(57)【要約】【課題】  通紙枚数によらず常に一定の除電効果を発揮し、また部品点数が少なく安価で、さらに形状の自由度の高い除電針を提供し、加圧ローラー表面の帯電に起因するオフセットを防止する。【解決手段】  除電針の鉛直方向の射影面積が鉛直方向と直交する方向の射影面積よりも小さくなるように、除電針を配置し、特に上記構成において除電針を導電性薄板を切り起こして形成する。【選択図】  図４
2008032818.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
加熱体と、前記加熱体に圧接した加圧回転体と、前記加圧回転体の除電部材として前記加圧回転体に対して所定の間隙をもって非接触に近接配置された複数の導電性の針状電極とを有し、前記加熱体と前記加圧回転体との間に形成される圧接ニップ部に被加熱材を挟持搬送させて前記加熱体の熱を前記被加熱材に与える加熱装置において、
前記針状電極は、鉛直方向の射影面積が鉛直方向と直交する方向の射影面積よりも小さいことを特徴とする加熱装置。
【請求項２】
請求項１の加熱装置において、前記針状電極は導電性薄板を切り起こして形成され、かつ針状電極の面が鉛直方向と平行であることを特徴とする加熱装置。
【請求項３】
請求項２の加熱装置において、前記針状電極は前記加圧回転体の周方向に複数形成され、かつ各針状電極は周方向において重ならないように設置されることを特徴とする加熱装置。
【請求項４】
請求項２乃至は３の何れかの加熱装置において、前記針状電極の導電性薄板を切り起こして形成した際に設けられる穴部から、空気の流動があるようにファン及びその風路を配置したことを特徴とする加熱装置。
【請求項５】
請求項１乃至は４の何れかの加熱装置において、前記針状電極は電気的に直接又はダイオードを介して接地、若しくは前記針状電極にACバイアス、或いはDCバイアス、又はACバイアスにDCバイアスを重畳したバイアスを印加するよう構成されていることを特徴とする加熱装置。
【請求項６】
請求項１乃至は５の何れかの加熱装置において、前記加熱体が、支持体に固定支持させた発熱体と、前記発熱体に内部から圧設されながら擦動接触する円筒状の耐熱性フィルムとを有し、前記耐熱性フィルムを介して発熱体の熱を伝達するフィルム加熱方式の加熱体であることを特徴とする加熱装置。
【請求項７】
請求項１乃至は５の何れかの加熱装置において、前記加熱体が、内部に発熱手段を有する円筒状の加熱ローラーである熱ローラー方式の加熱体であることを特徴とする加熱装置。
【請求項８】
記録材上に未定着画像を形成する画像形成手段と、前記未定着画像を前記記録材上に永久画像として定着させる画像加熱手段を有する画像形成装置において、前記画像加熱手段として、請求項１乃至は７の何れかに記載の加熱装置を備えたことを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、記録材上に形成されたトナー像を加熱定着する加熱装置、及び該加熱装置を有する電子写真装置、静電記録装置等の画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、レーザビームプリンタ、等の電子写真方式の画像形成装置においては、レーザ光等によって描かれた潜像を現像する現像装置と、現像されたトナー像を記録材に転写する転写装置と、転写されたトナー像を記録材上に定着する定着装置とを備えたものが主流となっている。
【０００３】
この中で、転写されたトナー像を記録材に定着する定着装置においては、熱ローラー方式が一般的に使われてきた。これは、内部にハロゲンヒーター等の熱源を有する定着ローラーと、圧力を加えるための加圧ローラーとで形成される定着ニップに、トナー像を有する記録材を通過させ、トナーを熱と圧力で記録材上に固定するものである。この方式は構成が簡単であることや、高速化が可能であることから長く用いられてきたが、プリントを行わないスタンバイ時においても予熱が必要であるということや熱容量が大きくウエイトアップに時間がかかるという問題点も同時に有していた。これに対し近年、定着ローラーの代わりに熱容量の小さいセラミックヒーターと耐熱性の定着フィルムを組み合わせた加熱体を用いるフィルム加熱方式の定着装置が用いられるようになって来た。これは加熱体の熱容量を小さくすることによってウエイトアップの時間を短縮化し、プリント信号を受け付けてから加熱体への通電を開始することにより省電力化等の利点を有している。
【０００４】
しかし熱ローラ方式においてもフィルム加熱方式においても、記録材上の未定着トナー像を加熱定着する際にトナーの一部が定着されずに定着ローラーもしくは定着フィルムに静電的に付着し、次の周回時に記録材側へ転移する静電オフセット現象が発生することがあり、画像品位を低下させる主要問題の１つになっている。
