(57)【要約】【課題】電子写真式の画像形成装置において、画像の尾引き現象を防止するため、定着フィルム４にバイアスを印加するとともに定着フィルム４から記録材Ｐを介して電流が流れるように導通経路を構成した加熱装置があり、このような装置では、記録材Ｐの乾燥時は記録材の抵抗が高いため電流が小さく、吸湿して抵抗が低くなると大きな電流が流れる。一方、定着フィルムバイアス起因のオフセットは電流値が大きいほど悪化する。このようなオフセットを防止するため、バイアス値を下げて大きな電流が流れないようにすると、尾引き現象が悪化する。【解決手段】導電経路に電流リミッタ１となる回路を入れて電流が流れすぎないように電流値を制御する。これにより、吸湿等によって抵抗が低くなった記録材Ｐにおいて、最低限尾引き防止に必要な電流値を確保しつつ必要以上に大きな電流が流れることを防止して重篤なオフセットの発生を防止する。【選択図】  図１
2005062603.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
シート状の記録材に担持された未定着トナーと接する回転体と、
前記回転体と前記記録材を挟持するためのニップを形成する加圧部材と、
前記ニップで前記回転体を介して前記記録材に熱を供給する加熱体と、
前記ニップとは異なる位置で前記記録材に当接する当接部材と、
前記記録材を介して前記回転体と前記当接部材の間に電流を流すべく、前記回転体および前記当接部材の少なくともどちらか一方に印加すべき電圧を発生する電圧発生回路と、
前記記録材を介して前記回転体と前記当接部材の間に流れる電流を制限する制限回路とを有することを特徴とする定着装置。
【請求項２】
前記電圧発生回路は前記回転体に電圧を印加するとともに、前記当接部材は電流上限値の制限回路を介して接地されることを特徴とする請求項１に記載の定着装置。
【請求項３】
前記電圧発生回路は前記当接部材に電圧を印加するとともに、前記回転体は電流上限値の制限回路を介して接地されることを特徴とする請求項１に記載の定着装置。
【請求項４】
シート状の記録材にトナー像を形成する像形成手段と、
記録材上の形成された未定着トナー像を定着するための定着手段とを有し、
前記定着手段は、
記録材に担持された未定着トナーと接する回転体と、
前記回転体と前記記録材を挟持するためのニップを形成する加圧部材と、
前記ニップで前記回転体を介して前記記録材に熱を供給する加熱体と、
前記ニップとは異なる位置で前記記録材に当接する当接部材と、
前記記録材を介して前記回転体と前記当接部材の間に電流を流すべく、前記回転体および前記当接部材の少なくともどちらか一方に印加すべき電圧を発生する電圧発生回路と、
前記記録材を介して前記回転体と前記当接部材の間に流れる電流を制限する制限回路とを有することを特徴とする画像形成装置。
【請求項５】
前記電圧発生回路は前記回転体に電圧を印加するとともに、前記当接部材は前記制限回路を介して接地されることを特徴とする請求項５に記載の画像形成装置。
【請求項６】
前記電圧発生回路は前記当接部材に電圧を印加するとともに、前記回転体は前記制限回路を介して接地されることを特徴とする請求項５に記載の定着装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、未定着のトナー像を記録材に定着させるための定着装置及び、それを用いた電子写真方式の複写機、プリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、電子写真方式の複写機、プリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置には、記録材に形成されたトナー像を定着させるために定着装置が用いられている。
【０００３】
図１０は電子写真プロセスを用いた画像形成装置の主要構成部（電子写真プロセス部付近）を示す概略構成図である。以下、図１０を参照して、電子写真プロセスを簡単に説明する。
【０００４】
感光ドラム１１は、図中矢印の方向に回転しており、電源７０により発生されたバイアスを帯電ローラ１２に印加することにより、その表面が均一に帯電される。レーザー露光装置１３で出射・偏向されたレーザーは、反射ミラー１４を介し、感光ドラム１１上に照射され、不可視の静電潜像を形成させる。
