JPH06110350A - Roller for fixing and fixing device - Google Patents

Roller for fixing and fixing device

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Publication number
JPH06110350A
JPH06110350A JP28045092A JP28045092A JPH06110350A JP H06110350 A JPH06110350 A JP H06110350A JP 28045092 A JP28045092 A JP 28045092A JP 28045092 A JP28045092 A JP 28045092A JP H06110350 A JPH06110350 A JP H06110350A
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JP
Japan
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fixing roller
toner
transfer material
layer
fixing
Prior art date
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Pending
Application number
JP28045092A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Koichi Tanigawa
耕一 谷川
Akihiko Takeuchi
竹内  昭彦
Takayasu Yunamochi
貴康 弓納持
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Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
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Filing date
Publication date
Application filed by Canon Inc filed Critical Canon Inc
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Publication of JPH06110350A publication Critical patent/JPH06110350A/en
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

PURPOSE:To prevent an image from being missed and stained by preventing peeling charging. CONSTITUTION:A nipping part N is formed by making a fixing roller 10 having a core bar 11, and an insulating layer 12 abut on a pressuring roller 20 having a core bar 21, an elastic layer 22, an insulating layer 23 and a conductive coating layer 25. A - (negative) bias voltage is impressed on the core bar 11, so that - (negative) toner T is prevented from offsetting (transfer) on the surface of the fixing roller 10 on the nipping part N. + (positive) peeling charging occurs on a part corresponding to the trailing edge of a transferring material P1 on the surface of the fixing roller when the trailing edge of the transferring material P1 passes through the nipping part N, so that unfixed toner T on succeeding transferring material P2 is apt to offset on the part. Therefore, the peeling charging is prevented by the conductive coating layer 25 and image missing and image stain caused by the offset of the toner to the fixing roller 11 are eliminated.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、複写機、レーザビーム
プリンタ等の画像形成装置に用いられる定着用ローラ及
び定着装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a fixing roller and a fixing device used in an image forming apparatus such as a copying machine and a laser beam printer.

【0002】[0002]

【従来の技術】図6に、従来の定着装置1の断面を示
す。定着装置1は、相互に当接してニップ部Nを形成す
る定着ローラ10と加圧ローラ20(定着ローラ10や
加圧ローラ20を「定着用ローラ」という。なお、「回
転体」とは「定着ローラ」の上位概念であり、「定着ロ
ーラ」の他に例えば「定着ベルト」を含む。)とを主要
構成部材としてなる。定着ローラ10は、内側に芯金1
1を有し、その外周に例えばPFAやPTFEのフッ化
樹脂等からなる離型層(絶縁層)12を積層したもので
あり、不図示の駆動装置によって矢印R1方向に回転駆
動される。一方、加圧ローラ20は、中心部に芯金21
を有し、その周囲にシリコンゴム等の弾性層22、さら
にその外側にPFAやPTFEのフッ化樹脂等からなる
離型層(絶縁層)23が形成されている。加圧ローラ2
0は、ニップ部Nを介して定着ローラ10に当接し、定
着ローラの矢印R1方向の回転に伴って矢印R2方向に
従動回転する。
2. Description of the Related Art FIG. 6 shows a cross section of a conventional fixing device 1. The fixing device 1 includes a fixing roller 10 and a pressure roller 20 that are in contact with each other to form a nip portion N (the fixing roller 10 and the pressure roller 20 are referred to as a “fixing roller”. It is a superordinate concept of "fixing roller", and includes, for example, "fixing belt" in addition to "fixing roller") as main constituent members. The fixing roller 10 has a core metal 1 on the inside.
1, and a release layer (insulating layer) 12 made of, for example, a fluororesin such as PFA or PTFE is laminated on the outer periphery thereof, and is rotationally driven in the direction of arrow R1 by a driving device (not shown). On the other hand, the pressure roller 20 has a cored bar 21 at the center.
An elastic layer 22 made of silicon rubber or the like is formed around it, and a release layer (insulating layer) 23 made of a fluororesin such as PFA or PTFE is formed outside the elastic layer 22. Pressure roller 2
0 abuts on the fixing roller 10 through the nip portion N, and is driven to rotate in the direction of arrow R2 as the fixing roller rotates in the direction of arrow R1.

【0003】定着ローラ10の芯金11の内側には、ヒ
ータ2が収納されていて、定着ローラ10を内側から加
熱する。また、定着ローラ10の外周面には、不図示の
温度調整回路に接続された温度センサ3が配設されてお
り、これら温度センサ3、温度調整回路によって、定着
ローラ10の表面は、ほぼ一定の温度に制御されてい
る。
A heater 2 is housed inside the core metal 11 of the fixing roller 10 and heats the fixing roller 10 from the inside. Further, a temperature sensor 3 connected to a temperature adjusting circuit (not shown) is arranged on the outer peripheral surface of the fixing roller 10, and the surface of the fixing roller 10 is substantially constant by the temperature sensor 3 and the temperature adjusting circuit. Is controlled by the temperature of.

【0004】加圧ローラ20は、不図示の付勢手段によ
って定着ローラ10に押圧されている。これにより、弾
性部材22を有する加圧ローラ20がへこんで、定着ロ
ーラ10と加圧ローラ20との間に適当な幅をもつニッ
プ部Nが形成されている。
The pressure roller 20 is pressed against the fixing roller 10 by a biasing means (not shown). As a result, the pressure roller 20 having the elastic member 22 is dented, and a nip portion N having an appropriate width is formed between the fixing roller 10 and the pressure roller 20.

