JP2006091451A - Heat fixing device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、電子写真式プリンター、複写機、及び静電記録装置等の画像形成装置に用いられる、記録材上にトナー等を定着させる加熱定着装置に関するものである。 The present invention relates to a heat fixing device for fixing toner or the like on a recording material used in an image forming apparatus such as an electrophotographic printer, a copying machine, and an electrostatic recording apparatus.
従来、電子写真方式の複写機、プリンタ等の多くは、加熱定着手段として熱効率、安全性の良好な接触加熱型の熱ローラ定着方式や、クイックスタート性(オンデマンド性)を有し、スタンバイ時に装置へ電力を供給せず、消費電力を極力低く抑えた、省エネルギータイプのフィルム加熱方式を採用している。 Conventionally, many electrophotographic copying machines, printers, etc. have a contact heating type heat roller fixing method with good thermal efficiency and safety as a heat fixing means, and quick start property (on-demand property). It uses an energy-saving film heating method that keeps power consumption as low as possible without supplying power to the equipment.
熱ローラ定着方式の加熱定着装置は、内部にハロゲンヒータを内包する加熱用回転体としての加熱ローラ(以下、定着ローラ)と、これに圧接させた加圧用回転体としての弾性加圧ローラ(以下、加圧ローラ)を基本構成とする。この一対のローラを回転させ、この一対のローラの圧接ニップ部である定着ニップ部に、未定着画像(トナー画像)を形成担持した被加熱材としての記録材(転写材シート・静電記録材・エレクトロファックス紙・印字用紙等)を導入し、挟持搬送することで、定着ローラからの熱と定着ニップ部の加圧力により、トナー画像を記録材面に永久固着画像として熱圧定着させるものである。 A heat roller fixing type heat fixing apparatus includes a heating roller (hereinafter referred to as a fixing roller) as a heating rotating body including a halogen heater therein, and an elastic pressure roller (hereinafter referred to as a pressing rotating body) pressed against the heating roller. , A pressure roller). The pair of rollers is rotated, and a recording material (transfer material sheet / electrostatic recording material) as a heated material in which an unfixed image (toner image) is formed and supported in a fixing nip portion that is a pressure nip portion of the pair of rollers・ Introducing electrofax paper, printing paper, etc.) and nipping and transporting the toner image onto the surface of the recording material as a permanently fixed image by heat from the fixing roller and pressure applied to the fixing nip. is there.
一方、フィルム加熱方式の加熱定着装置は、例えば特開昭63−313182号公報、特開平2−157878、4−44075〜44083、4−204980〜204984号公報等に提案されているように、固定配置したセラミックヒータ等の加熱部材(以下、ヒータ)に、加熱用回転体である耐熱性フィルム(以下、定着フィルム)を回転加圧部材(以下、加圧ローラ)で密着させ、そして摺動回動させて、定着フィルムを挟んで加熱体と加圧ローラとで形成される圧接ニップ部である定着ニップ部に、トナー画像を担持形成した記録材を導入し、定着フィルムと一緒に搬送させて、定着フィルムを介して付与される加熱体からの熱と定着ニップ部の加圧力によってトナー画像を記録材面に永久固着画像として熱圧定着させるものである。 On the other hand, a film heating type heat fixing device is fixed as proposed in, for example, JP-A-63-313182, JP-A-2-157878, 4-44075-44083, 4-204980-204984, and the like. A heat-resistant film (hereinafter referred to as a fixing film), which is a rotating body for heating, is brought into close contact with a heating member such as a ceramic heater (hereinafter referred to as a heater) with a rotating pressure member (hereinafter referred to as a pressure roller) The recording material carrying the toner image is introduced into the fixing nip portion, which is a pressure nip portion formed by the heating body and the pressure roller with the fixing film interposed therebetween, and is conveyed together with the fixing film. The toner image is fixed to the surface of the recording material as a permanently fixed image by heat and heat applied from a heating body through a fixing film and the pressure applied to the fixing nip portion. That.
図2にフィルム加熱方式の加熱定着装置11の一例の概略構成を示す。
FIG. 2 shows a schematic configuration of an example of a film heating type
加熱アセンブリ11aは、加熱部材としてのヒータ20と、該ヒータを支持するガイド部材としてのフィルムガイド22と、該フィルムガイド22を内包し、かつ前記ヒータ20と内接する可撓性の回転体としての円筒状の定着フィルム25と、該定着フィルム25を両端で支持し、かつ前記フィルムガイド22と嵌合する不図示のフランジ部材等から成る組立体である。ヒータ20は記録材Pの搬送方向(矢印K方向)に直交する方向を長手とする横長・薄肉で、全体に低熱容量の所謂セラミックヒータであり、給電を受けて発熱する。定着フィルム25はヒータ20側から基層−プライマー層−表層からなる。加圧部材としての弾性加圧ローラ26は芯金26aと、弾性層26bと、表面の離型層26cとからなる。
The
上記加熱アセンブリ11a側のヒータ20と加圧ローラ26を対向させて、定着フィルム25を挟んで圧接し、定着ニップ部Nを形成させている。加圧ローラ26は不図示の駆動手段により、矢印R26の反時計方向に回転駆動される。この加圧ローラ26の回転駆動により、定着ニップ部Nにおいて加圧ローラ26と定着フィルム25の外面との摩擦力で定着フィルム25に回転力が作用し、定着フィルム25の内周面が定着ニップ部Nにおいて、ヒータ20の面に密着して摺動しながら矢印R25の時計方向に、加圧ローラ26の周速度にほぼ対応した周速度をもってフィルムガイド22の外回りを回転する。
The
そして、定着ニップ部Nの定着フィルム25と加圧ローラ26の間に、表面に未定着トナー画像Tを形成担持させた記録材Pが導入されて挟持搬送される。この挟持搬送過程において、記録材P上の未定着トナー画像Tが定着ニップ部Nにおいてヒータ20により定着フィルム25を介して加熱されて、また定着ニップ部Nの加圧力にて定着される。
Then, a recording material P having an unfixed toner image T formed and supported on the surface is introduced between the
ここで、熱ローラ方式、フィルム加熱方式ともに定着の際に発生する画像品質上の問題として、以下のようなものがある。 Here, there are the following problems in image quality that occur during fixing in both the heat roller system and the film heating system.
(1)定着ニップ導入部の直前において、記録材P上のトナーTが部分的に記録材搬送方向の下流側に吹き飛ばされるような現象(以下、後方トナー飛び散り)
(2)記録材P上のトナーTの一部が定着されずに定着フィルム25や定着ローラ側に付着してしまい、トナーが付着した部分が次に記録材と接する際に、定着フィルム25や定着ローラ上のトナーが記録材側に転移するという画像不良(以下、オフセット)
これらの現象の抑制対策として、従来、トナーTの記録材Pに対する静電的な付着力をアップさせる方法が試みられている。
(1) A phenomenon in which the toner T on the recording material P is partially blown to the downstream side in the recording material conveyance direction immediately before the fixing nip introducing portion (hereinafter, rear toner scattering).
(2) A part of the toner T on the recording material P adheres to the
As a countermeasure for suppressing these phenomena, conventionally, a method of increasing the electrostatic adhesion force of the toner T to the recording material P has been tried.