【０００５】
トナー容器１５には、現像剤であるトナーＴが充填されており、そのトナーは現像ローラ１６の回転により、適量が抽出され、現像ブレード１７により適度に帯電される。
【０００６】
帯電されたトナーは、静電的な力を受け、感光ドラム１１上の静電潜像上に付着し、可視のトナー像となる。このトナー像は、電源７０’により、帯電されたトナーと逆極性の最適なバイアスを転写ローラ１８に印加することで、記録材Ｐ上に静電転写される。
【０００７】
転写されずに感光ドラム１１上に残った転写残トナーは、クリーニングブレード１９により、廃トナー容器２０に収容され、表面をクリーニングされた感光ドラム１１は、繰り返し次の画像形成プロセスに入る。
【０００８】
また、トナー像が形成された記録材Ｐは、定着装置２によって加熱・加圧を受け、トナー像は記録材上に半永久的に定着される。
【０００９】
トナー像を定着させる際に、定着ニップは定着時は２００℃弱の温度に達しており、通紙中は記録材の含有水分が常に蒸発して、蒸気が発生している。このため、加熱体近辺での水蒸気の発生によってトナー像の一部が定着ニップから搬送方向上流側に吹き飛ばされる現象が起こることがある。蒸気により吹き飛ばされたトナーは搬送方向上流側に０．１〜１ｍｍ程度ずれ、画像が尾を引いているように見えることから尾引きと呼ばれるひげ状の画像不良を引き起こす。この現象は特に横ライン画像で目立つ。
【００１０】
この尾引きを防止するため、例えば下記特許文献１などにあるように定着ローラ側をアースし、記録材Ｐと当接する電極に電圧を印加することにより、定着ローラと電極の間に記録材を介して電流を流す方式が考案されている。
【００１１】
また、下記特許文献２には、フィルム加熱方式を用いた定着装置において、定着フィルムに電圧を印加するとともに、記録材背面に当接する電極をアースして記録材を導通経路として定着フィルムから電流を流す方式も提案されている。
【００１２】
図１１はそのようなフィルム加熱方式の定着装置の一例を示す概略構成図である。
【００１３】
定着装置２において、６は横断面略半円樋形の耐熱性のフィルムガイド部材、５はこのフィルムガイド部材６の下面中央部に長手に沿って配設した低熱容量の平板状セラミックヒータ（加熱体）、４はこのセラミックヒータ５が取り付けられたフィルムガイド部材６に対してルーズに外嵌した、耐熱性樹脂の円筒型（エンドレス）の薄膜フィルム（定着フィルム）、３はフィルムガイド部材６の下側に配設され、押し上げばね等の加圧手段により常時押し上げ付勢されてフィルム４を挟んでセラミックヒータ５に圧接する加圧ローラである。即ちセラミックヒータ５と加圧ローラ３とがフィルム４を挟んで圧接して定着ニップ部Ｎを形成している。
【００１４】
定着フィルム４には、ブラシなどを介して高圧電源７から−６００Ｖが印加されている。
【００１５】
排紙ローラ対８は導電性を有し、排紙ローラの芯金等から直接アースされている。
【００１６】
セラミックヒータ５は不図示の通電系により通電されて発熱し、不図示の温調系により所定の定着温度に管理される。
【００１７】
加圧ローラ３は不図示の駆動部により矢示の反時計方向に所定の周速度をもって回転駆動される。この加圧ローラ３の回転駆動により回転摩擦力で円筒型のフィルム４が定着ニップ部Ｎにおいてセラミックヒータ５の下面に密着してヒーター面を摺動しながらフィルムガイド部材６の外回りを矢示の時計方向に所定の周速度にて回転駆動される。
【００１８】
画像転写を受けて定着装置２へ搬送された記録材Ｐは入口側ガイド２３で案内されて、温度制御されたセラミックヒータ５と回転加圧ローラ３の定着ニップ部Ｎの回転駆動状態の円筒型フィルム４と加圧ローラ３との間に進入して、フィルム４を介してセラミックヒータ５の下面に密着し、フィルム４と一緒の重なり状態で定着ニップ部Ｎを搬送通過していく。
【００１９】
この定着ニップ部Ｎを搬送通過していく過程で、記録材Ｐ上の未定着トナー画像がセラミックヒータ５の熱をフィルム４を介して受けて加熱され画像の加熱定着がなされる。
【００２０】