【0005】これら定着ローラ10、加圧ローラ20を
はじめとする定着装置1によって、転写材P上にトナー
Tが定着される。転写材P上には、周知の電子写真プロ
セス、すなわち帯電、露光、現像、転写等の一連の各プ
ロセスによって、電荷を有するトナーTが静電的に転写
される。転写材P上のトナーTは、この状態では、まだ
未定着である。この未定着のトナーTは、ニップ部Nに
よって矢印K1方向に挟持搬送され、定着ローラ10及
び加圧ローラ20によって加熱加圧されて溶融し、転写
材P上に永久像として固着される。
The toner T is fixed on the transfer material P by the fixing device 1 including the fixing roller 10 and the pressure roller 20. The toner T having a charge is electrostatically transferred onto the transfer material P by a well-known electrophotographic process, that is, a series of processes such as charging, exposure, development, and transfer. The toner T on the transfer material P is not yet fixed in this state. The unfixed toner T is nipped and conveyed in the direction of arrow K1 by the nip portion N, is heated and pressed by the fixing roller 10 and the pressure roller 20 to melt, and is fixed on the transfer material P as a permanent image.

【0006】この際、定着ローラ10にはトナーTと同
極性の電圧が印加される。定着ローラ10の芯金11に
は、バイアス電源5が接続されていて、例えばトナーT
の電荷が図6に示すように−(負)の場合には、バイア
ス電源5によって、芯金11に−(負)の電圧を印加す
る。これにより、ニップ部Nにおいて、トナーTが定着
ローラ10の表面から静電的に反発されるような、いわ
ゆる反発電界を形成し、後続の転写材P上のトナーTが
定着ローラ10にオフセット(転移)するのを防止して
いる。なお、定着ローラ10にトナーTがオフセットす
ると、後続の転写材P上の画像が欠けたりするのはもち
ろん、このトナーTがさらにこの転写材Pに転写される
オフセット現象が発生し、転写材Pの画像が汚される。
At this time, a voltage having the same polarity as the toner T is applied to the fixing roller 10. A bias power source 5 is connected to the core metal 11 of the fixing roller 10, and the toner T
When the electric charges of − are negative (−) as shown in FIG. 6, the bias power supply 5 applies − (negative) voltage to the core metal 11. As a result, in the nip portion N, a so-called repulsive electric field is formed in which the toner T is electrostatically repelled from the surface of the fixing roller 10, and the toner T on the subsequent transfer material P is offset (fixed) to the fixing roller 10. To prevent metastasis). When the toner T is offset to the fixing roller 10, not only the image on the subsequent transfer material P may be missing, but also an offset phenomenon occurs in which the toner T is further transferred to the transfer material P, and the transfer material P Image is stained.

【0007】上述の反発電界が強いほど、トナーTの定
着ローラ10に対するオフセットを防止することができ
ることから、弾性層22は、導電性であることが好まし
い。その一例を上げると、カーボンを分散した、シリコ
ンゴムによって、この弾性層22を形成すると好適であ
る。
Since the stronger the repulsive electric field is, the more the toner T can be prevented from being offset from the fixing roller 10, the elastic layer 22 is preferably conductive. As an example, it is preferable that the elastic layer 22 is formed of silicon rubber in which carbon is dispersed.

【0008】加圧ローラ20の弾性層22が導電性であ
るのに反し、その外側の絶縁層23及び定着ローラ10
の絶縁層12は、電気的に絶縁性を有する。これら絶縁
層12、23は、その抵抗率が1012Ω・cm以上の部
材が使用され、バイアス電源5によって、芯金11にバ
イアス電圧を印加したときの、電流の漏洩を防止してい
る。
Although the elastic layer 22 of the pressure roller 20 is electrically conductive, the insulating layer 23 and the fixing roller 10 on the outside thereof are electrically conductive.
The insulating layer 12 is electrically insulating. These insulating layers 12 and 23 are made of members having a resistivity of 10 12 Ω · cm or more, and prevent current leakage when a bias voltage is applied to the cored bar 11 by the bias power source 5.

【0009】[0009]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
従来例によると、ニップ部N内の反発電界を弱める剥離
帯電が生起し、トナーのオフセット防止効果が減殺され
て、トナーTが定着ローラ10に転移し、さらに定着ロ
ーラ10から転写材Pの画像上に転移しするおそれがあ
った。
However, according to the above-mentioned conventional example, peeling electrification that weakens the repulsive electric field in the nip portion N occurs, the offset prevention effect of the toner is diminished, and the toner T is fixed to the fixing roller 10. In addition, there is a risk that the image is transferred from the fixing roller 10 to the transfer material P.

