JP2001092288A - 定着装置及び画像形成装置 - Google Patents

定着装置及び画像形成装置

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JP2001092288A
JP2001092288A JP26926899A JP26926899A JP2001092288A JP 2001092288 A JP2001092288 A JP 2001092288A JP 26926899 A JP26926899 A JP 26926899A JP 26926899 A JP26926899 A JP 26926899A JP 2001092288 A JP2001092288 A JP 2001092288A
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Abstract

(57)【要約】 (修正有) 【課題】 加熱ローラとトナーの剥離性を良好にして、
紙づまりやオフセットの発生を防ぐ定着装置及び画像形
成装置を提供する。 【解決手段】 像担持体上に形成された静電潜像を、磁
性トナー5により可視化して、トナー像を転写材4に転
写した後に、該未定着画像を加熱ローラ1及び磁石7を
内蔵した加圧ローラ3で定着し、また定着時の前記加熱
ローラ1表面の磁力は10G以上とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、電子写真装置等の
画像形成技術に係り、特に磁性トナーを用いて画像を形
成するために使用される定着装置及びこれを用いた画像
形成装置に関する。
【0002】
【従来の技術】定着装置は、通常、加熱ローラと加圧ロ
ーラを有し、加熱ローラが用紙上のトナーを軟化させ、
定着させる方法が用いられている。
【0003】この定着の際には、トナーの特性や定着装
置の条件によって、記録紙の表面とトナーとの付着力よ
りも加熱ローラの表面とトナーとの付着力の方が大きく
なりトナーは加熱ローラの表面に付着してしまう場合が
あった。これがいわゆるオフセット現象である。オフセ
ットされたトナーは、加熱ローラ表面上で一周した後、
用紙と触れる際に用紙上に付着してしまい、画像汚れを
生じていた。また、定着時にはこのほか加熱ローラへの
用紙の巻付きなどの問題があった。
【0004】これに対し、従来より、定着装置内に例え
ばシリコンオイル等の剥離助剤を塗布するための剥離助
剤塗布装置の設置やトナー内への離型材の添加で対応し
ていた。これに対し、近年では、低コスト化のため、剥
離助剤塗布装置を設置しない傾向にある。
【0005】しかしながら、剥離助剤塗布装置の省略に
ともない、加熱ローラとトナーの剥離性の低下の防止の
ために、例えばトナー組成の改良などの対策が試みられ
ているが、その効果は不十分であり、このため、用紙が
加熱ローラに巻きつき、紙づまりを起こし、また、オフ
セット画像が発生しやすくなっていた。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記事情に
鑑みてなされたもので、その目的は、加熱ローラとトナ
ーの剥離性を良好にして、紙づまりやオフセット画像を
生じることなく良好な画像が得られる定着装置を提供す
ることにある。
【0007】また、本発明の他の目的は、加熱ローラと
トナーの剥離性を良好にして、紙づまりやオフセット画
像を生じることなく良好な画像が得られる画像形成装置
を提供することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明は、第1に、磁性
トナーを被転写材上に定着するための装置であって、加
熱ローラと、磁石を内蔵した加圧ローラとを具備するこ
とを特徴とする定着装置を提供する。
【0009】本発明は、第2に、像担持体と、該像担持
体上に設けられ、磁性トナーが収容され、該像担持体上
に形成された静電潜像を該磁性トナーにより可視化して
トナー像を形成するための現像装置と、該トナー像を被
転写材に転写するための転写装置と、加熱ローラ、及び
磁石を内蔵した加圧ローラを含み、転写されたトナー像
