JPH11147629A

JPH11147629A - 画像形成装置

Info

Publication number: JPH11147629A
Application number: JP10253239A
Authority: JP
Inventors: Masaharu Okubo; 正晴大久保; Hiroshi Kataoka; 洋片岡
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1997-08-29
Filing date: 1998-08-24
Publication date: 1999-06-02
Also published as: US6259885B1

Abstract

(57)【要約】【課題】記録材に画像を形成するための回転体に紙粉
が付着するのを防止し良好な画像を長期に亘って形成で
きる画像形成装置を提供する。フッ素樹脂の表面電位の
上昇を抑えることにより紙粉の発生を抑えることができ
る画像形成装置を提供する。【解決手段】記録材の搬送方向を垂直方向から水平方
向へと変換してレジストローラ対１２へと案内するガイ
ド部材Ｃ（１３ａ，１３ｂ）は接地された板金２１ａ，
２１ｂ上にフッ素樹脂のコーティング膜を塗布焼成によ
り形成している。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、レーザープリン
タ，複写機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、電子写真プリンタや複写機におい
て、記録材として用いられている紙は、広葉樹や針葉樹
のパルプにカオリンやロジンなどの添加剤を加えられて
作られている、電子写真専用紙が主に用いられている。
この専用紙は、過去において酸性紙が主であったが、保
存性の問題や、環境問題の観点から、中性紙が増加して
いる。

【０００３】電子写真専用紙では、パルプに添加するも
のとして従来カオリンやロジンが使われている。これら
を使用する理由は、電子写真プロセスに悪影響を与えな
いためである。例えば紙に混ぜられたタルクは、像保持
部材表面に付着し、空気中や紙中の水分を吸収して低抵
抗化する。したがって、静電的に作られた潜像を乱し、
いわゆる「画像流れ」という現像を引き起し、画像品質
を低下させる。

【０００４】電子写真専用紙として最近増加している中
性紙の添加剤として、北米やヨーロッパでは炭酸カルシ
ウムＣａＣＯ₃が使われることが多くなった。この炭酸
カルシウムの種類には、石灰岩を砕いて粉末にしたもの
や、チョークと呼ばれる古生物起原の重質炭酸カルシウ
ムがある。また、石灰岩を砕き加熱してＣａＯを作り、
これを水中に投入してできる石灰乳に炭酸ガスを吹き込
んで作った軽質炭酸カルシウムがある。

【０００５】これらの炭酸カルシウムは安価であり、か
つ白色度が高く、中性紙に適しているので、重量比で最
大２５％程度まで、混入される場合もある。

【０００６】一方、プリンタや複写機の定着器としては
図５及び図６に示すように、一対のローラが使用される
場合がある。図５の定着器は定着ローラ６０と加圧ロー
ラ６１にはバイアス電圧を印加せず、シリコーンオイル
を含ませたフェルト部材６３を当接している。

【０００７】図６の定着器は定着ローラに負極性の電圧
６４を印加し、記録材６７上の負極性のトナー６８がオ
フセットしないようにしている。加圧ローラ６１にも、
ダイオード６５を接続し、さらにオフセットしないよう
に構成されている。しかも、定着ローラ６０をクリーニ
ングするフェルト部材を省略し、ユーザーがフェルト部
材を交換する手間を省く構成となっている。

【０００８】図中６２はハロゲンランプ、６６は入口下
ガイドである。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図５や
図６のような定着器を用いるプリンタや複写機におい
て、炭酸カルシウムを多く含む紙を使用した場合、次の
ような欠点が発生することがある。

【００１０】炭酸カルシウムの粉末は、金属類やプラス
チックと摩擦すると容易に正極性に帯電する。つまり、
紙中の炭酸カルシウム粉末は紙カセットから給紙される
ときなどの紙どうしのこすれ合いや紙が搬送路の搬送ガ
イドや各種ローラと摺接することにより正極性に帯電し
てしまう。

【００１１】また、紙を紙カセットに装着し給紙を行う
と、紙は給紙ローラ、搬送ローラ、レジストローラなど
の各種ローラや、搬送路中のガイドと接触し、紙粉が発
生する。これらの紙粉は、定着ローラ表面に付着する。
そして、炭酸カルシウムを多く含む紙を使用すると、炭
酸カルシウムは上述したように正極性に帯電しているの
で、定着ローラに付着した炭酸カルシウムが、紙上の負
極性のトナーを定着ローラにオフセットさせてしまう。
このオフセットしたトナーは、定着ローラ上の炭酸カル
シウムと混合し、定着ローラ上に付着する。そして、そ
の後、定着ローラよりも温度の低い加圧ローラの表面に
転移する。これは、８０〜１２０℃と温度の低い加圧ロ
ーラの方が１８０〜２００℃と温度の高い定着ローラよ
りも付着しやすいためである。このような現象が微量ず
つ発生しても、数万枚の紙を通紙すると、加圧ローラ表
面に黒い大きなフレーク状になるまでに成長する。この
ようなフレーク状になると、一部は定着ローラ表面にも
付着するようになり、記録材上のトナー画像を乱すこと
になる。

【００１２】このような現象は、種々の紙をテストした
結果、紙に含まれる炭酸カルシウムが、１０％〜２５％
（重量比）になると、頻発するようになることがわかっ
た。

【００１３】なお、従来の画像形成装置には、たとえ
ば、特開平７−１２０９９３号（図７参照）に開示され
ているように、転写前ガイド板６９に対向する現像装置
７０の底部下面に低摩擦化部材であるテフロンテープの
貼着層、あるいはそのような材料のコート層を設けてい
るものがある。

