(57)【要約】【課題】定着ベルト表面にトナーと同極性の電荷を付与する場合に、定着ベルト表面の傷に過電流が流れるのを抑制して画質低下を抑制することである。【解決手段】定着ベルト３１の表面をトナーと同極性のマイナス極性に帯電させるための導電ローラ３８が接触する定着ベルト表面部分に傷があると、その傷から導電ローラに向かって過電流が流れる。しかし、電源４０からの電圧は、表層が絶縁性を有するバイアスローラ３９を介して導電ローラに印加されている。そのため、この導電ローラ３８には少量の電流しか流れることはできない。したがって、傷に流れる過電流を抑制できる。【選択図】  図１
2004286994.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定極性に帯電したトナーにより構成されるトナー像を担持した記録材表面に定着回転体の表面を接触させて、該トナー像を該記録材表面上に定着させる定着装置において、
上記定着回転体の表面に接触した導電性部材と、
該導電性部材に絶縁性表面が接触した絶縁性部材と、
該絶縁性部材の絶縁性表面に上記所定極性と同極性の電荷を付与するための電荷付与手段とを有することを特徴とする定着装置。
【請求項２】
請求項１の定着装置において、
上記導電性部材として、上記定着回転体の表面移動方向に連れ回る方向に回転可能な導電性回転体を用い、
上記絶縁性部材として、該導電性回転体の表面移動方向に連れ回る方向に回転可能な絶縁性回転体を用いたことを特徴とする定着装置。
【請求項３】
請求項１又は２の定着装置において、
上記定着回転体として、基体上にシリコンゴムを含んだ表層を有するものを用いたことを特徴とする定着装置。
【請求項４】
請求項３の定着装置において、
上記表層の厚さ方向の抵抗値は、１×１０９Ω以上１×１０１４Ω以下であり、
上記基体の厚さ方向の抵抗値は、１×１００Ω以上１×１０６Ω以下であり、
上記導電性部材として、厚さ方向の抵抗値が１×１０３Ω以上１×１０７Ω以下である導電性表層を導電性基体上に有するものを用い、
上記絶縁性部材として、厚さ方向の抵抗値が１×１０９Ω以上１×１０１４Ω以下である絶縁性表層を導電性基体上に有するものを用い、
上記電荷付与手段として、上記絶縁性部材の導電性基体に−２ｋＶ以上−４ｋＶ以下の電圧を印加するものを用いたことを特徴とする定着装置。
【請求項５】
請求項１、２、３又は４の定着装置において、
上記定着回転体の表面に離型剤を塗布するための離型剤塗布手段を有し、
該離型剤塗布手段として、上記導電性部材を用いたことを特徴とする定着装置。
【請求項６】
請求項５の定着装置において、
上記導電性部材として、上記定着回転体の表面移動方向に連れ回る方向に回転可能な導電性回転体を用い、
該導電性回転体の表面に接触して上記離型剤を供給する離型剤供給部材を設け、該離型剤供給部材を、上記絶縁性部材が接触する接触位置よりも導電性回転体回転方向下流側で該導電性回転体の表面に接触するように配置したことを特徴とする定着装置。
【請求項７】
所定極性に帯電したトナーにより構成されるトナー像を担持した記録材表面に定着回転体の表面を接触させて、該トナー像を該記録材表面上に定着させる定着手段を備えた画像形成装置において、
上記定着手段として、請求項１、２、３、４、５又は６の定着装置を用いたことを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、所定極性に帯電したトナーを担持した記録材上にそのトナーを定着させる定着装置及びこれを備えた複写機、プリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、例えばマイナス極性に帯電したトナーによって構成されるトナー像を記録材上に静電転写した後、そのトナー像を定着装置によってその記録材上に定着する。このような定着装置は、一般に、定着ローラや定着ベルト等の定着回転体と、これに対向する加圧ローラとの間に定着ニップを形成する。そして、この定着ニップでトナー像を載せた記録材を挟持して定着を行う。この定着回転体の表面は、一般に絶縁性を有する。そのため、記録材上のマイナス極性トナーと接触した定着回転体表面部分にはプラス電荷が誘起され、プラス帯電する。このようにプラス帯電された定着回転体表面部分が再度定着ニップにやってくると、この定着ニップに存在する記録材上のマイナス極性トナーが、プラス帯電した定着回転体表面部分に引き寄せられてしまう。そのため、記録材上のトナー像が乱され、定着後の画像中には、前回の定着時における画像部分の残像が現れてしまうという不具合があった。