例えば、上述した図2に示すフィルム加熱方式の加熱定着装置を例にして説明すると、定着ニップ部Nよりも記録材搬送方向の下流側に接地された導電ローラ等の除電手段33を設けて、定着ニップ通過後の記録材Pの印字面の裏面にこの除電手段33が接触するような構成をとり、定着フィルム25の導電部(ここではプライマー層)に、バイアス電源32より不図示の安全回路、そして導電ブラシ等の給電手段31を介して、少なくとも記録材Pが定着ニップ部Nを通過中、トナーTと同極性(ここではマイナス極性)の定着バイアスを所定量印加することで、記録材Pの抵抗を介して、除電手段33の接地部から印加したバイアスと逆極性(ここではプラス極性)の電荷を記録材Pの印字面の裏面に誘起させ、誘起したプラス電荷で逆極性であるトナーTを記録材Pに引き付け固定する方式が行われている。
For example, the film heating type heating and fixing apparatus shown in FIG. 2 will be described as an example. A neutralizing means 33 such as a conductive roller grounded downstream of the fixing nip portion N in the recording material conveyance direction is provided. The
定着バイアスの印加量は、後方トナー飛び散り現象の抑制のためには、大きいほどその効果は大きくなるが、一方オフセット現象の抑制のためには、大きすぎると逆にオフセットが悪化してしまう傾向にある。これは、定着バイアスの印加により、トナーTと逆極性のプラス電流が除電手段33から記録材Pを介してから定着フィルム25側に流れているため、バイアス印加量の増大により保持電荷の弱いトナーTはこの電流によって反転し、定着フィルム25側に付着しやすくなるためと考えられている。そのため、定着バイアスの設定をオフセット現象に対しての最適化してしまうと、後方トナー飛び散り現象は著しく発生し、一方後方トナー飛び散り現象に対して最適化してしまうと、オフセット現象が顕著に発生してしまう。そこで定着バイアス印加量は、オフセットレベルと後方トナー飛び散りレベルのバランスの取れた値に設定されている。
The greater the amount of fixing bias applied, the greater the effect for suppressing the back toner scattering phenomenon. On the other hand, if the amount is too large, the offset tends to deteriorate. is there. This is because, due to the application of the fixing bias, a positive current having a polarity opposite to that of the toner T flows from the discharging means 33 through the recording material P to the
以上のような加熱定着装置を用いた電子写真式プリンタ等の画像形成装置は、近年画質の向上とともに、プリント速度の高速化が強く求められている。高速化の実現のため、例えばフィルム加熱方式の加熱定着装置11では、メインモータの出力を大きくして加圧ローラ26や定着フィルム25等の回転速度の高速化するとともに、高速化により定着ニップN部での滞留時間が短縮された記録材Pに充分な熱エネルギーを供給するため、定着温度アップ、定着ニップNの拡大、そしてヒータ20の基板や定着フィルム25の基層の材質変更による熱伝導性アップ等の改良を実施している。具体的には、ヒータ20の基板は酸化アルミニウムから窒化アルミニウムへ、定着フィルム25の基層はポリイミドからSUS等の金属へと、より熱伝導率の高い材質へ変更している。
In recent years, an image forming apparatus such as an electrophotographic printer using the heat fixing apparatus as described above has been strongly demanded to improve the image quality and increase the printing speed. In order to realize high speed, for example, in the film heating type
しかしプリント速度の高速化のためのこれらの改良は、定着ニップN部における記録材Pへの単位時間あたりの熱エネルギーの供給量を増大し、かつ記録材Pの搬送速度も速くなっているため、前述した後方トナー飛び散り現象が非常に悪化してしまう方向である。そのため、後方トナー飛び散り現象の抑制に必要な定着バイアスの印加量が増大し、定着バイアスの印加量の調整のみで後方トナー飛び散りレベルとオフセットレベルのバランスを取ることが非常に困難になってきた。さらに、金属製の基層を定着フィルム25に使用すると、基層が導体となるため、離型層における抵抗ムラが大きい場合、離型層の抵抗の低い箇所から導体である基層に向かって電位がリークしやすくなる。特に離型層の抵抗が高く、大きな定着バイアスを印加した場合、離型層の表面電位における局所的な低い箇所の発生により、前述した定着ニップ部NでトナーTを記録材Pに引き付け固定する電荷が誘起されない箇所が部分的に生じるため、画像品質として、図8に示すように、記録材Pの搬送方向と直交する向きに、帯状の後方トナー飛び散りの悪い箇所が発生することがあった。
このような問題に対し、上記加熱定着装置における定着部材構成の改良が試みられている。 In order to solve such problems, attempts have been made to improve the fixing member configuration in the heat fixing apparatus.
例えば、オフセットと尾引き(ここでいう後方飛び散り現象)を防止する目的で、定着部材の導電層上に設けられる離型層に中抵抗粒子等を分散させて、離型層の表面抵抗を体積抵抗よりも低くする定着装置の一例が特開2002-40856に提案されている。これは、離型層の表面抵抗を低くすることにより、離型層表面における電位ムラを無くし、表面全域に渡って電位の制御が可能となるため、オフセットが防止できるのである。そして、離型層の体積抵抗を高くすることは、定着ローラへの定着バイアスの印加により、定着ニップ後に記録材と当接するよう設けられた搬送ローラから記録材を通して電流が生じ、トナー像と記録材裏面の間に電界を生じさせる系において、定着ローラと記録材裏面との電位差を大きくすることであり、トナー像を記録材側に引き付ける電界も大きくなるため、尾引きが防止できるのである。 For example, for the purpose of preventing offset and tailing (backward scattering phenomenon here), medium resistance particles are dispersed in the release layer provided on the conductive layer of the fixing member, and the surface resistance of the release layer is reduced by volume. An example of a fixing device that lowers the resistance is proposed in JP-A-2002-40856. This is because by reducing the surface resistance of the release layer, potential unevenness on the surface of the release layer is eliminated and the potential can be controlled over the entire surface, thereby preventing offset. The volume resistance of the release layer is increased by applying a fixing bias to the fixing roller to generate a current through the recording material from the conveying roller provided to come into contact with the recording material after the fixing nip. In a system in which an electric field is generated between the back surface of the material, the potential difference between the fixing roller and the back surface of the recording material is increased, and the electric field that attracts the toner image to the recording material side also increases, so that tailing can be prevented.
また上記離型層の表面抵抗を体積抵抗よりも低くする手法の他例として、定着部材の導電層上に絶縁層と中抵抗の離型層を設けることで、記録材上に未定着トナーを保持する電荷のリークによるオフセットと、定着ニップ後の定着部材と記録材の剥離放電によるオフセットを防止する定着装置の一例が特開平11-119578に提案されている。 As another example of the method for lowering the surface resistance of the release layer below the volume resistance, an insulating layer and a middle resistance release layer are provided on the conductive layer of the fixing member, so that unfixed toner is applied on the recording material. Japanese Patent Laid-Open No. 11-119578 proposes an example of a fixing device that prevents offset due to leakage of held charges and offset due to peeling discharge between the fixing member and the recording material after the fixing nip.