【0010】すなわち、転写材Pがニップ部Nを通過す
る際に、定着ローラ10の絶縁層12と転写材Pとの
間、及び加圧ローラ20と転写材Pとの間に発生する剥
離帯電は、転写材Pの後端がニップ部Nを抜けた直後
に、各ローラ10、20の、この後端に対応する部分に
局部的に顕著に発生する。例えば、図6に示すように、
−(負)のトナーに対し、−のバイアス電圧を印加する
場合には、図7(a)に図示するように、定着ローラ1
0の表面における、ニップ部N通過直後の転写材P1の
後端に対応する部分に+(正)の剥離帯電が生じる。こ
の+電荷は、バイアス電圧及びトナーTが−であるのと
は、逆の極性である。したがって、図7(b)に示すよ
うに、この定着ローラ10表面の+帯電部分が回転して
ニップ部Nに到達すると、+帯電部分によって反発電界
が局所的に減殺され、後続の転写材P2上からトナーT
が引きはがされて定着ローラ10の+帯電部分にトナー
Tがオフセット(転移)することがある。このような剥
離帯電は、転写材Pが高抵抗となる低湿環境下で起こり
易く、また定着ローラ10及び加圧ローラ20が新品の
とき、つまり両ローラ10、20の絶縁層12、23が
新しいときに特に発生し易い。
That is, when the transfer material P passes through the nip portion N, peeling charging occurs between the insulating layer 12 of the fixing roller 10 and the transfer material P and between the pressure roller 20 and the transfer material P. Immediately after the trailing edge of the transfer material P has passed through the nip portion N, locally occurs remarkably at the portion of each of the rollers 10 and 20 corresponding to this trailing edge. For example, as shown in FIG.
When a negative bias voltage is applied to negative (negative) toner, as shown in FIG.
On the surface of 0, + (positive) peeling electrification occurs in a portion corresponding to the rear end of the transfer material P1 immediately after passing through the nip portion N. This positive charge has the opposite polarity to the negative bias voltage and toner T. Therefore, as shown in FIG. 7B, when the + charged portion of the surface of the fixing roller 10 rotates and reaches the nip portion N, the repulsive electric field is locally attenuated by the + charged portion, and the subsequent transfer material P2. Toner T from above
The toner T may be peeled off and the toner T may be offset (transferred) to the + charged portion of the fixing roller 10. Such peeling charging is likely to occur in a low humidity environment in which the transfer material P has high resistance, and when the fixing roller 10 and the pressure roller 20 are new, that is, the insulating layers 12 and 23 of both rollers 10 and 20 are new. Sometimes it is especially likely to occur.

【0011】このトナーTのオフセットの状態を図8
(a)、(b)に示す。図8(a)は転写材P2上にハ
ーフトーンの画像を形成する場合であり、斜線部がトナ
ーの部分である。転写材P2の搬送方向(矢印K1方
向)と直角に線状に剥ぎ取られたトナー(X部)は、一
旦、定着ローラ10にオフセットされ、次に転写材P2
の後方(Y部)において、今度は定着ローラ10から転
写材P2上にオフセットされる。このときの、X部とY
部との距離Lは、定着ローラ10の周長に相当する。ハ
ーフトーンの場合、単位面積あたりのトナーの付着量が
少ないから、少しのトナーが定着ローラ10にオフセッ
ト下だけで、図示のような白い筋ができる。一方、同図
(b)は、文字画像の場合を図示している。この場合、
ハーフトーンの場合と異なり、X部において、画像から
多少のトナーが剥ぎ取られても、文字が欠けるようなこ
とはないが、定着ローラ10にオフセットしたトナー
が、ハーフトーンのときと同様に、距離Lだけ後方の転
写材P2上のY部に再びオフセットされてしまう。
The offset state of the toner T is shown in FIG.
Shown in (a) and (b). FIG. 8A shows a case where a halftone image is formed on the transfer material P2, and the shaded portion is the toner portion. The toner (X portion) stripped off linearly at a right angle to the conveying direction of the transfer material P2 (direction of arrow K1) is once offset to the fixing roller 10 and then transferred to the transfer material P2.
In the rear part (Y portion), the toner is offset from the fixing roller 10 onto the transfer material P2. X part and Y at this time
The distance L to the section corresponds to the circumference of the fixing roller 10. In the case of halftone, since the amount of toner adhered per unit area is small, a white streak is formed as shown in the figure only when a small amount of toner is offset to the fixing roller 10. On the other hand, FIG. 7B shows a case of a character image. in this case,
Unlike in the case of halftone, even if some toner is peeled off from the image in the X part, characters are not lost, but the toner offset to the fixing roller 10 is the same as in the case of halftone. It is offset again to the Y portion on the transfer material P2 that is behind by the distance L.

【0012】以上のように、剥離電荷が発生すると、画
像が欠けたり、トナーが不要な部分に再転写されたりし
て、画像欠陥が生じてしまう。
As described above, when the peeling charge is generated, the image is defective, or the toner is retransferred to an unnecessary portion to cause an image defect.

【0013】そこで本発明は、最上層に導電性被覆層を
設けることにより、剥離帯電の発生を防止して、画像欠
陥が生じないようにした定着用ローラ及び定着装置を提
供することを目的とするものである。
Therefore, an object of the present invention is to provide a fixing roller and a fixing device in which a conductive coating layer is provided on the uppermost layer to prevent the occurrence of peeling electrification and prevent image defects. To do.

【0014】[0014]

【課題を解決するための手段】本発明は、上述事情に鑑
みてなされたものであって、回転体に当接してニップ部
を形成し、該ニップ部によって、未定着のトナーを担持
した転写材を挟持搬送することにより、該転写材上にト
ナーを定着させてなる定着用ローラにおいて、表面側に
同心状の複数の層状部を有し、これら層状部のうち表面
側の最上層を導電性被覆層によって形成するとともに、
該導電性被覆層を除く層状部のうちの少なくとも1層を
絶縁層によって形成することにより、該絶縁層の内側に
対して、前記導電性被覆層を電気的にフロート状態とな
るように保持してなる、ことを特徴とする。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above circumstances, and forms a nip portion by abutting against a rotating body, and the nip portion transfers unfixed toner. A fixing roller in which toner is fixed on the transfer material by sandwiching and conveying the material has a plurality of concentric layered portions on the surface side, and the uppermost layer on the surface side of these layered portions is electrically conductive. Formed by a conductive coating layer,
By forming at least one layer of the layered portion excluding the conductive coating layer with an insulating layer, the conductive coating layer is held in an electrically floating state with respect to the inside of the insulating layer. It is characterized by that.