【０００３】
このような不具合を抑制する方法としては、例えば特許文献１に記載の定着装置のように、トナーと同極性の電荷を定着回転体表面に付与する方法が挙げられる。同文献には上記不具合についての記載はないが、トナーと同極性の電荷を定着回転体表面に付与すれば、定着回転体表面上のマイナス電荷に対して記録材上のマイナス極性トナーが反発し、トナーが記録材側に押し付けられる作用が生まれる。よって、記録材上のトナー像が乱されることはなく、上述した残像が現れることもなくなる。
【０００４】
【特許文献１】
特開平２００１−２０９２６０号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
一般に、定着回転体は、その表面は絶縁性を有し、その裏面又は内部は導電性を有するような構成となっている。そのため、トナーと同極性の電荷を定着回転体表面に付与する場合には、例えば、トナーと同極性のバイアスを印加するための電源部に導電性部材を接続し、その導電性部材を定着回転体表面に接触させる構成が採用される。上記特許文献１の定着装置も、定着回転体として３層構造の定着フィルムを用いており、その中間層が導電性を有している（同文献の段落００２２）。この構成からすると、同文献には具体的な説明はないものの、トナーと同極性のバイアスが印加された導電性部材を定着フィルム表面に接触させているものと考えられる。
【０００６】
ところが、電源部に接続された導電性部材を定着回転体表面に接触させて電荷を付与すると、次のような問題が生じた。
すなわち、定着回転体の表面は、一般に、トナーとの離型性が高いシリコンゴム等によって構成されている。そのため、定着回転体の表面は非常に傷が付きやすい。定着回転体の表面に傷が付くと、その傷部分の抵抗値が低下する。そのため、導電性部材にマイナス極性のバイアスが印加されている場合、その導電性部材との接触部分に定着回転体表面の傷部分が対向すると、その傷部分を通って導電性部材に向かう過電流が流れる。なお、導電性部材への印加バイアスがプラス極性の場合には、導電性部材から傷部分を通る過電流が流れる。このような過電流が傷部分に流れると、傷が広がってしまい、定着回転体表面の平滑性が失われ、画質が低下するという問題が生じる。また、このような過電流が流れることにより電気的なノイズが発生し、これによっても画質が低下するという問題が生じる。
【０００７】
本発明は、上記問題に鑑みなされたものであり、その目的とするところは、定着回転体表面にトナーと同極性の電荷を付与する場合に、定着回転体表面の傷に過電流が流れるのを抑制して、画質低下を抑制できる定着装置及び画像形成装置を提供することである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項１の発明は、所定極性に帯電したトナーにより構成されるトナー像を担持した記録材表面に定着回転体の表面を接触させて、該トナー像を該記録材表面上に定着させる定着装置において、上記定着回転体の表面に接触した導電性部材と、該導電性部材に絶縁性表面が接触した絶縁性部材と、該絶縁性部材の絶縁性表面に上記所定極性と同極性の電荷を付与するための電荷付与手段とを有することを特徴とするものである。
また、請求項２の発明は、請求項１の定着装置において、上記導電性部材として、上記定着回転体の表面移動方向に連れ回る方向に回転可能な導電性回転体を用い、上記絶縁性部材として、該導電性回転体の表面移動方向に連れ回る方向に回転可能な絶縁性回転体を用いたことを特徴とするものである。
また、請求項３の発明は、請求項１又は２の定着装置において、上記定着回転体として、基体上にシリコンゴムを含んだ表層を有するものを用いたことを特徴とするものである。
また、請求項４の発明は、請求項３の定着装置において、上記表層の厚さ方向の抵抗値は、１×１０９Ω以上１×１０１４Ω以下であり、上記基体の厚さ方向の抵抗値は、１×１００Ω以上１×１０６Ω以下であり、上記導電性部材として、厚さ方向の抵抗値が１×１０３Ω以上１×１０７Ω以下である導電性表層を導電性基体上に有するものを用い、上記絶縁性部材として、厚さ方向の抵抗値が１×１０９Ω以上１×１０１４Ω以下である絶縁性表層を導電性基体上に有するものを用い、上記電荷付与手段として、上記絶縁性部材の導電性基体に−２ｋＶ以上−４ｋＶ以下の電圧を印加するものを用いたことを特徴とするものである。
