CN1310101C - 成像装置及加热定影装置 - Google Patents
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Abstract
一种加热定影装置,作为使形成于记录材料上的未定影的图像定影的加热定影装置,在比定影辊隙更靠近记录材料的输送方向下游侧,配备与记录材料接触的排出辊,为了改善定影拖尾,在定影薄膜与排出辊的至少其中之一上外加偏压电压。同时,当连续给纸时,根据记录材料的加热张数,记录材料在通过前述定影辊隙部过程当中的偏压电压产生波动。借此,减轻在偏压电压高的状态连续给纸的情况下容易发生的调色剂、以及纸粉及灰尘等向定影构件表面上的附着,由此能防止由于调色剂污染引起的斑点等的不良图像的发生。
Description
技术领域
本发明涉及例如采用电子照相方式,静电记录方式等的成像处理的成像装置,以及在这种成像装置的图像处理部形成载置于记录材料(转印材料,打印片,感光纸,静电记录片等)上的未定影的调色剂像进行加热定影处理的加热定影装置。
背景技术
过去,所谓的加热定影装置被广泛应用,即,在采用电子照相方式、静电记录方式等的成像装置中配备的定影装置中,广泛采用使载置有未定影的调色剂像的记录材料通过由相互压接并旋转的定影辊和加压辊形成的辊隙部(定影辊隙部),在记录材料上进行定影,以形成永久的图像。
现有的加热定影装置的一个例子,示于图12A。在图12A中,40是作为加热机构的定影辊,为了满足机械强度,在厚度为0.5mm~4mm的铝中空心轴42的内部配置卤素灯41,通过从图中未示出的电源进行通电,从中空心轴42的内部进行充分的加热,以使记录材料上的调色剂熔融。
此外,为了记录材料上的调色剂不发生沾污,而定影在记录材料上,在中空心轴42的外侧形成显示出优异的脱模性能的聚四氟乙烯(PTFE)、全氟烷氧基四氟乙烯共聚物(PFA)等的脱模层43。将该脱模层43形成管状,或者用静电喷涂、浸渍涂布等方法形成。
此外,为了防止由于记录材料的输送在定影辊表面充电造成的沾污,有时在脱模层43内混入碳黑等导电材料。进而,定影辊40的中空心轴42电接地,或者经由二极管元件接地,利用图中未示出的外加偏压机构外加偏压,防止定影辊表面充电造成的沾污的图像的发生。
此外,热敏电阻44与定影辊40的表面相接触,检测定影辊表面的温度,以用适宜的温度加热记录材料上的调色剂像的方式控制向卤素灯41上的供电的ON/OFF(接通/断开)。
另一方面,50是在辊的长度方向的两个端部利用图中未示出的加压弹簧与上述定影辊40进行压接、夹持记录材料进行输送的加压辊。该加压辊50通过在心轴51的外部形成硅橡胶成形的弹性层或者将硅橡胶发泡构成的海绵层52,进而,在其外层形成管状、或者涂层涂布形成与定影辊同样的PTFE或PFA等的脱模层53。
因而,借助加压辊50的弹性,可以在两个辊之间形成足够的辊隙宽度。通过用定影辊40加热,可以将在该辊隙部夹持输送的记录材料P上的调色剂像定影。
此外,特别是,在特开昭63-313182号公报、特开平2-157878号公报、特开平4-44075号公报、特开平4-204980号公报等中,提出了在待机时不向加热定影装置上供电、尽量降低耗电量的方法的方案,更详细地说,提出来利用在加热器部和加压辊之间经过厚度薄的薄膜将记录材料上的调色剂像定影的薄膜加热方式的加热定影方法的一个例子。
在图12B中表示薄膜加热方式的一个例子的简略结构。即,在图12B中,由于加热机构60由固定支承在具有耐热性的支承保持器(支承体)62的加热构件(加热体,下面称之为“加热器”)61和在该加热器61上的耐热性薄膜(下面称之为“定影薄膜”)63构成,形成具有规定的辊隙宽度的辊隙部(定影辊隙),所以利用图中未示出的加压机构,在与弹性加压辊50之间赋予规定的加压力。
加热器61通过在氧化铝等陶瓷基板上形成通电发热电阻层和玻璃层、聚酰亚胺层等保护层构成,通过通电,用配置在加热器61背面的温度检测机构64加热调温到规定的温度。定影薄膜63是一种借助图中未示出的驱动机构或加压辊50的旋转力,在辊隙部一面与加热器61的薄膜贴紧滑动,一面向箭头方向输送移动的圆筒状或者环形带状的或者绕成卷的有头的卷筒状的构件。
令加热器61加热将温度调节到规定的温度,在将定影薄膜63沿箭头方向输送移动的状态下,当把作为被加热的材料的载置未定影的调色剂像的记录材料导入到定影辊隙部的定影辊63和加压辊50之间时,记录材料贴紧定影薄膜63的表面,与该定影薄膜63一起在定影辊隙部被夹持输送。在该定影辊隙部,记录材料和调色剂像经由定影薄膜63被加热器61加热,将记录材料上的调色剂像加热定影。通过定影辊隙部的记录材料部分,被从定影薄膜63的面上剥离输送。
为了在定影辊隙部高效率地将加热器61的热量给予作为被加热材料的记录材料,定影薄膜63的厚度相当薄,约为20~70μm。定影薄膜63如图13A所示,由薄膜基层63a、导电性衬底层63b,脱模层63c三个层构成,薄膜基层63a侧为加热器侧,脱模层63c是加压辊50侧。
薄膜基层63a是绝缘性很高的聚酰亚胺,聚酰胺酰亚胺,PEEK等的树脂薄膜,或者厚度很薄的SUS,Ni等金属制薄膜,具有耐热性,高弹性,以具有柔性的厚度15~60μm左右形成。
此外,利用薄膜基层63a保持整个定影薄膜63的扯裂强度等机械强度。
导电性衬底层63b,以厚度2~6μm左右的薄层形成,为了防止定影薄膜整体充电,进行电接地,或者与二极管及外加偏压机构连接。
脱模层63c是防止调色剂对定影薄膜63沾污的层,通过被覆厚度为5~10μm左右的脱模性良好的PFA、PTFE、FEP等氟系树脂形成。此外,与上述定影辊一样,为了减轻定影薄膜63表面的充电,防止静电沾污,在脱模层中混入电阻率103Ωcm~106Ωcm左右的碳黑等导电材料。
此外,加压构件50具有和上述定影辊方式的加热定影装置的加压辊同样的结构。
上面所述,在薄膜加热方式的加热定影装置中,在待机过程中不向加热器供电,在成像装置接受到印刷信号之后、到达定影辊隙部之前的期间内,通过向加热器急速通电,加热到能够定影的温度,能够将记录材料上的未定影的调色剂像加热定影,是满足节能要求的加热定影机构。
但是,近来,作为记录材料,所使用的种类增多,厚度,表面性能,记录材料的电阻等变得多种多样。因此,在成像处理的加热定影装置中的加热定影工序中,出现各种各样的问题,采用各种结构回避这些问题。