【0015】また、定着装置は、請求項1記載の回転体
と、請求項1記載の定着ローラと、前記回転体と定着ロ
ーラとの間にバイアス電圧を印加するバイアス電源と、
を備え、該バイアス電源によって、前記ニップ部を通過
する転写材上のトナーに対し、該トナーを前記転写材に
押し付ける方向に反発電界を形成する、ことを特徴とす
る。
Further, the fixing device includes a rotating body according to claim 1, a fixing roller according to claim 1, and a bias power source for applying a bias voltage between the rotating body and the fixing roller.
And a repulsive electric field is formed by the bias power source on the toner on the transfer material passing through the nip portion in a direction in which the toner is pressed against the transfer material.

【0016】[0016]

【作用】以上構成に基づき、定着装置は、転写材がニッ
プ部を抜けた直後に、定着用ローラ表面の、転写材の後
端に対応する部分に局所的な剥離帯電を生じがちとなる
が、定着用ローラ表面に電気的にフロートな導電性被覆
層を最上層に設けることによって、局所的な剥離帯電を
防止する。
According to the above structure, the fixing device tends to cause local peeling charge on the portion of the fixing roller surface corresponding to the rear end of the transfer material immediately after the transfer material passes through the nip portion. By providing an electrically floating conductive coating layer on the surface of the fixing roller as the uppermost layer, local peeling electrification is prevented.

【0017】[0017]

【実施例】以下、図面に沿って、本発明の実施例につい
て説明する。 〈実施例1〉本発明に係る定着用ローラとは、定着に供
されるローラをいい、具体的には定着ローラ10または
加圧ローラ20のことをいう。実施例1においては、加
圧ローラ20が請求項でいうところの定着用ローラに該
当し、定着ローラ10は回転体に相当する。図1に、加
圧ローラ20の斜視図を図示する。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. <Embodiment 1> The fixing roller according to the present invention refers to a roller used for fixing, specifically, the fixing roller 10 or the pressure roller 20. In the first embodiment, the pressure roller 20 corresponds to the fixing roller in the claims, and the fixing roller 10 corresponds to the rotating body. FIG. 1 illustrates a perspective view of the pressure roller 20.

【0018】加圧ローラ20は、図6の従来例で説明し
たものと同様に、中心に芯金21を有し、その外側に弾
性層22、さらにその外側、すなわち表面側の最上層に
離型層としての絶縁層23を有する。従来例と異なる点
は、絶縁層23のさらに外側に導電性被覆層(以下「導
電層」という)25を形成したことである。
The pressure roller 20 has a cored bar 21 in the center, the elastic layer 22 on the outer side, and the outermost layer, that is, the uppermost layer on the front side, as in the case of the conventional example shown in FIG. It has an insulating layer 23 as a mold layer. The difference from the conventional example is that a conductive coating layer (hereinafter referred to as “conductive layer”) 25 is formed further outside the insulating layer 23.

【0019】絶縁層(離型層)23は、一例をあげる
と、PTFEあるいはPFA等のフッ素樹脂によって、
厚さ20〜100μm、軸方向の幅L2に形成され、抵
抗率は1012〜1018Ω・cmである。
The insulating layer (release layer) 23 is made of, for example, a fluororesin such as PTFE or PFA.
It is formed to have a thickness of 20 to 100 μm and a width L2 in the axial direction and has a resistivity of 10 12 to 10 18 Ω · cm.

【0020】下層の絶縁層23に対し、その上層の導電
層25は、例えば、PTFEあるいはPFA等のフッ素
樹脂中にカーボンや酸化亜鉛等の酸化金属粉末を分散さ
せた導電層であり、厚さ10〜50μm、抵抗率103
〜106 Ω・cmである。導電層25は、軸方向の幅L
1が、絶縁層23の幅L2よりも両端でそれぞれΔL
(絶縁領域)だけ短く設定されており、これにより下層
側の導電性の弾性層22に対し電気的に絶縁状態が維持
されている。すなわち、絶縁層23の内側に対して、導
電層25が電気的にフロート状態となるようにしてあ
る。絶縁領域ΔLは、具体的には2〜10mmに設定す
ればよく、また、幅L1は、画像形成に使用される転写
材Pのうち、その左右幅が最大のものより少し大きい値
に設定するものとする。
In contrast to the lower insulating layer 23, the upper conductive layer 25 is a conductive layer in which a metal oxide powder such as carbon or zinc oxide is dispersed in a fluororesin such as PTFE or PFA, and has a thickness. 10 to 50 μm, resistivity 10 3
It is about 10 6 Ω · cm. The conductive layer 25 has a width L in the axial direction.
1 is ΔL at both ends than the width L2 of the insulating layer 23.
Only the (insulating region) is set to be short, whereby an electrically insulating state is maintained with respect to the conductive elastic layer 22 on the lower layer side. That is, the conductive layer 25 is electrically floated with respect to the inside of the insulating layer 23. Specifically, the insulating region ΔL may be set to 2 to 10 mm, and the width L1 is set to a value slightly larger than the maximum width of the transfer material P used for image formation. I shall.