また、請求項５の発明は、請求項１、２、３又は４の定着装置において、上記定着回転体の表面に離型剤を塗布するための離型剤塗布手段を有し、該離型剤塗布手段として、上記導電性部材を用いたことを特徴とするものである。
また、請求項６の発明は、請求項５の定着装置において、上記導電性部材として、上記定着回転体の表面移動方向に連れ回る方向に回転可能な導電性回転体を用い、該導電性回転体の表面に接触して上記離型剤を供給する離型剤供給部材を設け、該離型剤供給部材を、上記絶縁性部材が接触する接触位置よりも導電性回転体回転方向下流側で該導電性回転体の表面に接触するように配置したことを特徴とするものである。
また、請求項７の発明は、所定極性に帯電したトナーにより構成されるトナー像を担持した記録材表面に定着回転体の表面を接触させて、該トナー像を該記録材表面上に定着させる定着手段を備えた画像形成装置において、上記定着手段として、請求項１、２、３、４、５又は６の定着装置を用いたことを特徴とするものである。
【０００９】
請求項１乃至６の定着装置及び請求項７の画像形成装置においては、所定極性と同極性の電荷を絶縁性部材の絶縁性表面に付与し、その付与された電荷を導電性部材を介して定着回転体の表面に供給する。これにより、定着回転体の表面は、トナーと同極性に帯電する。したがって、定着回転体表面に対して記録材上のトナーが反発し、トナーが記録材側に押し付けられる結果、記録材上のトナー像が乱れることがなくなる。そして、本装置の構成によれば、定着回転体表面に傷が付いて、その傷部分が導電性部材との接触部分に対向しても、その傷部分に過電流がほとんど流れることはない。すなわち、例えば定着回転体表面にマイナス電荷を供給する場合、抵抗値の低い傷部分と導電性部材とが接触すると、その傷部分から導電性部材に過電流が流入する。しかし、この導電性部材と、これに電荷を付与する電源部等の電荷付与手段との間には、絶縁性部材が介在している。よって、導電性部材には、その導電性部材の静電容量に応じた少量の電流しか流れることはない。したがって、傷部分には過電流がほとんど流れず、定着回転体の表面に傷があっても、その傷が過電流によって広がるのを抑制することができる。また、過電流による電気的なノイズが発生することも抑制できる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を適用した画像形成装置であるタンデム方式のカラーレーザプリンタ（以下、「レーザプリンタ」という。）の一実施形態について説明する。
まず、本レーザプリンタの基本的な構成について説明する。
図２は、本実施形態に係るレーザプリンタの概略構成図である。このレーザプリンタは、イエロー（Ｙ）、マゼンダ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒（Ｋ）の各色の画像を形成するための４組のプロセスユニット１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋを備えている。各符号の数字の後に付されたＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋは、言うまでもなく、イエロー、マゼンダ、シアン、黒用の部材であることを示している（以下同様）。プロセスユニット１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋの他には、光書込ユニット２、中間転写ユニット３、２次転写バイアスローラ４、レジストローラ対５、給紙カセット６、定着装置３０などが配設されている。
上記光書込ユニット２は、光源、ポリゴンミラー、ｆ−θレンズ、反射ミラーなどを有し、画像データに基づいて後述のドラム状感光体の表面にレーザ光を照射する。
【００１１】
図３は、上記プロセスユニット１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋのうち、イエロー用のプロセスユニット１Ｙの概略構成を示す拡大図である。なお、他のプロセスユニット１Ｍ，１Ｃ，１Ｋについてもそれぞれ同じ構成となっているので、これらの説明については省略する。
【００１２】
図３において、プロセスユニット１Ｙは、ドラム状感光体１０Ｙ、帯電器１１Ｙ、現像器２０Ｙ、ドラムクリーニング装置１２Ｙ、図示しない除電器などを有している。