例如,在上述现有技术例的加热定影装置中,记录材料进入辊隙部时,会发生记录材料上的未定影的调色剂像向记录材料的输送方向的相反方向飞溅的现象(下面称之为“定影拖尾”)。下面用图13B说明这种定影拖尾的发生机制。
在图13B中,该定影拖尾是由于含在记录材料P内的水分在定影辊隙部被急剧加热变成水蒸气,由所产生的水蒸气的运动80将进入定影辊隙之前的记录材料P上的未定影的调色剂T的图像向与记录材料的输送方向相反的方向吹散发生的,特别是,在高湿的环境中,在记录材料P的含水率高,图像的图案横线的图像中线的宽度比较粗,未定影的调色剂T的图像的携载量多的状态下,很容易发生这种情况,造成不良图像。
此外,这种定影拖尾,伴随着成像装置的高速化,从记录材料发生的水蒸气的运动80变强,该定影拖尾的程度会变得更加严重。
作为改进上述定影拖尾的一个例子表示如下。即,如图12A和图12B所示,在由加热机构40或60和加压辊50形成的定影辊隙部的下游侧,成对地构成排出橡胶辊71和排出滚轮72,夹持输送从定影辊隙部排出的记录材料。此外,排出橡胶辊71由导电性橡胶材料构成,该排出橡胶辊71处于电接地状态。或者在定影辊隙的下游侧,以在输送过程中与输送过程中的记录材料相接触的状态配置接地状态的刷状导电性构件。
此外,在上述现有技术例中,利用图中未示出的外加偏压机构,在定影辊40的中空心轴42和定影薄膜63的导电性衬底层63b上外加与未定影的调色剂图像相同极性的偏压。借此,记录材料通过定影辊隙部,与导电性排出橡胶辊71接触,经过记录材料P形成电流,在定影辊40或定影薄膜63与记录材料P之间产生电压降,通过由此产生的电场提高未定影阀调色剂图像向记录材料上的保持力,防止发生定影拖尾。
但是,在使容易发生上述定影拖尾的成像装置高速化时,为了防止上述定影拖尾,需要加大定影辊40或定影薄膜63与记录材料P之间发生的电压降,将向定影辊40的中空心轴42或定影薄膜63的导电性衬底层63b上外加的偏压值设定得更大,必然使经由记录材料P的电流变大。
但是,如上所述,在经由记录材料在定影辊40的中空心轴42或定影薄膜63的导电性衬底层63b与导电性排出橡胶辊71之间形成电流流路的结构的情况下当过大的电流流过电流流路时,对于紧跟定影辊隙之后的调色剂而言,会注入与其起电极性相反极性的电荷,由于调色剂的极性反转,变成易于附着在定影辊40或定影薄膜63上的状态,成为发生调色剂污染的原因。
特别是在定影辊40和定影薄膜63的表面上不具备清理机构的低成本的加热定影装置的情况下,通过加热定影大量的记录材料,在定影辊40或定影薄膜63或与它们接触的加压辊50上会慢慢地积累调色剂污染,积累的调色剂偶尔会喷射到记录材料上(下面称之为“斑点”),发生图像不良。
此外,在定影辊40或端部薄膜63的导电部与加压辊50的导电部之间总是形成大的电位差的情况下,从作为记录材料的纸上剥离的纸粉及灰尘,绒毛,成像部的感光体鼓上被削掉的粉末等经由记录材料被输送到辊隙部的物质,由于静电力附着在定影构件和加压构件的薄膜上。其结果是,会损坏本来固有的脱模性,会进一步助长发生沾污和调色剂的污染的发生。
发明内容
本发明的目的是解决上述课题。
本发明的其它的目的是,提供一种改进定影拖尾、并且减少在定影构件薄膜上附着的调色剂、纸粉、灰尘等的量,不会发生因调色剂污染引起的斑点的加热定影装置及成像装置。
为达到上述目的本发明的加热定影装置,
在使形成于记录材料上的未定影的图像定影的加热定影装置中,包括:
定影构件,
形成压接到前述定影构件上的定影辊隙,并使经由未定影图像的记录材料通过该辊隙的加压构件,
在比前述定影辊隙更靠近记录材料输送方向的下游侧、与记录材料接触的导电构件,
向前述定影构件和前述导电构件的至少其中之一外加偏压的外加偏压机构,
其中,在向多个记录材料上进行连续成像的情况下,前述外加偏压机构在前述连续进行的成像的过程中,使偏压电压上下波动。
优选地,将先行的记录材料的后端通过定影辊隙部之前开始供应后续的记录材料的状态连续不断时的情况,判断为连续向记录材料上进行成像。
优选地,前述外加偏压机构包括:
向前述定影构件上外加和调色剂相同极性的偏压的第一外加偏压机构,
向前述导电构件或前述加压构件上外加与调色剂相反极性的偏压的第二外加偏压机构,
其中,在定影辊隙部将连续供应的记录材料加热定影时,每隔一定的或可变的张数,使前述第一外加偏压机构和前述第二外加偏压机构进行发生上下波动的偏压电压的切换。
优选地,在前述先行的记录材料和后续的记录材料之间的记录材料之间,
令前述定影构件与前述加压构件中间不夹持有记录材料而直接接触时的前述定影构件和前述加压构件的电场方向,相对于将记录材料夹持在定影辊隙部的状态的电场的方向反转。
优选地,将整流元件连接到前述加压构件的导电部上,在记录材料加热定影时,保持前述加压构件的导电部与调色剂的极性相反。
根据本发明的成像装置,在将记录材料输送到成像部进行成像,将该记录材料输送到加热定影装置,将未定影的图像定影到记录材料上的成像装置中,作为前述加热定影装置,配备上述加热定影装置。
在上述结构中,在对连续地将记录材料加热定影时,对于容易发生定影拖尾的连续的初期,通过在定影构件和配置于定影辊隙下游侧的导电构件之间、经由记录材料形成电流流路,利用由定影构件的导电部和记录材料之间的电压产生的电场,提高对记录材料上的未定影的调色剂的约束力,可以防止定影拖尾的发生。
附图说明
图1是根据本发明的第一种实施方式的成像装置的结构图。
图2是根据本发明的第一种实施方式的加热定影装置的剖面图。
图3是根据本发明的第一种实施方式的定影薄膜的剖面图和外加偏压机构。
图4是定影辊隙部附近的等效回路图。
图5是定影偏压的脉冲波形图。
图6A、B、C、是定影偏压的脉冲波形图。
图7A、B、是表示本发明的第一种实施方式中的实验结果的表。
图8是根据本发明的第二种实施方式的加热定影装置的剖面图。
图9A、B、是表示本发明的第二种实施方式中的实验结果的表。
图10是根据本发明的第三种实施方式的加热定影装置的剖面图。
图11A、B、是表示本发明的第三种实施方式中的实验结果的表。
图12A、B、是有关现有例的定影装置的剖面图。
图13A、B、是有关现有例的定影薄膜的剖面图及表示定影拖尾的机制的说明图。
具体实施方式
〔第一种实施方式〕
下面说明根据本发明的实施方式。图1是根据第一种实施方式的成像装置的结构图。
{成像装置的整体说明图}
在图1中,1是感光体鼓,由OPC,非晶Se,非晶Si等感光材料形成在铝及镍等的圆筒状的基盘上构成。