【０００５】
静電オフセットが発生する原因は様々であるが、加圧ローラーからトナーに及ぼす静電気力が大きな要因となっている。つまり、加圧ローラーが記録材を連続搬送することにより高電位まで帯電し、トナーが同極性に帯電している場合にはトナーと加圧ローラー表面の間で反発力が働き、トナーを定着ローラーもしくは定着フィルムに押しやってしまうためにオフセットが発生する。一般に、加圧ローラーの表面は記録材との摩擦によって帯電するが、摩擦帯電においては記録材の種類と加圧ローラーの表面材質、さらに雰囲気の環境条件によって帯電状態が変化する。又、加圧ローラーの表面電位は定着処理速度（記録材の搬送速度）が速くなる程高くなる傾向にある。
【０００６】
従来では、例えば、加圧ローラー表面は一般的に層厚の厚いフッ素樹脂やシリコーンゴム等の絶縁材質で構成されているため、記録材との摩擦帯電によってマイナス数千ボルト程度に上昇することがあり、未定着トナーがマイナスに帯電しているトナーである場合は、静電オフセットが発生し易かった。このような加圧ローラー表面の帯電を防止するために、加圧ローラー表面のフッ素樹脂にカーボン等の導電材を分散させて導電化することも試みられているが、表面性が悪化することにより離型性が低下し、加圧ローラーへのトナー付着や記録材へのトナー吐き出し等を引き起こすという問題があり、採用されない場合が多い。そこで、SUSやアモルファス金属等からなる除電ブラシや導電性の薄板からなる除電針を電気的に接地された状態で加圧ローラーの表面に対向させ、加圧ローラー表面を除電することにより、オフセットを防止する方法が提案されている。しかし、除電ブラシは導電性の繊維を多数、植毛する必要があり材料コスト、製造コストが比較的高価であり、また製法が複雑であったため他の部材と一体化することが困難であるため、最近は製造コストが安価で形状の自由度が高いという理由で、除電ブラシの代わりに除電針が用いる場合もある。除電ブラシに関する手段構成が、例えば特許文献１に記載されている。
【特許文献１】特開２００２−２４４４７２
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、加圧ローラー表面を除電する部材として除電針を用いる場合、除電針の構成により、除電性能が大きく異なり、除電能力不足や除電ムラ等により、オフセットが発生するという問題がある。以下、従来行われてきた除電針の構成を添付図面に基づき説明する。
【０００８】
図１０（a）は除電針５の斜視図であり、除電針５は先端の形状が針状の導電性薄板を折り曲げて形成されている。また、図１０（ｂ）は除電針５の先端部分の鉛直方向Ｘと鉛直方向に直交する方向Ｙの射影面積であり、除電針５は鉛直方向Ｘの射影面積が鉛直方向に直交する方向Ｙの射影面積より大きくなっている。図１１はこの除電針５が設置されたフィルム加熱方式の加熱装置（画像加熱定着装置）の要部の拡大横断面模型図であり、図１１において、１は加圧ローラーであり、２はフィルム加熱装置の加熱体であり、記録材Ｐは加圧ローラー１と加熱体２に挟持され矢印の向きへ搬送される。ここで除電針５は加圧ローラー１表面との間に所定の間隙をもって対抗配置されている。図１２は加圧ローラー１と除電針５を鉛直方向(重力がはたらく方向)上方から見た配置構成図である。このように従来の除電針５は、先端の針状の面が鉛直方向と垂直になるように設置されていた。このため記録材Pの通紙枚数が増えるにしたがって記録材Pの紙粉Dが除電針５に堆積し、除電イオンの原料になる空気との接触面積が減り、除電性能が弱くなりオフセットが発生するという問題があった。また、除電針５に紙粉Dが付着するのを防止するために、除電針５の周りに突起部材を設けた場合、除電針５に電界が集中しなくなるために、除電性能が弱くなりオフセットが発生するという問題があった。
【０００９】
そこで本発明は、この種の加熱体、該加熱体を用いた加熱装置、該加熱装置を定着装置として備えた画像形成装置について、上記のような問題を解消すること、すなわち記録材の通紙枚数が増えても除電性能が持続し、かつ部品点数が少なく安価に製造される除電針を提供することを目的とした。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記問題を解決するために、本発明は、記録材上に未定着画像を形成する画像形成手段と、未定着画像を記録材上に永久画像として定着させる画像加熱手段を有する画像形成装置において、画像加熱手段として、下記の構成を特徴とする加熱装置を備えたことを特徴とする画像形成装置である。
【００１１】