【００１４】ただし、これは、はがきなどの腰の強い用
紙の転写時に「文字抜け」が起きるのを防止するため搬
送用紙Ｐの上面と現像装置７０の底部７０ａの下面領域
との接触摩擦抵抗力を小さくして用紙Ｐの搬送速度の低
下を防止し感光ドラムの回転速度と用紙Ｐの速度差を標
準紙の場合と同程度に確保することを目的としているも
のであり、仮に、紙粉の発生を防止するため特開平７−
１２０９９３号の画像形成装置のような構成をとったと
しても、紙粉の発生を十分に抑えることはできなかっ
た。

【００１５】本発明は、かかる従来の課題を解決するた
めになされたものであって、その目的とするところは、
記録材に画像を形成するための回転体に紙粉が付着する
のを防止し良好な画像を長期に亘って形成できる画像形
成装置を提供することである。

【００１６】本発明の他の目的は、フッ素樹脂の表面電
位の上昇を抑えることにより紙粉の発生を抑えることが
できる画像形成装置を提供することである。

【００１７】本発明の更に他の目的は、記録材を案内す
るガイド部材と、前記ガイド部材に案内された記録材に
画像を形成するための回転体と、を有し、前記ガイド部
材は記録材を案内するガイド面にフッ素樹脂が被覆され
た導電性部材である画像形成装置を提供することであ
る。

【００１８】更にまた本発明の目的は、記録材を案内す
るガイド部材と、前記ガイド部材に案内された記録材に
画像を形成するための回転体と、を有し、前記ガイド部
材は記録材を案内するガイド面にフッ素樹脂を被覆して
おり、前記ガイド部材の表面電位の減衰に関する時定数
は０．２８よりも小さい画像形成装置を提供することで
ある。

【００１９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明は、記録材を案内するガイド部材と、前記ガイ
ド部材に案内された記録材に画像を形成するための回転
体とを備えた画像形成装置において、前記ガイド部材
は、記録材を案内するガイド面にフッ素樹脂が被覆され
た導電性部材であることを特徴とする。

【００２０】このようにガイド部材がガイド面にフッ素
樹脂が被覆された導電性部材であれば、記録材がスムー
ズに搬送路中を通過し紙粉の発生を少なくすることがで
きるとともにフッ素樹脂の帯電電位を低く抑えて紙粉の
吸着を抑制することができるので、記録材に画像を形成
するための回転体に紙粉が付着するのを防止し良好な画
像を長期に亘って形成できる画像形成装置を提供するこ
とができる。

【００２１】前記導電性部材は接地されていることが好
適である。

【００２２】このようにすれば、記録材とフッ素樹脂の
摩擦によって帯電したフッ素樹脂の電荷が接地された導
電性部材から逃げるので、フッ素樹脂の帯電電位を低く
抑えることができる。

【００２３】前記ガイド部材は記録材の搬送方向が垂直
方向から水平方向になるように記録材を案内するように
してもよい。

【００２４】このように搬送方向が垂直方向から水平方
向となるように記録材を搬送する部位では、ガイド部材
に記録材の先端を突き当てて摺接させつつ案内するた
め、ガイド部材と記録材は強く摺接するので、フッ素樹
脂で被覆することによって摩擦力を低減し、紙粉の発生
を抑制することができる。

【００２５】前記ガイド部材はＵ字パスを構成するよう
にしてもよい。

【００２６】Ｕ字パスでは、ガイド部材に記録材の先端
を突き当てて摺接させつつ案内するため、ガイド部材と
記録材は強く摺接するので、フッ素樹脂で被覆すること
によって摩擦力を低減し、紙粉の発生を抑制することが
できる。

【００２７】記録材を搬送する回転体対を有し、前記ガ
イド部材は記録材を前記回転体対へ案内するようにして
もよい。

【００２８】前記フッ素樹脂被覆は記録材の未定着現像
剤像が形成される面と接触可能であることが好適であ
る。

【００２９】このように未定着現像剤画像が形成される
面とフッ素樹脂皮膜とが接触可能であれば、ガイド部材
に付着する紙粉が少ないので、ガイド部材から未定着現
像剤画像形成面に転移するに紙粉も少ない。

【００３０】前記回転体は記録材に転写される現像剤像
を担持する像担持体であるようにしてもよい。

【００３１】前記回転体は記録材上に未定着現像剤を定
着するための定着用回転体であるようにしてもよい。

【００３２】前記定着用回転体と接してニップを形成す
る当接部材と、前記ニップで現像剤に記録材へ向かう方
向の力を与える電界を形成する電界形成手段と、を有す
るようにしてもよい。

【００３３】前記定着用回転体は未定着現像剤と接し、
前記電界形成手段は前記定着用回転体に未定着現像剤の
帯電極性と同極性のバイアスを印加するようにしてもよ
い。

【００３４】このように定着用回転体に未定着現像剤の
帯電極性と同極性のバイアスを印加し、ガイド部材との
摩擦によって未定着現像剤と反対極性に帯電した紙粉を
吸着しやすい場合でも、紙粉の発生を抑制することがで
きるので、画像の劣化を起こすことがなり。