定着ニップ部Ｎを通った記録材Ｐは回転するフィルム４の面から分離して排紙ガイド２４・排紙ローラ８を経由して装置外へ出力される。
【００２１】
この時、記録材Ｐが排紙ローラ８に接触することで、定着フィルム４から記録材Ｐを介して排紙ローラ８、続いてアースまでの電流導通経路ができ、定着フィルム４からこの経路に電流が流れる。すると、定着フィルム４と記録材Ｐの間にトナーを記録材Ｐ上に強く保持するような力が働き、トナーが水蒸気で吹き飛ばされることを防止できる。
【００２２】
また、この構成では、記録材が当接部材と定着ニップにまたがっているときのみ電流が流れ、またがっていないときには流れないため、定着フィルムに電圧を印加することによって生じる表面離型層の劣化を軽減できる。
【特許文献１】特開平８−２７２２４５号公報
【特許文献２】特開平１１−２０２６５７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２３】
上記従来の定着装置では、記録材を電流導通経路として利用しているため、記録材の抵抗値によって流れる電流値が大きく変化する。例えば、高湿環境において紙などの記録材の含水分量が多い状態では記録材の抵抗値が低くなるため、それだけ電流値が大きくなり、また低湿環境などで記録材の抵抗値が高いと、ほとんど電流は流れなくなる。
【００２４】
ところで、トナーが水蒸気によって吹き飛ばされる尾引き現象は、紙が水分を多く含むほど顕著であり、逆に乾燥していれば水蒸気の発生がないためほとんど目立たない。これに対して、上記のような記録材を電流導通経路として利用する構成では、導通経路に流れる電流値が大きいほどトナーを記録材上に押し付ける力が強くなるため、尾引きの防止効果は高くなる。
【００２５】
したがって、上記のように記録材の抵抗による電流値の変化は、紙の水分量と電流値の関係において理想的な作用をもたらしている。すなわち、紙の水分量が多い時は電流が多く流れて尾引き防止効果を高め、逆に紙の水分量が少ない時は電流が少ないが、もともと尾引きの発生は軽微であるため問題とはならない。
【００２６】
しかし、記録材の抵抗値は、記録材の含水分量だけで決まるものではなく、記録材の材質などにも依存する。また、電流が多く流れすぎると、これによってオフセットが悪化するという問題があった。
【００２７】
導通経路に流れる電流が大きくなることによってオフセットを悪化するメカニズムは未だ完全に解明されていはいないが、以下のような可能性があると考えられる。
【００２８】
電流はアースから記録材を介して定着フィルムに流れるが、この電流の方向は、記録材の背面にトナーと逆極性のプラス電荷を誘起し、トナーを記録材に保持するものである。しかしこの電流値が大きすぎると、本来マイナスに帯電しているトナーをプラスに反転させて帯電させてしまい、電源からマイナスのバイアスを印加されている定着フィルムに付着させやすくしてしまうと考えられる。トナーの帯電量には、ばらつきがあるが、特に帯電量の少ないトナーから上記のプラスへの反転がおこっていく。したがって、電流が大きくなるほどオフセットが悪化していくのである。
【００２９】
したがって、従来の定着装置では記録材が吸湿して抵抗が下がるほど電流が多く流れるため、過度に湿度の高い環境では、オフセットのレベルが悪化してしまう恐れがあるという問題を生じる。
【００３０】
したがって、本願発明の目的は、上記技術的課題を解決し、尾引きを有効に防止するとともに、オフセットの悪化を防止することが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。
【課題を解決するための手段】
【００３１】
本発明に従う定着装置は、シート状の記録材に担持された未定着トナーと接する回転体と、前記回転体と前記記録材を挟持するためのニップを形成する加圧部材と、前記ニップで前記回転体を介して前記記録材に熱を供給する加熱体と、前記ニップとは異なる位置で前記記録材に当接する当接部材と、前記記録材を介して前記回転体と前記当接部材の間に電流を流すべく、前記回転体および前記当接部材の少なくともどちらか一方に印加すべき電圧を発生する電圧発生回路と、前記記録材を介して前記回転体と前記当接部材の間に流れる電流を制限する制限回路とを有することを特徴とする。