しかしながら、前述した従来の方式には、次のような問題がある。 However, the conventional method described above has the following problems.
離型層に中抵抗粒子等を分散して離型層の表面抵抗を体積抵抗よりも低くする方式は、離型層における中抵抗粒子等の分散状態が非常に重要であり、離型層の全域に渡って表面抵抗と体積抵抗を所望の範囲内に収まるよう中抵抗粒子等の分散を管理、すなわち体積抵抗を高く保持した状態で表面抵抗のみを低くすることは、量産性を踏まえると非常に難しく現実的ではない。特に前述した、基層に導体を使用した場合に生じやすい帯状の後方トナー飛び散り現象は、離型層の体積抵抗のムラも全域に渡って小さくする必要があるため、本方式で抑制することは難しい。 In the method in which medium resistance particles are dispersed in the release layer so that the surface resistance of the release layer is lower than the volume resistance, the dispersion state of the medium resistance particles in the release layer is very important. Controlling the dispersion of medium resistance particles, etc. so that the surface resistance and volume resistance fall within the desired range over the entire area, that is, reducing the surface resistance only while keeping the volume resistance high is very important considering mass productivity. Difficult and unrealistic. In particular, the belt-like rear toner scattering phenomenon, which is likely to occur when a conductor is used for the base layer, is difficult to suppress by this method because the unevenness of the volume resistance of the release layer needs to be reduced over the entire area. .
また導電層上に絶縁層と中抵抗の離型層を設けて離型層の表面抵抗を体積抵抗よりも低くする方式は、導電層上に設けた二つの層に各々の役割を持たせて抵抗を調整しているため、離型層の全域に渡って表面抵抗と体積抵抗を所望の範囲に管理することは容易ではある。しかし本方式は、記録材上に未定着トナーを保持する電荷が定着部材にリークしないように、絶縁層を厚くし耐圧性を高めることで、離型層から導電層への電荷の流れを防止しているため、図2に示した従来例のように、定着バイアスの印加によって記録材の印字面裏面へトナーと逆極性の電荷を誘起させることができない。すなわち、記録材へのトナー保持力をさらに上昇させる、例えば定着バイアスの印加等の手法を導入できないため、プリント速度に比例して悪化する後方トナー飛び散り現象を、本方式で抑制することは難しい。さらに本方式のように、離型層を絶縁層の上に設けてフロート化してしまうと、転写電界を受けた記録材を繰返し通紙することによって、離型層はトナーと逆極性にチャージアップしやすくなり、オフセットが悪化してしまうことがある。 In addition, a method in which an insulating layer and a middle-resistance release layer are provided on a conductive layer so that the surface resistance of the release layer is lower than the volume resistance is obtained by giving each layer a role on the two conductive layers. Since the resistance is adjusted, it is easy to manage the surface resistance and volume resistance within a desired range over the entire area of the release layer. However, this method prevents the flow of charge from the release layer to the conductive layer by increasing the insulation layer and increasing the pressure resistance so that the charge that holds unfixed toner on the recording material does not leak to the fixing member. Therefore, unlike the conventional example shown in FIG. 2, it is impossible to induce a charge having a polarity opposite to that of the toner on the back surface of the printing surface of the recording material by applying a fixing bias. That is, since it is not possible to introduce a method such as applying a fixing bias to further increase the toner holding force on the recording material, it is difficult to suppress the rear toner scattering phenomenon that deteriorates in proportion to the printing speed. Furthermore, as in this method, if the release layer is provided on the insulating layer and floats, the release layer is charged to the opposite polarity to the toner by repeatedly passing the recording material that has received the transfer electric field. And offset may be worsened.
そこで本発明は上記課題を解決するものであり、その目的とするところは、プリント速度を高速化しても、オフセット現象と後方トナー飛び散り現象のバランスの取れた良好な画像を得られる定着装置を、安定した品質で提供することにある。 Accordingly, the present invention solves the above-described problems, and the object of the present invention is to provide a fixing device that can obtain a good image with a good balance between the offset phenomenon and the rear toner scattering phenomenon even when the printing speed is increased. It is to provide with stable quality.
上記課題を解決するため、本発明は、加熱体を内包した回転体と、該回転体を圧接する加圧部材と、を有し、前記回転体と前記加圧部材の圧接ニップ部に、未定着トナー像を形成した記録材を加熱そして通過させることで該未定着トナー像を記録材上に定着させる加熱定着装置において、前記回転体は、加熱体側から導電性を有する導電層と、膜厚1〜6μmの中間層と、該中間層より抵抗の低い表層と、の少なくとも三層からなるとともに、前記回転体の導電層に接触するように設けられた電極Aと、前記圧接ニップ部外に、記録材に対して接触あるいは非接触に設けられた電極B間で、記録材を介した電流経路が形成されていることを特徴とするものである。 In order to solve the above-mentioned problems, the present invention has a rotating body including a heating body and a pressure member that presses the rotating body, and is undecided at a pressing nip portion of the rotating body and the pressing member. In the heat fixing apparatus for fixing the unfixed toner image on the recording material by heating and passing the recording material on which the toner image is formed, the rotating body includes a conductive layer having conductivity from the side of the heating body, a film thickness It consists of at least three layers of an intermediate layer of 1 to 6 μm and a surface layer having a lower resistance than the intermediate layer, an electrode A provided so as to be in contact with the conductive layer of the rotating body, and outside the pressure nip portion. A current path through the recording material is formed between the electrodes B provided in contact or non-contact with the recording material.
また本発明は、前記電極Bは、前記圧接ニップ部の記録材搬送方向の下流側に設けられた除電手段であることを特徴とするものである。 In the invention, it is preferable that the electrode B is a discharging means provided on the downstream side of the pressure nip portion in the recording material conveyance direction.
また本発明は、前記電極Bは、前記圧接ニップ部へ突入する直前の記録材の印字面裏面に、トナーと逆極性のバイアスを印加する給電手段であることを特徴とするものである。 In the invention, it is preferable that the electrode B is a power feeding unit that applies a bias having a polarity opposite to that of the toner to the back surface of the printing surface of the recording material immediately before entering the pressure nip portion.
また本発明は、前記回転体の導電層は、可撓性の金属製円筒状素管で、かつ膜厚が20〜200μmであることを特徴とするものである。 In the present invention, the conductive layer of the rotating body is a flexible metal cylindrical element tube and has a thickness of 20 to 200 μm.
また本発明は、前記回転体の中間層は、導電層と表層とを接着するプライマー層で、かつ絶縁性を有することを特徴とするものである。 In the present invention, the intermediate layer of the rotating body is a primer layer for bonding the conductive layer and the surface layer, and has an insulating property.
また本発明は、前記回転体の表層は、主成分がフッ素樹脂で充填材により抵抗を調整された離型層で、かつ膜厚が5〜30μmであることを特徴とするものである。 According to the present invention, the surface layer of the rotating body is a release layer whose main component is a fluororesin and the resistance is adjusted by a filler, and the film thickness is 5 to 30 μm.
また本発明は、前記回転体の表層は、導電層と直接接触しないよう、中間層の上面部のみに設けたことを特徴とするものである。 Further, the invention is characterized in that the surface layer of the rotating body is provided only on the upper surface of the intermediate layer so as not to directly contact the conductive layer.