上記帯電器１１Ｙは、交流電圧が印加される帯電ローラ１３Ｙをドラム状感光体１０Ｙに接触させることで、ドラム表面を一様帯電せしめる。帯電処理が施されたドラム状感光体１０Ｙの表面には、上記光書込ユニット２によって変調及び偏向されたレーザ光が走査されながら照射される。すると、ドラム表面に静電潜像が形成される。形成された静電潜像は現像器２０Ｙによって現像されてＹトナー像となる。
上記現像器２０Ｙは、現像ケース２１Ｙの開口から一部露出させるように配設された現像ロール２２Ｙを有している。また、第１搬送スクリュー２３Ｙ、第２搬送スクリュー２４Ｙ、現像ドクタ２５Ｙ、トナー濃度センサ（以下、Ｔセンサという）２６Ｙなども有している。また、第１搬送スクリュー２３Ｙと第２搬送スクリュー２４Ｙとの間には仕切壁２７Ｙが設けられている。この仕切壁２７Ｙにより、現像ロール２２Ｙや第１搬送スクリュー２３Ｙ等を収容する第１供給部と、第２搬送スクリュー２４Ｙを収容する第２供給部とが現像ケース２１Ｙ内で分かれている。
【００１３】
上記現像ケース２１Ｙには、磁性キャリアと、マイナス帯電のＹトナーとを含む二成分現像剤が収容されている。この二成分現像剤は、第１搬送スクリュー２３Ｙ、第２搬送スクリュー２４Ｙによって撹拌搬送されながら摩擦帯電せしめられた後、現像ロール２２Ｙの表面に担持される。そして、現像ドクタ２５Ｙによってその層厚が規制されてからドラム状感光体１０Ｙに対向する現像領域に搬送され、ここでドラム状感光体１０Ｙ上の静電潜像にＹトナーを付着させる。この付着により、ドラム状感光体１０Ｙ上にＹトナー像が形成される。現像によってＹトナーを消費した二成分現像剤は、現像ロール２２Ｙの回転に伴って現像ケース２１Ｙ内に戻される。
透磁率センサからなるＴセンサ２６Ｙは、上記第２供給部の中央付近の底壁に設けられ、その上を通過する二成分現像剤の透磁率に応じた値の電圧を出力する。二成分現像剤の透磁率は、トナー濃度とある程度の相関を示すため、Ｔセンサ２６ＹはＹトナー濃度に応じた値の電圧を出力することになる。この出力電圧の値は、図示しない制御部に送られる。この制御部は、ＲＡＭを備えており、この中にＴセンサ２６Ｙからの出力電圧の目標値であるＹ用Ｖｔｒｅｆを格納している。なお、このＲＡＭには、他の現像器に搭載された図示しないＴセンサからの出力電圧の目標値であるＭ用Ｖｔｒｅｆ、Ｃ用Ｖｔｒｅｆ、Ｋ用Ｖｔｒｅｆのデータも格納される。Ｙ用Ｖｔｒｅｆは、図示しないＹトナー補給装置の駆動制御に用いられる。図２において、定着装置３０の図中側方には、補充用のＹトナー、Ｍトナー、Ｃトナー、Ｋトナーを収容する４つのトナー収容器２８Ｙ，２８Ｍ，２８Ｃ，２８Ｋが配設されている。Ｙトナー補給装置には、これらのトナー収容器２８Ｙ，２８Ｍ，２８Ｃ，２８ＫのうちのＹトナー収容器２８Ｙが取り付けられており、そのＹトナー収容器２８Ｙ内に収容されているＹトナーを現像器２０Ｙに補給する。上記制御部は、Ｔセンサ２６Ｙからの出力電圧の値をＹ用Ｖｔｒｅｆに近づけるように、図示しないＹトナー補給装置を駆動制御して、Ｙトナー収容器２８Ｙ内に収容されているＹトナーを第２供給部内に補給させる。この補給により、現像器２０Ｙ内の二成分現像剤のＹトナー濃度が所定の範囲内に維持される。他のプロセスユニットの現像器についても、同様のトナー補給制御が実施される。
【００１４】
Ｙ用のドラム状感光体１０Ｙ上に形成されたＹトナー像は、後述の中間転写ベルトに１次転写される。１次転写後のドラム状感光体１０Ｙの表面は、ドラムクリーニング装置１２Ｙによって転写残トナーがクリーニングされた後、除電ランプによって除電される。そして、帯電器１１Ｙによって一様帯電せしめられて次の画像形成に備えられる。他のプロセスユニットについても同様である。
【００１５】