【0021】絶縁層23、導電層25は次のようにして
形成する。絶縁層23は、弾性層22上にフッ化樹脂粉
末をスプレー法またはディッピング法により塗布形成す
るか、フッ素樹脂からなる適宜寸法のチューブを被覆す
るかして得られる。こうして得られた絶縁層23上に、
フッ素樹脂粉末と導電性付与粒子との混合物をスプレー
法またはディッピング法によって塗布形成するか、また
は導電性付与粒子を分散したフッ素樹脂チューブを被覆
するかして導電性の導電層25を得ることができる。両
端部の絶縁領域ΔLを確保するには、スプレー法または
ディッピング法においては、絶縁領域ΔLをマスキング
して導電層25を塗布すればよく、導電性のチューブを
被覆する場合には、チューブの幅L1を絶縁層23の幅
L2よりもその分だけ短くしておけばよい。
The insulating layer 23 and the conductive layer 25 are formed as follows. The insulating layer 23 is obtained by applying a fluororesin powder on the elastic layer 22 by a spraying method or a dipping method, or by coating a tube of fluororesin having an appropriate size. On the insulating layer 23 thus obtained,
A conductive conductive layer 25 can be obtained by applying a mixture of a fluororesin powder and conductivity-imparting particles by a spray method or a dipping method, or coating a fluororesin tube in which the conductivity-imparting particles are dispersed. it can. In order to secure the insulating region ΔL at both ends, in the spraying method or the dipping method, the insulating region ΔL may be masked and the conductive layer 25 may be applied, and when covering the conductive tube, the width of the tube may be reduced. L1 may be shorter than the width L2 of the insulating layer 23 by that amount.

【0022】上述のように形成した加圧ローラ20は、
図2に示す定着装置1の主要構成部材として組み込まれ
る。加圧ローラ20に上方から当接してニップ部Nを形
成する定着ローラ10は、図6に示す従来例のものと同
様である。すなわち、バイアス電源5のバイアス電圧が
印加される芯金11、その外側を覆うようにして形成さ
れた絶縁層(離型層)12を有する。また、芯金11の
内部には、ヒータ2が配設され、定着ローラ10を内側
から加熱するとともに、定着ローラ10の表面温度を検
知する温度センサ3等によって、定着ローラ10表面が
所定の温度を維持するようにしている。
The pressure roller 20 formed as described above is
It is incorporated as a main component of the fixing device 1 shown in FIG. The fixing roller 10 that contacts the pressure roller 20 from above to form the nip portion N is the same as that of the conventional example shown in FIG. That is, it has a core metal 11 to which a bias voltage of the bias power source 5 is applied, and an insulating layer (release layer) 12 formed so as to cover the outside thereof. A heater 2 is provided inside the core 11 to heat the fixing roller 10 from the inside, and the surface of the fixing roller 10 is kept at a predetermined temperature by a temperature sensor 3 for detecting the surface temperature of the fixing roller 10. Trying to maintain.

【0023】加圧ローラ20には、ダイオード6が連結
されており、定着ローラ10側のバイアス電源5ととも
にニップ部N内に反発電界を形成して、転写材P上のト
ナーTが、定着ローラ10表面にオフセットするのを防
止している。
A diode 6 is connected to the pressure roller 20, and a repulsive electric field is formed in the nip portion N together with the bias power source 5 on the fixing roller 10 side so that the toner T on the transfer material P is fixed. It prevents the surface from being offset.

【0024】ところで、このトナーの定着ローラ10へ
のオフセットのみに着目すれば、加圧ローラ20側の絶
縁層23は、必ずしも設ける必要はない。ところがニッ
プ部Nを多数の転写材Pが通過すると、これら転写材P
や温度センサ3をはじめとする当接物によって、定着ロ
ーラ10の絶縁層12が摩耗し、遂には、芯金11が露
出して、加圧ローラ20に直接接触するようになる。こ
うなると、定着ローラ10と加圧ローラ20との間に漏
洩電流が発生し、反発電界が弱まってしまう。これを防
止するには、加圧ローラ20側にも絶縁層を形成してお
くことは有効であり、また必須である。さらに、定着ロ
ーラ10の絶縁層12の摩耗がまだ進行していない新品
状態においても、仮に絶縁層23がない場合には、転写
材P裏面の、加圧ローラ20に接する部分の電荷が、導
電層25から弾性層22を介して芯金21に、さらに接
地へと漏洩するので、トナーTを転写材P引きつける反
発電界が弱まり、トナーTは、定着ローラ10側に静電
的にオフセットするという不具合を発生するおそれがあ
る。上述いずれの場合にも、加圧ローラ20側の絶縁層
23は、反発電界が弱まることを有効に防止する。
By the way, if attention is paid only to the offset of the toner to the fixing roller 10, the insulating layer 23 on the pressure roller 20 side is not necessarily provided. However, when a large number of transfer materials P pass through the nip portion N, these transfer materials P
The insulating layer 12 of the fixing roller 10 is worn by the abutting objects such as the temperature sensor 3 and the temperature sensor 3, and finally the cored bar 11 is exposed and comes into direct contact with the pressure roller 20. In this case, a leakage current is generated between the fixing roller 10 and the pressure roller 20, and the repulsive electric field is weakened. In order to prevent this, it is effective and essential to form an insulating layer also on the pressure roller 20 side. Further, even in a new state in which the insulating layer 12 of the fixing roller 10 has not worn yet, if the insulating layer 23 is not present, the charge on the back surface of the transfer material P, which is in contact with the pressure roller 20, becomes conductive. Since the layer 25 leaks to the cored bar 21 via the elastic layer 22 to the ground, the repulsive electric field attracting the toner T to the transfer material P is weakened, and the toner T is electrostatically offset to the fixing roller 10 side. It may cause a malfunction. In any of the above cases, the insulating layer 23 on the pressure roller 20 side effectively prevents the repulsive electric field from weakening.