将感光体鼓1向箭头方向旋转驱动,首先,利用作为起电装置的起电辊2使感光体鼓1表面上均匀起电。其次,利用根据图像信息进行ON/OFF(通/断)控制的激光光束3将其扫描曝光,形成静电潜影。
该静电潜影由显影装置4显影,变成可视图像。作为显影方法,采用跳动显影法,双成分显影法,FEED显影法等,将图像曝光和反转显影组合使用的情况最多。
变成可视图像的调色剂像,利用作为转印装置的转印辊5,由感光体鼓1上以规定的定时转印到输送的记录材料P上。这里,为了使感光体鼓1上的调色剂像的成像位置和记录材料的前端的开始书写的位置相互一致,利用顶端传感器8检测记录材料的前端,调整定时。以规定的定时输送的记录材料P,以规定的压力夹持在感光体鼓1和转印辊5之间进行输送。已转印有该调色剂像的记录材料P被输送到定影装置6,作为永久图像被定影。
另一方面,残留在感光体鼓1上的转印剩下的残留调色剂,通过清理装置7从感光体鼓1的表面上被除去。
{加热定影装置}
图2表示根据本实施方式的加热定影装置6的结构。在图2中,定影构件10由下面所示的构件构成。
13是热容量小的定影薄膜,如图3所示,为了能够快速开始,是总厚度在100μm以下的耐热性薄膜。由作为基层13a的聚酰亚胺,聚酰胺酰亚胺,PEEK等耐热性树脂,或者具有耐热性、高热传导性的SUS,Al,Ni,Ti,Zn等金属构件单独或复合地形成。
在树脂制的基层13a的情况下,为了提高热传导性,也可以混入BN,氧化铝,Al等高热传导性粉末。此外,为了构成长寿命的定影薄膜13,作为具有充分的强度、耐久性优异的基层13a,需要总厚度在20μm以上的厚度。从而,定影薄膜13的总厚度在20μm以上100μm以下最合适。进而,如图3所示,为了防止沾污及确保记录材料的分离性,在表面层上被覆将PTFE(聚四氟乙烯)、PFA(四氟乙烯全氟烷基乙烯基醚共聚物)、FEP(四氟乙烯六氟丙烯共聚物)、ETFE(乙烯四氟乙烯共聚物)、CTFE(聚三氟氯乙烯)、PVDF(聚偏氟乙烯)等氟系树脂,硅树脂等脱模性良好的耐热树脂混合或单独的脱模层13c。
前述脱模层13c被混入碳黑、离子导电性物质等导电性构件所覆盖,该导电性构件电阻率为1×107~1×1014Ω·cm左右,厚度约为5~20μm左右。作为覆盖方法,例如,在基层13a所外面涂布作为粘结剂的导电性衬底层13b,被覆脱模层13c等,基层13a或衬底层13b中的任何一个至少由导电性构件构成。导电性衬底层13b分散有碳黑等给予导电性的材料,其电阻率1×105Ω·cm以下,厚度为2~10μm左右。
此外,11是将上述定影薄膜基层13a作为基体材料构成的定影薄膜13内配备的加热器,在定影辊隙部,通过将该加热用加热器11与定影薄膜13的内表面接触,进行使输送到定影辊隙部的记录材料上的调色剂像熔融、定影的辊隙部的加热。加热器11按下述方式形成:在由氧化铝、AlN等陶瓷材料形成的高热传导性基板的定影辊隙的相反侧,或者在辊隙侧,通过沿长度方向,例如将Ag/Pd、Ni/Cr、RuO2、Ta2N、TaSiO2等导电剂与玻璃、聚酰亚胺等基体成分构成的通电发热电阻层,利用丝网印刷,蒸发,溅射,镀敷,金属箔等,以厚度10μm左右、宽度1~5mm左右的线状或细带状的方式涂布成弓形。同时,利用热敏电阻等温度检测机构14检测由前述加热器11加热的温度,将加热温度控制在规定的温度。
此外,在通电发热电阻层上,形成耐热性的聚酰亚胺,聚酰胺酰亚胺,PEEK,玻璃等绝缘性保护层。此外,在与定影辊隙侧的定影薄膜滑动摩擦的部分上,单独地或混合地覆盖PTFE(聚四氟乙烯)、PFA(四氟乙烯全氟烷基乙烯基醚共聚物)、FEP(四氟乙烯六氟丙烷共聚物)、ETFE(乙烯四氟乙烯共聚物)、CTFE(聚三氟氯乙烯)、PVDF(聚偏氟乙烯)等氟系树脂以及聚酰亚胺,聚酰胺酰亚胺等树脂,或者,也可以通过薄薄地涂布或蒸发形成石墨、二硫化钼等构成的干性被膜润滑剂,玻璃,DLC(钻石类碳)等,形成滑动层。借此,定影薄膜和加热用加热器能够以低摩擦系数顺滑地滑动。或者,也可以将与高热传导率基板的定影薄膜滑动的面的表面粗糙度抑制在规定的范围以下,利用润滑脂等确保滑动性,通过将热阻抑制到很小,提高热效率。
12是保持加热用加热器11、防止向辊隙的相反方向散热用的隔热支承保持器,用液晶聚合物,酚醛树脂,PPS,PEEK等耐热性树脂形成,定影薄膜13以一定的余隙宽松地外套于其上,可向箭头方向自由旋转地配置。
此外,作为加压构件的加压辊20,通过在SUS,SUM,Al等金属制心轴21的外侧,优选地,用分散有导电性材料的硅橡胶及氟系橡胶等耐热橡胶或将硅橡胶发泡形成的弹性层22构成,也可以在该弹性层22上成PFA、PTFE、FEP等脱模性层23。
加压辊20,在上述定影构件10的方向,利用图中未示出的加压弹簧等加压机构,为了形成加热定影所必须的辊隙部,从长度方向的两个端部施加足够的压力。此外,利用图中未示出的驱动机构,从加压辊20的金属心轴21的长度方向的端部进行旋转驱动。结果是,以一定的余隙宽松地外套在隔热支承保持器12的外周面上的定影薄膜13借助加压辊20的外周面,以摩擦力从动旋转。
此外,如图3所示,16是由导电性刷17向定影薄膜13的导电性衬底层上进行供电用的可变外加偏压机构,能够根据记录材料输送张数等,向定影薄膜导电层上外加与未定影的调色剂相同极性的规定的电压。
此外,在图2中,25、26是配置在定影辊隙下流侧的导电性排出橡胶辊,排出滚轮,是夹持输送从定影辊隙排出的记录材料P的辊对。导电性排出橡胶辊25,在铝等金属制的心轴上,形成在硅橡胶等耐热橡胶内分散有碳黑等导电性赋予材料的橡胶层,该导电性橡胶赋予电阻率在1×106Ω·cm以下的导电性。
此外,导电性排出橡胶辊25的金属心轴处于电接地状态,在定影薄膜13的导电性衬底层13b上与利用外加偏压机构16外加的电压之间形成规定的电位差,在记录材料P与定影辊隙及排出橡胶辊25接触的期间,在排出橡胶固25和定影薄膜13的导电性衬底层13b之间形成电流流路。
这里,在本实施方式中,使用导电性排出橡胶辊25,但与记录材料接触的导电性构件也可以使用导电性刷,导电性导向件等,在任何一种形式中,只要通过与定影薄膜13的导电性衬底层13b产生电位差,经由记录材料P形成电流流路就可以。
此外,加压辊20的金属制心轴21的结构为,利用二极管等整流元件24在加压辊心轴21及导电性弹性层22上产生与调色剂相反极性的感应电荷,使定影薄膜13的导电性衬底层13b和加压辊20的导电性弹性层22之间产生规定的电位差。