（１）：加熱体と、加熱体に圧接した加圧回転体と、加圧回転体の除電部材として加圧回転体に対して所定の間隙をもって非接触に近接配置された複数の導電性の針状電極とを有し、加熱体と加圧回転体との間に形成される圧接ニップ部に被加熱材を挟持搬送させて前記加熱体の熱を前記被加熱材に与える加熱装置において、針状電極は、鉛直方向の射影面積が鉛直方向と直交する方向の射影面積よりも小さいことを特徴とする加熱装置。
【００１２】
（２）：（１）の加熱装置において、針状電極は導電性薄板を切り起こして形成され、かつ、針状電極の面が鉛直方向と平行であることを特徴とする加熱装置。
【００１３】
（３）：（２）の加熱装置において、針状電極は加圧回転体の周方向に複数形成され、かつ各針状電極は周方向において重ならないように設置されることことを特徴とする加熱装置。
【００１４】
（４）：（２）乃至は（３）の何れかの加熱装置において、針状電極の導電性薄板を切り起こして形成した際に設けられる穴部から、空気の流動があるようにファン及びその風路を配置したことを特徴とする加熱装置。
【００１５】
（５）：（１）乃至は（４）の何れかの加熱装置において、針状電極は電気的に直接又はダイオードを介して接地、若しくは針状電極にACバイアス、或いはDCバイアス、又はACバイアスにDCバイアスを重畳したバイアスを印加するよう構成されていることを特徴とする加熱装置。
【００１６】
（６）：（１）乃至は（５）の何れかの加熱装置において、加熱体が、支持体に固定支持させた発熱体と、発熱体に内部から圧設されながら擦動接触する円筒状の耐熱性フィルムとを有し、耐熱性フィルムを介して発熱体の熱を伝達するフィルム加熱方式の加熱体であることを特徴とする加熱装置。
【００１７】
（７）：（１）乃至は（５）の何れかの加熱装置において、加熱体が、内部に発熱手段を有する円筒状の加熱ローラーである熱ローラー方式の加熱体であることを特徴とする加熱装置。
【発明の効果】
【００１８】
以上説明したように、本発明によれば、導電性薄板に複数の針状電極が形成され、かつ針状電極の面が鉛直方向と平行になるように配置構成することにより、針状電極に紙粉やホコリが堆積するのを抑え、通紙枚数によらず一定の除電効果を発揮し静電オフセットのない良好な画像を形成する加熱装置及び画像形成装置を得ることができ、その中でも特に、導電性薄板を切り起こして針状電極を形成することにより、針状電極を定着ニップ近傍に設置することが可能になるため、より高い除電効果を発揮し、かつ部品点数が少なく安価な除電手段を有する加熱装置及び画像形成装置を得ることができる。
【００１９】
また、導電性薄板を切り起こして針状電極を形成する構成において、針状電極を加圧ローラーの回転周方向に重ならないように複数設置することにより、除電ムラに起因する静電オフセットを防止し、形状の自由度が高い除電手段を有する加熱装置及び画像形成装置を得ることができる。
【００２０】
さらに、導電性薄板を切り起こして針状電極を形成する構成において、切り起こして形成された穴部から、空気の流動があるようにファン及びその風路を配置することにより、より針状電極に紙粉やホコリが堆積しにくくなり、加えて針状電極から発生する除電イオンが加圧ローラー表面に到達しやすくなるため、高い除電効果を発揮して静電オフセットを防止する加熱装置及び画像形成装置を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
（実施例１）
以下、本発明の実施の形態を添付図面に基づき説明する。
【００２２】
図１３は本発明の実施例における電子写真方式の画像形成装置の要部を表す図である。図１３において、３１は像担持体としての有機感光ドラムであり、OPC、アモルファスSi等の感光材料がアルミニウムやニッケルなどのシリンダ状の基盤上に形成されている。感光ドラム３１の上部には、帯電部材としての帯電ローラー３２が配設されており、感光ドラム３１の表面は帯電ローラー３２により一様に帯電した状態となる。この帯電した表面に、レーザー露光装置３３からレーザー光が照射されると、該表面には静電潜像が形成され、この静電潜像は、感光ドラム３１の回転により、現像スリーブ３４の対向部へと搬送され、現像スリーブ３４上のトナーにより可視像化される。現像方法としては、ジャンピング現像法、２成分現像法、FEED現像法などが用いられ、イメージ露光と反転現像とを組み合わせて用いられることが多い。次に、カセット３７内に収容された記録材Ｐが、記録材供給ローラー３６により感光ドラム３１と転写ローラー３５との対向部へと搬送されると、転写ローラー３５により転写電圧が印加されて記録材Ｐ上にトナー像が転写される。ここで感光ドラム３１上に残存する残留トナーは、クリーニング装置３８により感光ドラム３１表面より除去される。そして最後に、記録材Ｐは加熱体２と加圧ローラー１を備えた加熱装置へと搬送され、この加熱装置にてトナー像は記録材Ｐ上に永久画像として定着され、機外へ排出される。このような動作を繰り返すことで次々と画像形成を行うことができ、600dpiの場合、35枚/分（LTR横送り：プロセススピード164mm/sec）のプリント速度でプリントを行うことができる。