【００３２】
また、本発明に従う画像形成装置は、シート状の記録材にトナー像を形成する像形成手段と、記録材上の形成された未定着トナー像を定着するための定着手段とを有し、前記定着手段は、記録材に担持された未定着トナーと接する回転体と、前記回転体と前記記録材を挟持するためのニップを形成する加圧部材と、前記ニップで前記回転体を介して前記記録材に熱を供給する加熱体と、前記ニップとは異なる位置で前記記録材に当接する当接部材と、前記記録材を介して前記回転体と前記当接部材の間に電流を流すべく、前記回転体および前記当接部材の少なくともどちらか一方に印加すべき電圧を発生する電圧発生回路と、前記記録材を介して前記回転体と前記当接部材の間に流れる電流を制限する制限回路とを有することを特徴とする。
【００３３】
好適には、前記電圧発生回路は前記回転体に電圧を印加するとともに、前記当接部材は電流上限値の制限回路を介して接地される。
【００３４】
好適には、前記当接部材に電圧が印加されているとともに、前記回転体は電流上限値の制限回路を介して接地される。
【発明の効果】
【００３５】
本発明によれば、定着フィルムまたは定着ローラ等の回転体と、導電性の排紙ローラやガイド等の記録材への当接部材との少なくともどちらか一方に電圧を印加して、記録材が通過することにより記録材を介して両者間に電流が流れる定着装置において、電圧を印加する電源からアースまでの導通経路の間に電流の上限値を制限する電流リミッタを配置する。
【００３６】
このような構成によって、定着フィルムまたは定着ローラから記録材を介して電流が流れることにより、フィルムまたは定着ローラと記録材との間に電圧降下が生じ、発生する電界がトナー保持力として働き、このトナー保持力が定着ニップで発生する蒸気の圧力等に打ち勝って尾引きと呼ばれるトナー飛散を防止することができるとともに、その一方で、記録材の抵抗が低くても電流リミッタによって、ある値以上には電流が流れないため、電流が流れすぎることによって発生するオフセットの悪化を防止することができる。
【００３７】
そして、本構成では記録材が当接部材と定着ニップにまたがっているときのみ電流が流れ、またがっていないときには流れないため、定着ローラまたは定着フィルム等に電圧が印加されることによって生じる表面離型層の劣化を軽減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３８】
（実施例１）
図１は本発明の実施形態の一例を示したフィルム加熱方式の定着装置の概略断面図である。まず、図１を参照して本発明の実施形態の一例である定着装置の構成を説明する。
【００３９】
加熱体５はフィルムガイド６の下面長手に沿って断熱支持されている。定着フィルム４は加熱体５が取り付けられているフィルムガイド６に外嵌させた円筒状の耐熱性フィルムである。
【００４０】
加圧ローラ３は不図示の加圧機構により所定の当接圧をもって、加熱体５との間にフィルム４を挟んで圧接ニップ部（定着ニップ部）Ｎを形成し、且つフィルム４を回転駆動させる駆動ローラを兼ねている。この加圧ローラ３の回転駆動による該ローラ外面とフィルム外面との摩擦力でフィルム４に回転力が作用し、該フィルム４が加熱体５の表面に圧接摺動しつつ矢示の時計方向に回転駆動される。
【００４１】
フィルムガイド６はＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）、ＰＡＩ（ポリアミドイミド）、ＰＩ（ポリイミド）、ＰＥＥＫ（ポリエーテルエーテルケトン）、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などで構成できる。
【００４２】
また、加熱体５は、定着フィルム４もしくは被加熱材としての記録材Ｐの搬送方向に対して直角方向を長手とする細長の耐熱性・絶縁性・高熱伝導性のヒーター基板５ａ、該基板５ａの表面側の短手方向中央部に基板長手に沿って形成具備させた通電発熱抵抗体５ｂ、通電発熱抵抗体５ｂの給電用電極（不図示）、通電発熱抵抗体５ｂを形成した加熱体表面を保護させた耐熱性オーバーコート層５ｃ、基板裏面側に具備させた、加熱体温度を検知するサーミスタ等の温度検知素子１０等からなる全体に低熱容量の線状加熱体（セラミックヒータ）である。