先に示した図２において、中間転写ユニット３は、中間転写ベルト８、駆動ローラ８ａ、張架ローラ８ｂ，８ｃ、ベルトクリーニング装置９、４つの１次転写バイアスローラ１４Ｙ，１４Ｍ，１４Ｃ，１４Ｋなどを有している。中間転写ベルト８は、駆動ローラ８ａ、張架ローラ８ｂ，８ｃに張架されながら、図示しない駆動系によって回転せしめられる駆動ローラ８ａによって図中反時計回りに無端移動せしめられる。４つの１次転写バイアスローラ１４Ｙ，１４Ｍ，１４Ｃ，１４Ｋは、それぞれ図示しない電源からプラス極性の１次転写バイアスが印加される。そして、中間転写ベルト８をその裏面からドラム状感光体１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋに向けて押圧してそれぞれ１次転写ニップを形成する。各１次転写ニップには、１次転写バイアスの作用により、ドラム状感光体と１次転写バイアスローラとの間に１次転写電界が形成される。Ｙ用のドラム状感光体１０Ｙ上に形成された上述のＹトナー像は、この１次転写電界やニップ圧の影響によって中間転写ベルト８上に１次転写される。このＹトナー像の上には、ドラム状感光体１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋ上にそれぞれ形成されたＭトナー像、Ｃトナー像、Ｋトナー像が順次重ね合わせて１次転写される。かかる重ね合わせの１次転写により、中間転写ベルト８上には４色重ね合わせトナー像が形成される。この４色重ね合わせトナー像は、後述の２次転写ニップで転写紙Ｐに２次転写される。２次転写ニップ通過後の中間転写ベルト８の表面に残留する転写残トナーは、上記張架ローラ８ｃにバックアップされる中間転写ベルト部分に当接するベルトクリーニング装置９によってクリーニングされる。
【００１６】
中間転写ユニット３の駆動ローラ８ａには、中間転写ベルト８を介して２次転写バイアスローラ４が当接して２次転写ニップを形成している。この２次転写バイアスローラ４には、図示しない電源によってプラス極性の２次転写バイアスが印加される。上記光書込ユニット２の下方には、複数枚の転写紙Ｐを重ねて収容する給紙カセット６が配設されており、一番上の転写紙Ｐに給紙ローラ６ａを押し当てている。給紙ローラ６ａが所定のタイミングで回転駆動すると、一番上の転写紙Ｐが紙搬送路に給紙される。給紙カセット６から紙搬送路に給紙された転写紙Ｐは、レジストローラ対５のローラ間に挟まれる。一方、上記中間転写ベルト８上に形成された４色重ね合わせトナー像は、ベルトの無端移動に伴って２次転写ニップに進入する。レジストローラ対５は、ローラ間に挟み込んだ転写紙Ｐを２次転写ニップにて４色重ね合わせトナー像に密着させ得るタイミングで送り出す。これにより、２次転写ニップでは、４色重ね合わせトナー像が転写紙Ｐに密着する。そして、２次転写バイアスの作用によりプラス極性に帯電した転写紙Ｐと中間転写ベルト８との間に形成される２次転写電界と、ニップ圧の作用を受けて２次転写され、白色の転写紙Ｐ上でフルカラー画像となる。このようにしてフルカラー画像が形成された転写紙Ｐは、定着装置３０に送られる。
【００１７】
次に、本発明の特徴部分である定着装置３０の構成及び動作について説明する。
図１は、本実施形態における定着装置３０を示す概略構成図である。この定着装置３０は、定着回転体としての定着ベルト３１を備えている。本実施形態の定着ベルト３１は、厚さが９０μｍのポリイミド樹脂からなる直径６０ｍｍの無端ベルト状の基体を、厚さが２００μｍの高離型シリコンゴムからなる表層で被覆した無端状ベルトである。この定着ベルト３１は、加圧ローラ３２と対向する位置に配置された対向ローラ３３と、内部に熱源３５を備えた加熱ローラ３４とに張架されながら図中矢印Ａの向きに表面移動する。対向ローラ３３は、芯金の表面に弾性層が被覆された構成となっており、定着ベルト３１を介して加圧ローラ３２と圧接することで、定着ベルト３１と加圧ローラ３２との間に定着ニップを形成する。また、定着ニップの定着ベルト表面移動方向下流側の定着ベルト部分には、定着ベルト３１の表面をクリーニングするアルミ材質のクリーニングローラ３６が設置されている。また、本実施形態では、加圧ローラ３２の内部にも熱源３７が設けられているが、必ずしも必要があるわけではない。
【００１８】
２次転写を終えて４色重ね合わせトナー像を表面に担持した転写紙Ｐが定着ニップに進入すると、その表面は定着ベルト３１の表面に接触する。定着ニップに位置する定着ベルト部分は、その定着ベルト表面移動方向上流側で加熱ローラ３４により加熱されている。よって、転写紙Ｐ上の４色重ね合わせトナー像は、定着ニップにおいて転写紙表面側から加熱した定着ベルト３１により加熱される。また、定着ニップにおいて、転写紙Ｐの裏面に接触する加圧ローラ３２も加熱しているため、転写紙Ｐ上の４色重ね合わせトナー像は、転写紙裏面側からも加熱される。このように、転写紙Ｐ上の４色重ね合わせトナー像は、転写紙の両面から加熱されるとともに、定着ニップにおけるニップ圧力を受けることで、転写紙Ｐ上に加熱加圧定着される。なお、定着ニップを通過した定着ベルト部分に付着した紙粉等の付着物は、クリーニングローラ３６によって除去される。