【００２３】
以上のような画像形成装置における上記加熱装置を図２に基づいて詳しく説明する。
【００２４】
図２はフィルム加熱方式の加熱装置の要部の拡大横断面模型図であり、図２において、２はフィルム加熱装置の加熱体であり、加熱体２は、発熱体２１と、発熱体２１を保持する支持体としての横断面半円弧桶形のフィルムガイド２２と、加圧ローラー１により加圧された際に変形しないために設けられた横断面逆Ｕ字形の補給板金２３と、円筒形状の耐熱性フィルム２４とによって形成される。
【００２５】
発熱体２１は、ヒータ基板２１１、ヒータ基板２１１の一面側に形成具備させた抵抗発熱パターン２１２、抵抗発熱パターン２１２を被覆させた表面保護層２１３、ヒータ基板２１１の他面側に接触配置した発熱体２１の温度制御に用いるサーミスタ等の温度検知素子２１４よりなる。ヒータ基板２１１は、被加熱材としての被記録材Ｐの搬送方向Ａに対して直交する方向を長手とする横長・薄肉の部材であり、例えば、長さ370mm・幅10mm・厚さ1mmの、Al2O3又はAlN等の耐熱性・電気絶縁性・低熱容量のセラミック基材である。抵抗発熱パターン２１２は、例えば、銀パラジューム（Ag／Pd）・Ta2 N等の電気抵抗材料ペーストを例えば厚み10μｍ・幅1〜3mm、長さ312mmの細帯状にヒータ基板２１１の長手方向に沿ってスクリーン印刷等により塗工し焼成することで形成したものである。また、表面保護層２１３は例えば厚さ10μmの耐熱性ガラスである。
【００２６】
フィルムガイド２２は、断熱性、高耐熱性、剛性を有する、例えば液晶ポリマー、フェノール樹脂、PPS、PAI、PI、PEEK等の高耐熱性樹脂や、これ等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される。円筒状の耐熱性フィルム２４は、例えば厚み30μm〜100μm程度のPI、PAI、PEEK、PPS、PFA、PTFE、FEP等を基層とし、基層の上に導電性プライマー層を介してPFA、PTFA、FEP等にカーボン等の導電性部材を混入させた離型層をコーティングした複合層フィルムである。この円筒状の耐熱性フィルム２４の外周長はフィルムガイド２２より例えば3mm程度大きくしてあり、従って耐熱性フィルム２４は余裕を持ってルーズに外嵌している。また、耐熱性フィルム２４内面と表面保護層２１３との間には不図示の耐熱性グリス等の潤滑材が少量塗布されており、耐熱性フィルム２４の摺動性を保っている。
【００２７】
発熱体２１は、抵抗発熱パターン２１２に通電することにより長手全長にわたって発熱する。またその温度制御は、まず抵抗発熱パターン２１２が印刷されている面の反対側に当接配置されている温度検知素子であるサーミスタ２１４で発熱体２１の温度が検知され、その温度検知結果に基づいてCPU（不図示）が抵抗発熱パターン２１２への通電を制御することによりなされる。通常この発熱体２１への通電制御は電源波形の半波ごとに通電の実行と停止を制御するゼロクロス波数制御方法や、電源波形の半波ごとに通電する位相角を制御する位相制御等の多段階制御方法が用いられている。
【００２８】
加圧ローラー１は、直径17mmの芯金１１と、厚さ22mmのシリコーンゴムやフッ素ゴム等の耐熱ゴムからなる弾性層１２と、弾性層１２の上にプライマー層を介して10〜100μm程度の厚みを有するFEP、PFA、PTFE等の離型層１３とで構成されていて、熱伝導率は0.4W/mKである。この加圧ローラー１は、加熱体２に対し、加圧手段（図示せず）により総圧196Nの圧力で加圧されている。加圧ローラー１は記録材Ｐを方向Ａの方に搬送するように、駆動系（図示せず）によりＢ方向に回転駆動される。これにより、円筒形の耐熱性フィルム２４が発熱体２１の発熱体表面に密着摺動して、フィルムガイド２２の周囲をＣ方向に回動する。また加熱体２の下方には、加圧部材としての加圧ローラー１と、記録材Ｐが加熱体２と加圧ローラー１が形成するニップ部Ｎに進入、排出するのを搬送導入する入口ガイド４１、出口ガイド４２が配置されている。
【００２９】