【００３５】前記フッ素樹脂被覆の厚みは１５０μｍ以
下であることが好適である。

【００３６】このようにすれば充分な耐久性を有すると
ともに、記録材との摩擦による帯電電位を低く抑えるこ
とができる。

【００３７】前記フッ素樹脂被覆はフッ素樹脂を塗布焼
成して形成されるようにしてもよい。

【００３８】このようにすればフッ素樹脂被覆を簡単に
形成することができるとともに、加熱時に生じるピンホ
ールによってフッ素樹脂被覆の帯電を低く抑えることが
できる。

【００３９】前記フッ素被覆は単層であるようにしても
よい。

【００４０】このようにすれば記録材との摩擦による帯
電を低く抑えることができる。

【００４１】前記フッ素樹脂被覆は導電性充填剤を含有
しているようにしてもよい。

【００４２】このようにすれば、記録材の摺接による摩
耗に強くなるとともに摺接によって生じるフッ素樹脂の
表面電荷を減衰させる効果が増加する。

【００４３】前記フッ素樹脂被覆はフッ素樹脂テープで
あるようにしてもよい。

【００４４】このようにすれば、フッ素樹脂被覆を簡便
に形成することができる。

【００４５】前記現像剤の帯電極性は負極性であるよう
にしてもよい。

【００４６】負極性の現像剤を用いる場合には、ガイド
部材との摩擦によって正に帯電した紙粉が回転体に付着
して現像剤のオフセットが生じやすいが、このような場
合でも、紙粉の発生を抑えることができるので、画像品
位の劣化を防止することができる。

【００４７】前記記録材は炭酸カルシウムを含有するよ
うにしてもよい。

【００４８】炭酸カルシウムを含有する記録材を用いる
と、ガイド部材との摩擦による紙粉の発生量が多くなる
がこのような場合でも、紙粉の発生を抑えることができ
るので、画像品位の劣化を防止することができる。

【００４９】また、本発明は、記録材を案内するガイド
部材と、前記ガイド部材に案内された記録材に画像を形
成するための回転体とを有する画像形成装置において、
前記ガイド部材は記録材を案内するガイド面がフッ素樹
脂で構成されており、前記ガイド部材の表面電位の減衰
に関する時定数は０．２８よりも小さいことを特徴とす
る。

【００５０】このようにガイド部材がガイド面がフッ素
樹脂で構成されていれば、記録材がスムーズに搬送路中
を通過し紙粉の発生を少なくすることができ、ガイド部
材の表面電位の減衰に関する時定数は０．２８よりも小
さければ、フッ素樹脂の帯電電位を低く抑えて紙粉の吸
着を抑制することができるので、記録材に画像を形成す
るための回転体に紙粉が付着するのを防止し良好な画像
を長期に亘って形成できる画像形成装置を提供すること
ができる。

【００５１】前記ガイド部材は接地されていることが好
適である。

【００５２】このようにすれば、記録材とフッ素樹脂の
摩擦によって帯電したフッ素樹脂の電荷を逃がすことが
できるので、フッ素樹脂の帯電電位を低く抑えることが
できる。

【００５３】前記ガイド部材は前記ガイド面にフッ素樹
脂を被覆された導電性部材であることが好適である。

【００５４】このようにすれば、記録材とフッ素樹脂の
摩擦によって帯電したフッ素樹脂の電荷を導電性部材か
ら逃がすことができるので、フッ素樹脂の帯電電位を低
く抑えることができる。

【００５５】前記ガイド部材は記録材の搬送方向が垂直
方向から水平方向になるように記録材を案内するように
してもよい。

【００５６】このように搬送方向が垂直方向から水平方
向となるように記録材を搬送する部位では、ガイド部材
に記録材の先端を突き当てて摺接させつつ案内するた
め、ガイド部材と記録材は強く摺接するので、フッ素樹
脂によって摩擦力を低減し、紙粉の発生を抑制すること
ができる。

【００５７】前記ガイド部材はＵ字パスを構成するよう
にしてもよい。

【００５８】Ｕ字パスでは、ガイド部材に記録材の先端
を突き当てて摺接させつつ案内するため、ガイド部材と
記録材は強く摺接するので、フッ素樹脂によって摩擦力
を低減し、紙粉の発生を抑制することができる。

【００５９】記録材を搬送する回転体対を有し、前記ガ
イド部材は記録材を前記回転体対へ案内するようにして
もよい。

【００６０】前記フッ素樹脂は記録材の未定着現像剤像
が形成される面と接触可能であることが好適である。

【００６１】このように未定着現像剤画像が形成される
面とフッ素樹脂とが接触可能であれば、ガイド部材に付
着する紙粉が少ないので、ガイド部材から未定着現像剤
画像形成面に転移するに紙粉も少ない。

【００６２】前記回転体は記録材に転写される現像剤像
を担持する像担持体であるようにしてもよい。

【００６３】前記回転体は記録材上に未定着現像剤を定
着するための定着用回転体であるようにしてもよい。

【００６４】前記定着用回転体と接してニップを形成す
る当接部材と、前記ニップで現像剤に記録材へ向かう方
向の力を与える電界を形成する電界形成手段と、を有す
るようにしてもよい。

【００６５】前記定着用回転体は未定着現像剤と接し、
前記電界形成手段は前記定着用回転体に未定着現像剤の
帯電極性と同極性のバイアスを印加するようにしてもよ
い。

【００６６】このように定着用回転体に未定着現像剤の
帯電極性と同極性のバイアスを印加し、ガイド部材との
摩擦によって未定着現像剤と反対極性に帯電した紙粉を
吸着しやすい場合でも、紙粉の発生を抑制することがで
きるので、画像の劣化を起こすことがなり。

