JPH04226485A - 定着装置 - Google Patents

定着装置

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JPH04226485A
JPH04226485A JP3131201A JP13120191A JPH04226485A JP H04226485 A JPH04226485 A JP H04226485A JP 3131201 A JP3131201 A JP 3131201A JP 13120191 A JP13120191 A JP 13120191A JP H04226485 A JPH04226485 A JP H04226485A
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】[背景技術] 従来、電子写真法等により像担持体(例えば感光体)に
形成されたトナー像を記録材に転写して記録材上に未定
着トナー像を形成した場合、定着ローラ及び加圧ローラ
等からなる定着装置にこの記録材を通してトナー像を記
録材に定着していた。
【0002】この時、定着ローラにトナーが付着してし
まういわゆるオフセットを防止する為に定着ローラの芯
金上にフッ素樹脂等(PFA、PTFE等)から成る表
面離型層を有したものがある。この表面離型層の形成に
より、加圧力によるトナーの定着ローラへのオフセット
は防止できた。
【0003】しかしながらフッ素樹脂等から成る表面離
型層は記録材との間で摩擦帯電を発生し、静電的にオフ
セットすることがある。具体的には正極性に帯電したト
ナーを担持する記録材と表面離型層が摩擦帯電を起こす
と表面離型層が負極性に帯電する。これにより互いに逆
極性の表面離型層とトナーが引き合い静電的にオフセッ
トが発生するという問題があった。
【0004】この問題を解決するために、表面離型層に
導電物質を含有させて定着ローラ表面の電位を下げる方
法がある。この方法によれば導電物質を含有させればさ
せるほど定着ローラ表面の電位は下がり静電的オフセッ
トは防止できるが、逆に表面の離型性が低下してしまう
ため、オフセット防止効果は十分ではない。
【0005】
【発明が解決しようとしている課題】そこで本件出願人
は定着ローラの芯金にバイアス電圧を印加して定着ロー
ラ表面とトナーの間に反発電界を形成して積極的にトナ
ーのオフセットを防止する方法を先に提案している(特
願平1−328162号公報)。
【0006】しかしながら、定着ローラと加圧ローラに
よって形成される圧接領域に記録材を侵入させる場合、
定着ローラと記録材が大きく離れた状態で記録材が圧接
領域に侵入すると十分なオフセット防止効果は得られな
かった。
【0007】そこで本発明は定着ローラに未定着トナー
像が静電的にオフセットするのを防止することを目的と
する。
【0008】
【課題を解決するための手段】この目的を達成する本発
明は導電性基体と表面離型層を有する定着ローラと、こ
の定着ローラに圧接する加圧ローラと、記録材を定着ロ
ーラと加圧ローラで形成される圧接領域に案内する案内
部とを有する画像形成装置において、定着ローラの芯金
にバイアス電圧を印加する電源と、圧接領域の記録材案
内方向先端辺と後端辺を含む平面より定着ローラ側に位
置する案内方向の案内部先端と、を有することを特徴と
する。
【0009】また、導電性基体と表面離型層を有する定
着ローラと、この定着ローラに圧接する加圧ローラと、
を有する定着装置において導電性基体にバイアス電圧を
印加する電源を有し、記録材が定着ローラに接触してか
ら定着ローラと加圧ローラで形成される圧接領域に進入
することを特徴とする。
【0010】
【実施例】図1はこの発明の第1実施例を示す画像形成
装置の断面図である。1は感光体で、感光体表層上に電
子写真プロセスにより形成されたトナー像は転写帯電器
2により記録材6上に転写領域で転写されるようになっ
ている。転写領域とは感光体1と帯電器2が対向してい
る領域である。ここで転写された後、記録材は分離帯電
器3により感光体1より分離され、搬送ベルト4により
搬送され、入口ガイド5を経て加熱源を備えた定着ロー
ラ7と加圧ローラ8により形成される圧接領域へ進入す
る。そして圧接領域にて熱及び圧力の作用により定着さ
れる。
【0011】図2は定着装置の構成をより詳細に示した
ものである。定着ローラ7は加熱源としてのハロゲンヒ
ータ7cを中央に備え、アルミニウム芯金7bの外層に
はPTFEの焼成によるオフセット防止層即ち表面離型
層7aを有している。芯金7bにはバイアス電源9が接
続されている。一方、加圧ローラ8は芯金8b上に弾性
体層8aが施されており、芯金は接地されている。芯金
7bにトナーと同極性のバイアスを印加することで、定
着ローラ表面の電位がトナーと同極になり、定着ローラ