以上の構成により、本実施例においては、このような定着装置に対し、上記に示した電子写真方式によって形成されマイナスに帯電した未定着現像剤像たる未定着トナーＴを担持した記録材Ｐが、温度制御された加熱体２と加圧ローラー１のニップ部Ｎに搬送されることで、記録材Ｐ上にトナー像Ｔが熱圧定着される。このマイナスに帯電した未定着トナー像Ｔは、例えば、マイナスに帯電された感光ドラム３１上に画像部が明部、非画像部が暗部の如く画像露光が与えられて潜像形成が行われ、その潜像をマイナスに帯電したトナーで現像することにより作成される。そして、このマイナスに帯電したトナーＴを記録材Ｐに転写するためには、感光ドラム３１上に記録材Ｐを密着させて転写ローラー３５からプラスの電荷を与える必要があり、また、感光ドラム３１上に密着した記録材Ｐを静電気的に分離するためには、交流成分にマイナスの直流成分が重畳された電圧を印加することにより除電を行う必要がある。従って、記録材Ｐの表側はこの工程でトナーＴを保持するために弱いプラス帯電となっているが、記録材Ｐの裏側は記録材の種類や環境条件によってマイナス側に弱く帯電する。そして、この記録材Ｐの裏側の状態によって加圧ローラー１の表面電位は連続的に記録材Ｐを通過させる時に大きく変化し、摩擦帯電によりマイナス側に強く帯電する。
【００３０】
そこで、本実施例では導電性薄板を切り起こして除電針５２を形成し、除電針５２を定着ニップ近傍に設置するような構成をとっている。除電針５２を定着ニップ近傍に設置した理由としては、加圧ローラーの表面電位は定着ニップ直後が最も高く、自己放電型の除電針は対象の帯電物が帯電していればいるほど除電効率が高いためである。
【００３１】
図１（a）は除電針５２の斜視図であり、除電針５２は例えばSUS板、アルスター鋼板、アルミ板など良好な導電性を持つ厚さ0.1mmの金属板を、除電針電極の面が鉛直方向Ｘと平行になるように切り起こして作製され、先端の形状は山の間隔が4mm、高さが3mmの鋸歯状をしている。また、図１（ｂ）は除電針５２の先端部分の鉛直方向Ｘと鉛直方向に直交する方向Ｙの射影面積であり、除電針５２は鉛直方向Ｘの射影面積が鉛直方向に直交する方向Ｙの射影面積より小さくなっている。さらに、除電針５２は図２に示すように出口ガイド４２に取り付けられ、加圧ローラー１表面との間に2.0mmの間隙をもって対向配置されている。除電針５２と加圧ローラー１表面との距離は、近ければ近いほど除電性能は向上するが、近づけすぎると除電針５２と加圧ローラー１表面が接触し、加圧ローラー１が破損してしまう恐れがある。その為、本実施例では加圧ローラー１の外形交差と熱膨張及び除電針５２の取り付け交差等を考慮して間隙を決定した。尚、本実施例では、除電針５２は電気的に直接アースに接地しているが、ダイオードを介して接地、若しくは除電針にACバイアス或いはDCバイアスのどちらかを印加、又はACバイアスにDCバイアスを重畳したバイアスを印加しても良い。図３は加圧ローラー１と除電針５２を鉛直上方から見た配置構成図（出口ガイド４２は省略）であり、この図から分かるように除電針５２の鉛直方向の射影面積は金属板の厚さ分しかないので、通紙枚数が増えても除電針５２に紙粉が堆積することはない。これにより除電針５２は常に除電イオンの原料になる空気との接触面積が保たれ、除電効果を持続することができる。また除電針５２は導電性薄板を切り起こして形成されているので、定着ニップ近傍に設置することが可能となり、高い除電効果を発揮することができる。
【００３２】
次に、具体的な実験例について説明する。
【００３３】
表１に加圧ローラー１表面を除電しない場合と、図１０に示すように従来用いられてきた除電針５のように先端の面が鉛直方向と垂直な場合、及び図１に示すように導電性薄板を切り起こして形成した除電針５２を、定着ニップ近傍に設置した場合のオフセットレベルを比較した結果を示す。尚、オフセットレベルの確認は、加圧ローラー１表面が帯電しやすい低温・低湿環境で高抵抗化した紙（Xx4024放置紙）を20万枚通紙した後に行った。また、画像パターンとしてはオフセットが確認し易いように600dpi孤立1ドットからなるハーフトーン画像で行った。
【００３４】
【表１】
2008032818.tif 000003
表１から分かるように加圧ローラー１に除電部材である除電針を対抗配置しない場合、加圧ローラー１表面電位は-3.5kV以上に帯電し、極度のオフセットが発生する。また従来の構成である除電針５を加圧ローラー１に対抗配置すると加圧ローラー１表面電位は-2.8〜-3.3kVまで低下し、オフセットも僅かに改善されたが、まだ許容できるオフセットレベルには至らなかった。これに対して、本実施例のように導電性薄板を切り起こして形成した除電針５２を、定着ニップ近傍に設置することにより、加圧ローラー１表面電位は-2.5〜-3.0kVまで低下し、オフセットは許容されるレベルになった。