以上説明したように、本発明によると、プリント速度を高速化しても、オフセット現象と後方トナー飛び散り現象のバランスの取れた良好な画像を安定して得ることができる。 As described above, according to the present invention, even if the printing speed is increased, a good image in which the offset phenomenon and the rear toner scattering phenomenon are balanced can be stably obtained.
以下、図面に沿って、本発明の実施の形態について説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
(1)画像形成装置M
図1に、本発明に係る定着装置を備えた画像形成装置を示す。なお、図1は、画像形成装置の一例としてのレーザービームプリンタの概略構成を示す縦断面図である。
(1) Image forming apparatus M
FIG. 1 shows an image forming apparatus provided with a fixing device according to the present invention. FIG. 1 is a longitudinal sectional view showing a schematic configuration of a laser beam printer as an example of an image forming apparatus.
まず、図1を参照してレーザービームプリンタ(以下、画像形成装置)の構成を説明する。 First, the configuration of a laser beam printer (hereinafter referred to as an image forming apparatus) will be described with reference to FIG.
図1に示す画像形成装置は、像担持体としてドラム型の電子写真感光体(以下、感光ドラム)1を備えている。感光ドラム1は、装置本体Mによって回転自在に支持されており、駆動手段(不図示)によって矢印R1方向に所定のプロセススピードで回転駆動される。感光ドラム1の周囲には、その回転方向に沿ってほぼ順に、帯電ローラ(帯電装置)2、露光手段3、現像装置4、転写ローラ(転写装置)5、クリーニング装置6が配設されている。また、装置本体Mの下部には、紙等のシート状の記録材Pを収納した給紙カセット7が配置されており、記録材Pの搬送経路に沿って上流側から順に、給紙ローラ15、搬送ローラ8、トップセンサ9、搬送ガイド10、本発明に係る定着装置11、排紙センサ16、搬送ローラ12、排紙ローラ13、排紙トレイ14が配置されている。
The image forming apparatus shown in FIG. 1 includes a drum-type electrophotographic photosensitive member (hereinafter referred to as a photosensitive drum) 1 as an image carrier. The
次に、上記構成の画像形成装置の動作を説明する。 Next, the operation of the image forming apparatus having the above configuration will be described.
駆動手段(不図示)によって矢印R1方向に回転駆動された感光ドラム1は、帯電ローラ2によって所定の極性、所定の電位に一様に帯電される。帯電後の感光ドラム1は、その表面に対しレーザー光学系等の露光手段3によって画像情報に基づいた画像露光Lがなされ、露光部分の電荷が除去されて静電潜像が形成される。静電潜像は、現像装置4によって現像される。現像装置4は、現像ローラ4aを有しており、この現像ローラ4aに現像バイアスを印加して感光ドラム1上の静電潜像にトナーを付着させトナー像として現像(顕像化)する。トナー像は、転写ローラ5によって紙等の記録材Pに転写される。記録材Pは、給紙カセット7に収納されており、給紙ローラ15によって給紙され、搬送ローラ8によって搬送され、トップセンサ9を介して、感光ドラム1と転写ローラ5との間の転写ニップ部に搬送される。このとき記録材Pは、トップセンサ9によって先端が検知され、感光ドラム1上のトナー像と同期がとられる。転写ローラ5には、転写バイアスが印加され、これにより、感光ドラム1上のトナー像が記録材P上の所定の位置に転写される。
The
転写によって表面に未定着トナー像を担持した記録材Pは、搬送ガイド10に沿って定着装置11に搬送され、ここで未定着トナー像が加熱、加圧されて記録材P表面に定着される。なお、定着装置11については後に詳述する。トナー像定着後の記録材Pは、搬送ローラ12によって搬送され、排出ローラ13によって装置本体M上面の排紙トレイ14上に排出される。
The recording material P carrying the unfixed toner image on the surface by transfer is transported to the fixing
一方、トナー像転写後の感光ドラム1は、記録材Pに転写されないで表面に残ったトナーがクリーニング装置6のクリーニングブレード6aによって除去され、次の画像形成に供される。 On the other hand, after the toner image is transferred, the toner remaining on the surface without being transferred to the recording material P is removed by the cleaning blade 6a of the cleaning device 6 and used for the next image formation.
以上の動作を繰り返すことで、次々と画像形成を行なうことができる。 By repeating the above operations, image formation can be performed one after another.
(2)加熱定着装置11
次に、図2を参照して本発明に係る定着装置11の一例について説明する。なお、図2は、記録材Pの搬送方向(矢印K方向)に沿った断面図である。図2に示す定着装置11は、可撓性のエンドレスベルトを定着フィルムとする、加圧ローラ駆動方式の加熱定着装置である。
(2)
Next, an example of the fixing
この定着装置11は、トナーを加熱する加熱体としてのセラミックヒータ(以下、ヒータ)20と、このヒータ20を内包する回転体としての定着フィルム25と、定着フィルム25に当接された加圧部材としての加圧ローラ26と、を主要構成部材として構成されている。
The fixing
ヒータ20と加圧ローラ26は、定着フィルム25を挟んで圧接して定着ニップ部Nを形成している。加圧ローラ26が矢印R26の反時計方向に回転駆動されることで、該加圧ローラ26と定着フィルム25との、定着ニップ部Nにおける圧接摩擦力により定着フィルム25に回転力が作用して該定着フィルム25がその内面がヒータ20の下向き面に密着して摺動しながら矢印R25の時計方向に従動回転する。
The
加圧ローラ26が回転駆動され、それに伴って定着フィルム25が従動回転状態になり、またヒータ20に電力が供給され、該ヒータ20が昇温して所定の温度に立ち上がり温調された状態において、定着ニップ部Nの定着フィルム25と加圧ローラ26との間に未定着トナー像Tを担持した記録材Pが導入され、定着ニップ部Nにおいて記録材Pのトナー像担持面側が定着フィルム25の外面に密着して該定着フィルム25と一緒に定着ニップ部Nを挟持搬送されていく。この挟持搬送過程において、ヒータ20の熱が定着フィルム25を介して記録材Pに付与され、記録材P上の未定着トナー像Tが記録材P上に加熱・加圧されて溶融定着される。定着ニップ部Nを通過した記録材Pは定着フィルム25から曲率分離される。
In a state where the
(1)ヒータ20