【００４３】
ヒーター基板５ａは、例えば、アルミナや窒化アルミニウム等の厚み１ｍｍ・幅１０ｍｍ・長さ２４０ｍｍのセラミック等である。通電発熱抵抗体５ｂは、例えば、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、厚み約１０μｍ、幅１〜３ｍｍの線状もしくは細帯状に塗工して形成したものである。
【００４４】
給電用電極はＡｇ等のスクリーン印刷パターン層である。オーバーコート層５ｃは、例えば、約１０μｍ厚の耐熱性ガラス層である。
【００４５】
加熱体５は、通電発熱抵抗体５ｂの電極（不図示）に対して給電することにより該通電発熱抵抗体５ｂが長手全長にわたって発熱し、速やかに昇温する。その昇温が温度検知素子１０で検知されて、像加熱時、この温度検知素子１０の温度が所定の設定温度に維持されるように発熱抵抗体５ｂへの通電がコントロールされる。
【００４６】
すなわち、温度検知素子１０の出力信号はＡ／Ｄコンバータ２７を介してＣＰＵ２８に入力される。ＣＰＵ２８はこの入力信号に基づき、ＡＣドライバー２９を介して加熱体としての加熱体５の発熱抵抗体５ｂへの供給電力を制御し、加熱体５の温度を所定の温度になるように温調する。
【００４７】
ＣＰＵ２８による加熱体５の加熱動作の制御としては、発熱抵抗体５ｂに通電される交流バイアスの振幅或いは周期等を温度検知素子１０の検知温度に応じて切り換えるという制御の他に、任意の一定時間に亘る外部電源から発熱抵抗体５ｂへの通電量を調整するという制御、所謂、位相制御或いは波数制御が行われている。特に、波数制御は、通電に付随するノイズの発生が位相制御に比べて少ないという利点を有していることから、本実施例の加熱装置においては、加熱体５の加熱動作の制御として、波数制御が採用されている。
【００４８】
定着フィルム４は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、フィルム膜厚は１００μｍ以下、好ましくは７０μｍ以下２０μｍ以上の耐熱性・離型性・強度・耐久性・可撓性のある複合層フィルムである。定着フィルム４は３層構造になっており、内側から順に基層４１、プライマー層４２、表面離型層４３が形成されている。
【００４９】
基層４１は定着フィルム４のねじれ強度、平滑性などの機械的特性を担う層であり、例えば、ポリイミド、ポリアミドイミド、ＰＥＥＫ、ＰＥＳ、ＰＰＳ等を厚み５０μｍの円筒状に成型したものである。
【００５０】
導電プライマー層４２は、基層４１のポリイミドと表面層４３の接着を確保するとともに、定着フィルム４全体に印加バイアスを伝達するための層であり、フィルム端部では導電層を露出させて給電部とし、これに導電ブラシ等を接触させて電源７からバイアスを印加する。
【００５１】
高圧電源７による印加バイアスはトナーの帯電電荷と同極性である。本実施例では、トナーはマイナスの帯電極性を示すことから、定着フィルム４に印加される電圧もマイナスであり、−６００Ｖである。
【００５２】
表面離型層４３は、被記録材との摺擦に耐え、トナーが付着しないように高離型性が要求されるため、膜厚１０〜２０μｍの離型性の良いＰＴＦＥ、ＰＦＡ、ＦＥＰ等のフッ素樹脂に抵抗値調整剤として電子導電性のカーボンブラックや、イオン導電性の有機リン塩、５酸化アンチモン、Ｋ４ＴｉＦ６等を分散させて１×１０８Ωｃｍ〜１×１０１４Ωｃｍの比較的高抵抗で、さまざまな画像不良を引き起こさないよう最適な抵抗値と膜厚になるように設計されている。
【００５３】
加圧部材である加圧ローラ３は、アルミ、鋳鉄などで作られる芯金３ａをシリコーンゴムなどの耐熱性がある絶縁の弾性体３ｂで覆い、さらに表層３ｃとしてトナーとの離型性があるフッ素樹脂等をコーティングもしくはチューブ状に成型して被覆している。
【００５４】
また、表層３ｃは電気的にフロートにしてある。
【００５５】
８は排紙ローラであり、排紙コロ９と圧接することで排紙ローラ対を形成している。
【００５６】