【0025】次に、加圧ローラ20、定着装置1に動作
について、転写材P上の−(負)のトナーTを転写材P
1、P2上に定着する場合を例に説明する。定着ローラ
10を矢印R1方向に回転駆動すると、加圧ローラ20
は矢印R2方向に従動回転し、このとき両ローラ10、
20の間には、ニップ部Nが形成される。バイアス電源
5によって、定着ローラ10の芯金11に−(負)のバ
イアス電圧を印加すると、ニップ部N内における定着ロ
ーラ10の芯金11と、加圧ローラ20の芯金21との
間には、−のトナーTを転写材P1側に押し付ける方向
の反発電界が発生する。この反発電界によって、転写材
P1上のトナーTは、定着ローラ10表面にオフセット
することなく転写材P1上に定着されて永久像となる。
Next, regarding the operation of the pressure roller 20 and the fixing device 1, the − (negative) toner T on the transfer material P is transferred to the transfer material P.
An example will be described in which the image is fixed on the first and P2. When the fixing roller 10 is rotationally driven in the direction of arrow R1, the pressure roller 20
Is driven to rotate in the direction of arrow R2, and at this time both rollers 10,
A nip portion N is formed between 20. When a negative (-) bias voltage is applied to the cored bar 11 of the fixing roller 10 by the bias power source 5, the cored bar 11 of the fixing roller 10 and the cored bar 21 of the pressure roller 20 in the nip portion N are connected. Generates a repulsive electric field in the direction of pressing the negative toner T to the transfer material P1 side. Due to this repulsive electric field, the toner T on the transfer material P1 is fixed on the transfer material P1 without being offset on the surface of the fixing roller 10 and becomes a permanent image.

【0026】ところで、従来例では、転写材P1の後端
がニップ部Nを通過した直後に、後端に対応する、定着
ローラ10の表面が局所的に+(正)に帯電(剥離帯
電)し、この部分が定着ローラ10の回転に伴ってニッ
プ部Nに到達すると、後続の転写材P2上のトナーTを
定着する際に反発電界を弱めて、トナーTの定着ローラ
10へのオフセットを助長していた。
By the way, in the conventional example, immediately after the rear end of the transfer material P1 passes through the nip portion N, the surface of the fixing roller 10 corresponding to the rear end is locally charged to + (positive) (peeling charging). Then, when this portion reaches the nip portion N as the fixing roller 10 rotates, the repulsive electric field is weakened when the toner T on the subsequent transfer material P2 is fixed, and the toner T is offset to the fixing roller 10. I was promoting it.

【0027】しかし、本発明においては、定着ローラ1
0の、転写材P1の後端に対応する部分が局所的に+に
帯電しても、この帯電はすぐに加圧ローラ20の導電層
25に流れて、解消される。したがって、剥離帯電が発
生することがなく、後続の転写材P2上のトナーTが定
着ローラ10上にオフセットすることはない。つまり、
後続の転写材P2上のトナーTが定着ローラ10上にオ
フセットして、転写材P2上の画像が欠けたり、定着ロ
ーラ10にオフセットしたトナーTが、再度画像上にオ
フセットして画像を汚したりことはない。 〈実施例2〉図3に、本発明に係る定着装置1の実施例
2を示す。実施例2においては、定着ローラ10に代え
て、定着ベルト30を使用する。定着ベルト30は、厚
さ30〜100μmのポリイミド等の樹脂フィルム31
をベースとし、その上に厚さ5〜10μmの接着層でも
ある導電層12及び厚さ5〜30μmのPTFEあるい
はPFA等のフッ素樹脂からなる絶縁層33を有してい
る。定着ベルト30は、板状のヒータ7、及び駆動ロー
ラ9、9に掛け渡されており、駆動ローラ9の回転によ
って矢印R1方向に回転駆動されるとともに、定着ロー
ラ20との間にニップ部Nを形成している。定着ベルト
30は、上述のように、非常に薄く形成されているの
で、ヒータ7は、熱容量の小さいものを使用することが
でき、温度センサ3のオン、オフによって、ほとんど瞬
時のうちに、定着ベルト30を所定の温度まで上昇させ
ることができる。したがって、全体として省エネルギー
タイプの定着装置1を構成することができる。
However, in the present invention, the fixing roller 1
Even if the portion of 0 corresponding to the rear end of the transfer material P1 is locally charged to +, this charging immediately flows to the conductive layer 25 of the pressure roller 20 and is eliminated. Therefore, peeling charging does not occur, and the toner T on the subsequent transfer material P2 does not offset on the fixing roller 10. That is,
The toner T on the subsequent transfer material P2 is offset on the fixing roller 10 and the image on the transfer material P2 is missing, or the toner T offset on the fixing roller 10 is offset on the image again and the image is stained. There is no such thing. <Embodiment 2> FIG. 3 shows Embodiment 2 of the fixing device 1 according to the present invention. In the second embodiment, the fixing belt 30 is used instead of the fixing roller 10. The fixing belt 30 includes a resin film 31 such as polyimide having a thickness of 30 to 100 μm.
And a conductive layer 12 also serving as an adhesive layer having a thickness of 5 to 10 μm and an insulating layer 33 made of a fluororesin such as PTFE or PFA having a thickness of 5 to 30 μm. The fixing belt 30 is stretched around the plate-shaped heater 7 and the driving rollers 9 and 9. The fixing belt 30 is rotationally driven in the direction of the arrow R1 by the rotation of the driving roller 9 and also has a nip portion N between itself and the fixing roller 20. Is formed. Since the fixing belt 30 is formed to be very thin as described above, it is possible to use a heater having a small heat capacity, and by turning the temperature sensor 3 on and off, the fixing belt 30 can be fixed almost instantly. The belt 30 can be raised to a predetermined temperature. Therefore, the energy-saving type fixing device 1 can be configured as a whole.