【００６７】前記フッ素樹脂の厚みは１５０μｍ以下で
あることが好適である。

【００６８】このようにすれば充分な耐久性を有すると
ともに、記録材との摩擦による帯電電位を低く抑えるこ
とができる。

【００６９】前記フッ素樹脂はフッ素樹脂を塗布焼成し
て形成されるようにしてもよい。

【００７０】このようにすればフッ素樹脂を簡単に形成
することができるとともに、加熱時に生じるピンホール
によってフッ素樹脂の帯電を低く抑えることができる。

【００７１】前記フッ素は単層であるようにしてもよ
い。

【００７２】このようにすれば記録材との摩擦による帯
電を低く抑えることができる。

【００７３】前記フッ素樹脂は導電性充填剤を含有して
いるようにしてもよい。

【００７４】このようにすれば、記録材の摺接による摩
耗に強くなるとともに摺接によって生じるフッ素樹脂の
表面電荷を減衰させる効果が増加する。

【００７５】前記フッ素樹脂はフッ素樹脂テープである
ようにしてもよい。

【００７６】このようにすれば、フッ素樹脂を簡便に形
成することができる。

【００７７】前記現像剤の帯電極性は負極性であるよう
にしてもよい。

【００７８】負極性の現像剤を用いる場合には、ガイド
部材との摩擦によって正に帯電した紙粉が回転体に付着
して現像剤のオフセットが生じやすいが、このような場
合でも、紙粉の発生を抑えることができるので、画像品
位の劣化を防止することができる。

【００７９】前記記録材は炭酸カルシウムを含有するよ
うにしてもよい。

【００８０】炭酸カルシウムを含有する記録材を用いる
と、ガイド部材との摩擦による紙粉の発生量が多くなる
がこのような場合でも、紙粉の発生を抑えることができ
るので、画像品位の劣化を防止することができる。

【００８１】

【発明の実施の形態】以下、図面に基づき、本発明の実
施の形態について説明する。

【００８２】（第１の実施形態）本発明の第１の実施形
態に係る画像形成装置としてのプリンタの要部の概略構
成を図１に示す。

【００８３】図中１はレーザービームであり、図示して
いないレーザーユニットと、ポリゴンミラーを供えたス
キャナーユニットによって、画像信号に対応したレーザ
ーを像担持体としての感光ドラム２に照射する。感光ド
ラム２は、有機感光体（ＯＰＣ）を表面に有し、帯電ロ
ーラ３により、感光ドラム２の表面を負極性に均一に帯
電する。帯電ローラ３は、既知のものであり、ここでは
詳しく述べない。レーザービーム１は、画像に対応する
部分に照射する方法、いわゆるイメージスキャン方式
で、感光ドラム表面を走査露光する。

【００８４】次いで、この静電潜像は、現像器４で現像
される。

【００８５】この現像は、現像剤として負極性のトナー
を用い、レーザービーム１で露光した部分にトナーが付
着する反転現像方法を用いており、一成分磁性トナーを
用いたジャンピング現像方法である。

【００８６】記録材としての紙は紙カセット１９に収納
されており、給紙ローラ１８でピックアップされる。さ
らに、同方向に回転するローラ対１７によって紙は一枚
づつ送られる。

【００８７】次いで、ガイド部材Ａ１６に導かれて、中
間ローラ対１５にくわえられて、搬送される。さらに紙
は、ガイド部材Ｂ１４で垂直方向に導かれて進み、レジ
ストローラ対１２の前で搬送路の方向転換部を構成する
ガイド部材Ｃ１３ａ，１３ｂで紙の進行方向を垂直方向
から水平方向に変えられ、レジストローラ対１２間に導
かれる。このレジストローラ対１２により画像信号に対
応するように、転写位置に紙は進入する。転写前ガイド
対１１は、紙を正確に転写ローラ５と感光ドラム２の間
のニップに進入させるものである。この転写ローラ５に
は＋１．５〜＋５ＫＶの電圧が印加され、感光ドラム２
に担持されている負極性のトナー像は、紙に転写され
る。次いで紙は、転写搬送ガイド６、定着入口ガイド７
に導かれて、定着器に進入する。感光ドラム１上の残り
トナーはクリーニング部材２２によりクリーニングされ
る。

【００８８】図２に、定着器の構成を詳しく示す。

【００８９】定着器は、第１定着用回転体である定着ロ
ーラ８と第２定着用回転体及び当接部材である加圧ロー
ラ９の形成するニップで紙を挟持搬送し、ハロゲンラン
プ１０で紙を加熱し、トナー像を紙の表面に定着する。

【００９０】定着ローラは、アルミニウム製の芯金３０
の上にＰＦＡチュ−ブ３１を接着している。この芯金３
０には、−７００Ｖの電圧が印加されている。ＰＦＡチ
ュ−ブ３１は厚み５０μｍであり絶縁性である。

【００９１】加圧ローラ９は芯金３２の上に導電性の弾
性層である導電性スポンジ３３層を形成し、この上に、
導電性ＰＦＡチュ−ブ３４を巻いている。芯金３２には
ダイオードが接続されており、正極性電圧が出るよう
に、セルフバイアスされている。