排紙ローラ８は定着ニップＮの下流側に位置する記録材排出手段であるとともに、これを導電化することで電極としての機能を持たせてあり、芯金８ａと、この周囲にシリコーンゴム等の高耐熱材にカーボンを分散したローラ部８ｂを形成してなる。ローラ部８ｂは十分な導電性を有する必要があるが、カーボン量を増やしすぎるとローラの表面性が落ち、トナーによる汚れ等の問題が発生するため、カーボンとシリコーンゴムの配合比率は１：１としている。
【００５７】
排紙ローラ芯金８ａは導通経路により電流リミッタ１を介してアースされている。
【００５８】
上記構成において、加圧ローラ３の回転駆動が開始され、また加熱体５が所定温度に立ち上がった後、不図示の像形成手段部から定着装置２へ搬送された記録材Ｐは、入り口ガイド２３に案内され、定着ニップ部Ｎの定着フィルム４と加圧ローラ３との間に導入されて定着フィルム４と共に挟持搬送されることにより、加熱体５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上の未定着顕画像Ｔが記録材Ｐ面に加熱定着される。
【００５９】
この際、記録材Ｐが排紙ローラ８位置を通過する前は、定着フィルムに−６００Ｖのバイアスを印加していても、導通経路がないため電流は流れない。やがて記録材Ｐは排紙ガイド２４に案内されて、その先端が排紙ローラ８に達すると、定着フィルム４から記録材Ｐ、排紙ローラ部８ｂ、芯金８ａ、電流リミッタ１、アースの順で導通経路ができる。
【００６０】
故に、定着フィルム４に印加されたバイアスによりマイナス電荷が定着フィルム４から記録材Ｐを伝わり、排紙ローラ８から電流リミッタ１を介してアースに流れる。
【００６１】
導通経路ができて電流が流れると、定着フィルム４の表面離型層４３において、プライマ−層４２と接している内面側と、定着ニップ部Ｎにて記録材Ｐに接している表面側の間で電圧降下による電圧が生じ、この電圧により生じた電界がマイナス電荷をもつトナーＴに対して記録材Ｐの表面方向に働く拘束力を発生させる。この拘束力によりトナーＴが記録材に押し付けられ、尾引きを防止する。拘束力は表面離型層４３の抵抗値が高いほど、かつ流れる電流が多いほど大きくなる。
【００６２】
表面離型層４３の抵抗値が低くても電流値は多くなるが、これは表面離型層に生じる電圧が小さくなるため、尾引き防止効果は高まることはなく、むしろ低下する。したがって、尾引き防止のためには表面離型層４３の抵抗値と流れる電流のバランスを考慮して印加電圧を設定しなくてはならず、本実施例では−６００Ｖに設定している。
【００６３】
この際、電流値に影響を与えるものは、印加電圧と表面離型層４３の抵抗値の他に記録材Ｐの抵抗値があり、記録材の抵抗値が高いほど電流値が小さくなる。このため上記の設定は、抵抗値が低くはなく比較的電流が流れづらい記録材をベースに、尾引きが防止できるようにしたものである。したがって、記録材の抵抗値がより低い場合には、より多くの電流が流れて尾引き防止効果は高まる。その一方で電流が流れすぎると、オフセットが悪化するのは前記した通りである。
【００６４】
電流の増加による尾引き防止という点では、電流値がある程度の大きさになると、記録材の含水分量が多くなり水蒸気量が増えても、それに対してリニアに電流を増やさなくても十分に尾引きを防止できるようになる。したがって、本実施例では導通経路に電流リミッタ１を配しており、必要以上に電流が流れてオフセットを悪化させることを防止している。
【００６５】
本実施例では、電流リミッタ１は５μＡまではそのまま電流が流れ、５μＡを越えると作動する。
【００６６】
図２にこの電流リミッタ１の回路構成の一例を示す。
【００６７】
Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３は抵抗、Ｔｒ１、Ｔｒ２はトランジスタ、Ｖｓ、Ｖｐ、Ｖｂｅ２はそれぞれの箇所での電圧、Ｉは電流である。
【００６８】
Ｒ１は、Ｉ≧５μＡになると、Ｖｓ＞Ｖｂｅ２（≒０．７）となるように設定してある。
【００６９】
通常、Ｉ≦５μＡでは、Ｔｒ１がオンし、電流Ｉを抵抗Ｒ１に流す。
【００７０】
Ｉ＞５μＡになると、ＶｓがＶｂｅ２以上になり、Ｔｒ２がオンして、Ｔｒ１をオフし、電流Ｉを流さなくなり、代わりに、５μＡの定電流を引く（波線内部が定電流回路）。