27是检测记录材料从定影辊隙被排出的排出传感器。特别是,由于在加压辊20的导电性构件与接地之间夹有整流元件24,可以使加压辊20的表面电位稳定,所以,可以抑制装置之间的不均匀,对于使沾污现象稳定化是有效的。
此外,即使从中途降低向定影薄膜13的导电性衬底层13b外加的偏压,由于借助在加压辊20的导电性弹性层22感应的与调色剂相反极性的电荷借助整流元件24的作用,电荷缓慢地放电,所以,能在规定的时间内,维持与调色剂相反的极性。
上面描述了加热定影装置的结构,记录材料P利用图中未示出的供应机构适当供应,沿耐热性的定影入口导向件15向由加热构件10和加压构件20形成的定影辊隙内输送。然后,从定影辊隙被排出的记录材料P,由导电性排出辊25和滚轮26夹持输送,被耐热性的图中未示出的定影排出导向件导向,排出到图中未示出的排出托盘上。
此外,在定影辊隙内加热定影记录材料P的期间,进行记录材料的前端位置的检测的顶端传感器8根据排出传感器27的信号,利用上述外加偏压机构16实施向定影薄膜导电衬底层上外加的规定的偏压。
{定影偏压}
这里,图4是表示本实施方式的定影装置的要部的图示,是表示,在已转印有未定影的调色剂T的记录材料P进入到在定影薄膜13的导电性衬底层13b上利用外加偏压机构16外加与调色剂相同极性的偏压的情况下的定影辊隙部时的等效电路的一个例子。向定影薄膜13的导电性衬底层13b上的偏压的外加,通过使图3所示的导电刷或图中未示出的导电性橡胶环的供电构件与导电性衬底层13b接触来进行,从外加偏压机构16的输出端至导电性衬底层13b之间,作为保护电阻连接电阻Rd。此外,Rb表示前述供电构件与导电性衬底层13b之间的接触电阻,以及,直到导电性衬底层13b的定影辊隙部附近的电阻,Rf表示定影薄膜的脱模层13c的电阻。
在定影辊隙部附近Pn的区域,由于纸等记录材料P被加热,发生水蒸气,Pn部的电阻下降,在等效电路上,与串连连接的其它电阻相比,小到可以忽略不计的程度,在Pn区域可以看成等电位的。
由于通过定影辊隙后的记录材料含水率降低,电阻值变得不能忽略不计,用Rp表示作为至接地电极的排出橡胶辊25为止的电阻。用Rh表示与作为接地电极的排出橡胶辊25与记录材料P之间的接触电阻和到地为止的电阻。
在上述等效电路中,在利用外加偏压机构16向定影薄膜13的导电性衬底层13b上外加偏压的情况下,由电阻Rd、电阻Rb引起的电压降使定影薄膜13的导电性衬底层13b的辊隙部附近比外加偏压V稍低,成为电位Vn。
此外,在定影薄膜13的导电性衬底层13b的电位Vn与经由脱模层13c、记录材料P、作为接地电极的排出橡胶辊25的接地电位V0之间流过电流i,其结果是,在导电性衬底层13b与记录材料P的等电位部Pn之间产生电场Ef。借助该电场,在未定影的调色剂像上作用与调色剂T的电荷量q成正比的相对于记录材料P的约束力Ft=q·Ef,可以防止前述定影拖尾、飞溅等图像的不良。
此外,在成像装置接受印刷信号,连续地加热定影未定影的调色剂像的连续印刷的情况下,特别是,在水蒸气处于不饱和状态的连续的初期的加热定影时,在成像装置的转印-定影之间被输送的记录材料,尽管在定影辊隙部放出水蒸气,但由于在定影辊隙的前后水蒸气未达到饱和状态,所以,刚刚加热定影之后的记录材料的电阻值Rp大,从定影薄膜13的导电性衬底层13b到作为接地电极的排出橡胶辊25之间难以流过电流。
这里,所谓连续印刷,是表示成像装置不停止,利用供应机构顺次地将有限长的记录材料输送到成像部,加热定影部时的情况,更详细地说,是表示,在先走过的记录材料的后端通过如图2所示的加热定影装置的定影辊隙部或排出传感器27的时刻,下一个后续的记录材料开始从成像装置的记录材料供应机构开始供应的情况。
另一方面,在输送连续加热定影的后续的记录材料的情况下,由于从以前输送的记录材料来的水蒸气,在定影辊隙附近成为被水蒸气充满的状态。特别是随着连续输送的记录材料的张数变多,水蒸气饱和量变多。因此,在连续时的后半部分时间,从定影薄膜13的导电性衬底层13b到作为接地电极的排出橡胶辊25之间容易流过电流。
此外,在连续输送时的初期,由于定影辊隙附近的水蒸气量少,定影辊隙前部的气压低,在定影辊隙部发生的水蒸气,容易以强的运动发生在定影辊隙部的前方。
根据上面所述,在利用外加偏压机构外加的偏压电压V相同的情况下,在连续印刷的初期,容易发生定影拖尾,另一方面,在连续印刷的后半段时间,定影拖尾的发生变得很轻微。
此外,定影辊隙部处于高温状态,充满在其周围的水蒸气在定影辊隙附近难以成为水滴,特别是在成像装置中有为了冷却机器内部的风机等情况下,由风机产生的风在几秒钟的时间内将水蒸气吹出机器之外。因此,在供应给成像装置的记录材料空有间隔的情况下,定影辊隙前后的状态返回连续印刷初期的状态。
如上所述,如果为了产生必要的电流量将外加给定影薄膜13的导电性衬底层13b的外加偏压设定得比较大的话,可以抑制定影拖尾图像的发生,但另一方面,在外加偏压大时,特别是在连续印刷的后半段时间,从作为接地电极的排出橡胶辊25经由记录材料向定影薄膜13的导电性衬底层13b流过过多的电流,向定影辊隙的紧后方的调色剂注入电荷,引起由定影辊前的电位反转,使调色剂像从记录材料向定影薄膜表面上沾污等弊病。特别是,当连续印刷继续、调色剂图像向定影薄膜上的转移变多时,定影薄膜上,或者在记录材料的输送间隔(纸之间),在从定影薄膜13上转移有调色剂像的加压辊20上,积累调色剂污染,不久喷射到记录材料上,产生不良图像。
特别是,在连续印刷过程中,将向定影薄膜13的衬底层13b外加的偏压一直保持得很高的情况下,从记录材料向定影薄膜表面及加压辊表面上转移、附着的调色剂及纸粉、灰尘,绒毛,从感光体鼓1上刮掉的粉等物质由于静电很强地附着在定影薄膜的表面和加压辊的表面上,损害定影薄膜表面和加压辊表面的脱模性,进而促进调色剂的附着,即使对于短时间的加热定影处理,也成为发生斑点等图像不良的原因。
因此,在本实施方式中,其特征为,在连续地加热定影记录材料的情况下,为了将定影表面13的导电性衬底层13b与作为接地电极的排出橡胶辊25和加压辊20的导电性构件之间的电位差根据连续印刷的张数有时保持得较大,有时保持得较小,使利用外加偏压机构产生的电压根据记录材料连续输送张数而上下波动。
