JPS59157671A - 定着装置 - Google Patents

定着装置

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JPS59157671A
JPS59157671A JP3198983A JP3198983A JPS59157671A JP S59157671 A JPS59157671 A JP S59157671A JP 3198983 A JP3198983 A JP 3198983A JP 3198983 A JP3198983 A JP 3198983A JP S59157671 A JPS59157671 A JP S59157671A
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toner
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conductive
offset
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Masaaki Sakurai
正明 櫻井
Hiromitsu Hirabayashi
弘光 平林
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Canon Inc
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    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03GELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
    • G03G15/00Apparatus for electrographic processes using a charge pattern
    • G03G15/20Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for fixing, e.g. by using heat
    • G03G15/2003Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for fixing, e.g. by using heat using heat
    • G03G15/2014Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for fixing, e.g. by using heat using heat using contact heat
    • G03G15/2064Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for fixing, e.g. by using heat using heat using contact heat combined with pressure

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  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Fixing For Electrophotography (AREA)
  • Elimination Of Static Electricity (AREA)

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】 本発明は電子写真装置、静電記録装置等の記録装置に設
けられる定着装置に関するものであり、詳しくは、未定
着画像等の被定着物を加熱処理、加圧処理又は加熱加圧
処理する際に生ずるオフセットを極めて良好に防止した
定着装置に関する。
従来コピー紙の巻きつき(ジャム)を防止するために、
実公昭57−41793号、特開昭56−143474
号に開示されているように定着ローラに除電ブラシを接
触させることや、更に定着ローラに除電ブラシを介して
交流バイアスを印加することが知られている。
しかし、いづれの場合も、除電ブラシがトナーや紙粉で
汚染させると除電効率が急激に低下してしまう。すなわ
ち、経時劣化が大きく、耐久性に乏しいものであった。