【0028】定着ベルト30の導電層32は、ダイオー
ド10を介して接地されており、加圧ローラ20の芯金
21に接続したダイオード6と相俟って、ニップ部N内
に、転写材P上のトナーTを転写材Pに押し付ける方向
の反発電界を形成し、トナーTが転写ベルト30にオフ
セットされることを防止している。本実施例において
も、転写材Pがニップ部Nを通過した直後に、加圧ロー
ラ20側の導電層25が、転写ベルト30側の絶縁層3
3と接触することによって、転写材Pの後端による剥離
帯電が防止され、後続の転写材P上のトナーが転写ベル
ト30表面にオフセットされることを防いでいる。
The conductive layer 32 of the fixing belt 30 is grounded via the diode 10, and together with the diode 6 connected to the cored bar 21 of the pressure roller 20, the transfer material P is placed in the nip portion N. A repulsive electric field in the direction in which the upper toner T is pressed against the transfer material P is formed to prevent the toner T from being offset to the transfer belt 30. Also in this embodiment, immediately after the transfer material P has passed through the nip portion N, the conductive layer 25 on the pressure roller 20 side is replaced with the insulating layer 3 on the transfer belt 30 side.
By making contact with the transfer material P, peeling charging by the rear end of the transfer material P is prevented, and toner on the subsequent transfer material P is prevented from being offset on the surface of the transfer belt 30.

【0029】なお、本実施例2のように、省エネルギー
を目的とするものにおいては、加圧ローラ20の弾性層
22は、導電性スポンジとして、熱の逃げを少なくする
と好ましい。 〈実施例3〉図4及び図5に本発明の実施例3を図示す
る。本実施例は、図1、図2に示す実施例1が加圧ロー
ラ20側に導電層25を設け、この加圧ローラ20を定
着装置1に組み込んだ例を示すのに対し、定着ローラ1
0側に導電層13を設け、この定着ローラ10を組み込
んだ定着装置1の例を図示している。
For the purpose of saving energy as in the second embodiment, it is preferable that the elastic layer 22 of the pressure roller 20 is made of a conductive sponge to reduce heat escape. <Third Embodiment> FIGS. 4 and 5 show a third embodiment of the present invention. 1 and 2 show an example in which the conductive layer 25 is provided on the pressure roller 20 side and the pressure roller 20 is incorporated in the fixing device 1, whereas the fixing roller 1 is shown in FIG.
An example of a fixing device 1 in which a conductive layer 13 is provided on the 0 side and the fixing roller 10 is incorporated is illustrated.

【0030】本実施例の定着ローラ10は、図4に示す
ように、芯金11の外周を覆う絶縁層12の外周をさら
に導電層13で覆ったものである。製造方法としては、
実施例1の加圧ローラ20に導電層25を形成したとき
ほぼ同様で、絶縁層12の上に導電層13を焼成して形
成するもので、導電層13の左右両端部からは、下層の
絶縁層12が長さΔLだけ露出して絶縁領域を形成して
いる。これにより、芯金11に通電したときに、導電層
13に通電されることがなく、電気的にフロートな状態
を維持するようにしている。
As shown in FIG. 4, the fixing roller 10 of the present embodiment is such that the outer periphery of the insulating layer 12 covering the outer periphery of the cored bar 11 is further covered with the conductive layer 13. As a manufacturing method,
This is almost the same as when the conductive layer 25 is formed on the pressure roller 20 of Example 1, and is formed by firing the conductive layer 13 on the insulating layer 12. From the left and right ends of the conductive layer 13, the lower layer is formed. The insulating layer 12 is exposed by a length ΔL to form an insulating region. As a result, when the core bar 11 is energized, the conductive layer 13 is not energized and the electrically floating state is maintained.

【0031】本実施例によると定着ローラ10の表面に
導電層13があるので、定着ローラ10の表面電位が局
所的に他の部分と異なる値を取ることがなく、転写材P
がニップ部Nから抜けるときに、定着ローラ10の、転
写材Pの後端に対応する部分に強い剥離帯電が生じるこ
とはない。したがって、転写材P上のトナーTが定着ロ
ーラ10に転移するオフセットが発生しない。さらに、
ニップ部N内で、導電層13は、フロート電極として作
用し、ここにトナーTの付着部と非画像部との中間の電
位が誘起され、その結果、トナーTを導電層13から反
発する反発電界が生じて静電オフセットを防げる効果も
ある。
According to the present embodiment, since the conductive layer 13 is provided on the surface of the fixing roller 10, the surface potential of the fixing roller 10 does not locally take a value different from other portions, and the transfer material P is not formed.
When the sheet comes out of the nip portion N, strong peeling charge does not occur in the portion of the fixing roller 10 corresponding to the rear end of the transfer material P. Therefore, the offset in which the toner T on the transfer material P is transferred to the fixing roller 10 does not occur. further,
In the nip portion N, the conductive layer 13 acts as a float electrode, an electric potential intermediate between the toner T adhesion portion and the non-image portion is induced therein, and as a result, the toner T repels from the conductive layer 13. There is also an effect of preventing an electrostatic offset by generating an electric field.