【００７１】
Ｔｒ１がオフしたことにより、Ｖｓ≦Ｖｂｅ２になると、Ｔｒ２がオフし、再度Ｔｒ１がオンし、電流Ｉを流す。
【００７２】
以上の動作を繰り返すことにより、５μＡ以上の電流を流さない回路となる。
【００７３】
本実施例では加圧ローラ３の表面はフロートであり、導通経路として確実に作用するものは上記の電流リミッタを介したものしかなく、電流値を常に５μＡ以下に制御することができる。
【００７４】
電流リミッタ１は、接触電極としての排紙ローラ８とアースの間に配置しているが、図３のように電源７と定着フィルム４の間に配置してもよい。
【００７５】
なお、本実施例では導電性の排紙ローラを接触電極と兼用して導通経路を形成したが、図４に示すように排紙口に金属もしくはカーボンを分散した樹脂等の導電部材で成型した排紙ガイド２４を配置し、これを接触電極として用いることも可能である。
【００７６】
あるいは図５に示すように、排紙口に、アルミ基板に導電性の繊維を植毛処理した導電ブラ２５を配置して、導電性繊維の先端が記録材Ｐと摺擦するようにしても同様の効果が得られる。排紙側に接触電極を配置した場合、すでに記録材Ｐ上のトナーは定着しているため、記録材との接触は背面に限らずトナーを担持した面でもかまわない。
【００７７】
また、接触電極は排紙側でなく、定着ニップＮの手前の入り口側でもかまわない。
【００７８】
図６に示すように定着ニップＮに記録材Ｐを導入する入り口ガイド２３に導電性部材を用い、記録材Ｐに接触させるようにすれば、定着フィルム４から記録材Ｐ、入り口ガイド２３、電流リミッタ１、アースの経路で電流が流れて、尾引きを防止するとともにオフセットを発生させない構成とすることができる。
【００７９】
また、排紙側と同様に入り口側に導電ブラシを配置して、記録材Ｐと接触電極との接触をより確実なものとしてもよい。
【００８０】
（実施例２）
本実施例では、接触電極としての排紙ローラ８に電源７’からバイアスを印加し、定着フィルム４を電流リミッタ１を介してアースしている。
【００８１】
図７はその概略図である。実施例１と共通する構成には同一符号を付した。
【００８２】
排紙ローラへのバイアス印加は排紙ローラ芯金８ａに行い、導電性のローラ部８ｂが記録材Ｐに接触することで電流が流れることになる。
【００８３】
本実施例のように接触電極側にバイアス印加する場合、電流の方向を実施例１と同様にしてトナーを記録材Ｐ上に保持させるためには、印加電圧の極性は実施例１と逆でトナーの帯電電荷と逆極性にしなくてはならない。よって、トナーはマイナス帯電極性のものを用いているため本実施例では＋６００Ｖを印加している。プラス極性の電圧を印加することで、プラス電荷が芯金８ａ、排紙ローラ部８ｂ、記録材Ｐ、定着フィルム４、電流リミッタ１、アースの順で流れ、定着フィルムの表面離型層４３で生じる電圧降下により、トナーは強く記録材Ｐ上に押し付けられて、尾引きを防止できる。
【００８４】
また、接触電極としては実施例１と同様に排紙ローラに限らず、導電性のガイド、あるいは導電性のブラシ等を用いてもよいことはいうまでもない。また、接触電極の位置は定着ニップＮからみて、排紙側でも入り口側でも効果は得られる。
【００８５】
（実施例３）
本実施例の定着装置の概略図を図８に示す。
【００８６】
本実施例では、電源７から定着フィルム４に対してマイナス極性のバイアスを印加し、電源７’によって接触電極である排紙ローラ８にプラス極性のバイアスを印加している。
【００８７】
電流リミッタ１は排紙ローラ８と電源７’の間に配置しているが、これは定着フィルム４と電源７の間であってもかまわない。
【００８８】
このように定着フィルム４と排紙ローラ８の両方にバイアスを印加することで各々の印加電圧を小さくすることができ、本実施例では定着フィルム４に印加する電圧は−３００Ｖ、排紙ローラ８に印加する電圧は＋３００Ｖである。むろんこの値は任意に設定できる。
【００８９】