图5表示本实施方式中外加偏压的时序图。在图中,根据在定影辊隙部夹持输送的连续印刷时的记录材料的张数,令第1~20张时外加到定影表面13的导电性衬底层13b上的偏压值为Vf1,然后,根据记录材料的连续张数第21~23张时为Vf2(Vf1>Vf2),第24张时为Vf3(Vf2<Vf3),第25~27张时为Vf4(Vf3>Vf4),然后,每隔规定的张数,以Vf3、Vf4的顺序,使偏压值上下波动。这里,Vf1和Vf3,Vf2和Vf4也可以是相同的偏压值,也可以是不同的偏压值。
此外,在向前旋转、纸与纸的间隙、向后旋转时的定影辊隙部,中间不经过记录材料,定影薄膜13和加压辊20直接接触时,如果向定影薄膜13上外加与调色剂相同极性的偏压,附着在定影薄膜上的微量的沾污在纸与纸的间隙的过程中容易向加压辊侧静电转移。当调色剂附着在加压辊侧时,难以向下面的记录材料上转移,并积累起来,当积累变多到可以看到的大小时,会喷射到记录材料上。以避免这种情况为目的,例如,如图6A所示,主要只在记录材料被夹持在定影辊隙部时外加偏压比较好。
即,在图6A中,用粗线表示第22张~第24张记录材料被夹持在定影辊隙进行输送时的情况,表示对于该时刻,顶端传感器8、排出传感器27的感测定时,偏压外加定时。传感器类的接通表示记录材料P正处于该传感器部处。由图可以看出,在向定影薄膜13的导电性衬底层13b上外加偏压的时刻,由顶端传感器8检测出记录材料P的前端之后,在与从顶端传感器ON(接通)的位置到定影辊隙部的距离除以输送速度所得的时间T1相等,或比T1稍微迟一点的时间,使外加偏压机构16开始外加偏压。
此外,关于定影偏压的断开,在用顶端传感器8检测到记录材料P的后端之后,在从顶端传感器的OFF(断开)位置到定影辊隙部的距离除以输送速度的时间T2之后,使由外加偏压机构进行的偏压的外加断开。
这里,定影偏压值,在记录材料P在定影辊隙部被夹持输送期间,以Vf2或Vf3值且与调色剂相同极性的偏压外加在定影薄膜13的导电性衬底层13b上。这里,通过以该Vf2和Vf3的值,根据连续印刷时的记录材料的输送张数,使外加偏压值上下波动,在外加偏压为低的Vf2时,降低记录材料上调色剂像被刚刚定影之后的电荷的注入,并且,防止定影拖尾。这是因为,如上所述,当定影器附近的水蒸气增多时,由于经由记录材料P从定影薄膜13向配置于定影辊隙下游侧的导电性构件之间容易流过电流,所以,向定影薄膜13上外加的偏压也下降,不会使定影拖尾极端恶化。
此外,由于加压辊20的导电性弹性层22,利用整流元件24感应的与调色剂相反极性的电荷,所以,外加高的外加偏压Vf1和Vf3之后,即使将偏压值像Vf2、Vf4那样地下降,在加压辊20的导电性弹性层上感应的电荷也不会立即消逝,处于暂时被保持的状态,所以,如果连续印刷几张的话,不会使定影拖尾恶化。
此外,通过使定影偏压值在连续印刷中像Vf2或Vf3那样地上下波动,通过一会儿提高调色剂和纸粉、灰尘,绒毛,感光体鼓被削掉的粉等污染物质在定影薄膜表面和加压辊表面上的静电附着力,一会儿降低上述污染物质的静电附着力,不会在后续的记录材料上喷射肉眼可以看出的水平的污染物,防止污染物质过分向定影薄膜表面和加压辊表面上的附着,积累,防止损害脱模性。
特别是,通过不使定影偏压保持恒定,使之上下波动,使定影薄膜13和加压辊20之间的电位差不断增减,使定影薄膜表面或加压辊表面上的污染物质的附着力增减,通过容易向后续的记录材料上排出,可以防止附着在这些表面上的污染物质变成固着的状态。
这里,所谓连续印刷按前面所述的方式进行定义,在先行的记录材料的后端脱离定影辊隙通过排出传感器27时,而供应机构不向成像装置内供应后续的记录材料时,判断为连续印刷结束,然后,当成像装置再次接受到印刷信号、记录材料的供应开始时,上述偏压返回初始状态。这是因为,如前面所述,特别是为了附着成像装置的机器内的升温配备冷却风机等、在定影辊隙附近形成风路的情况下,定影辊隙附近的水蒸气成为饱和状态的时间短,在印刷再次开始时,在不能确保在定影薄膜13和配置在定影辊隙下流侧的导电构件之间流过的电流时,防止定影拖尾的恶化。
因此,关于印刷再次开始后的初期的印刷,为了防止定影拖尾,有必要外加超过规定的定影偏压。但是,不言而喻,只要是能够达到这一目的方法,也不一定将定影偏压的设定返回到初始的状态。
{实验结果}
这里,为了确认本实施方式中的效果,进行以下的实验。
所使用的成像装置是记录材料的输送速度为250mm/sec的激光束打印机,是一种在显影装置中,使调色剂带负电,利用跳动显影法在感光体鼓上形成调色剂像,用转印辊在记录材料上形成图像的装置。
作为定影装置,上述定影薄膜13在将外径30mm的厚度为40μm的SUS304材料形成筒状的构件的外表面上涂布4μm的导电性衬底层13b,进而将分散有导电性材料的PEA作为脱模层13c形成厚度10μm的层,脱模层13c的电阻为率1×109Ω·cm。此外,加压辊20如下述那样形成,即,外径22mm的铝心轴的外表面上形成由厚度40μm、外径30mm的导电性硅橡胶构成弹性层22,进而在外层上形成厚度40μm的绝缘PFA管。
此外,在加压辊20的铝心轴21上在整流元件与地之间加装二极管,以使得在加压辊20的导电性弹性层22上感应与调色剂相反极性的电荷的方式进行连接。
实验对利用外加偏压机构向上述定影薄膜13的导电性衬底层13b外加和调色剂相同极性的偏压、在连续印刷时使该偏压与根据记录材料的加热定影张数变化时的定影拖尾水平进行比较,观察比较附着积累在定影薄膜表面和加压辊表面上的调色剂的量。
此外,定影拖尾,在各张数中,比较使偏压变化时的最初的第一张的水平(第1、21、24、25张),调色剂积累量的比较,利用500张给纸盒、以连续500张纸作为一批,对于每一批,中间停止1分钟,比较接连持续连续20批时的薄膜和加压辊上的调色剂的污染积累量。
此外,定影偏压,在一度停止后张数的计数变成初始状态,由外加偏压加的偏压值返回初始状态。因此,对各500张的每一批,外加相同的偏压值。
在各个实验中,连续印刷时的各张数的每一个的偏压值如下所示。此外,采用在第28张以下,重复到第24张~第27张的方式外加偏压。其结果如图7A的表所示。
外加各种偏压时的定影拖尾、调色剂污染的比较结果示于图7B。此外,在图7B中,数值表示等级,5表示完全没有问题的水平,4表示发生的很微小的水平,3表示允许的水平,2表示可以确认出恶化的水平,1为恶劣的水平(在后面的表中所示的水平也采用相同的表述方式)。此外,定影拖尾的评价,是在记录材料的大致中央的位置进行评价的。
根据上面的结果,在连续印刷的情况下满足保持定影偏压值为-1000V不变的实验1中,定影拖尾水平良好但调色剂污染存在问题,从第10批起在记录材料上观察到调色剂污染,在第20批,变成比较严重程度调色剂污染,在图像上发生斑点。