を該被転写材に定着するための定着装置とを具備するこ
とを特徴とする画像形成装置を提供する。
【0010】
【発明の実施の形態】本発明の定着装置は、磁性トナー
を用いた画像形成装置に使用されるもので、加熱ローラ
と加圧ローラを備え、加圧ローラに磁石が内蔵されてい
ることを特徴とする。
【0011】また、本発明の画像形成装置は、上述の定
着装置を備えた装置であって、像担持体と、該像担持体
上に設けられ、トナーが収容され、像担持体上に形成さ
れた静電潜像をトナーにより可視化してトナー像を形成
するための現像装置と、トナー像を被転写材に転写する
ための転写装置と、加熱ローラ及び加圧ローラを含み、
転写されたトナー像を被転写材に定着するための定着装
置とを有し、トナーとして磁性トナーを使用し、加圧ロ
ーラに磁石が内蔵されていることを特徴とする。
【0012】定着装置では、加熱ローラ、磁性トナー、
被転写材、及び加圧ローラの順に配置されて定着が行わ
れる。本発明によれば、加圧ローラ内に内蔵された磁石
の磁気引力により、磁性トナーが被転写材側に引き寄せ
られるので、定着時に加熱ローラに付着することなく安
定した定着を行うことができる。
【0013】以下、図面を参照し、本発明を具体的に説
明する。
【0014】図1は、本発明に係る画像形成装置の一例
を表す概略図を示す。
【0015】図示するように、この画像形成装置は、図
示しない給紙カセットから記録紙を供給する給紙ローラ
56a,56bと、感光ドラム10及び現像装置14
と、現像されたトナー像を転写する転写装置16と、転
写されたトナー像を定着する定着装置30とを備えてい
る。
【0016】現像装置14は、回転自在に配置された感
光体ドラム10に対向して設けられている。なお、感光
体ドラム10は、図示しない主モータにより矢印aの方
向に回転される。
【0017】感光体ドラム10の表面には、後述するレ
ーザ露光装置からのレーザビームによって、記録すべき
画像情報に対応する静電潜像が形成される。
【0018】感光体ドラム10の周囲には、その回転方
向(矢印a)に沿って、感光体ドラム10を所定の電位に
帯電する帯電装置12、図示しないレーザ露光装置によ
り感光体ドラム10に形成された静電潜像にトナーを供
給することで静電潜像を現像する現像装置14、現像装
置14により感光体ドラム10に形成されたトナー像を
用紙に転写させる転写装置16および感光体ドラム10
の表面に残ったトナーすなわち未転写トナーを掻き落と
すクリーニング装置18、感光体ドラム10の表面に残
った電荷を除電する除電装置19が順に配置されてい
る。なお、除電装置19は、クリーニング装置18のハ
ウジングに、一体的に配置されている。また、クリーニ
ング装置18は、感光体ドラム10を画像形成装置1に
装填する際に感光体ドラム10を支持するドラム保持部
を有し、ドラム保持体としても利用される。
【0019】帯電装置12は、コロナワイヤ12aとグ
リッドスクリーン12bとを含み、図示しない高電圧発
生回路およびグリッドバイアス電圧発生装置に接続さ
れ、感光体ドラム10の表面を所定の表面電位に帯電す
る。
【0020】現像装置14は、例えばスチレンアクリル
系あるいはポリエステル系樹脂からなるバインダー樹脂
と、このバインダー樹脂に対し約50重量%の例えばF
eO、Fe23等のフェライト粉と、約1重量%の帯電
制御剤、カーボン、約5重量%のワックス、その他の外
添剤等からなる磁性トナーTを、外周にて保持しつつ、
負に帯電されたトナーのみを感光体ドラム10に形成さ
れた静電潜像に付着させる現像ローラ14aを有してい
る。なお、磁性トナーTおよび現像ローラ14aは、ハ
ウジング14bに収容されている。
【0021】現像ローラ14aの長手方向の両端部に
は、現像ローラ14aの外周面を形成する非磁性のスリ
ーブの表面と感光体ドラム10の表面の感光層との間の
距離を一定に維持するためのガイドローラ14cが配置
されている。これにより、スリーブの表面と感光体ドラ
ム10の感光層との間の距離は、常に一定に保たれる。
なお、現像ローラ14aのスリーブには、円周方向にS
極およびN極の固定磁石が所定の角度で複数配置された
マグネット媒体が内装されている。