【００９２】定着ローラ８には清掃部材がなく、定着ロ
ーラ８にオフセットしたトナーは、再び少量づつ記録材
に持っていかれるように構成されている。実際、炭酸カ
ルシウムを含まないか、１０％以下しか含まない紙にお
いては、１０万枚以上通紙しても定着ローラや加圧ロー
ラが汚れることはなかった。

【００９３】本発明は、紙が搬送路構成部材と強く摺接
する部分に、フッ素樹脂の薄い層を形成するようにした
ものである。

【００９４】これは、搬送路の途中で紙と強く摩擦する
部分をフッ素樹脂で構成すると、紙がスムーズに搬送路
中を通過するので、紙に無理なストレスを与えることが
なく、紙の表面や紙のコバ（端面）からの紙粉の発生を
少なくすることができるためである。

【００９５】本実施の形態では、ガイド部材Ｃ（１３
ａ，１３ｂ）の表面にフッ素樹脂を設けている。

【００９６】これは、搬送中の記録材を方向転換させる
場合には、搬送路構成部材に記録材の先端を突き当てて
摺接させつつ案内するのが一般的であるため、方向転換
部において搬送路構成部材と記録材とは強く摺接するか
らである。このように、搬送路の方向転換部の記録材と
の摺接部位をフッ素樹脂にて形成すれば、紙粉の発生を
抑制することができる。

【００９７】例えば、図１に示すように、給紙カセット
からレジストローラ対１２までの間の搬送路の形状がＵ
字である場合、紙と強く摺接する部分は、レジストロー
ラ対１２の直前のガイド部材Ｃである。ガイド部材Ｃは
前述したように、中間ローラ対１５から垂直方向に搬送
されてくる記録材先端の向きを水平方向へ向かうように
変え、紙をレジストローラ対１２間に導いている。この
ため、ガイド部材Ｃに紙が入射する角度は大きくなり、
特に紙粉の発生しやすい紙先端の端面や紙先端部が強く
摺接される。また、レジストローラ対１２の直前の部分
は、レジストローラ対１２の間で紙先端部分が一旦停止
するために、紙は上方にたわみ、ガイド部材Ｃを押圧す
る。このため、ガイド部材Ｃにフッ素樹脂を設けること
により、より一層紙粉の発生を抑えることができる。

【００９８】さらに、本発明では、ガイド部材Ｃ表面に
設けられているフッ素樹脂膜の表面電位を低く抑えるこ
とにより紙粉の発生を防止している。以下にその説明を
する。

【００９９】図３に本実施の形態のガイド部材Ｃのうち
１３ａの構成を示す。ガイド部材Ｃの１３ｂは図３と同
様の概略構成であるため図を省略した。

【０１００】ガイド部材Ｃの導電性部材である板金２１
ａ，２１ｂの紙をガイドする側の表面にはフッ素樹脂の
薄いコーティング膜２０ａ，２０ｂが被覆されている。
そして、板金２１ａ，２１ｂは本体と接続されて接地さ
れている。このフッ素樹脂の膜は、ＰＴＦＥやＰＦＡ，
ＰＥＡ等のコーティングで形成することができる。

【０１０１】フッ素樹脂のコーティングは、周知の技術
で金属板上に処置することができる。フッ素樹脂を分散
させた液を金属板の表面に塗布し乾燥させる。このあ
と、全体を２００〜３５０°Ｃに加熱して焼成すること
により金属板の表面上にフッ素樹脂の膜を形成する。こ
のコーティング膜を形成する過程の加熱時に、コーティ
ング膜には微細なピンホールが多数発生する。

【０１０２】このピンホールの存在によりフッ素樹脂の
帯電を低く抑えることができる。フッ素樹脂の表面は紙
と摩擦で負極性に帯電するが、コート層表面の電荷はコ
ーティングの膜の特性である細かいピンホールにより導
電性部材を介して容易にアースに逃げ、その表面には、
ほとんど電荷が残らないため、フッ素樹脂の帯電電位を
低く抑えることができる。一方、紙の中に含有している
炭酸カルシウムは前述したように搬送ガイドなどとの接
触により正極性に帯電しているので、もし、ガイド部材
Ｃの表面が負極性に帯電していると、紙中の炭酸カルシ
ウムはガイド部材Ｃの表面に付着してしまう。そして、
この付着した炭酸カルシウムは、紙の摺擦力によってガ
イド部材Ｃから紙へ転移し、定着器まで運ばれることに
なる。

【０１０３】ところが、本発明は、フッ素樹脂のコーテ
ィングの膜がほとんど帯電しないので、炭酸カルシウム
を主とする紙粉の発生を大幅に減少させることができ、
紙が定着器まで搬送された際に定着ローラや加圧ローラ
に付着してローラを汚すことを防止し、高品位の画像形
成が可能となる。このコーティング膜の厚みは５０〜１
５０μｍ程度あれば適度なピンホールを形成し、紙と摩
耗しても充分な耐久性を有するとともに、紙との摩擦で
−数十Ｖ以下にしか帯電しない。この電位は、Rank-Xer
ox社製の８０ｇ紙を１００枚通紙した後の電位である。

【０１０４】また、上述の帯電性を抑えるには、コーテ
ィング層は単層であることが好ましい。

【０１０５】ガイド部材Ｃを図３のように構成し、炭酸
カルシウムを多く含んだ紙を用いて、定着及び加圧ロー
ラの汚れ具合をテストした。比較例１として、ガイドＣ
は従来使われていた化学ニッケルメッキを施した鉄板で
ある。比較例２はガイドＣがＰＥＴ（ポリエチレンテレ
フタレート）を表面に施した板金である。これら３例を
以下の条件で、テストした。