在实验2中,定影拖尾的水平保持在良好的状态,但在第20批已经观察到一些调色剂的污染。
此外,在定影偏压的变化量大的实验3中,定影拖尾保持在允许的范围内,完全没发生调色剂的污染。即使在降低定影偏压的第21张~第23张,对于定影拖尾也没有太大的变化,加压辊的导电性弹性层的电位,也不会在定影偏压变更时立即下降。
但是,在定影偏压的变化量进一步增加的实验4中,虽然未发现调色剂污染,但在定影偏压设定得较低的第21张和第25张,定影拖尾有些变差。
根据上述结果,在连续印刷时,通过使定影薄膜13的导电部与定影辊隙下流的导电构件及加压辊20的导电性弹性层22之间的电位差适当地上下波动,不会发生调色剂污染,也能够满足对定影拖尾的要求。
此外,在上述实验中,可以看出,在加压辊20的铝心轴21和地之间没有加装二极管的情况下,确认有调色剂的污染,加热定影装置也恶化一个等级,如果在加压辊20的导电性弹性层22上以感应与调色剂进行相反的方式加装整流元件24、如果是将定影偏压下降后的几张记录材料的话,不会使定影拖尾恶化,对于防止调色剂的污染也是有效的。
这里,在本实施方式中,对向定影薄膜13的导电性衬底层13b上外加偏压的方式进行了说明,但即使是在配置在定影辊隙下流侧的与记录材料P接触的导电性构件、加压辊20的导电性弹性层22上外加与调色剂极性相反的偏压的方式,或者是将该外加偏压机构附加到本实施方式中的方式,只要是在连续印刷时使偏压值上下同样地上下波动,就可以获得同样的效果。
此外,在本实施方式中,以配备有定影薄膜的加热定影装置为主进行了说明,但不言而喻,即使是利用热辊的加热定影装置,只要是在定影构件与定影辊隙下游的记录材料接触的导电性构件之间形成电流流路的系统,也可以具有相同的效果。
〔第二种实施方式〕
下面,对本发明的第二种实施方式进行说明。装置的整体结构和图1所示的第一种实施方式一样,在加热定影装置内的结构中,对于与前述第一种实施方式的图2中所示的相同的构件,省略其说明。
在本实施方式中,其特征为,它具有向定影薄膜13的导电构件上外加偏压的外加偏压机构16和向位于定影辊隙下游侧的导电性构件和加压辊隙20的导电性弹性层22上外加偏压的外加偏压机构,记录材料P在被定影辊隙夹持输送期间通过其中的任何一个外加偏压机构外加定影偏压,防止定影拖尾,并且,调色剂及纸粉、灰尘、绒毛、感光体鼓上刮掉的粉末等污染物质不会积累在定影薄膜表面和加压辊表面上。
下面,用图8说明本实施方式的加热定影装置的结构。即,在图8中,加压辊20在金属性心轴21的外层上形成分散有碳等导电性材料的导电性的硅橡胶等弹性层22,在其外侧形成作为脱模层23的PEA等绝缘性的耐热性管,在该加压辊心轴21上连接偏压外加机构28。
此外,上述外加偏压机构28向加压辊20的心轴21上提供与调色剂极性相反的偏压的同时,向配置在定影辊隙下游侧的导电性排出橡胶辊25的金属制心轴上外加偏压。但是,这些外加电压,更详细地说,向加压辊心轴外加的偏压和向导电性排出橡胶辊25上外加的偏压的外加电压值即使是不同的也可以,分别另外准备外加偏压机构28也完全没有关系。
利用上述结构,有时利用外加偏压机构16向定影薄膜13的导电性衬底层13b上外加和调色剂相同极性的偏压(定影偏压A),有时向加压辊20和排出橡胶辊心轴21上外加与调色剂的极性相反的偏压(定影偏压B)。
外加偏压的脉冲波形图示于图6B上。图6B表示连续印刷时的第22张~第24张记录材料被夹持在定影辊隙进行输送时的情况,连续印刷中的第1张~第20张记录材料和第24张一样,只外加定影偏压A,第21张~第23张只外加偏压B。此外,在第25张以下,每4张重复外加第21张~第24张的定影偏压。
在图中,定影偏压A如前面所述,是向定影薄膜13的导电性衬底层13b上外加的偏压,在记录材料P在定影辊隙中夹持输送时外加与调色剂相同极性的偏压值Vf。此外,定影偏压B表示图8所示的向加压辊20心轴21上加的偏压和向位于定影辊隙的下游位置上的导电性排出橡胶辊25上加所偏压。因此,在加压辊心轴21、导电性排出橡胶辊25上外加与调色剂相反极性的偏压值Vp。
这里,外加偏压的定时,如图6B所示,在用顶端传感器检测出记录材料的前端后经过规定的时间之后,外加定影偏压A和B中的一个。此外,在记录材料从定影辊隙排出的定时,更详细地说,在顶端传感器中检测出记录材料的后端之后经过规定的时间的时刻,将偏压切断。
此外,上述偏压值Vf或Vp的值也可以是可变的,在连续印刷时,根据加热定影的张数,通过增减定影薄膜13的导电性衬底层13b与加压辊20的心轴21或导电性排出橡胶辊25的电位差,如前面所述,可以获得改进定影拖尾、防止调色剂纸粉等污染物质的积累的效果。
特别是,在本实施方式中,在将记录材料在定影辊隙中接触输送期间,外加定影偏压A或B中之一,分别在设定出的以下两种状态下进行加热定影,即,在积极地设定成在由静电力将污染物质吸引到定影薄膜或加压辊的表面的状态、以及使之处于基本上接地的电平而使相对于污染物质的静电力减小的状态下加热定影,由此提高去除污染物质的能力。
即,通过使定影薄膜13的导电层或加压辊20的导电性弹性层22处于接地状态,不会以很强的静电力吸引污染物质,所以利用定影薄膜13或加压辊20的表面与记录材料的脱模性之差,使污染物质附着在污染物质的物理附着力大的一方上被输送。
这里,如前面所述的第一种实施方式所描述的那样,由于定影表面13及加压辊20的表面使用氟系树脂等脱模性优异的构件,所以,一般地,显示出比记录材料的脱模性更高的脱模性。因此,通过尽可能地去除静电的因素,污染物质更容易附着在脱模性差的构件上,所以比较容易附着在记录材料上排出到设备之外。
为了确认利用上面在本实施方式中所描述的外加定影偏压的方法时的污染物质的附着、积累程度,按图9A的表所设定的定影偏压,进行实验。
此外,如前面所述的实施方式所示,为了满足定影拖尾的水平所必须的定影薄膜13的导电性衬底层13b与配置在定影辊隙下游侧的导电性排出橡胶辊25之间的电位差,以前述第一种实施方式的实验中的显示出较好的结果的实验3作为参考。
由于用于进行确认的加热定影装置的主要结构和调色剂污染的确认方法,与前述第一种实施方式所示的结构一样,所以省略其说明。此外,连续印刷的定义与前述第一种实施方式同样,并且,在该连续印刷一度中途中断的时刻,偏压的设定返回到第一张记录材料的设定,以500张连续印刷作为一批,每一批间隔一分钟的休止时间,确认在多少批数开始发生污染。