【００１９】
また、本実施形態では、定着ニップの定着ベルト表面移動方向下流側であって、上記クリーニングローラ３６との対向位置よりも更に下流側の定着ベルト部分には、導電性部材としての導電性回転体である導電ローラ３８が設置されている。この導電ローラ３８は、アルミニウム製又は鉄鋼製の芯金上を、厚さが１００μｍで、その厚さ方向の抵抗値が１×１０３Ω以上１×１０７Ω以下の導電性シリコンゴムからなる表層で被覆した構成となっている。この導電ローラ３８は、定着ベルト３１の表面移動に連れ回り回転できるように回転自在に支持されている。また、導電ローラ３８には、その回転に連れ回りする絶縁性部材としてのバイアスローラ３９が当接している。このバイアスローラ３９は、アルミニウム製又は鉄鋼製の芯金上を、厚さが１００μｍで、その厚さ方向の抵抗値が１×１０９Ω以上１×１０１４Ω以下の絶縁性シリコンゴムからなる表層で被覆した構成となっている。また、このバイアスローラ３９の芯金には、電荷付与手段としての電源４０が接続されている。
【００２０】
本実施形態においては、電源４０によりバイアスローラ３９の芯金には−（マイナス）３ｋＶの電圧が印加されている。これにより、バイアスローラ３９の表層にマイナス電荷が付与され、その表面がマイナス極性に帯電される。そして、このマイナス電荷は、バイアスローラ３９の表面に当接している導電ローラ３８に供給され、そして、この導電ローラ３８に接触している定着ベルト３１の表面に供給される。これにより、定着ベルト３１の表面は、トナーと同極性のマイナス極性に帯電される。よって、定着ニップにおいて、転写紙Ｐ上のマイナス極性に帯電したトナーは、定着ベルト３１の表面に供給されたマイナス電荷に対して反発し、トナーが転写紙Ｐ側に押し付けられる。したがって、転写紙Ｐ上の４色重ね合わせトナー像が乱さることなく定着が行われ、定着画像中に残像が現れることがない。
【００２１】
また、転写紙Ｐが定着ニップを通過して、その後端が定着ベルト３１から離間するとき、定着ベルト３１の表面と転写紙Ｐの後端との間で剥離放電が発生する。これにより、その剥離放電が生じた定着ベルト３１の表面部分には局部的なプラス電荷が溜まってしまう。このプラス電荷は、次に定着ニップにやってくる転写紙Ｐを定着する際、その転写紙Ｐ上のマイナス極性に帯電したトナーを引き寄せて、その転写紙Ｐ上の４色重ね合わせトナー像を乱す原因となる。しかし、本実施形態においては、上述したように定着ベルト３１の表面は導電ローラ３８を介して供給されるマイナス電荷によって帯電される構成となっている。そのため、剥離放電が発生したプラス電荷は、予め定着ベルト３１の表面に供給されているマイナス帯電によって中和される。しかも、剥離放電が生じた定着ベルト３１の表面部分は、導電ローラ３８との接触位置においてマイナス電荷が供給されてから定着ニップに再度移動してくる。したがって、本実施形態によれば、上述した剥離放電が生じても、その剥離放電が生じた定着ベルト３１の表面部分が次に定着ニップに移動したときには、マイナス極性に帯電された状態にすることができる。その結果、剥離放電の影響を受けて転写紙Ｐ上の４色重ね合わせトナー像が乱されることはない。
【００２２】
このように、定着ベルト３１の表面をトナーと同極性のマイナス極性に帯電すれば、定着ニップで転写紙Ｐ上の４色重ね合わせトナー像が乱されることがなくなる。しかし、本実施形態の定着ベルト３１の表層は、上述のようにシリコンゴムで形成されているため、その表面には傷が付きやすい。定着ベルト３１の表面に傷が付くと、その傷部分の抵抗値が下がるため、その傷部分が導電ローラ３８に接触することで、その傷部分から導電ローラ３８に電流が流入する。この電流が過剰に流れると、その傷を広げてしまい、定着ベルト表面の平滑性が失われ、画質が低下する。また、このような過電流によって電気的なノイズが発生し、画質が低下することもある。しかし、本実施形態においては、導電ローラ３８と電源４０との間に介在するバイアスローラ３９の表層が絶縁層であるため、その導電ローラ３８には、その導電ローラ３８が有する静電容量に応じた少量の電流しか傷部分から流れ込むことはない。よって、傷部分が導電ローラ３８と接触しても、その傷部分には電流がほとんど流れない。したがって、本実施形態によれば、定着ベルト３１の表面に傷が付いても、その傷が過電流によって広がるのを抑制でき、また過電流による電気的なノイズが発生することも抑制できるので、過電流の影響による画質低下を抑制することができる。