【0022】現像ローラ14aおよび現像装置14内の
磁性トナーTには、図示しない現像バイアス電圧発生回
路を介して、所定の現像バイアス電圧が印加される。
【0023】感光体ドラム10の表面に形成された静電
潜像を現像する際には、現像ローラ14aのマグネット
媒体の主磁極から発生される磁力線に沿ってスリーブ上
に形成される磁性トナーの穂(穂立ち)が形成され、感光
体ドラム10と現像ローラ14aとが対向する現像領域
で、感光体ドラム10の静電潜像の電位と現像バイアス
電圧とにより形成される電界により磁性トナーが移動さ
れて、静電潜像が現像される。
【0024】現像されたトナー像は、その後、転写装置
16で記録紙と重ねられ、この記録紙を介してコロナ帯
電器によりトナー電荷と逆極性の電荷を与えられ、記録
紙上に転写される。
【0025】転写されたトナー像は、その後定着装置3
0に送られ、加熱ローラ1と加圧ローラ3により加熱加
圧されて定着される。
【0026】次に、この定着装置30についてさらに説
明する。
【0027】図2は、本発明に係る定着装置の一例を表
す断面図である。
【0028】図示するように、この定着装置30は、そ
の内部に加熱ランプ2が設けられた加熱ローラ1と、加
熱ローラ1に対向して設けられ、そのローラ表面円周全
てが接線に対し垂直に10G以上の磁力を有するように
その内部に配置された約2mm径の複数のフェライト磁
石粒7を有するシリコンゴム製の加圧ローラ3と、加圧
ローラ3表面に押し当てて余分な磁性トナーを掻き取る
ためのブレード6とを備えている。
【0029】この定着装置30では、記録紙4上に転写
された磁性トナー5が、加熱ランプ2により一定の温度
範囲に保たれた加熱ローラ1と加圧ローラ3とが対向す
る領域を通るとき、加熱ローラ1により軟化され、加圧
ローラ3との間で加圧されて定着される。加熱ローラ1
表面と磁性トナー5の付着力が、記録紙4表面と磁性ト
ナー5の付着力よりも大きくなると、磁性トナー5が加
熱ローラ1側に付着するすなわちオフセット現象が発生
しやすくなる。しかしながら、本発明に用いられる加圧
ローラ3表面は、その内部に設けられたフェライト磁石
7により磁力を持っており、加熱ローラ1表面と磁性ト
ナー5の付着力よりも、記録紙4表面と磁性トナー5の
付着力、及び加圧ローラ3表面と磁性トナー5との磁気
引力の方が大きいために、磁性トナー5は加圧ローラ3
表面の磁力により記録紙4側に引き寄せられる。従っ
て、定着後に加熱ローラ側に付着する現象すなわちオフ
セット現象が発生しにくい。
【0030】また、定着装置の動作中、記録紙が通過し
ない場合には、加熱ローラ1と加圧ローラ3とが接触す
る。このとき、加熱ローラ1上に付着したトナーは、加
圧ローラ3表面の磁力により加圧ローラ3に移行しやす
い。ブレード6は、このようにして加圧ローラ3表面に
付着したトナーを掻き取るために任意に設けられる。
【0031】実施例1ないし7、比較例1 加圧ローラ3表面の磁力、及び磁性トナー5の磁性材料
の含有量、加熱ローラ2表面の設定温度の範囲を表1に
示すように種々変化させて、定着を行い、耐オフセット
性、及び得られた画像についてその耐擦性について試
験、評価を行った。
【0032】耐オフセット性試験及び耐擦性試験は、以
下のようにして行った。
【0033】耐オフセット性試験 ベタ画像をとり、用紙が加熱ローラに巻き付くかを検査
した。また、オフセット試験専用チャートを用い、白地
に現れるオフセットレベルを調べた。
【0034】巻き付き及びオフセットレベルとも良好な
場合を○、いずれかが多少劣る場合を△、不良である場
合を×として評価した。
【0035】その結果を下記表1に示す。
【0036】耐擦性試験 定着後の画像をこすり試験器にてこすり、こすり前後の
画像濃度の差を目視にて評価し、差が見られない場合を
○、ほとんど差が見られない場合を△、はっきり差が見
られる場合を×とした。
【0037】その結果を下記表1に示す。
【0038】
【表1】
【0039】表1の結果より、加圧ローラが磁石を備え
ていないと、耐オフセット性が非常に悪いことがわかっ
た。
【0040】また、磁性トナーに添加する磁性体の量