【０１０６】紙は、炭酸カルシウムを約２０％含み、坪
量は８０ｇ／ｍ²である。この紙を用い、間欠的にプリ
ント動作を行い、加圧ローラの表面に一定の汚れが発生
するまでの枚数を比較したのが下表である。

【０１０７】本実施例比較例１比較例２発生枚数約20万枚約５万枚約５万枚上の表に示すように、本実施形態を施すと、比較例１、
比較例２よりも大幅に汚れが発生するまでの枚数が増え
ており、ローラの汚れに対し、効果が大きいことが確認
できた。この理由としては前述したように、炭酸カルシ
ウムを主成分とする紙粉の発生を静電的に抑えたためで
ある。

【０１０８】一方、フッ素樹脂の１５０μｍのテープを
接地されている板金に貼り付けて炭酸カルシウムを含ん
だ紙を通紙するとフッ素樹脂のテープの表面は負極性の
数百Ｖに帯電し、フッ素樹脂のコーティングを施す場合
に比べると紙粉は多く発生したが、比較例１と比較例２
よりは良好な結果が得られた。

【０１０９】今までの説明で、フッ素樹脂はフッ素樹脂
だけの絶縁剤であるが、雲母や弁柄などの充填剤を混入
してもよい。また、このような絶縁性の充填剤以外にカ
ーボンなどの導電性の充填剤を入れてもよい。これらの
充填剤を入れると紙との摺擦での摩耗に強い性質を有す
るが、摩擦が強くなるので、適当量混入するのが好まし
い。また、導電性粒子を混ぜるとフッ素樹脂の表面電荷
を減衰させる効果が増加する。しかし、混入量を多くす
ると、やはり摩擦が強くなるので適当量がある。

【０１１０】フッ素樹脂の表面電位の減衰曲線は、ＲＣ
回路をモデルとして考えることができ、減衰曲線の式は
下式で表せる。Ｉ（ｔ）＝ｃ・ｅ^-t/a Ｉ（ｔ）は表面電位に相当する値、ｔは時間，ｃは定
数、ａは時定数である。

【０１１１】本実施の形態のガイド部材Ｃの表面電位の
減衰に関する時定数を以下のようにして求めた。

【０１１２】まず、テフロンテープを板金のガイド部材
に隙間なく貼付した。そして、このガイド部材に対向し
て電位測定器のプローブを取り付けて、常時表面電位を
測定できるようにした。

【０１１３】紙を連続的に通紙して、テフロンテープの
表面電位を測定すると、約−６００Ｖであった。テフロ
ンテープはほとんど電荷が逃げないことがわかっている
ので、帯電時（ｔ＝０）の電位も約−６００Ｖと推測さ
れる。

【０１１４】一方、厚さ２０μｍのテフロンコートの電
位を上記と同じ方法で測定すると、約−１０Ｖであっ
た。この測定部分と紙が接触しているのは、先端から中
央部付近であり、帯電してから約０．５秒後である。従
って、ｔ＝０．５で計算する。

【０１１５】ｔ＝０のときはテフロンテープと同電位に
帯電していると考えられるため、ｃ＝６００とする。こ
れらの数値を代入してテフロンコートの時定数ａを求め
るとａ＝０．１２である。

【０１１６】減衰後の電位が約−１００Ｖ程度であれ
ば、紙粉の発生を十分低減することができる。このよう
な値に対応するａは、ｃ＝６００，ｔ＝０．５とすると
ａ＝０．２８となる。

【０１１７】従って、ガイド部材Ｃは減衰の時定数がａ
＜０．２８となるような材料で構成すればよい。

【０１１８】尚、現像剤として負極性のトナーを使用す
る画像形成装置において、炭酸カルシウムを含有する記
録材を用いる場合には金属等の搬送路構成部材と摺接し
て発生する紙粉が容易に正に帯電して、定着ローラ等に
付着するため、トナーがオフセットして形成される画像
の品質に影響を及ぼすが、本発明によれば紙粉の発生が
抑制されるので、このような画像品位の劣化を防止する
ことができる。炭酸カルシウムを多く（例えば約１０％
〜２５％）含む記録材は、紙粉の発生量が多くなるの
で、このような記録材を使用する場合には本発明は特に
効果的である。

【０１１９】また、フッ素樹脂のコーティングについて
は、搬送路構成部材の表面全体をフッ素樹脂のコーティ
ングで形成してもよいし、記録材との摺接部位のみをフ
ッ素樹脂のコーティングで形成してもよい。あるいは、
記録材と摺接する搬送路の表面全体にフッ素樹脂のコー
ティングを施してもよい。

【０１２０】また、本実施の形態のように、トナーを記
録材側に押し付ける方向の電圧を印加する定着装置にお
いては、トナーと反対極性に帯電した炭酸カルシウムを
主体とする紙粉などの異物が、定着装置の電圧によって
定着用回転体に吸着されやすくなり、トナーのオフセッ
トを生じさせて、画像の劣化を引き起こす原因となる
が、本発明によれば、前記異物の発生が抑制されるの
で、このような定着装置を有する画像形成装置において
も高品位の画像形成が可能となる。