加熱部材としてのヒータ20は、セラミック基板上に発熱ペーストを印刷した発熱体、発熱体の保護と絶縁性を確保するためのガラスコーティング層を順次形成したものであり、ヒータ20上の発熱体へ電力制御されたAC電流を流すことにより発熱される。セラミック基板の材質としては窒化アルミニウムや酸化アルミニウム等を使用している。セラミック基板の裏には温調用のサーミスタ(温度検知素子)21を当接させてある。ヒータ20は、記録材Pの搬送方向(矢印K方向)に直角な左右方向に長く、記録材Pの幅よりも長く形成されている。またヒータ20は、装置本体Mに取り付けられたフィルムガイド22によって支持されている。フィルムガイド22は、耐熱樹脂によって半円状に形成された部材であり、後述の定着フィルム25の回転をガイドするガイド部材としても作用する。
(1)
The
(2)定着フィルム25
エンドレスベルト状の定着フィルム25は、前述のヒータ20を支持する半円弧状のフィルムガイド22に対して周長に余裕を持たせた形(テンションが加わらない状態)で外嵌している。定着フィルム25は、後述の加圧ローラ26によってヒータ20に押し付けられており、これにより定着フィルム25の裏面がヒータ20の下面に当接されるようになっている。定着フィルム25は、加圧ローラ26の矢印R26方向の回転により記録材Pが矢印K方向に搬送されるのに伴って矢印R25方向に回転されるように構成されている。なお、定着フィルム25の左右の両端部は、フィルムガイド22と嵌合する不図示のフランジ部材によって規制されており、ヒータ20の長手方向にはずれないようになっている。また、定着フィルム25の内面には、ヒータ20やヒータホルダ22との間の摺動抵抗を低減するためにグリスを塗布してある。
(2) Fixing
The endless belt-shaped
定着フィルム25は、図3の層構成模型図のように、SUS、Al、Ni、Cu、Zn等の耐熱性と高熱伝導性を有する純金属あるいは合金製の円筒状素管(基層)25aの表面に、プライマー層25bを介して、PTFE、PFA、FEP等に抵抗調整用の充填材を混入させた離型層25cをコーティングした金属製のスリーブである。コーティングの方法としては、例えば、基層25aの表面を洗浄した後に、接着剤であるプライマー層25b、次に離型層25cをディッピングする。
The fixing
・基層(円筒状素管)25a
基層25aは、強度と耐久性の点から膜厚は20μm以上、そして熱容量を小さくしてクイックスタートを可能とするため膜厚は200μm以下とすることが好ましい。また基層25aは金属で導体のため、抵抗は非常に小さい。
・ Base layer (cylindrical tube) 25a
The thickness of the
・プライマー層25b
プライマー層25bは、基層25aと離型層25cを接着させるとともに、絶縁性を有するように調整している。しかし絶縁性は有していても、ディッピング等で薄くコーティングされた層であるため、塗布ムラによるピンホール等により、基層25aと離型層25c間に電流を流すことは可能である。また膜厚は塗布ムラと接着性の点から1μm以上、そして熱容量を小さくしてクイックスタートを可能とするとともに、プライマー層25bを介しての電荷の移動を可能とし、後述する離型層25cをチャージアップさせないように、6μm以下とすることが好ましい。
・
The
またプライマー層25bは、抵抗調整用の充填材を混入させて高抵抗に調整してもよいが、定着フィルムとして体積抵抗をできるだけ高く、かつクイックスタート性のために膜厚をできるだけ薄くするためには、絶縁性の方が好ましい。
The
・離型層25c
離型層25cは、トナーや紙紛が付着しないよう離型性を有するとともに、抵抗調整用の充填材を混入させて抵抗を調整している。抵抗値は定着フィルムとして体積抵抗より表面抵抗を低くさせるため、前述したプライマー層25bよりも低くする。膜厚は耐久による表面の摩耗の点から5μm以上、そして熱容量を小さくしてクイックスタートを可能とするため20μm以下とすることが好ましい。
-Release layer 25c
The release layer 25c has a releasability so that toner and paper dust do not adhere, and a resistance is adjusted by mixing a resistance adjusting filler. The resistance value of the fixing film is lower than that of the
ここで、抵抗調整用の充填材は、一例としてカーボンブラック等の導電剤、帯電制御剤、金属酸化物等があるが、抵抗を調整できる物質であれば材質や形状は問わない。 Here, the resistance adjusting filler includes, for example, a conductive agent such as carbon black, a charge control agent, a metal oxide, and the like, but any material or shape may be used as long as it can adjust the resistance.
また定着フィルム25は、後述する定着バイアスを印加させるため、図4のように、定着フィルム表面の一部に基層(円筒状素管)25aを露出させ、導電ブラシ等の給電手段31と接触させている。さらに、プライマー層25bに比べて離型層25cの抵抗を低くしているため、図4のように、離型層25cと基層25aが直接接触しないように、プライマー層の25bの上面部にのみ離型層25cはコーティングされている。
Further, as shown in FIG. 4, the fixing
本実施例では、一例として、基層25aはSUSの膜厚45μm品、プライマー層25bは絶縁性の膜厚4μm品、離型層25cは中抵抗の膜厚12μm品で、定着フィルムとして表面抵抗は107Ω、体積抵抗は1011Ωcmを使用した。
In this embodiment, as an example, the
(3)加圧ローラ26
加圧ローラ26は、金属製の芯金26aの外周面に、シリコーンゴム等の耐熱性ゴムの弾性層26b、あるいは発泡スポンジ弾性層を挟んで、PFA、PTFE、FEP等のフッ素樹脂からなる絶縁性の離型層26cを設けた回転体であり、離型層26cの外周面により下方から定着フィルム25をヒータ20に押し付けて、定着フィルム25との間に定着ニップ部Nを構成している。この定着ニップ部Nにおける、加圧ローラ26の回転方向についての幅(ニップ幅)をaとすると、このニップ幅aは、記録材P上のトナーを好適に加熱、加圧することができる程度に設定されている。弾性層26bは絶縁性の離型層26c表面のチャージアップを抑制するため、カーボンブラック等の導電性部材を混入させて導電化し、芯金を接地させた方が好ましい。
(3)
The
(4)除電手段33
定着ニップ部Nの記録材Pの搬送方向(矢印K方向)下流側に、定着ニップ部Nを通過した記録材Pの印字面の裏面と接触する位置に、接地された導電ローラ等の除電手段33を設ける。除電手段33の形態としては、導電性を有していればブラシやガイド等の形態でも構わない。
(4) Static elimination means 33
Static elimination means such as a grounded conductive roller at a position in contact with the back surface of the printing surface of the recording material P that has passed through the fixing nip N on the downstream side in the conveyance direction (arrow K direction) of the recording material P in the fixing nip N. 33 is provided. As a form of the static elimination means 33, if it has electroconductivity, forms, such as a brush and a guide, may be sufficient.