また、定着ローラへのトナーオフセットを防止するため
に、特開昭55−55374号、特開昭55−9697
0号に開示されているように、コピー紙のトナー画像面
と接触する側のローラにトナーと同極性のバイアス電圧
を印加する。又はコピニ紙のトナー画像面と反対側のロ
ーラにトナーと逆極性のバイアス電圧を印加することが
知られている。しかし、コロトロン等のコロナ帯電器で
印加した場合は装置が大型・複雑化し、コスト増大する
ばかりでなく、コロナ帯電器が汚れると火花放電やリー
クが生じ易く、信頼性、安全性、#久性に乏しいもので
あった。またバイアスロールで印加した場合は効果の少
いものであった。一 本発明はE記従来の欠点を簡易な構成で改善し、トナー
のオフセットを極減させ、安定した定着性能を確保する
ことを目的とする。
本発明は従来の技術では所定のバイアスを印加してリー
クや放電を生じさせてしまっていた問題点を解決し、多
くの電圧印加を可能にすると共にオフセットを効率よく
防止できるものである。
以下本発明の実施例を図面により説明する。
第1図は本発明の実施例で、加熱定着装置を示す縦断面
図である。加熱ヒータ3を内蔵する加熱ローラlは図示
しない駆動モータからの駆動力を受けて矢印方向に回転
する。2は低加熱用ヒータ3aを内蔵する加圧ローラで
、加熱ローラlに圧接し摺擦回転する。
この加熱ローラ1は、アルミニウム、ステンレス、鋼等
の金属製中空ローラ芯金1aの外周面に四弗化エチレン
樹脂等の耐熱離型性樹脂被覆R1bを20〜100.、
厚に設けたものである。加圧ローラ2はベアリング(不
図示)に回転可能に支持されている。この加圧ローラ2
は加熱ローラ1に公知の加圧手段によって少くとも定着
時に圧接し、金属製ローラ芯2aの外周面にシリコンゴ
ム、フッソゴム、フロロシリコンゴム等の弾性体層2b
を比較的厚く設けたものである。この構成は、加熱ロー
ラ1との圧接領域dを確保することを一目的としている
。加熱ローラ1の外周面にはサーミスタ、熱電対等の感
温素子4が接触配設され、それの検出信号を公知の制御
手段(図示せぬ)に導き、加熱ローラ1の外周面の温度
を加熱ヒータ3の出力、又は、その印加電圧等を制御す
ることで、トナー像溶融温度に保持している。5a、5
bは、定着後のコピー紙Pをローラ1,2から確実に分
離するための分離爪である。
6は加熱ローラ表面へ付着したオフセットトナーや紙粉
等の異物をローラ表面から除去するためのクリーニング
部材であり、ノーメックス、ヒメロン等の耐熱不繊布よ
りなるクリーニングウェブ6aを用いている。
上記クリーニングウェブ6aはシリコンゴム、フッソゴ
ム、フロロシリコンゴム、シリコンゴムスポンジ等の弾
性を有する押当てローラ6Cにより加熱ローラ1に当接
している。又、このウェブ6aは、駆動を与えられる巻
取リローラ6dにより供給ローラ6bから微量づつその
当接位置を変えるように移動し、常にクリ−ニゲウェブ
6aの新しい面が加熱ローラに当接する。7はトナー像
Tを担持したコピー紙Pを加熱ローラl側へ導く案内板
である。8はオフセット防止部材で、導電性基体8aに
多数本導電性針状部材8bを埋設したもので、バイアス
電源9は導電性基体8aに直流電圧を印加している。導
電性針状部材8bは金属i維、炭素#ll#I等のフレ
キシブルな導電性繊維から成っている。
第1図で、加熱ローラ1として外径60mm、肉厚7m
mのアルミ芯金1a上に30pm厚のPFAの耐熱離型
性樹脂被覆層1bを施したローラ、加圧ローラ2として
、ステンレスのローラ芯2a上に肉厚5mmの熱加硫型
シリコンゴムの弾性体層2bを施した外径60mmのロ
ーラを用い全圧60kgで圧接させ、A3型紙23枚/
分(ローラ周速270mm、/ s e c)のスピー
ドでコピーを行った。
負極性のトナーを用い、バイアス電源9の電圧をV1=
−2KV、v2=−I Kv、v3=−0,5KV、v
a  ==Q、vs  Il= IKV、V6(オフセ
ット防止装置なし)に変化してテストすると、夫々に対
応する加熱ローラ1の耐熱離型性樹脂被覆層ib衣表面
電位はV1=−300V、V2 =−120V、V3 
=+10V、v4=+60V、v、、=+4oov、v
6=+100vで、更にこれに対応する加熱ローラlの
耐熱離型性樹脂被覆層ibの表面へオフセットトナー量
をコピー紙P上の全トナー量に対する重量比率(%)で