表面とトナーが互いに反発し合ってオフセットを防止す
るものである。
【0012】かかる定着装置において、定着ローラへの
バイアス電圧による静電的オフセットの防止効果は、記
録材の圧接領域部への進入する角度に大きく依存するこ
とが判明した。特に、定着ローラから近い側から更には
定着ローラに接触させながら記録材が圧接領域に進入す
るほうが良好な結果を示す。
【0013】このことは以下の理由によるものと推測で
きる。記録材との摩擦により定着ローラ表面と加圧ロー
ラ表面が摩擦帯電を発生する。電界の強さは距離の2乗
に反比例するので、定着ローラと加圧ローラの間にある
記録材は、より近い方の電界の影響を強く受けることに
なる。それゆえ記録材を定着ローラに近づけてあるいは
定着ローラに接触させてから圧接領域に進入させると、
記録材は定着ローラとの間に発生する電界の影響を強く
受けるので、芯金に印加されたトナーと同極性のバイア
スが効果的に働き、静電的オフセット防止の効果が向上
するというものである。
【0014】このような事実から、第1実施例では、入
口ガイドを配する位置を規定することにより、圧接領域
へ紙が進入する角を好ましい方向へ設定するようにした
ものである。すなわち、上記定着ローラ7と加圧ローラ
8とが圧接して形成する圧接領域の記録材侵入直前位置
(図において圧接領域の右方位置)には、入口ガイド5
が配されている。特に、この入口ガイド5の設定位置は
、図中のB点(入口ガイド5の定着ローラ7寄りの上端
位置)と、図中のA点(定着ローラ7及び加圧ローラ8
により形成される圧接領域の記録材案内方向後端辺上の
点と、C点圧接領域の案内方向先端辺と後端辺を含む平
面上の1点のなす案内角α(∠BAC)が正値(直線A
Cに対して直線ABが上方にあるときを正としている。 進入角βについても同様。)をなすように設定されてい
る。換言すると、記録材案内方向の案内部先端B点は、
圧接領域の案内方向先端辺と後端辺を含む平面Hより定
着ローラ(第1回転体)側に位置している。
【0015】このような位置にガイドを設置することに
より、コシの弱い記録材を用いても圧接領域への進入角
β(記録材とA点、C点のなす角)は正となり、効果的
なオフセット防止効果が働く。
【0016】また、バイアス印加手段としてダイオード
等のセルフバイアス手段を用いる場合、記録材と定着ロ
ーラの間で摩擦が発生してからでないと定着ローラ表面
がトナー同極性の電位にならない。即ち記録材が定着ロ
ーラに接触する前ではオフセット防止効果は得られない
【0017】これに対してバイアス印加手段として電源
を用いると、定着ローラ表面は常にトナーと同極性の電
位に保たれているので、記録材が定着ローラに接触する
前であってもオフセット防止効果が得られるので優れて
いる。更に、加圧ローラは必ずしも接地されている必要
はなく開放されていてもかまわない。
【0018】尚、図3の第2実施例のようにコシの強い
記録材を使う場合圧接領域の案内方向先端辺と後端辺を
含む平面Hより加圧ローラ(第2回転体)側に案内部先
端を配置しても記録材が定着ローラに近接もしくは接触
して圧接領域に進入することがある。しかしながら種々
の記録材を用いた場合でも常に定着ローラに近接もしく
は接触して圧接領域に進入可能な第1実施例の方が好ま
しい。
【0019】次に、本実施例による定着装置のオフセッ
ト防止についての試験結果を、表1に示す。
【0020】
【表1】
【0021】表1において進入角βが3°以上であると
幅広い範囲のバイアス値で良好なオフセット防止効果が
得られていることがわかる。特に進入角βが大きくなれ
ばなるほど300V程度の印加電圧でもオフセット防止
効果が得られ、好ましい結果となっている。尚、実際に
はバイアス値が1KV以上になると定着ローラと加圧ロ
ーラの間にリークが発生しやすくなるのでバイアス値と
して1KVより小さいほうが好ましい。
【0022】進入角が−6〜−7°の時1KVのバイア
スを印加したときオフセット防止効果が現れているが、
上述したように1KVのバイアス値は実際には用いられ
ない。よって進入角が負値になると定着ローラ芯金にバ
イアス電圧を印加してもオフセット防止効果は得られな
いことがわかる。
【0023】図4に本発明の第3実施例を示す。
【0024】本実施例は、ベルト形式の搬送部4により
案内角αが0°よりも大きくなるようにしたことを特徴
とする。これにより進入角βも0°より大きくなる。
【0025】本定着装置においても、定着バイアスを+
500(V)印加し、同様にオフセットの発生を調べた
ところ、良好なオフセット防止効果を得られた。
【0026】図5に本発明の第4実施例を示す。本実施
例は入口ガイド5の型状をガイド部が曲面になる様に変
更したものである。進入角βは0°より大きくなるよう