(5)定着バイアス印加手段
バイアス電源32から不図示の安全回路、そして導電ブラシ等の給電手段31を介して、定着フィルム25表面に一部露出している基層25aと接触させて、トナーTと同極性の定着バイアスを定着フィルム25に印加する。定着バイアスの印加は、少なくとも記録材Pが定着フィルム25と接触している間は行われる。
(5) Fixing bias applying means The toner T is brought into contact with the
ここで、電気的に接地されている除電手段33と、定着フィルム25の基層25aに定着バイアスとして印加された電圧との間に、所定の電位差が生じるため、記録材Pが定着ニップ部Nと除電手段33に接触している間は、除電手段33と定着フィルム25の基層25aの間で電流経路が形成される。
Here, since a predetermined potential difference is generated between the static elimination means 33 that is electrically grounded and the voltage applied as a fixing bias to the
(6)等価回路
図5は本実施例の加熱定着装置11の要部を示した図であり、定着フィルム25の基層25aにトナーと同極性のDCバイアスをバイアス電源32から印加した時の定着ニップ部に、未定着トナーTによるトナー像が形成された記録材Pが突入した時の等価回路の一例である。
(6) Equivalent Circuit FIG. 5 is a diagram showing a main part of the
定着フィルム25の基層25aへのバイアス印加は、図2のような、導電ブラシ等の給電手段31を基層25aに接触させることで行ない、バイアス電源32の出力端から基層25a間には保護抵抗として抵抗R1が接続されている。R2は給電手段31と基層25a間の接触抵抗と、基層25aの定着ニップ部付近までの抵抗であるが、基層25aが導体のため基層25aの抵抗は無視できる。R3は定着フィルム25のプライマー層25b、R4は離型層25cの各々の抵抗である。
A bias is applied to the
定着ニップ部の近傍Pnの領域では、紙などの記録材Pが加熱されて水蒸気が発生しているため、Pn部の電気抵抗は低下して等価回路上、直列につながる他の抵抗に比べて無視できるほど小さくなり、Pnの領域では等電位とみなすことができる。一方、定着ニップ通過後の紙は含水率が低下することから、抵抗値は無視できなくなり、電気的に接地されている除電手段33までの抵抗をR5とする。また図2に示したような、導電ローラ等の除電手段33の記録材Pとの接触抵抗とアースまでの抵抗をR6とする。 In the region of Pn near the fixing nip portion, the recording material P such as paper is heated and water vapor is generated, so that the electrical resistance of the Pn portion is reduced and compared to other resistors connected in series on the equivalent circuit. It becomes so small that it can be ignored, and can be regarded as equipotential in the Pn region. On the other hand, since the moisture content of the paper after passing through the fixing nip is reduced, the resistance value cannot be ignored, and the resistance to the static elimination means 33 that is electrically grounded is R5. Further, the contact resistance with the recording material P of the static elimination means 33 such as a conductive roller and the resistance to the ground as shown in FIG.
以上のような等価回路において、定着フィルム25の基層25aにバイアス電源32から電圧Vを印加した場合、抵抗R1、R2による電圧降下から、定着フィルム25の基層25aの定着ニップ部近傍は、印加電圧Vより若干低い電位Vnとなる。そして、定着フィルム25の基層25aの電位Vnと、プライマー層25b、離型層25c、記録材P、除電手段33を介して接地電位V0との間に電流iが流れるため、基層25aと記録材Pの等電位部Pn間に電界Eが生じる。この電界により、未定着トナーTによるトナー像にはトナーTの電荷量qに比例した記録材Pに対する拘束力F=q・Eが働くため、後方トナー飛び散り現象等の画像不良を抑制することが可能となるのである。
In the equivalent circuit as described above, when the voltage V is applied to the
(7)後方トナー飛び散り現象とオフセット現象の抑制
前述のように、後方トナー飛び散り現象の抑制効果を大きくするためには、トナーTの記録材Pに対する拘束力Fを大きくすれば良い。拘束力Fは電界Eに比例するため、プライマー層25bと離型層25cの合成抵抗(R3+R4)を大きくすることにより、後方トナー飛び散り現象の抑制効果を大きくすることができる。
(7) Suppression of Rear Toner Scattering Phenomenon and Offset Phenomenon As described above, in order to increase the effect of suppressing the rear toner scattering phenomenon, the restraining force F of the toner T on the recording material P may be increased. Since the restraining force F is proportional to the electric field E, the effect of suppressing the rear toner scattering phenomenon can be increased by increasing the combined resistance (R3 + R4) of the
一方オフセット現象を抑制するためには、前述したように、離型層25cの表面全域に渡って電位を均一に制御することが重要である。すなわち表面の電位ムラを小さくするよう離型層25cの表面抵抗(R4)を小さくすることで、オフセット現象の抑制効果を大きくすることができる。また離型層25cのチャージアップによるオフセット現象を抑制するため、プライマー層25bの抵抗R3は大きすぎてもいけない。
On the other hand, in order to suppress the offset phenomenon, as described above, it is important to uniformly control the potential over the entire surface of the release layer 25c. That is, the effect of suppressing the offset phenomenon can be increased by reducing the surface resistance (R4) of the release layer 25c so as to reduce the surface potential unevenness. Further, the resistance R3 of the
これらのことから、本実施例における定着フィルム25は、体積抵抗よりも表面抵抗を小さくしている、すなわち電界Eを大きくした状態(R3を大)で表面の電位ムラを小さくしている(R4を小)ため、後方トナー飛び散り現象とオフセット現象をともに抑制させることができるのである。
For these reasons, the fixing
さらに、図8に示したような、帯状の後方トナー飛び散り現象も、離型層25cの表面抵抗(R4)を低く、かつその下層により抵抗の高いプライマー層25b(R3)を設けることで、離型層25cから基層25aに向かってリークしにくくなるため、発生を防止することができる。
Further, the belt-like rear toner scattering phenomenon as shown in FIG. 8 is also achieved by providing a
(3)比較実験1
本実施例として、基層25aはSUSの膜厚45μm、プライマー層25bは絶縁性の膜厚4μm、離型層25cは中抵抗の膜厚12μmで、表面抵抗は107Ω、体積抵抗は1011Ωcmの定着フィルム25を使用した場合と、従来例として、基層25aはSUSの膜厚45μm、プライマー層25bは抵抗106Ωの膜厚4μm、離型層25cは抵抗1011Ωの膜厚12μmで、表面抵抗と体積抵抗を特に管理していない定着フィルム25を使用した場合と、について、基層25aへの定着バイアの印加量を振って、後方トナー飛び散り現象とオフセット現象のレベルを比較実験を、プロセススピードが250mm/sec.の画像形成装置を用いて実施したので、その結果を表1に示す。
(3)
In this example, the
表中の○はOKレベル、△は実用上問題の無いレベル、×はNGレベルを示す。なお、後方トナー飛び散り現象は、23℃/60%RHの環境下で24時間以上放置された普通紙に、紙の搬送方向と直交する向きに線を並べたパターンを5枚印字して、後方へのトナーの飛び散り状態(帯状の後方トナー飛び散りも含む)を観察し、オフセット現象は、23℃/60%RHの環境下で24時間以上放置された普通紙に、先端100mmは文字、後端はベタ白とするパターンを10枚印字して、ベタ白部への文字パターンのオフセット状態を観察して評価を行なった。 In the table, ◯ indicates an OK level, Δ indicates a level having no practical problem, and × indicates an NG level. The rear toner splattering phenomenon is caused by printing five patterns with lines arranged in a direction perpendicular to the paper transport direction on plain paper that has been left for 24 hours or more in an environment of 23 ° C / 60% RH. Observe the toner scattering state (including the belt-like rear toner scattering), and the offset phenomenon is normal paper that has been left in a 23 ° C / 60% RH environment for 24 hours or more. Printed 10 sheets of solid white patterns, and evaluated by observing the offset state of the character pattern to the solid white part.