示すとTI=0.15、T2 =0.20、T3=0.
40、T a = 0 、40、T5=0.90、T6
=0.60となる。
北記数値から見ると負極性のトナーを用い導電性針状部
材8に負のバイアス電圧を印加するとオフセットトナー
量が減少することが判る。
逆にプラスの電圧を印加するとオフセットトナー量は増
大する。例えば−2KVのバイアス電圧を印加するとオ
フセットトナー量はオフセット防止装置がない場合の1
/4に減少する。
即ちコピー紙Pのトナー像Tが対向している側にトナー
の極性と同極性の直流てくイアスミ圧を印加す1.ると
、オフセットは極減する。また、−2KVのバイアス電
圧印加状態で、コピー紙上に約300 m g / A
 3拳1枚のトナー画像を付着させて10万枚コピーを
行った後も、オフセットトナー量はほとんど変らず良好
な結果が得られた。
第2図は本発明の他の実施例で、加熱装置を示す縦断面
図である。lOはアルミ芯金10a上に肉厚6mmの室
温加硫型シリコンゴム被覆層10bを有する外径φ30
の定着ローラである。11は500Wのハロゲンヒータ
12を内装し、アルミ芯金11a上にh30p、m厚の
PFA被覆層flbを施した外径φ30の加圧ローラ1
1であり、定着ローラ10に全圧30kgで圧接回転す
る。13は300Wの/\ロゲンヒータ12aを内装し
、アルミ芯金13a上にハードクロムメッキ13bを施
した外径15φの加熱ローラである。8は導電性基体8
aに導電性針状部材8bを植え込んだオフセット防止部
材、9はバイアス電源であり、加圧ローラ11のアルミ
芯金11aは電気的にフロートさせている。このフロー
トとは電気的に接地されていないこと又は電気的にほぼ
絶縁されていること、好ましくは電気表現上絶縁されて
いることを意味する。
トナーTはマイナス帯電のトナーを使用し、L記バイア
ス電源9により導電性針状部材8bに+2KVのバイア
スを印加したところ、オフセラ)トナーは約1/3に減
少した。
即ちコピー紙Pのトナー像Tの反対側の加圧ローラ11
にはトナーTの負極性と反対の正極性のバイアスを印加
したらオフセットトナーは極減した。
また、上記状態で、コピー紙上に、約300mg/A3
.1枚のトナー画像Tを付着させて5万枚(13枚/分
)コピーを行った後もオフセットトナー量はほとんど変
らず良好な結果が得られた。5万枚通紙後の導電性針状
部材8bを観察すると先端部8Cに続く側面8dにはト
ナー、紙粉、ゴミ等の付着が見られ、汚染されていだが
先端部8Cは非常にきれいであった。
第3図(a)は更に他の実施例を示す側面図であり、第
3図(b)は斜視図であり、圧力定着装置に本発明を適
用した場合を示す。14は鋼材14a上に60p厚c7
)PFA被覆層14bを施した外径40φの定着ローラ
で、電気曲番とフロートされている。15は鋼材上にノ
\−ドクロムメッキを施した外径40φの定Ro −ラ
、15は鋼材上に/\−ドクロムメツキを施した外径4
0φの加圧ローラであり、両者は定着ローラ14の両端
部に設けたポリイミドフィルムよりなるスペーサ16a
、16bにより307hmのギャップ17により対向配
置されてし)る。トナーはポリエチレンを主成分とした
マイナス帯電した圧力定着用のトナーを用い、オフセッ
ト防止部材8にバイアス電源9より一2KVを印加し乍
ら未定着トナー像Tが定着ローラ14側にあるコピー紙
を定着したら非常に良好な結果が得られた。
本実施例では定着ローラ14表面にPFA被覆すること
により、鋼ローラにハードクロムメッキを施したローラ
と比較して、オフセットトナー量を115以下に減少さ
せることができ、かつ、PFA被覆表面に導電性針状部
材8bで出来たオフセット防止部材8により一2KVの
バイアス電圧を印加することにより、更に、オフセット
トナー量を1/3に減少させることが可能となった。
次に比較例として、第1図、第2図、第3図のPFA薄
膜を被覆した夫々の加熱ローラ1゜加圧ローラ11.定
着ローラ14の芯金1a。
11a、14aを電気的にフロートさせずアースして、
導電性針状部材8bによりバイアス電圧を印加した場合
は印加電圧の絶対値が300Vを越えると表面のPFA
被覆と芯金間でリークが生じトナーのオフセットを減少
させるに充分な電圧を夫々のローラ表面に印加すること
が出来なかった。
また、導電性針状部材8bの先端部をローラ1.11.