は、10重量%以上であることが好ましく、加圧ローラ
表面の磁力は10G以上であることが好ましく、また、
加熱ローラ表面の設定温度は140ないし240℃であ
ることが好ましいことがわかった。
【0041】本発明の定着装置の他の構成例本発明の定
着装置の他の構成例として、図3に示すように、その内
部に約2mm径の複数のフェライト磁石粒7を有するゴ
ム製の加圧ローラ3の代わりに、ゴム製加圧ローラの表
面付近に約30μm径のフェライト磁石粉17を分散さ
せた加圧ローラ13を使用する以外は、図2に示す装置
と同様の構成を有する定着装置があげられる。
【0042】また、図4に示すように、ゴムまたは金属
製のコア24表面にフェライト磁石層27をコーティン
グし、その上にゴム製の表面層25を形成した構成を有
する加圧ローラ23を使用する以外は、図2に示す装置
と同様の構成を有する定着装置があげられる。
【0043】
【発明の効果】本発明によれば、加熱ローラとトナーの
剥離性を良好にして、紙づまりやオフセットを生じるこ
となく良好な画像が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る画像形成装置の一例を表す概略図
【図2】本発明に係る定着装置の一例を表す概略図
【図3】本発明の定着装置の他の構成例を表す該略図
【図4】本発明の定着装置のさらに他の構成例を表す該
略図
【符号の説明】
1…加熱ローラ 2…加熱ランプ 3,13,23…加圧ローラ 4…記録紙 5…磁性トナー 6…ブレード 7…フェライト磁石粒 10…感光ドラム 14…現像装置 16…転写装置 24…コア 25…表面層 27…フェライト磁石層 30…定着装置

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 磁性トナーを被転写材上に定着するため
    の装置であって、加熱ローラと、磁石を内蔵した加圧ロ
    ーラとを具備することを特徴とする定着装置。
  2. 【請求項2】 前記磁石はフェライト磁石である請求項
    1に記載の定着装置。
  3. 【請求項3】 前記磁性トナー中の磁性材料の量は該磁
    性トナーの10重量%以上であり、前記加熱ローラ表面
    の磁力は10G以上である請求項1に記載の定着装置。
  4. 【請求項4】 像担持体と、該像担持体上に設けられ、
    磁性トナーが収容され、該像担持体上に形成された静電
    潜像を該磁性トナーにより可視化してトナー像を形成す
    るための現像装置と、該トナー像を被転写材に転写する
    ための転写装置と、加熱ローラ、及び磁石を内蔵した加
    圧ローラを含み、転写されたトナー像を該被転写材に定
    着するための定着装置とを具備することを特徴とする画
    像形成装置。
  5. 【請求項5】 前記磁石はフェライト磁石である請求項
    4に記載の画像形成装置。
  6. 【請求項6】 前記磁性トナー中の磁性材料の量は該磁
    性トナーの10重量%以上であり、前記加熱ローラ表面
    の磁力は10G以上である請求項4に記載のの画像形成
    装置。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20160154349A1 (en) * 2014-11-28 2016-06-02 Canon Kabushiki Kaisha Image heating apparatus and image forming apparatus

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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US20160154349A1 (en) * 2014-11-28 2016-06-02 Canon Kabushiki Kaisha Image heating apparatus and image forming apparatus

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