【００３５】
以上より、加圧ローラー１表面を除電する除電針５２の先端が鉛直方向と平行である構成で、除電針５２が導電性薄板を切り起こして形成することにより、除電針５２を定着ニップ近傍に設置することが可能になるため、除電効率を向上することができるとともに、通紙枚数が増えても紙粉が堆積することを防ぎ、オフセットの発生を防止することができる。
【００３６】
尚、本実施例では除電針５２の先端の形状は山の間隔が4mm、高さが3mmのものを使用したが、除電針５２の山の間隔や高さは、定着器の構成や画像形成装置の構成に依存するため、オフセットを防止する構成は本実施例に限られるものではない。
【００３７】
また、本実施例では、加熱体としてフィルム加熱方式の加熱体を用いたが、内部に発熱手段を有する円筒状の加熱ローラーである熱ローラー方式の加熱体でも良い。
【００３８】
（実施例２）
上記実施例１では、導電性薄板を切り起こして除電針を形成するために除電針先端の山の間隔が広がってしまい、山と山との間で僅かに除電ムラが発生していた。本実施例はこの点の改善もなすようにしたもので、導電性薄板を加圧ローラー回転方向に2列にわたって切り起こして除電針を形成するようにしたものである。
【００３９】
以下、本実施例における除電針の構成を添付図面に基づき説明する。尚、図１〜図３に示した実施例１と同様の構成部材・部分には共通の符号を付して再度の説明を省略した。
【００４０】
図４は除電針５３の斜視図であり、除電針５３は例えばSUS板、アルスター鋼板、アルミ板など良好な導電性を持つ厚さ0.1mmの金属板を、除電針電極の面が鉛直方向Ｘと平行になるように、加圧ローラー回転方向に２列にわたって切り起こして作製される。ここで各列の先端の形状は山の間隔が4mm、高さが3mmの鋸歯状をしていて、互いの列は、鉛直上方から見たときに一方の列の山ともう一方の列の谷の位置が重なるようにしている。また、除電針５３は、実施例１における除電針５２と同様に鉛直方向Ｘの射影面積が鉛直方向に直交する方向Ｙの射影面積より小さくなっている。さらに、除電針５３は図５に示すように出口ガイド４２に取り付けられ、加圧ローラー１表面との間に2.0mmの間隙をもって対向配置されている。除電針５３と加圧ローラー１表面との距離は、近ければ近いほど除電性能は向上するが、近づけすぎると除電針５３と加圧ローラー１表面が接触し、加圧ローラー１が破損してしまう恐れがある。その為、本実施例では加圧ローラー１の外形交差と熱膨張及び除電針５３の取り付け交差等を考慮して間隙を決定した。尚、本実施例では、除電針５３は電気的に直接アースに接地しているが、ダイオードを介して接地、若しくは除電針にACバイアス或いはDCバイアスのどちらかを印加、又はACバイアスにDCバイアスを重畳したバイアスを印加しても良い。図６は加圧ローラー１と除電針５３を鉛直上方から見た配置構成図（出口ガイド４２は省略）であり、この図から分かるように除電針５３の鉛直方向の射影面積は金属板の厚さ分しかないので、通紙枚数が増えても除電針５３に紙粉が堆積することはない。これにより除電針５３は常に除電イオンの原料になる空気との接触面積が保たれ、除電効果を持続することができる。また除電針５３は導電性薄板を切り起こして形成されているので、定着ニップ近傍に設置することが可能となり、高い除電効果を発揮することができるとともに、加圧ローラー回転方に山と山の位置をずらして２列わたって形成されているので、除電ムラの発生を防ぐことができる。
【００４１】
次に、実施例１と同様に行った実験例について説明する。
【００４２】
表２に加圧ローラー１表面を除電しない場合と、図１に示した実施例１の除電針５２を用いた場合、及び図４に示すように導電性薄板を2列にわたって切り起こして形成した除電針５３を用いた場合のオフセットレベルを比較した結果を示す。尚、オフセットレベルの確認は、加圧ローラー１表面が帯電しやすい低温・低湿環境で高抵抗化した紙（Xx4024放置紙）を20万枚通紙した後に行った。また、画像パターンとしてはオフセットが確認し易いように600dpi孤立1ドットからなるハーフトーン画像で行った。
【００４３】
【表２】
2008032818.tif 000004
表２から分かるように加圧ローラー１に除電部材である除電針を対抗配置しない場合、加圧ローラー１表面電位は-3.5kV以上に帯電し、極度のオフセットが発生する。また実施例１の除電針５２を加圧ローラー１に対抗配置すると加圧ローラー１表面電位は-2.5〜-3.0kVまで低下し、許容できるオフセットレベルになったが、僅かに除電ムラが確認できる。これに対して、本実施例のように導電性薄板を加圧ローラー回転方向に山と山の位置をずらして２列わたって切り起こして形成した除電針５３を、定着ニップ近傍に設置することにより加圧ローラー１表面電位は-2.3〜-2.8kVまで低下し、オフセットはほとんど肉眼では確認できないレベルになった。