14に接触させた場合は第1実施例では約3万枚、第2
実施例では約1万枚、第3実施例では約5000枚で各
ローラ1,11゜14へのトナーのオフセットが急激に
増大した。
これは例えば第2図の導電性針状部材8bの先端8Cを
表面11bに当接させると紙粉、トナー、シリコンオイ
ルで汚れて有効な電荷を加圧ローラ11の表面PFA被
覆層11bに付与出来ないためであり、導電性針状部材
8bの8d面(側面)を当接させると、この部分で汚れ
が止まり、屍端8Cはクリーンな状態が保持されていて
バイアスによる電荷をローラ表面11bに永く供給出来
るというこ・とである。
尚、第3実施例ではローラに帯電をせしめるための薄い
絶縁性被覆としてPFA被覆を用いたが、外にPTFE
 (ポリテトラフルオロエチレン)、熱加硫型シリコン
ゴム、室温加硫型シリコンゴム、低温加硫型シリコンゴ
ム、フッソゴム、フルオロシリコンゴム、ポリイミド、
ポリアミド等が適用可能である。
更に導電性針状部材でバイアスを印加する方法はコロナ
帯電器のような高電圧を要せず、低電圧で処理出来る。
また、実施例ではマイナス帯電のトナーを用いたが、プ
ラス帯電のトナーを用いる場合はバイアスの極性を逆に
すればよい。
以上数値をあげた効果も交え乍ら説明したように、定着
ローラ対の少くとも一方が金属製芯金上に薄い絶縁性被
覆を有するもので、そのローラの芯金を電気的にフロー
トさせ、フレキシブルな導電性針状部材の先端と先端に
続く側面とをそのローラの長手方向にわたって当接させ
、その導電性針状部材を介して低電圧源から直流低圧を
ローラ表面に印加するという簡易な構成により、静電気
力の作用を利用してオフセットトナー量を極減し、長期
にわたり安定したコピー可能な電子写真装置の定着装置
を提供出来た。
以上のように本発明はローラ芯金等の導電部をフロート
させ2.そのローラに対しフレキシブルな導電部材を介
して直流電圧を印加するものであるから、絶縁層に対し
て所望の電圧を印加できるのでオフセットを効率よく防
止できる。
本発明の実施例では、上記導゛電部材の先端と先端に続
く側面をローラ表面に当接させているので、効果は長期
的に維持できる。
又、本発明は、従来所定の電圧例えば20KV/min
、以下の8000Vを印加した際にアースされた薄い絶
縁層のローラが放電リークしてしまい所定の状態にでき
なかったという問題点を解決できる。このような従来の
問題は絶縁層が500P以下又は上記リーク昇竜が発生
していた薄い絶縁層のローラに多く生じていたが、本発
明はこれ−らの問題点を解決できる。
本発明は、このような薄い絶縁層のローラに特に有効で
200g以下のものでは特に優れた効果を示す。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の実施例を示す縦断面図、第2図は本発
明の他の実施例を示す縦断面図、第3図(a)は本発明
の更に他の実施例を示す側・面図、第3図(b)は第3
図(a)の斜視図である。 l・・・加熱ローラ 1b・・・耐熱離型性樹脂被覆層
 8・・・オフセット防止部材 8b・・・導電性針状
部材 9・・・バイアス電源 11・・・加圧ローラ1
4・・・定着ローラ llb、14b・・・PFA被覆
層。 特許出願人  キャノン株式会社 代理人  新 井 −部 第1図

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、被定着物を記録材に定着するため該記録材を挟持搬
    送する第1、第2回転体を有し、該回転体の少なくとも
    第1回転体が回転軸方向に亘って設けられた導電部と、
    該回転体の表面に設けられた絶縁性表面層を有する定着
    装置において、上記導電部を電気的にフロートさせる手
    段と、上記絶縁性表面層の長手方向に亘って当接するフ
    レキシブルな導電性部材と、該導電性部材を介して該第
    1回転体へ直流電圧を印加する手段を有することを特徴
    とする定着装置。 2、ト記第1回転体の絶縁性表面層は、500ル以下の
    薄層であることを特徴とする特許請求の範囲第1項記載
    の定着装置。 3、上記導電性部材はその先端と先端に続く側面とを同
    時に上記第1回転体表面に当接していることを特徴とす
    る特許請求の範囲第1項又は第2項記載の定着装置。
JP58031989A 1983-02-28 1983-02-28 定着装置 Expired - Lifetime JPH0623903B2 (ja)

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