【０１２１】また、本発明によれば、定着装置への異物
の付着が減少するので、必ずしも定着装置に清掃部材を
設ける必要がなく、部品点数の削減及びユーザーのメン
テナンス作業の負担を軽減することもできる。

【０１２２】（第２の実施形態）図４は、本発明の第２
の実施形態に係るプリンタ，複写機等の画像形成装置に
用いる定着器を示す。画像形成装置の他の構成について
は第１の実施形態あるいは公知の構成を用いることがで
きるので、説明を省略する。

【０１２３】図４において、５０は第１定着用回転体で
あるエンドレスベルト状の耐熱性フィルム（定着フィル
ム）であり、半円弧状のフィルムガイド部材（スティ）
５３に対して、周長に余裕を持たせた形で覆っている。
フィルム５０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、膜圧を１００ミクロン以下、好
ましくは２０〜６０ミクロンであり、耐熱・離型・強度
・耐久性のあるポリイミド・ポリアミド・ＰＥＥＫ・Ｐ
ＥＳなどの単層フィルム、あるいはＰＴＦＥ・ＰＦＡ・
ＦＥＰなどを離型層としてコーティングした複合層フィ
ルムなどである。

【０１２４】５１は、第２定着用回転体及び当接部材と
しての加圧ローラであり、鉄・アルミなどの芯金の上に
シリコーンゴムからなる弾性層を形成している。

【０１２５】５４は、ニップ部に記録材をスムーズに送
り込むためのガイド部材である。

【０１２６】図４において、フィルム５０は、加圧ロー
ラ５１の回転により、少なくとも画像定着実行時は、矢
印で示した時計方向に加熱体５２の面に密着して、この
加熱体面を摺動しながら、所定の周速度で動く。この所
定の周速度とは、未定着トナー像を担持した記録材Ｐの
搬送速度と略同一速度である。

【０１２７】加熱体５２は、電力供給により発熱する発
熱源としての通電発熱体（この例では、抵抗発熱体）５
２ａを含み、この通電発熱体５２ａの発熱により、昇温
する。通電発熱体５２ａに通電することにより、加熱体
５２が加熱され、フィルム５０が回転駆動されている状
態では、加圧ローラ５１の弾性層の変形によって生じる
弾性力により、ニップ部Ｎに記録材が入ると、記録材と
フィルムは密着して、ニップ部を通過していく。

【０１２８】この方式の定着器では、通電発熱体５２ａ
とフィルム５０が近接しているために、フィルム５０に
はバイアス電圧を印加するのは難しい。また、フィルム
５０の表面をクリーニングするのは構成上難しいので、
クリーニングパッドを使用しないのが一般的である。

【０１２９】この定着器に炭酸カルシウムを多く含む紙
を通紙すると、早期にローラ汚れが発生する。この理由
は、フィルム５０の表層をコーティングで作ることが多
く、離型性がチュ−ブ材よりも劣るためである。また、
この方式の定着器にはシャープメルトのトナーを用いる
ことが多いが、シャープメルトのトナーは、ローラ汚れ
を発生しやすいと考えられる。

【０１３０】図４に示す定着器を収納したレーザービー
ムプリンタで、炭酸カルシウムを重量比で約２０％含む
紙を通紙し、ガイド部材Ｃと他の紙搬送ガイドの材質の
ちがいによるローラ汚れを観察した。比較例１，比較例
２は、図１の説明の時と同一である。

【０１３１】本実施例比較例１比較例２ローラ汚れの発生枚数約８万枚約１万枚約１万枚一定のローラ汚れが発生するまでの、枚数を比較すると
上記のようになった。このように紙のトナー印字面側
と、紙搬送ガイドが強く摺接する部分に、フッ素樹脂を
塗布焼成して薄膜を形成することで、フッ素樹脂層の電
荷をアースへリークでき、炭酸カルシウムを主成分とす
る紙粉の発生を防止でき、ローラのトナー汚れを防止で
きる。

【０１３２】以上、本発明の実施形態について説明した
が、本発明は上記実施の形態に何ら限定されるものでは
なく、本発明の技術思想内であらゆる変形が可能であ
る。

【０１３３】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
記録材に画像を形成するための回転体に紙粉が付着する
のを防止し良好な画像を長期に亘って形成できる画像形
成装置を提供することができる。

【０１３４】また、本発明によれば、フッ素樹脂の表面
電位の上昇を抑えることにより紙粉の発生を抑えること
ができる画像形成装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は本発明の第１の実施形態に係る画像形成
装置の要部の概略構成を示す図である。

