム定着器の概略断面図を示す。このフィルム定着器の構成部品や動作は、除電部材と接地間の構成を除き実施例１のフィルム定着器と同一である。
【０１１２】
本実施例３では、図８のごとく、加圧ローラ４の除電部材としての除電針１４に電源１９からトナーと逆極性の電圧を印加する。本実施例では、トナーと逆極性である＋１ｋＶの電圧を、定着フィルム２に対するバイアス印加（フィルムバイアス）と同じタイミングで印加する。
【０１１３】
以下、本構成の作用について述べる。本実施例３では、除電針先端が＋１ｋＶの電位をもつため、加圧ローラ表面との電位差をより大きくとることができる。除電針１４と加圧ローラ表面との電位差が大きいため、除電針１４と加圧ローラ表面を実施例１より離しても、同等の除電効果が得られる。具体的には、除電針１４と加圧ローラ表面との距離を４ｍｍとしても除電効果が得られた。即ち、距離を１ｍｍ遠ざけることができる。
【０１１４】
このように本構成を採用することで、定着器の部品公差や組み付け公差等、設計の自由度を向上させることができる。また、除電針１４による除電能力が実質的に向上しているため、画像形成装置が対応する記録材の種類の幅を増やすことができる。
【０１１５】
以上のように、除電針１４に電圧を印加することで、より安定して良好な画像を得ることができるため、定着器の設計に自由度が増し、また、対応する記録材の種類を増やすことができる。
【実施例４】
【０１１６】
本発明は、未定着トナー像を担持させた記録材を、加熱用回転体、及び加圧用回転体とによって形成されるニップ部で挟持搬送させることでトナー像の定着を行う定着装置に広く有効に適用することができるものである。実施例１〜３に例示のようなフィルム定着器に限られるものではない。
【０１１７】
本実施例４は、図９のように、熱ローラ方式の定着装置に適用したものである。５０は加熱回転体として定着ローラ（熱ローラ）である。この定着ローラ５０は、アルミ等の中空の金属ローラ５１の表面にＰＦＡやＰＴＦＥ等の離形層５２を被覆したものであり、この定着ローラを内部からハロゲンヒータ等の熱源５３により加熱し、不図示の制御回路により表面温度を所定の定着温度に温調する。
【０１１８】
この定着ローラ５０と弾性加圧ローラ４とを圧接させて定着ニップ部Ｎを形成させ、このローラ対を回転させ、定着ニップ部Ｎに未定着トナー像Ｔを担持させた記録材Ｐを導入して挟持搬送させる。この搬送過程において、定着ローラ５０の熱と、定着ニップ部Ｎの圧力により未定着トナー像Ｔを記録材Ｐ面に熱圧定着Ｔａさせるものである。実施例１のフィルム定着器と共通する構成部材部分には同一の符号を付して再度の説明を省略する。
【０１１９】
定着ローラ５０の金属製芯金５１にはバイアス印加手段１７・１８からトナーの帯電極性と同極性のバイアスが印加される。加圧用回転体としての加圧ローラ４の近傍には該加圧ローラ４に非接触に除電部材としての除電針１４を配設し、この除電針１４を接地している。
【０１２０】
この熱ローラ方式の定着装置の場合も、実施例１のフィルム定着器と同様の作用により、尾引きと静電オフセットの両方の発生を抑制し、良好な画像を得られた。
【０１２１】
加圧ローラ４の除電部材としての除電針１４に代えて、実施例２のようにシート状の除電針１４Ａや除電ブラシを用いた構成にすることもできる。また実施例３のように、除電部材にバイアスを印加する構成にすることもできる。
【０１２２】
［その他］
１）記録材Ｐに対する未定着トナー像Ｔの形成手段は、転写式の電子写真方式に限られるものではなく、他の各種の直接式または転写式（間接式）のトナー像形成プロセス手段を用い得ることは勿論である。
【０１２３】
２）加熱用回転体および加圧用回転対はローラ体に限られず、ベルト体の形態にすることもできる。
【０１２４】
本発明は上述の例にとらわれるものではなく、技術思想内の変形を含むものである。
【図面の簡単な説明】
【０１２５】
【図１】実施例１におけるフィルム定着器の概略構成を示す断面模型図である。
【図２】実施例１におけるの画像形成装置の概略構成を示す断面模型図である。
【図３】定着フィルムの層構成の説明図である。
【図４】加熱体の構成説明図である。
【図５】除電針の概略図である。
【図６】実施例１における静電オフセット抑制メカニズムの説明図である。
【図７】実施例２におけるフィルム定着器の概略構成を示す断面模型図である。
【図８】実施例３におけるフィルム定着器の概略構成を示す断面模型図である。
【図９】実施例４における熱ローラ方式の定着装置の概略構成を示す断面模型図である。
【図１０】従来例に係るフィルム定着器の概略構成を示す断面模型図である。
【図１１】従来例に係る尾引きの発生メカニズムを表す図である。
【図１２】従来例に係る尾引きが発生したときのプリント画像を表す図である。
【図１３】従来例に係る静電オフセットの発生メカニズムを表す図である。
【図１４】従来例に係る静電オフセットが発生したときのプリント画像を表す図である。
【図１５】従来例に係るフィルム定着器の概略断面図である（フィルムバイアスと加圧ローラバイアス印加）。
【図１６】加圧ローラの電気抵抗の測定方法の説明図である。
【符号の説明】
【０１２６】
１，１０１‥‥ステー、２，１０２‥‥定着フィルム（加熱用回転体）、４，１０４‥‥加圧ローラ（加圧用回転体）、７，１０７‥‥サーミスタ、１３，１１３‥‥定着排紙ローラ、１８‥‥給電ブラシ、１４‥‥除電針（除電部材）、１４Ａ‥‥除電布（除電部材）、Ｎ‥‥定着ニップ部、Ｐ‥‥記録材、Ｔ‥‥未定着トナー像
【図１】
2006126805.tif 000004
【図２】
2006126805.tif 000005
【図３】
2006126805.tif 000006
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2006126805.tif 000010
【図８】
2006126805.tif 000011
【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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