【0032】以上、実施例1ないし実施例3において説
明したように、剥離帯電を防止するための導電層は、加
圧ローラ20側(実施例1、実施例2)に設けてもよ
く、また定着ローラ10側(実施例3)に設けてもよ
い。さらに定着用ローラとしての加圧ローラ20が当接
する回転体は定着ローラ10に限らず、定着ベルト30
(実施例2)であってもよい。
As described above in Examples 1 to 3, the conductive layer for preventing peeling electrification may be provided on the pressure roller 20 side (Examples 1 and 2). It may be provided on the fixing roller 10 side (Example 3). Further, the rotating body with which the pressure roller 20 as a fixing roller contacts is not limited to the fixing roller 10, but the fixing belt 30
(Example 2) may be sufficient.

【0033】[0033]

【発明の効果】以上説明したように、本発明によると、
定着用ローラは、絶縁層の外側の最上層を導電性被覆層
によって形成することにより、例えば転写材の後端がニ
ップ部を抜けたときに発生する局所的な剥離帯電を防止
することができる。
As described above, according to the present invention,
In the fixing roller, the outermost outermost layer of the insulating layer is formed of a conductive coating layer, so that it is possible to prevent local peeling and charging which occurs when the trailing end of the transfer material passes through the nip portion. .

【0034】このような定着用ローラを備えた定着装置
は、剥離帯電によってトナーが定着用ローラにオフセッ
トしたり、さらに定着ローラから転写材上にオフセット
したりすることを防止して、転写材上の画像の欠けや画
像の汚れを有効に防ぐことができる。
The fixing device provided with such a fixing roller prevents the toner from being offset to the fixing roller by the peeling electrification and further from being offset from the fixing roller onto the transfer material. It is possible to effectively prevent chipping of the image and stain of the image.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明に係る実施例1の加圧ローラを示す斜視
図。
FIG. 1 is a perspective view showing a pressure roller according to a first embodiment of the present invention.

【図2】同じく定着装置の縦断面図。FIG. 2 is a vertical sectional view of the fixing device.

【図3】定着ベルトを使用した実施例2の定着装置の縦
断面図。
FIG. 3 is a vertical cross-sectional view of a fixing device according to a second exemplary embodiment that uses a fixing belt.

【図4】実施例3の定着ローラを示す要部斜視図。FIG. 4 is a perspective view of a main part of a fixing roller according to a third exemplary embodiment.

【図5】同じく定着装置の縦断面図。FIG. 5 is a vertical sectional view of the fixing device.

【図6】従来の定着装置の縦断面図。FIG. 6 is a vertical cross-sectional view of a conventional fixing device.

【図7】(a)は、先行する転写材の後端によって、剥
離帯電が発生するようすを示す図。(b)は、剥離帯電
によって、トナーがオフセットするようすを示す図。
FIG. 7A is a diagram showing how peeling charging occurs due to a trailing end of a preceding transfer material. FIG. 6B is a diagram showing how toner is offset by peeling charging.

【図8】(a)、(b)は、剥離帯電に起因する画像欠
陥(オフセット画像)を示す図。
8A and 8B are diagrams showing image defects (offset images) caused by peeling electrification.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 定着装置 5 バイアス電源 10 回転体(定着ローラ) 20 定着用ローラ(加圧ローラ) 23 絶縁層(離型層) 25 導電性被覆層(導電層) N ニップ部 P 転写材 T トナー 1 Fixing Device 5 Bias Power Supply 10 Rotating Body (Fixing Roller) 20 Fixing Roller (Pressing Roller) 23 Insulating Layer (Release Layer) 25 Conductive Coating Layer (Conductive Layer) N Nip Part P Transfer Material T Toner

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 回転体に当接してニップ部を形成し、該
ニップ部によって、未定着のトナーを担持した転写材を
挟持搬送することにより、該転写材上にトナーを定着さ
せてなる定着用ローラにおいて、 表面側に同心状の複数の層状部を有し、 これら層状部のうち表面側の最上層を導電性被覆層によ
って形成するとともに、該導電性被覆層を除く層状部の
うちの少なくとも1層を絶縁層によって形成することに
より、該絶縁層の内側に対して、前記導電性被覆層を電
気的にフロート状態となるように保持してなる、 ことを特徴とする定着用ローラ。
1. A fixing method in which a nip portion is formed in contact with a rotating body, and a transfer material carrying an unfixed toner is nipped and conveyed by the nip portion to fix the toner on the transfer material. The roller for use has a plurality of concentric layered portions on the front surface side, and the uppermost layer on the front surface side of these layered portions is formed by a conductive coating layer, and among the layered portions excluding the conductive coating layer. A fixing roller, wherein at least one layer is formed of an insulating layer, and the conductive coating layer is held inside the insulating layer so as to be in an electrically floating state.
【請求項2】 請求項1記載の回転体と、 請求項1記載の定着ローラと、 前記回転体と定着ローラとの間にバイアス電圧を印加す
るバイアス電源と、を備え、 該バイアス電源によって、前記ニップ部を通過する転写
材上のトナーに対し、該トナーを前記転写材に押し付け
る方向に反発電界を形成する、 ことを特徴とする定着装置。
2. The rotating body according to claim 1, the fixing roller according to claim 1, and a bias power supply for applying a bias voltage between the rotating body and the fixing roller, the bias power supply, A fixing device, wherein a repulsive electric field is formed in a direction in which the toner is pressed against the transfer material, with respect to the toner on the transfer material passing through the nip portion.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2007212840A (en) * 2006-02-10 2007-08-23 Ricoh Co Ltd Cleaning device and fixing device
US7383007B2 (en) 2005-09-07 2008-06-03 Fuji Xerox Co., Ltd. Fixing device
JP2008268629A (en) * 2007-04-23 2008-11-06 Canon Inc Thermal fixing device

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