(4)比較実験2
次に、本実施例である、基層25aはSUSの膜厚45μm、プライマー層25bは絶縁性の膜厚4μm、離型層25cは中抵抗の膜厚12μmの定着フィルム5に対して、絶縁性のプライマー層25bの膜厚のみを変えた(6、7、10μm)場合について、基層25aへの定着バイアの印加量を振って、後方トナー飛び散り現象とオフセット現象のレベルを比較実験を、プロセススピードが250mm/sec.の画像形成装置を用いて実施したので、その結果を表2に示す。
(4) Comparative experiment 2
Next, in this embodiment, the
表中の○はOKレベル、△は実用上問題の無いレベル、×はNGレベルを示す。なお、後方トナー飛び散り現象は、23℃/60%RHの環境下で24時間以上放置された普通紙に、紙の搬送方向と直交する向きに線を並べたパターンを5枚印字して、後方へのトナーの飛び散り状態を観察し、オフセット現象は、23℃/60%RHの環境下で24時間以上放置された普通紙に、先端100mmは文字、後端はベタ白とするパターンを10枚印字して、ベタ白部への文字パターンのオフセット状態を観察して評価を行なった。 In the table, ◯ indicates an OK level, Δ indicates a level having no practical problem, and × indicates an NG level. The rear toner splattering phenomenon is caused by printing five patterns with lines arranged in a direction perpendicular to the paper transport direction on plain paper that has been left for 24 hours or more in an environment of 23 ° C / 60% RH. Observe the toner splattering state on the paper, and the offset phenomenon is 10 sheets of plain paper that is left for 24 hours or more in an environment of 23 ° C / 60% RH, with 100mm at the leading edge and solid white at the trailing edge. It was printed and evaluated by observing the offset state of the character pattern to the solid white part.
また定着バイアス印加量の増加によっても、オフセット現象が悪化することが確認できた。これは、バイアス印加量の増加により、離型層25c表面に誘起される印加バイアスと逆極性の電荷が多くなるとともに、前述のように、離型層25cからの電荷の移動が困難で表面電位が減衰しにくいため、オフセット現象が悪化してしまうのである。 It was also confirmed that the offset phenomenon worsened as the fixing bias application amount increased. This is because an increase in the amount of bias applied increases the charge of the opposite polarity to the applied bias induced on the surface of the release layer 25c, and as described above, the transfer of charge from the release layer 25c is difficult and the surface potential is increased. Is difficult to attenuate, and the offset phenomenon is worsened.
以上のことから、本発明では絶縁性のプライマー層25bの厚さを6μm以下とすることにより、オフセット現象と後方トナー飛び散り現象のバランスの取れた良好な画像を得ることができるのである。
From the above, in the present invention, by setting the thickness of the insulating
次に実施例2として、記録材Pに電流を流すことにより、トナーTを記録材Pに引き付け固定する方式の他例を図6に示す。なお、前述した実施例1と同一機能を有する部分は同一符号を使用し説明を援用する。 Next, as a second embodiment, FIG. 6 shows another example of a method of attracting and fixing the toner T to the recording material P by passing an electric current through the recording material P. In addition, the part which has the same function as Example 1 mentioned above uses the same code | symbol, and uses description.
○定着ニップ部N前の給電手段41からのバイアス印加
定着ニップ部Nに突入前の記録材Pにおける未定着トナー像Tが形成された面の裏面に、バイアス電源42から、トナーTと逆極性(ここではプラス極性)のバイアスを印加するために、定着ニップ部Nの記録材の搬送方向上流側に給電手段41を設ける。記録材Pにバイアスを印加できれば、記録材との接触の有無は問わないが、給電手段との接触による衝撃により記録材Pに形成された未定着トナー像Pが乱れる可能性があるため、図6に示した非接触式の帯電針等の給電手段41の方が好ましい。
Bias application from the power supply means 41 before the fixing nip N The reverse polarity of the toner T from the
この定着ニップ部N前の給電手段41からバイアスを印加するため、実施例1で説明した、定着フィルム25への定着バイアスの印加は必須用件ではなくなる。そのため、本実施例では定着フィルム25への定着バイアスの印加の有無は問わない。ただし定着バイアスの印加を無くした場合は、図6のように、定着フィルム25の表面に一部露出している基層と、接地した導電ブラシ等の除電手段43とを接触させて、定着フィルム25の基層を電気的に接地させる。
Since a bias is applied from the power supply means 41 in front of the fixing nip N, the application of the fixing bias to the fixing
ここで、電気的に接地されている定着フィルム25の基層と、記録材Pと対向する給電手段41からバイアスとして印加された電圧との間に、所定の電位差が生じるため、記録材Pが給電手段41と対向し、かつ定着ニップ部Nと接触している間は、定着フィルム25の基層と給電手段41の間で電流経路が形成される。
Here, since a predetermined potential difference is generated between the base layer of the fixing
○等価回路
図7は本実施例の加熱定着装置11の要部を示した図であり、未定着トナー像Tを形成した記録材Pが、対向する給電手段41からバイアスを印加された後、定着ニップ部に突入した時の等価回路の一例である。
Equivalent Circuit FIG. 7 is a diagram showing a main part of the
記録材Pへのバイアス印加は、図6のような、バイアス電源42から帯電針等の給電手段41を介して非接触式に行なわれている。R1は給電手段41を介して対向する記録材Pまでの空間抵抗であり、R2は記録材Pの対向する給電手段からバイアスを印加された箇所から定着ニップ部付近までの抵抗である。定着ニップ部の近傍Pnの領域では、紙などの記録材Pが加熱されて水蒸気が発生しているため、Pn部の電気抵抗は低下して等価回路上、直列につながる他の抵抗に比べて無視できるほど小さくなり、Pnの領域では等電位とみなすことができる。
The bias application to the recording material P is performed in a non-contact manner as shown in FIG. 6 from a
R3は定着フィルム25の離型層25c、R4はプライマー層25bの各々の抵抗である。R5は基層25aの定着ニップ部付近から除電手段43までの抵抗と、基層25aと除電手段43との接触抵抗、そしてアースまでの抵抗であるが、基層25aが導体のため基層25aの抵抗は無視できる。
R3 is the resistance of the release layer 25c of the fixing
以上のような等価回路において、記録材Pの裏面にバイアス電源42から電圧Vを印加した場合、抵抗R1、R2による電圧降下から、記録材Pの定着ニップ部近傍は、印加電圧Vより低い電位Vnとなる。そして、記録材Pの電位Vnと、離型層25c、プライマー層25b、基層25a、除電手段43を介して接地電位V0との間に電流iが流れるため、基層25aと記録材Pの等電位部Pn間に電界Eが生じる。この電界により、未定着トナーTによるトナー像にはトナーTの電荷量qに比例した記録材Pに対する拘束力F=q・Eが働くため、後方トナー飛び散り現象等の画像不良を抑制することが可能となるのである。
In the above equivalent circuit, when the voltage V is applied from the
○後方トナー飛び散り現象とオフセット現象の抑制
前述のように、後方トナー飛び散り現象の抑制効果を大きくするためには、トナーTの記録材Pに対する拘束力Fを大きくすれば良い。拘束力Fは電界Eに比例するため、離型層25cとプライマー層25bの合成抵抗(R3+R4)を大きくすることにより、後方トナー飛び散り現象の抑制効果を大きくすることができる。
O Suppression of rear toner scattering phenomenon and offset phenomenon As described above, in order to increase the suppression effect of the rear toner scattering phenomenon, the restraining force F of the toner T on the recording material P may be increased. Since the binding force F is proportional to the electric field E, the effect of suppressing the rear toner scattering phenomenon can be increased by increasing the combined resistance (R3 + R4) of the release layer 25c and the
一方オフセット現象を抑制するためには、前述したように、離型層25cの表面全域に渡って電位を均一に制御することが重要である。すなわち表面の電位ムラを小さくするよう離型層25cの表面抵抗(R3)を小さくすることで、オフセット現象の抑制効果を大きくすることができる。また離型層25cのチャージアップによるオフセット現象を抑制するため、プライマー層25bの抵抗R4は大きすぎてもいけない。
On the other hand, in order to suppress the offset phenomenon, as described above, it is important to uniformly control the potential over the entire surface of the release layer 25c. That is, the effect of suppressing the offset phenomenon can be increased by reducing the surface resistance (R3) of the release layer 25c so as to reduce the surface potential unevenness. Further, the resistance R4 of the
これらのことから、本実施例における定着フィルム25は、体積抵抗よりも表面抵抗を小さくしている、すなわち電界Eを大きくした状態(R4を大)で表面の電位ムラを小さくしている(R3を小)ため、後方トナー飛び散り現象とオフセット現象をともに抑制させることができるのである。
For these reasons, the fixing
さらに、図8に示したような、帯状の後方トナー飛び散り現象も、離型層25cの表面抵抗(R3)を低く、かつその下層により抵抗の高いプライマー層25b(R4)を設けることで、離型層25cから基層25aに向かってリークしにくくなるため、発生を防止することができる。
Further, the belt-like rear toner scattering phenomenon as shown in FIG. 8 is also achieved by providing a
すなわち、実施例2の構成においても、実施例1と同等の効果を得ることができるのである。 That is, in the configuration of the second embodiment, the same effect as that of the first embodiment can be obtained.