【００４４】
以上より、加圧ローラー１表面を除電する除電針５３が導電性薄板を切り起こして形成する構成において、加圧ローラー回転方向に山と山の位置をずらして２列わたって形成することにより、除電ムラの発生を防ぎつつ、除電針５３を定着ニップ近傍に設置することが可能になった。したがって、これにより除電効率の向上がなされ、さらには通紙枚数が増えても紙粉が堆積することを防ぎ、オフセットの発生を防止することができる。
【００４５】
尚、本実施例では除電針５３の先端の形状は山の間隔が4mm、高さが3mmのものを２列使用したが、除電針５３の山の間隔や高さ、及び列の数は、定着器の構成や画像形成装置の構成に依存するため、オフセットを防止する構成は本実施例に限られるものではない。
【００４６】
また、本実施例では、加熱体としてフィルム加熱方式の加熱体を用いたが、内部に発熱手段を有する円筒状の加熱ローラーである熱ローラー方式の加熱体でも良い。
【００４７】
（実施例３）
本実施例では、導電性薄板を切り起こして針状電極を形成する構成において、切り起こして形成された穴部から、ファンにより加圧ローラー側へ空気の流れが発生するようにしたものである。
【００４８】
以下、本実施例における除電針の構成を添付図面に基づき説明する。尚、図１〜図３に示した実施例１と同様の構成部材・部分には共通の符号を付して再度の説明を省略した。
【００４９】
本実施例では、除電針としては図７に示すように実施例２と同様の除電針５３を用い、すなわち除電針５３は例えばSUS板、アルスター鋼板、アルミ板など良好な導電性を持つ厚さ0.1mmの金属板を、除電針電極の面が鉛直方向Ｘと平行になるように、加圧ローラー回転方向に２列にわたって切り起こして作製される。ここで各列の先端の形状は山の間隔が4mm、高さが3mmの鋸歯状をしていて、互いの列は、鉛直上方から見たときに一方の列の山ともう一方の列の谷の位置が重なるようにしている。また、除電針５３は、実施例１における除電針５２と同様に鉛直方向Ｘの射影面積が鉛直方向に直交する方向Ｙの射影面積より小さくなっている。さらに、除電針５３は図８に示すように出口ガイド４３に取り付けられ、ここで出口ガイド４３は除電針５３の穴部と同じ位置に開口穴が開けられ、空気流動の経路を形成している。この除電針５３と出口ガイド４３の後方には吸気ファン６０が設置され、吸気ファン６０は除電針５３と出口ガイド４３とに開けられた穴部を通して加圧ローラー１側へ、加圧ローラー１の長手方向全域にわたって空気があたるように、空気流を発生する。
【００５０】
出口ガイド４３に取り付けられた除電針５３は、加圧ローラー１表面との間に2.0mmの間隙をもって対向配置されている。除電針５３と加圧ローラー１表面との距離は、近ければ近いほど除電性能は向上するが、近づけすぎると除電針５３と加圧ローラー１表面が接触し、加圧ローラー１が破損してしまう恐れがある。その為、本実施例では加圧ローラー１の外形交差と熱膨張及び除電針５３の取り付け交差等を考慮して間隙を決定した。尚、本実施例では、除電針５３は電気的に直接アースに接地しているが、ダイオードを介して接地、若しくは除電針にACバイアス或いはDCバイアスのどちらかを印加、又はACバイアスにDCバイアスを重畳したバイアスを印加しても良い。図９は加圧ローラー１と除電針５３を鉛直上方から見た配置構成図（出口ガイド４３は省略）であり、この図から分かるように除電針５３の鉛直方向の射影面積は金属板の厚さ分しかなく、さらに吸気ファン６０により除電針５３の穴部から空気が流れてくるため、通紙枚数が増えても除電針５３に紙粉が堆積することはない。これにより除電針５３は常に除電イオンの原料になる空気との接触面積が保たれ、さらに除電針５３で生成される除電イオンが空気の流れに乗り加圧ローラー１に直接当たるため、高い除電効果を持続することができる。
【００５１】
次に、実施例２と同様に行った実験例について説明する。
【００５２】
表３に加圧ローラー１表面を除電しない場合と、図４に示した実施例２の除電針５３を用いた場合、及び図７に示すように除電針５３の穴部から、吸気ファン６０により加圧ローラー側へ空気の流れが発生するようにした構成を用いた場合のオフセットレベルを比較した結果を示す。尚、オフセットレベルの確認は、加圧ローラー１表面が帯電しやすい低温・低湿環境で高抵抗化した紙（Xx4024放置紙）を20万枚通紙した後に行った。また、画像パターンとしてはオフセットが確認し易いように600dpi孤立1ドットからなるハーフトーン画像で行った。