【図２】図２は本発明の第１の実施形態に係る定着器を
示す図である。

【図３】図３は本発明の第１の実施形態に係るガイドを
示す図である。

【図４】図４は本発明の第２の実施形態に係る定着器を
示す図である。

【図５】図５は従来例に係る定着器を示す図である。

【図６】図６は従来例に係る他の定着器を示す図であ
る。

【図７】図７は従来例に係る画像形成装置を示す図であ
る。

【符号の説明】

２感光ドラム４現像器５転写ローラ８定着ローラ９加圧ローラ１２レジストローラ１６搬送ガイドＡ１４搬送ガイドＢ１３ａ，１３ｂ搬送ガイド２０ａ，２０ｂフッ素樹脂２１ａ，２１ｂ板金５０定着フィルム５１加圧ローラ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】記録材を案内するガイド部材と、前記ガイド部材に案内された記録材に画像を形成するた
めの回転体とを備えた画像形成装置において、前記ガイド部材は、記録材を案内するガイド面にフッ素
樹脂が被覆された導電性部材であることを特徴とする画
像形成装置。
【請求項２】前記導電性部材は接地されていることを
特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【請求項３】前記ガイド部材は記録材の搬送方向が垂
直方向から水平方向になるように記録材を案内すること
を特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【請求項４】前記ガイド部材はＵ字パスを構成するこ
とを特徴とする請求項３記載の画像形成装置。
【請求項５】記録材を搬送する回転体対を有し、前記ガイド部材は記録材を前記回転体対へ案内すること
を特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【請求項６】前記フッ素樹脂被覆は記録材の未定着現
像剤像が形成される面と接触可能であることを特徴とす
る請求項１記載の画像形成装置。
【請求項７】前記回転体は記録材に転写される現像剤
像を担持する像担持体であることを特徴とする請求項１
記載の画像形成装置。
【請求項８】前記回転体は記録材上に未定着現像剤を
定着するための定着用回転体であることを特徴とする請
求項１記載の画像形成装置。
【請求項９】前記定着用回転体と接してニップを形成
する当接部材と、前記ニップで現像剤に記録材へ向かう方向の力を与える
電界を形成する電界形成手段と、を有することを特徴と
する請求項８記載の画像形成装置。
【請求項１０】前記定着用回転体は未定着現像剤と接
し、前記電界形成手段は前記定着用回転体に未定着現像
剤の帯電極性と同極性のバイアスを印加することを特徴
とする請求項９記載の画像形成装置。
【請求項１１】前記フッ素樹脂被覆の厚みは１５０μ
ｍ以下であることを特徴とする請求項１記載の画像形成
装置。
【請求項１２】前記フッ素樹脂被覆はフッ素樹脂を塗
布焼成して形成されることを特徴とする請求項１記載の
画像形成装置。
【請求項１３】前記フッ素被覆は単層であることを特
徴とする請求項１２記載の画像形成装置。
【請求項１４】前記フッ素樹脂被覆は導電性充填剤を
含有していることを特徴とする請求項１記載の画像形成
装置。
【請求項１５】前記フッ素樹脂被覆はフッ素樹脂テー
プであることを特徴とする請求項１記載の画像形成装
置。
【請求項１６】前記現像剤の帯電極性は負極性である
ことを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【請求項１７】前記記録材は炭酸カルシウムを含有す
ることを特徴とする請求項１記載の画像形成装置。
【請求項１８】記録材を案内するガイド部材と、前記ガイド部材に案内された記録材に画像を形成するた
めの回転体とを有する画像形成装置において、前記ガイド部材は記録材を案内するガイド面がフッ素樹
脂で構成されており、前記ガイド部材の表面電位の減衰
に関する時定数は０．２８よりも小さいことを特徴とす
る画像形成装置。
【請求項１９】前記ガイド部材は接地されていること
を特徴とする請求項１８記載の画像形成装置。
【請求項２０】前記ガイド部材は前記ガイド面にフッ
素樹脂を被覆された導電性部材であることを特徴とする
請求項１８記載の画像形成装置。
【請求項２１】前記ガイド部材は記録材の搬送方向が
垂直方向から水平方向になるように記録材を案内するこ
とを特徴とする請求項１８記載の画像形成装置。
【請求項２２】前記ガイド部材はＵ字パスを構成する
ことを特徴とする請求項２１記載の画像形成装置。
【請求項２３】記録材を搬送する回転体対を有し、前記ガイド部材は記録材を前記回転体対へ案内すること
を特徴とする請求項１８記載の画像形成装置。
【請求項２４】前記フッ素樹脂は記録材の未定着現像
剤像が形成される面と接触可能であることを特徴とする
請求項１８記載の画像形成装置。
【請求項２５】前記回転体は記録材に転写される現像
剤像を担持する像担持体であることを特徴とする請求項
１８記載の画像形成装置。
【請求項２６】前記回転体は記録材上に未定着現像剤
を定着するための定着用回転体であることを特徴とする
請求項１８記載の画像形成装置。
【請求項２７】前記定着用回転体と接してニップを形
成する当接部材と、前記ニップで現像剤に記録材へ向かう方向の力を与える
電界を形成する電界形成手段と、を有することを特徴と
する請求項２６記載の画像形成装置。
【請求項２８】前記定着用回転体は未定着現像剤と接
し、前記電界形成手段は前記定着用回転体に未定着現像
剤の帯電極性と同極性のバイアスを印加することを特徴
とする請求項２７記載の画像形成装置。
【請求項２９】前記フッ素樹脂の厚みは１５０μｍ以
下であることを特徴とする請求項１８記載の画像形成装
置。
【請求項３０】前記フッ素樹脂はフッ素樹脂を塗布焼
成して形成されることを特徴とする請求項１８記載の画
像形成装置。
【請求項３１】前記フッ素樹脂は単層であることを特
徴とする請求項３０記載の画像形成装置。
【請求項３２】前記フッ素樹脂は導電性充填剤を含有
していることを特徴とする請求項１８記載の画像形成装
置。
【請求項３３】前記フッ素樹脂はフッ素樹脂テープで
あることを特徴とする請求項１８記載の画像形成装置。
【請求項３４】前記現像剤の帯電極性は負極性である
ことを特徴とする請求項１８記載の画像形成装置。
【請求項３５】前記記録材は炭酸カルシウムを含有す
ることを特徴とする請求項１８記載の画像形成装置。