に設定してある。この場合も良好なオフセット防止効果
が得られた。
【0027】図6は本発明の第5実施例を示す。本実施
例において定着入口ガイド5の設置位置は第1実施例と
同じである。これに加えて、ガイド5と転写帯電器2と
の間に位置し、且つガイド5に記録材6を搬送する搬送
ベルト(記録材搬送路)4が加圧ローラ8側に凸形状を
なすように配置されている。更に圧接領域と転写領域の
間の距離は本画像形成装置に使用可能な最大記録紙サイ
ズより小さい。
【0028】このような配置構成にすることによって、
転写領域から圧接領域に最大記録材が搬送される時、圧
接領域と転写領域の間の距離よりも記録材の方が大きい
ので記録材は平面Hと垂直な方向に逃げようとする力が
働く。そこでガイドに沿って記録材6が定着ローラ近傍
で定着ローラ側に盛り上がり易くなる。この結果、ガイ
ド5の先端Bを平面Hより定着ローラ側へ突出させただ
けの時よりも記録材6が定着ローラ側へ近づくことにな
り静電的オフセット防止効果が更に効果的に働くことに
なる。
【0029】図7に本発明の第6実施例を示す。この実
施例はガイド5の先端Bを平面Hの加圧ローラ側に配置
させて且つ、搬送ベルト4を加圧ローラ側に凸形状をな
すように配置している。この構成により記録材が定着ロ
ーラ近傍で定着ローラ側に盛り上がり易くなる。この結
果芯金にトナーと同極性のバイアスを印加すると記録材
が定着ローラ側に近づき定着ローラに近接または接触し
てから圧接領域に進入するのでオフセット防止が効果的
に得られる。
【0030】しかしながらコシの弱い記録材を使用した
場合、記録材が加圧ローラに近接または接触して圧接領
域に進入することがあるので、ガイド5の先端Bは平面
Hより定着ローラ側にある方が好ましい。
【0031】
【発明の効果】以上のように本発明は定着ローラの芯金
にトナーと同極性のバイアスを印加し、且つ記録材が定
着ローラに近接もしくは接触してから圧接領域に進入す
るようにしたので、バイアス印加によるトナーの静電的
オフセット防止効果が十分に得られ、良好な画像を形成
することが可能になった。
【0032】以上6つの実施例は全て定着ローラのみに
バイアスを印加するものであるが、本発明はこれに限ら
れるものではなく加圧ローラのみに印加するものも含む
【0033】尚、本発明は上述の実施例に限られるもの
ではなく、同じ技術思想のものであれば他の変型例も含
まれる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1実施例の画像形成装置の概略断面
図。
【図2】第1実施例の定着装置の断面図。
【図3】第2実施例の定着装置の断面図。
【図4】第3実施例の定着装置とベルト状搬送部の断面
図。
【図5】第4実施例の定着装置の断面図。
【図6】第5実施例の画像形成装置の断面図。
【図7】第6実施例の画像形成装置の断面図。
【符号の説明】
5  定着入口ガイド 7  定着ローラ 8  加圧ローラ 9  電源

Claims (22)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】  導電性基体と表面離型層を有する第1
    の回転体と、この第1の回転体に圧接する第2の回転体
    を有し、未定着トナー像を担持する記録材を定着する定
    着手段と、この記録材を第1の回転体と第2の回転体に
    よって形成される圧接領域に案内する案内部と、を有し
    記録材にトナー像を形成する画像形成装置において、上
    記定着手段は第1の回転体にのみ導電性基体にバイアス
    電圧を印加するバイアス印加手段を有し、上記記録材案
    内方向の案内部先端は上記圧接領域の案内方向先端辺と
    後端辺を含む平面より第1回転体側に位置することを特
    徴とする画像形成装置。
  2. 【請求項2】  上記バイアス印加手段は電源であるこ
    とを特徴とする請求項1の画像形成装置。
  3. 【請求項3】  上記バイアス電圧の極性はトナーの帯
    電極性と同一であることを特徴とする請求項1または請
    求項2の画像形成装置。
  4. 【請求項4】  上記装置は更に上記案内部に記録材を
    搬送する記録材搬送路を有し、この記録材搬送路により
    記録材は上記平面より第2回転体側から上記案内部に搬
    送されることを特徴とする請求項1の画像形成装置。
  5. 【請求項5】  上記装置は更に像担持体と、この像担
    持体に形成された未定着トナー像を記録材に転写領域で
    転写する転写手段と、を有し、上記記録材搬送路は転写
    手段と案内部の間に位置し第2回転体側に凸形状をなす
    ことを特徴とする請求項4の画像形成装置。
  6. 【請求項6】  導電性基体と表面離型層を有し未定着