此外,为了进行比较,以前述第一种实施方式的外加偏压方法(实验3)进行的确认作为比较例。此外,在图9A所示的表中,Vf表示在记录材料P被定影辊隙夹持输送过程当中,向定影薄膜13的导电性衬底层13b的外加偏压值(定影偏压A),Vp表示向导电性弹性层22及配置在定影辊隙下游侧的导电性橡胶排出辊25外加的偏压值(定影偏压B)。此外,第28张以下,和前述第一种实施方式一样,重复直到第24张~第27张的外加偏压方法。
此外,图9B表示在偏压波动时的连续印刷的情况下的定影薄膜上以及加压辊上的调色剂污染开始的比较结果。
从这些结果可以看出,在设定成和第一种实施方式一样的偏压的比较例(实验例3)中,通过重复到批200,定影薄膜及加压辊表面的脱模性降低,调色剂的污染比较轻微,但已经开始。特别是,在作为记录材料使用的纸的输送方向垂直的端部边缘部的相当于定影薄膜端部位置上观察到微少的调色剂污染。这是因为,在作为记录材料而使用纸的情况下,在纸的边缘部,由于偏压纸粉容易附着在定影薄膜上或加压辊上。
通常,对于裁切纸,从纸的边缘部由于裁断的影响容易产生纸粉,因此,当纸粉在定影薄膜或加压辊上滞留得较多时,定影薄膜或加压辊表面的脱模性降低,易于造成调色剂的污染。
与此相对,当根据实验5、6、7的连续印刷时的张数,有时将外加偏压外加到定影薄膜13的导电性衬底层13b侧,有时外加到加压辊20的导电弹性层上,根据张数,在定影辊隙夹持输送时的状态,通过使其中的一个偏压小,可以使调色剂污染的发生延迟。特别是,在某个张数时,只从定影薄膜13侧外加定影偏压,并且,在某个张数时,只从加压辊20侧外加定影偏压(实验7),即使在500批也不发生调色剂的污染,能够形成良好的图像。在纸边缘相当的部分向定影薄膜表面上的纸粉的附着也很轻微。
上面,在本实施方式中,具有在定影构件的导电性构件上外加定影偏压的定影外加偏压机构16和向加压辊20的导电性弹性层22和配置在定影辊隙下游的导电性构件外加定影偏压的第二外加偏压机构28,在对记录材料进行连续印刷时,在将记录材料夹持在定影辊隙中输送的过程当中,通过根据记录材料的定影张数,用定影薄膜侧的定影外加偏压机构16或只用加压辊侧的第二外加偏压机构28施加偏压,防止调色剂、纸粉、灰尘、绒毛、以及从感光体鼓上刮掉的粉末等的记录材料输送物质向定影构件和加压构件表面上的附着和积累,保持表面的脱模性,可以构成不会发生由调色剂等污染物质引起的图像不良的长寿命的加热定影装置。
〔第三种实施方式〕
其次,说明本发明的第三种实施方式。在该第三种实施方式中,装置总体的结构也和前述第一种实施方式所示的图一样,关于加热定影装置内的结构也和前述第一种实施方式的图2所示的相同的构件,省略其说明。
在本实施方式中(对应于实施方式3),其特征为,在连续印刷时,使得在定影辊隙内夹持输送记录材料上的定影偏压值根据记录材料的张数上下波动,同时,借助在记录材料在定影辊隙中被夹持输送时的定影偏压值和定影构件和加压构件中间不夹持记录材料而直接接触的状态时的定影偏压值,使定影构件的导电部和加压构件的导电部的电场反转。
下面,用图10和图6C说明本实施方式的详细情况。在图10中,包括向定影薄膜13的导电性衬底层上外加和调色剂相同极性的偏压的第一外加偏压机构16,以及外加与调色剂的极性相反的偏压的第二外加偏压机构29,在规定的定时,通过在规定的定时转换,能够向定影薄膜13的导电性衬底层上外加任何一种极性的偏压。
在本实施方式中的外偏压的定时示于图6C。此外,该图是表示连续印刷中的第22张~第24张的外加定影偏压的定时的图示。如图6C所示,在用顶端传感器8检测出记录材料的前端之后,经过规定的时间后,利用第一外加偏压机构16,外加与调色剂相同极性的定影偏压值Vf2或Vf3,至少在记录材料被夹持在定影辊隙内输送时,利用第一外加偏压机构16持续外加定影偏压。
此外,在记录材料P从定影辊隙中排出的时刻,更详细地说,在顶端传感器8检测出记录材料P的后端之后,在经过规定的时间的时刻,断开由第一外加偏压机构16外加的偏压,利用第二外加偏压机构29外加与调色剂相反极性的定影偏压Vi。
通过反复上述过程,在连续印刷中,在记录材料被夹持在定影辊隙内输送时,利用定影外加偏压机构16向定影薄膜13的导电性衬底层上外加与调色剂相同极性的定影偏压,在中间不夹持记录材料、定影薄膜13的表面和加压辊20的表面直接接触旋转时,利用第二外加偏压机构29向定影表面的导电性衬底层上外加与调色剂极性相反的定影偏压。
此外,在图6C中,表示了第22张~第24张的定影偏压,但如前述第一种实施方式所示,在连续印刷的第1张~第20张记录材料的加热定影时,外加与Vf3相同的定影偏压值Vf1,在记录材料不夹持于定影辊隙内时,与图6C一样,切换向定影薄膜13的导电性衬底层13b部上的外加定影偏压机构,变化成与调色剂相反极性的外加偏压。此外,外加和第21张~第22张相同的定影偏压Vf2。此外,在第25张以下,重复外加第21张~第24张的偏压。
通过制成上述结构,在记录材料被夹持在定影辊隙内输送时,令外加到定影薄膜13的导电性衬底层13b上的定影偏压与调色剂的极性相同,另一方面,在记录材料不夹持在定影辊隙内的纸与纸的间隙的过程中,向定影薄膜13的导电性衬底层13b上外加的定影偏压与调色剂的极性相反,所以,由记录材料附着到定影薄膜13及加压辊20的表面上的调色剂、纸粉、尘埃、绒毛、从感光体鼓1上刮掉的粉末等污染物质,在纸与纸的间隙过程中被施加与加热定影过程当中相反极性的偏压,由此静电附着在定影薄膜13的表面上的污染物质很容易地从定影薄膜13的表面向加压辊20的表面上移动,另一方面,附着在加压辊20的表面上的污染物质,很容易从加压辊20的表面向显影薄膜13的表面侧移动。
在上述状态,当接下来的记录材料被输送至定影辊隙部,施加与纸与纸的间隙过程相反的定影偏压,所以,在纸与纸的间隙过程中从定影表面13移动到加压辊20表面的污染物质受到电场的影响会向定影薄膜13的方向返回。
另一方面,在纸与纸的间隙过程中从加压辊20的表面移动到定影薄膜13表面上的污染物质,同样地受到向加压辊20的电场的力。这时,由于在定影薄膜13与加压辊20之间夹持有记录材料P,所以,上述污染物质在附着在记录材料上的状态下从定影辊隙中被排出。
根据上面所述,在定影薄膜13的表面和加压辊20的表面上,难以由于静电造成污染物质的积累,可以防止斑点等图像不良。进而,在本实施方式中,如上所述,由于积极地利用后续的记录材料将污染物质排出,所以,可以提高在记录材料被夹持在定影辊隙内输送时的定影偏压值的上限值,从而,对于定影拖尾,也可以进一步发挥出定影偏压的效果。