【００２３】
また、本実施形態の定着装置３０において、導電ローラ３８には、その回転に連れ回りする離型剤供給部材としてのオイル供給ローラ４１が当接している。このオイル供給ローラ４１は、バイアスローラ３９と導電ローラ３８との当接位置よりも、導電ローラ表面移動方向下流側で導電ローラ３８に当接している。このオイル供給ローラ４１は、アルミニウム製又は鉄鋼製の芯金上を、厚さが２ｍｍで厚さ方向の抵抗値が１×１０９Ω以上１×１０１４Ω以下の絶縁性シリコンゴムからなる表層で被覆した構成となっている。また、本定着装置３０には、離型剤であるシリコンオイルを貯留するオイルタンク４２を備えており、そのオイルタンク４２内のシリコンオイルには、フェルト４４ａの一端が浸っている。このフェルト４４ａは、フェルト支持部材４３に支持されている。フェルト支持部材４３は、フェルト４４ａの他端に設けられる吸収体４４ｂがオイル供給ローラ４１表面に接触した状態となるように支持している。オイルタンク４２内のシリコンオイルは、フェルト４４ａを通じて吸収体４４ｂに含浸し、その吸収体４４ｂからオイル供給ローラ４１を介して導電ローラ３８の表面に供給される。そして、導電ローラ３８の表面に供給されたシリコンオイルは、定着ベルト３１の表面に塗布される。
【００２４】
このような構成であれば、導電ローラ３８を、シリコンオイルを塗布するための塗布部材であるオイル塗布ローラとして用いることができる。したがって、導電ローラ３８とは別個独立に、シリコンオイルを塗布するための塗布部材を定着ベルト３１に接触させる必要がない。
また、一般に帯電したローラには静電気の影響で紙粉等が付着する。そのため、クリーニングローラ３６により除去しきれなかった定着ベルト３１上の紙粉等が導電ローラ３８の表面に付着することがある。このように付着した紙粉等がオイル供給ローラ４１に付着すると、その紙粉等が吸収体４４ｂに目詰まりし、安定したオイル供給を妨げるおそれがある。しかし、本実施形態では、上述したように、オイル供給ローラ４１よりも導電ローラ表面移動方向上流側でバイアスローラ３９が導電ローラ３８に接触している。よって、導電ローラ３８の表面に紙粉等が付着しても、その紙粉等はバイアスローラ３９の表面に静電的に回収され、オイル供給ローラ４１には紙粉等が付着することはない。したがって、本実施形態によれば、紙粉等により安定したオイル供給が妨げられることはない。
【００２５】
以上、本実施形態のレーザプリンタは、マイナス極性に帯電したトナーにより構成されるトナー像を担持した記録材である転写紙Ｐの表面に定着回転体である定着ベルト３１の表面を接触させて、そのトナー像を転写紙Ｐ表面上に定着させる定着装置３０を備えている。この定着装置３０は、定着ベルト３１の表面に接触した導電性部材としての導電ローラ３８と、この導電ローラ３８に絶縁性表面が接触した絶縁性部材としてのバイアスローラ３９を備えている。また、そのバイアスローラ３９の表面にトナーと同極性のマイナス電荷を付与するための電荷付与手段である電源４０も備えている。このような構成により、上述したように、定着ニップに進入した転写紙Ｐ上のトナー像の乱れを抑制することができる。また、定着ベルト３１の表面に傷が付いても、その傷部分に過電流が流れるのを抑制できるため、その傷が広がるのを抑制できるとともに、過電流による電気的なノイズの発生も抑制できる。よって、定着ニップにおいて画像が乱れるのを抑制でき、画質低下を抑制できる。
また、本実施形態で用いる導電ローラ３８は、定着ベルト３１の表面移動方向に連れ回る方向に回転可能な導電性回転体であり、また、バイアスローラ３９は、導電ローラ３８の表面移動方向に連れ回る方向に回転可能な絶縁性回転体である。これらの部材は、導電ローラ３８であれば定着ベルト３１を、バイアスローラ３９であれば導電ローラ３８を、接触帯電させるものであるため、確実な接触状態を安定して確保できるのが望ましい。特に、バイアスローラ３９は絶縁性表面を有するため、確実な接触状態を確保できないと導電ローラ３８を帯電させることが困難となる。本実施形態のように、これらの部材を回転体の構成にすれば、簡易な構成で安定かつ確実な接触状態を確保できる。