    トナー像と接触する第1の回転体と、この第1の回転体
    に圧接する第2の回転体とを有し未定着トナー像を担持
    する記録材を定着する定着手段と、この記録材を第1の
    回転体と第2の回転体によって形成される圧接領域に案
    内する案内部と、を有し、記録材に未定着トナー像を形
    成する画像形成装置において、上記定着手段は第1の回
    転体にのみ導電性基体にバイアス電圧を印加する電源を
    有し、上記記録材案内方向の案内部先端は上記圧接領域
    の案内方向先端辺と後端辺を含む面より第1回転体側に
    位置することを特徴とする画像形成装置。
  7. 【請求項7】  上記バイアス電圧の極性はトナーの帯
    電極性と同一であることを特徴とする請求項6の画像形
    成装置。
  8. 【請求項8】  上記装置は更に上記案内部に記録材を
    搬送する記録材搬送路を有し、この記録材搬送路により
    記録材は上記平面より第2回転体側から上記案内部に搬
    送されることを特徴とする請求項6の画像形成装置。
  9. 【請求項9】  上記装置は更に像担持体と、この像担
    持体に形成された未定着トナー像を記録材に転写領域で
    転写する転写手段と、を有し、上記記録材搬送路は転写
    手段と案内部の間に位置し第2回転体側に凸形状をなす
    ことを特徴とする請求項8の画像形成装置。
  10. 【請求項10】  導電性基体と表面離型層を有する第
    1の回転体とこの第1の回転体に圧接する第2の回転体
    を有し、記録材にトナー像を定着する定着装置において
    、上記装置は上記第1の回転体にのみ導電性基体にバイ
    アス電圧を印加するバイアス印加手段を有し、上記記録
    材は第1の回転体に接触してから第1の回転体と第2の
    回転体により形成される圧接領域に進入することを特徴
    とする定着装置。
  11. 【請求項11】  上記バイアス印加手段は電源である
    ことを特徴とする請求項10の定着装置。
  12. 【請求項12】  上記バイアス電圧の極性はトナーの
    帯電極性と同一であることを特徴とする請求項10また
    は請求項11の定着装置。
  13. 【請求項13】  上記装置は、記録材にトナー像を形
    成する画像形成装置に用いられ、この画像形成装置は上
    記圧接領域に記録材を案内する案内部を有することを特
    徴とする請求項10の定着装置。
  14. 【請求項14】  上記記録材案内方向の案内部先端は
    上記圧接領域の案内方向先端辺と後端辺を含む平面より
    第1回転体側に位置することを特徴とする請求項13の
    定着装置。
  15. 【請求項15】  上記記録材が圧接領域に進入する時
    の上記記録材と上記後端辺と上記平面の間の角度は0°
    より大きいことを特徴とする請求項14の定着装置。
  16. 【請求項16】  上記記録材は上記平面の第2回転体
    側から第1回転体側に抜けて上記第1回転体に接触する
    ことを特徴とする請求項14の定着装置。
  17. 【請求項17】  導電性基体と表面離型層を有し未定
    着トナー像と接触する第1の回転体とこの第1の回転体
    に圧接する第2の回転体を有し、記録材に未定着トナー
    像を定着する定着装置において、上記装置は上記導電性
    基体にバイアス電圧を印加する電源を有し、上記記録材
    は第1の回転体に接触してから第1の回転体と第2の回
    転体により形成される圧接領域に進入することを特徴と
    する定着装置。
  18. 【請求項18】  上記バイアス電圧の極性はトナーの
    帯電極性と同一であることを特徴とする請求項17の定
    着装置。
  19. 【請求項19】  上記装置は記録材にトナー像を形成
    する画像形成装置に用いられ、この画像形成装置は上記
    圧接領域に記録材を案内する案内部を有することを特徴
    とする請求項17の定着装置。
  20. 【請求項20】  上記記録材案内方向の案内部先端は
    上記圧接領域の案内方向先端辺と後端辺を含む平面より
    第1回転体側に位置することを特徴とする請求項19の
    定着装置。
  21. 【請求項21】  上記記録材が圧接領域に進入する時
    の上記記録材と上記後端辺と上記平面の間の角度は0°
    より大きいことを特徴とする請求項20の定着装置。
  22. 【請求項22】  上記記録材は上記平面の第2回転体
    側から第1回転体側に抜けて上記第1回転体に接触する
    ことを特徴とする請求項20の定着装置。
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