【００５３】
【表３】
2008032818.tif 000005
表３から分かるように加圧ローラー１に除電部材である除電針を対抗配置しない場合、加圧ローラー１表面電位は-3.5kV以上に帯電し、極度のオフセットが発生する。また実施例２の除電針５３を加圧ローラー１に対抗配置すると加圧ローラー表面電位は-2.3〜-2.8kVまで低下し、オフセットはほとんど肉眼では確認できないレベルになった。これに対して、本実施例のように導電性薄板を切り起こして針状電極を形成した除電針５３の穴部から、吸気ファン６０により加圧ローラー側へ空気の流れが発生するようにした構成を用いることにより、加圧ローラー１表面電位は-2.0〜-2.5kVまで低下し、オフセットはまったく確認できなくなった。
【００５４】
以上より、加圧ローラー１表面を除電する除電針５３が導電性薄板を切り起こして形成する構成において、除電針５３の穴部から吸気ファン６０により加圧ローラー側へ空気の流れが発生するようにすることにより、除電針５３周りの空気流が紙粉を吹き流し、さらに除電針５３で生成される除電イオンを効率良く加圧ローラー１表面に運ぶことが可能になった。したがって、これにより除電効率のさらなる向上がなされ、さらには通紙枚数が増えても紙粉が堆積することを防ぎ、オフセットの発生を防止することができる。
【００５５】
尚、本実施例では、吸気ファン６０及び除電針５３と出口ガイド４３に形成される風路は、オフセット現象の対策としての効果のみを説明したが、記録紙Ｐから発生する水蒸気が加圧ローラー１表面に付着することにより加圧ローラー１のグリップ力が落ちて記録紙Ｐがスリップして起る搬送不良現象や、加熱体２の長手幅に対して小サイズの記録紙Ｐを流すことにより加圧ローラー１の非通紙部が昇温して加圧ローラー１の端部が破損する過昇温現象などの対策としての効果も得られる。
【００５６】
また、本実施例では、加熱体としてフィルム加熱方式の加熱体を用いたが、内部に発熱手段を有する円筒状の加熱ローラーである熱ローラー方式の加熱体でも良い。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１】実施例１における除電針の斜視図。
【図２】実施例１における加熱装置の要部の拡大横断面模型図。
【図３】実施例１における加圧ローラーと除電針を鉛直上方から見た配置構成図。
【図４】実施例２における除電針の斜視図。
【図５】実施例２における加熱装置の要部の拡大横断面模型図。
【図６】実施例２における加圧ローラーと除電針を鉛直上方から見た配置構成図。
【図７】実施例３における除電針と出口ガイドの斜視図。
【図８】実施例３における加熱装置の要部の拡大横断面模型図。
【図９】実施例３における加圧ローラーと除電針を鉛直上方から見た配置構成図。
【図１０】従来例における除電針の斜視図。
【図１１】従来例における加熱装置の要部の拡大横断面模型図。
【図１２】従来例における加圧ローラーと除電針を鉛直上方から見た配置構成図。
【図１３】本発明に係わる画像形成装置の概略構成図。
【符号の説明】
【００５８】
１  加圧ローラー
１１  芯金
１２  弾性層
１３  離型層
２  加熱体
２１  発熱体
２１１  ヒータ基板
２１２  抵抗発熱パターン
２１３  表面保護層
２１４  サーミスタ
２２  フィルムガイド
２３  補助板金
２４  耐熱性フィルム
３１  感光ドラム
３２  帯電ローラー
３３  レーザー露光装置
３４  現像スリーブ
３５  転写ローラー
３６  記録材供給ローラー
３７  カセット
３８  クリーニング装置
４１  入り口ガイド
４２、４３  出口ガイド
５、５２、５３  除電針
６０  吸気ファン
Ｐ  記録材
Ｔ  トナー
Ｄ  紙粉
【図１】
2008032818.tif 000006
【図２】
2008032818.tif 000007
【図３】
2008032818.tif 000008
【図４】
2008032818.tif 000009
【図５】
2008032818.tif 000010
【図６】
2008032818.tif 000011
【図７】
2008032818.tif 000012
【図８】
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【図９】
2008032818.tif 000014
【図１０】
2008032818.tif 000015
【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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