上面,为了确认本实施方式对调色剂污染的效果、定影拖尾的效果,按下表的方式使定影偏压值波动,进行了确认。由于确认的加热定影装置的结构和前述第一种实施方式相同,所以省略其说明。此外,在图11A所示的表中,Vf是表示记录材料夹持在定影辊隙中时的定影偏压值,Vi是表示记录材料不夹持在定影辊隙内时纸与纸的间隙过程中的定影偏压值。
此外,利用图11A所示的定影偏压的设定,将500张的连续印刷作为1批时的直到调色剂污染开始的批数,以及在各张数的定影拖尾的评价结果示于图11B。
从这些结果可以看出,通过在记录材料不夹持在定影辊隙中时向定影薄膜13上外加与调色剂极性相反的定影偏压,可以推迟调色剂的污染向定影薄膜13或加压辊20的表面上的附着的开始时间,进而,即使提高记录材料在加热定影过程中的偏压,也不会使调色剂的污染恶化,能够进一步改进定影拖尾。
特别是在纸与纸的间隙过程中,使得在定影表面13的导电性衬底层13b与加压辊20的导电性弹性层22之间发生与加热定影过程当中的电场相反方向的电场,同时,通过增强所发生的电场,提高除去附着在定影表面及加压辊表面上的污染物质的能力,保持各表面的脱模性。
此外,在本实施方式中,对将定影偏压外加到定影表面13的导电性衬底层13b上的方式进行了说明,但也可以采用以下方法,即,在记录材料加热定影时,将与调色剂相反极性的偏压外加到配置在定影辊隙下游侧的与记录材料接触的导电性构件、加压辊20的导电性弹性层22上,在定影辊隙内不夹持记录材料的状态,外加与调色剂相同进行的偏压,进而,通过将前述第二种实施方式所述的向定影构件的导电部和加压辊及配置在定影辊隙下游侧的导电构件外加偏压的方式相互组合,也能够获得同样的效果。
如上面所述,根据本发明,对于在连续地加热定影记录材料时容易发生定影拖尾的发生的连续的初期,通过在定影构件和配置在定影辊隙下游侧的导电构件之间,经由记录材料形成电流流路,借助由定影构件的导电部与记录材料之间的电压下降产生的电场,提高记录材料上的未定影的调色剂图像的约束力,可以防止定影拖尾的发生。
此外,在连续的后半部,如果使定影偏压一会儿上升一会儿下降,或者使在记录材料的间隙过程中由定影偏压形成的定影构件与加压构件之间的电场方向相对于记录材料加热定影时的电场方向反转的话,通过抑制流过上述电流流路的电流量,流过过剩的电流流过,在紧靠定影辊隙之后的调色剂上注入电荷。从而,可以防止调色剂变成相反极性的沾污,防止定影构件和加压构件被调色剂污染。
进而,通过减弱附着在定影构件表面和加压构件表面上的调色剂、纸粉,灰尘,绒毛,从感光体鼓上刮掉的粉末等附着物的静电附着力,保持定影构件和加压构件的表面的脱模性,防止由调色剂等引起的定影构件和加压构件的污染,防止斑点等图像不良。借助上述方法,通过流过过剩电流,在附着定影拖尾的同时,在可以实现不会发生沾污、薄膜的污染等的定影装置的同时,可以提供一种以高速输出高质量的定影图像的加热定影装置。
Claims (10)
1.一种加热定影装置,作为对形成于记录材料上的未定影的图像进行定影的加热定影装置,其包括:
定影构件,
形成压接到前述定影构件上的定影辊隙,并使具有未定影图像的记录材料通过该辊隙的加压构件,
在比前述定影辊隙更靠近记录材料输送方向的下游侧、与记录材料接触的导电构件,
向前述定影构件和前述导电构件的至少其中之一外加偏压的外加偏压机构;
其中,在向多页记录材料上进行连续成像的情况下,前述外加偏压机构在前述连续进行的成像的过程中,使偏压电压上下波动。
2.如权利要求1所述的加热定影装置,其中,将在先行的记录材料后端通过定影辊隙部之前开始供应后续的记录材料的状态持续不断的情况,判断为连续向记录材料上进行成像。
3.如权利要求1所述的加热定影装置,其中,前述外加偏压机构包括:
向前述定影构件外加和调色剂相同极性的偏压的第一外加偏压机构,
向前述导电构件和前述加压构件外加与调色剂相反极性的偏压的第二外加偏压机构,
其中,在定影辊隙部将连续供应的记录材料加热定影时,使前述第一外加偏压机构和前述第二外加偏压机构切换产生每隔一定或可变的张数上下波动的偏压电压。
4.如权利要求1所述的加热定影装置,其中,在前述先行的记录材料和后续的记录材料之间的记录材料之间,
前述定影构件与前述加压构件中间不夹持有记录材料而直接接触时的前述定影构件和前述加压构件的电场方向,相对于将记录材料夹持在定影辊隙部的状态的电场的方向反转。
5.如权利要求1所述的加热定影装置,其中,将整流元件连接到前述加压构件的导电部上,在记录材料加热定影时,保持前述加压构件的导电部与调色剂的极性相反。
6.一种成像装置,将记录材料向成像部输送形成图像、将该记录材料向加热定影装置输送、使未定影图像在记录材料上定影,
前述加热定影装置包括:
定影构件;
形成压接到前述定影构件上的定影辊隙,并使具有未定影图像的记录材料通过该辊隙的加压构件;
在比前述定影辊隙更靠近记录材料输送方向的下游侧、与记录材料接触的导电构件;
向前述定影构件和前述导电构件的至少其中之一上外加偏压的外加偏压机构,
其中,在向多个记录材料上进行连续成像的情况下,前述外加偏压机构在前述连续进行的成像的过程中,使偏压电压上下波动。
7.如权利要求6所述的成像装置,在将在先行的记录材料后端通过定影辊隙部之前开始供应后续的记录材料的状态持续不断的情况,判断为正在实施连续向记录材料上的成像。
8.如权利要求6所述的成像装置,其特征在于,前述外加偏压机构包括:
向前述定影构件外加和调色剂相同极性的偏压的第一外加偏压机构,
向前述导电构件和前述加压构件外加与调色剂相反极性的偏压的第二外加偏压机构,
其中,在定影辊隙部将连续供应的记录材料加热定影时,使前述第一外加偏压机构和前述第二外加偏压机构进行切换产生每隔一定的或可变的张数上下波动的偏压电压。
9.如权利要求6所述的成像装置,其特征在于,在前述先行的记录材料和后续的记录材料之间的记录材料的间隙过程中,
前述定影构件与前述加压构件中间不夹持有记录材料的直接接触时的前述定影构件和前述加压构件的电场方向,其相对于将记录材料夹持在定影辊隙部的状态的电场的方向反转。
10.如权利要求6所述的成像装置,将整流元件连接到前述加压构件的导电部上,在记录材料加热定影时,保持前述加压构件的导电部与调色剂的带电极性相反。
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