以上のように、記録材Pに電流を流してトナーTを記録材Pに引き付け固定させている加熱定着装置ならば、実施例1や2で説明したように、バイアスを印加する手法が異なっていても、本発明の定着フィルムを使用すれば、後方トナー飛び散り現象とオフセット現象に対する画像マージンが拡大し、バランスの取れた良好な画像を得ることができるのである。 As described above, as described in the first and second embodiments, the bias applying method is different in the heat fixing apparatus in which the current is supplied to the recording material P to attract and fix the toner T to the recording material P. However, if the fixing film of the present invention is used, the image margin against the rear toner scattering phenomenon and the offset phenomenon is enlarged, and a good image with good balance can be obtained.
(その他)
○フィルム加熱方式の加熱定着装置は、実施例のものは加圧用回転体駆動方式であるが、エンドレスの定着フィルムの内周面に駆動ローラを設け、フィルムにテンションを加えながら駆動する方式の装置であってもよいし、フィルムをロール巻きの有端ウエブ状にし、これを走行駆動させる方式の装置であってもよい。
(Other)
○ The heating and fixing device of the film heating system is a rotating body driving system for pressurization, but an apparatus of a system in which a driving roller is provided on the inner peripheral surface of the endless fixing film and the film is driven while applying tension. It may be an apparatus of a system in which a film is rolled into a web with a roll end and this is driven to travel.
○本発明において加熱定着装置はフィルム加熱方式に限られるものではなく、熱ローラ方式など、加熱部材と加圧部材とのニップで画像を担持した記録材を挟持搬送させて記録材上の画像を加熱する像加熱装置であればよい。 In the present invention, the heat fixing device is not limited to the film heating method, but the image on the recording material can be transferred by sandwiching and conveying the recording material carrying the image at the nip between the heating member and the pressure member, such as a heat roller method. Any image heating apparatus may be used.
○ヒータはセラミックヒータに限られるものではない。例えば鉄板等の電磁誘導発熱性部材とすることもできる。ヒータとして鉄板等の電磁誘導発熱性部材を用い、これを定着ニップ部の位置に配設して、これに交番磁束発生手段としての電磁コイルと磁性コアにより発生させた高周波磁界を作用させることで発熱させる装置構成にすることもできる。また移動部材としてのフィルム自体を電磁誘導発熱性部材にして交番磁束発生手段で発熱させる装置構成にすることもできる。 ○ The heater is not limited to ceramic heaters. For example, an electromagnetic induction heat generating member such as an iron plate may be used. By using an electromagnetic induction heat generating member such as an iron plate as a heater, this is disposed at the position of the fixing nip portion, and a high frequency magnetic field generated by an electromagnetic coil and a magnetic core as an alternating magnetic flux generating means is applied thereto. An apparatus configuration that generates heat can also be used. Also, the film itself as the moving member can be made into an electromagnetic induction heat generating member so as to generate heat by the alternating magnetic flux generating means.
○本発明の加熱定着装置は、未定着画像を記録材上に永久画像として加熱定着させる定着装置ばかりでなく、未定着画像を記録材上に仮定着させる加熱装置、画像を担持した記録材を再加熱してつや等の画像表面性を改質する加熱装置なども包含される。 The heat fixing device of the present invention is not only a fixing device that heat-fixes an unfixed image as a permanent image on a recording material, but also a heating device that presupposes an unfixed image on a recording material, and a recording material carrying an image. A heating device that modifies image surface properties such as gloss by reheating is also included.
○画像形成装置の作像方式は電子写真方式に限られず、静電記録方式、磁気記録方式等であってもよいし、また転写方式でも直接方式でもよい。 The image forming method of the image forming apparatus is not limited to the electrophotographic method, and may be an electrostatic recording method, a magnetic recording method, or the like, or may be a transfer method or a direct method.
1 像担持体(ドラム)
11 定着装置
20 ヒータ
21 サーミスタ
22 フィルムガイド
25 定着フィルム
26 加圧ローラ
31、41 給電手段
32、42 バイアス電源
33、43 除電手段
N 定着ニップ部
1 Image carrier (drum)
DESCRIPTION OF
Claims (7)
前記回転体は、加熱体側から導電性を有する導電層と、膜厚1〜6μmの中間層と、該中間層より抵抗の低い表層と、の少なくとも三層からなるとともに、
前記回転体の導電層に接触するように設けられた電極Aと、
前記圧接ニップ部外に、記録材に対して接触あるいは非接触に設けられた電極B間で、
記録材を介した電流経路が形成されていることを特徴とする加熱定着装置。 A rotating body including a heating body, and a pressure member that presses the rotating body, and heats a recording material on which an unfixed toner image is formed at a pressure nip portion between the rotating body and the pressing member; In a heat fixing device for fixing the unfixed toner image on a recording material by passing it through,
The rotating body includes at least three layers of a conductive layer having conductivity from the heating body side, an intermediate layer having a thickness of 1 to 6 μm, and a surface layer having a lower resistance than the intermediate layer,
An electrode A provided in contact with the conductive layer of the rotating body;
Between the electrodes B provided in contact or non-contact with the recording material outside the pressure nip portion,
A heat-fixing apparatus, wherein a current path through a recording material is formed.
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2004
- 2004-09-24 JP JP2004277208A patent/JP2006091451A/en not_active Withdrawn
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