また、本実施形態では、定着ベルト３１として、基体上にシリコンゴムを含んだ表層を有するものを用いている。本レーザプリンタ等の画像形成装置に搭載される定着装置は、加熱加圧定着が主流となっている。そのため、定着部材の表層には耐熱性と弾性が必要となる。このような定着部材の表層としては、シリコンゴムが適している。なお、この表層が被覆される基材には、耐熱性と耐久性が要求されるため、その材質にはポリイミド等の耐熱性樹脂やニッケル等の金属が使用される。
また、本実施形態では、定着ベルト３１の表層の厚さ方向の抵抗値が１×１０９Ω以上１×１０１４Ω以下であり、定着ベルト３１の基体の厚さ方向の抵抗値が１×１００Ω以上１×１０６Ω以下である。また、導電ローラ３８には、厚さ方向の抵抗値が１×１０３Ω以上１×１０７Ω以下である導電性表層である導電性シリコンゴムを導電性基体上に有するものを用いている。また、バイアスローラ３９には、厚さ方向の抵抗値が１×１０９Ω以上１×１０１４Ω以下である絶縁性表層である絶縁性シリコンゴムを導電性基体上に有するものを用いている。このような構成において、バイアスローラ３９の絶縁性表層を介して、導電ローラ３８から定着ベルト３１の表面を十分に帯電させるには、電源４０から、バイアスローラ３９の導電性基体に−２ｋＶ以上−４ｋＶ以下の電圧を印加すればよい。また、導電ローラ３８の表層の厚さ方向の抵抗値が１×１０３Ω以上１×１０７Ω以下であれば、上述した剥離放電によって現れる局部的なピーク状の電荷を導電性基体に向けて流すことができ、これを十分に打ち消すことができる。よって、画像の乱れを十分に抑制できる。また、バイアスローラ３９の表層の厚さ方向の抵抗値が１×１０９Ω以上１×１０１４Ω以下であれば、定着ベルト３１の表面に付いた傷を流れる過電流の抑制効果を十分に得ることができる。
また、本実施形態では、定着ベルト３１の表面に離型剤であるシリコンオイルを塗布するための離型剤塗布手段として、導電ローラ３８を用いている。これにより、導電ローラ３８とは別個独立に、シリコンオイルを塗布するための塗布部材を定着ベルト３１に接触させる必要がない。したがって、部品点数の削減による低コスト化を図ることができる。
また、本実施形態では、導電ローラ３８の表面に接触してシリコンオイルを供給する離型剤供給部材としてのオイル供給ローラ４１が設けられている。このオイル供給ローラ４１は、バイアスローラ３９が接触する接触位置よりも導電ローラ３８の回転方向下流側で導電ローラ３８の表面に接触するように配置されている。これにより、導電ローラ３８の表面に紙粉等が付着しても、その紙粉等はバイアスローラ３９の表面に静電的に回収され、オイル供給ローラ４１には紙粉等が付着することはない。したがって、紙粉等により安定したオイル供給が妨げられることはない。
【００２６】
尚、本実施形態では、定着回転体として、無端ベルト状の定着ベルト３１を用いる場合について説明したが、これに限らず、ローラ状の定着ベルトやフィルム状の定着フィルムなどを用いても、同様の効果を得ることができる。
【００２７】
【発明の効果】
請求項１乃至７の発明によれば、定着ベルト３１表面にトナーと同極性の電荷を付与する構成において、定着ベルト３１表面の傷があってもその傷に過電流が流れるのが抑制されるため、過電流による画質低下を抑制できるという優れた効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施形態に係るレーザプリンタの定着装置を示す概略構成図。
【図２】同レーザプリンタの概略構成図。
【図３】同レーザプリンタにおけるプロセスユニットの１つの概略構成を示す拡大図。
【符号の説明】
１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋ  プロセスユニット
８  中間転写ベルト
１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋ  感光体
３０  定着装置
３１  定着ベルト
３２  加圧ローラ
３３  対向ローラ
３４  加熱ローラ
３５，３７  熱源
３６  クリーニングローラ
３８  導電ローラ
３９  バイアスローラ
４０  電源
４１  オイル供給ローラ
４２  オイルタンク
【図１】
2004286994.tif 000003
【図２】
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【図３】
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