また、本実施例のように電圧印加を二箇所から行うと、電源を画像形成装置の他の部材に用いられる電源と共通化しやすくなる。例えば、定着フィルム４に印加する電源を帯電と共通化した場合、帯電に用いられる電圧が−５００Ｖであれば、これをそのまま定着フィルム４に印加し、尾引き防止に足りない分の＋１００Ｖを別電源で排紙ローラに印加する等の構成を考えられる。本実施例の構成を用いれば、必要に応じてフレキシブルに各々の電圧値を設定できるため、装置のコストダウンや小型化を容易にできる。
【００９０】
（実施例４）
図９は本発明の実施例を示すローラ方式の定着装置である。
【００９１】
３２は加熱体を内部に有するハロゲンヒータランプであり、回転体である定着ローラ３１の内部から発熱して定着ローラ３１の温度を定着に適した温度まで上昇させる。定着ローラ３１は外形３０ｍｍ、肉厚３ｍｍのアルミの素管（芯金）上に導電ゴム層、さらにその上にＰＦＡなどのフッ素樹脂によって厚さ１０μｍ以上、１００μｍ以下の離型層が設けられている。定着ローラ３１の離型層の抵抗率は１×１０９Ωｃｍ以上、１×１０１４Ωｃｍ以下である。定着ローラ３１の表層の離型層の絶縁度はなるべく高い方がよく、かつピンホール等の欠陥によりリーク電流が多くならないように膜の均一性も要求される。
【００９２】
しかしながら、絶縁度を確保しピンホール欠陥を少なくするには膜厚を上げるのが有効であるが、記録材Ｐへの熱伝達能力が落ちるので定着性が悪くなる。
【００９３】
そこで、定着性を満足する範囲でなるべくリーク電流が少なくなる膜厚の選定が重要である。
【００９４】
加圧ローラ３は不図示の加圧手段によって定着ローラ３１に圧接されてニップを形成し、定着ローラ３１の回転に従動して記録材Ｐを挟持搬送する。排紙ローラ８は実施例１と同様に芯金８ａと、この周囲にシリコーンゴム等の高耐熱材にカーボンを分散したローラ部８ｂを形成してなり、芯金８ａは導通経路により電流リミッタ１を介してアースされている。定着ローラ３１のアルミ素管には高圧電源７によってトナーの帯電極性と同極性のバイアスが印加されていることから、トナーへ働く拘束力の発生メカニズムは実施例１に示したものと同様である。
【００９５】
電流は定着ローラ３１のアルミ素管から導電ゴム層、離型層、記録材Ｐ、排紙ローラ８、電流リミッタ１、アースへと流れ、記録材Ｐと導電ゴム層との間に生じる電界の強度を強くすることでトナーに働く拘束力を強くすることが可能となる。
【００９６】
本実施例の定着装置においても記録材Ｐの通過によって電流が流れ、尾引きを防止するとともに、記録材の抵抗が低い場合には電流リミッタ１によって電流値を制限して、オフセットを防止する。
【図面の簡単な説明】
【００９７】
【図１】本発明の第１の実施例の定着装置を説明する図である。
【図２】本発明の電流リミッタの回路の一例を説明する図である。
【図３】本発明の第１の実施例の定着装置を説明する図である。
【図４】本発明の第１の実施例の定着装置を説明する図である。
【図５】本発明の第１の実施例の定着装置を説明する図である。
【図６】本発明の第１の実施例の定着装置を説明する図である。
【図７】本発明の第２の実施例の定着装置を説明する図である。
【図８】本発明の第３の実施例の定着装置を説明する図である。
【図９】本発明の第４の実施例の定着装置を説明する図である。
【図１０】電子写真プロセスを用いた画像形成装置の主要構成部を説明する図である。
【図１１】従来の定着装置を説明する図である。
【符号の説明】
【００９８】
１  電流リミッタ
２  定着装置
３  加圧ローラ
４  定着フィルム
５  加熱体
６  フィルムガイド
７  電源
８  排紙ローラ
９  排紙コロ
１０  温度検知素子
１１  感光ドラム
１２  帯電ローラ
１３  レーザー露光装置
１４  反射ミラー
１５  トナー容器
１６  現像ローラ
１７  現像ブレード
１８  転写ローラ
１９  クリーニングブレード
２０  廃トナー容器
２３  入口ガイド
２４  排紙ガイド
２５  導電ブラシ
３１  定着ローラ
３２  ハロゲンヒータ
Ｎ  ニップ
Ｔ  トナー
Ｐ  記録材
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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