JPS5862677A - 定着方法及び装置 - Google Patents

定着方法及び装置

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JPS5862677A
JPS5862677A JP16189381A JP16189381A JPS5862677A JP S5862677 A JPS5862677 A JP S5862677A JP 16189381 A JP16189381 A JP 16189381A JP 16189381 A JP16189381 A JP 16189381A JP S5862677 A JPS5862677 A JP S5862677A
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JP
Japan
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pressure
fixing
recording material
elastic modulus
elastic
Prior art date
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Pending
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JP16189381A
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English (en)
Inventor
Shoichi Koroku
古録 省一
Kazuo Isaka
井阪 和夫
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Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
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    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03GELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
    • G03G15/00Apparatus for electrographic processes using a charge pattern
    • G03G15/20Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for fixing, e.g. by using heat
    • G03G15/2092Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for fixing, e.g. by using heat using pressure only

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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は圧力により記録材上の顕−剤を定着させる方法
及び装置に関するものである。
従来の一時貼、及び特に鮭近においては、この圧力定着
方法は熱ローラ定着方式、ヒートチャンバ一方式等に比
べて圧力定着方式は記録材を高温に加熱する必要がなく
、火災の心配がない為、近頃頓に研究の熱が高まってい
る方式である。
従来、この種の圧力定着方式には定着性の間趙解決の観
点から特公昭46−15876号公報に記載されている
発明が提案され【いる。この発明によると、定着用弾性
ロールを用いることが示唆され、その弾性ロールの弾性
係数は、記録材(基体)の厚さ変動の十分な倍数(数倍
)となるようなものを用いることが開示されている。そ
してその実施例としては、最小値が100000p#(
70301?’aj)  で通常20000咋仁(14
100K94.m )よりはるかに大きい弾性係数の弾
性ローラが開示されている。この弾性ローラを有する圧
力定着装置は、41体ローラよりなる圧力定着装置の場
合より比較的良好な定着性がみらまた・       
       。
しかしながら、上記特公昭46−15876号公報によ
る弾性係数のローラを使用した場合、例えば紙の地合の
ような特性の平均変動を補償することはできるが、紙の
繊維の交叉のような細かいピッチの凹凸を補償すること
が出来ない。従って画像の細11に関して定着率、良が
生じてしまう。これを防止して完全な定着を実現しよう
とすると結局必要以上に両ローラ間に圧力を印加せねば
ならず記録材の自然性を害5事(光沢発生、厚み変化、
カール発生、一部による伸び等)或いは定着性を犠牲に
する事態を招いていた。(又、上記発明では記録材(基
材)の持っている厚さ変動は加圧部材により挟圧した際
には未加圧時と異なった値を有しており、現象の一面し
かとらえていない。)本発明は、上述従来例の欠点を除
去すると同時に小型で、より低い圧力で顕画剤を確実に
定着させる定着方法及び装置を提供するものである。
以下図面を参照して本発明の詳細な説明する。
第1図−A、第1図−Bは夫々本発明の適用できる圧力
定着装置例である。第1図−人で、1は定着ロール、2
は押圧ロールで、夫々、軸OKよって互いに回動可能に
枢着された側板3,4に回転可能に軸支されている。ロ
ール対1,2を加圧する為、側板6,4には、ロール対
1,2に関し軸0と反対の側にボルト5、及びこのボル
ト頭部と側板6間に設けられた圧動ばね6を含む加圧装
置が設けられており、ばね6の弾性力でロール1゜2を
圧接する。(その際のロール1.2間の線圧は5乃至2
0艙■でよい。)ロール1は不図示のキア列を介して電
動モータで回転駆動され、ロール2は摩擦力で従動回転
する。感光紙、或いは転写紙等トナー像を支持した紙り
は、トナー像面がロール1に圧接するようにして上記ロ
ール対1゜2間に挟圧され、竺してロール対の回転によ
って矢印方向に搬送される。これによって像は紙Poに
圧力定着される。
第1図−Bでは、定着ロール1、第1抑圧ロール2が下
側板4に、第2抑圧ロール7が上@側板へ 6に回転可能に軸支されている。定着ロール1は上下方
向に長い孔に支持されている。ばね6によってロール1
はロール2.7に挟圧され、もその、。−ヤ1,2□に
57’l工2゜ψ1.ヵ九ヵ八 定着できる線圧が発生す表る。ロール2、又は7に不図
示キア列を介して電動モータからの回転駆動力が伝達さ
れ、他のローラは摩擦力で従動回転するが、いずれにせ
よトナー像支持紙POはロール1.2間で挟圧搬送され
、圧力定着処理を受ける。
紙POのトナー像面はロール1に圧接せしめられ婉上述
のようにロール2,7でロール1を挟圧すればロール1
のたりみが防止され、ロール長手方向により均一な線圧
を発生させることができる。
第1図−A、@1図−BKおける定着ロール1又は(第
1)抑圧ロール2のうち少なべとも一方が弾性層を有す
る弾性ロールであり、抑圧ロール7 、kt % 性o
−ル、金属ロールいずれでも良い。以下、この弾性層の
条件について第2図乃至第4図を用いて峰述する。
第2図は、記録材に加える静圧力と記録材の圧縮弾性率
との関係を説明するための説明図である。
第2図は横軸に静圧力を、縦軸に圧縮弾性率をとってあ
り、両対数目盛りで表示しである。
図で明らかなように、静圧力が増加するにつれ記録材の
弾性率は向上し、約10 (kgW/f−si)付近で
ほぼ安定値を示している。これは、記録材に含まれる空
気と圧力との相殺現象によるものと考えられる。
本発明者が平If[1弾性体を圧縮表面に有する圧縮装
置を用いて実験をしたところ、−画剤によって必要な定
着圧(即ち加圧t)は異なるが、記録材の弾性率(定着
に4!!する圧力を印加した時の弾性率)は印加圧力に
よって変化し、との印加時弾性率と弾性体の弾性率によ
り定着性に特定の傾向のあることがわかった。
即ち、記録材より弾性体の圧縮弾性率が^い第1の場合
(例えば100wC11iの圧力に対して弾性体の弾性
率が5000 kg/C,a以上で、記録材の弾性率よ
り小の時)には紙の繊維の密度ムラである地合に関して
は均一な定着性を示している(金属で挟圧した場合には
不均一な定着性を示す)。しかしながらこの場合、紙の
表面繊維の一本一本を反映した凹凸(*維一本の太さの
ピッチの等倍〜数10倍のピッチによる)K対しては上
記弾性体は弾性率が高いため、その効果を発揮していな
い。
これに対し【記録材より低い弾性率を有する弾性体を用
いた第2の場合には上記の場合の欠点を解決している。
即ち、上記紙の表面繊維の一本一本を反映した凹凸に対
してもほば均一の圧力が印加され、基材表面の微細部に
までわたって均一な圧力が付加されて、均一な定着性が
得られた。
この様子を定着部材の各側を示し模式的に拡大表示した
ものを第3図−a、−b、−cに示しである。第6図−
1は定着部材として金属板8により記録材Pの圧縮を行
った場合、83図−すは記録材Pより圧力印加時の圧縮
弾性’、j*i’がそれぞれ^い弾性体81を使用した
上記第1の、場合の記録材P細部における圧力のかかる
様子、第3図−Cは本発明に係る一実施例の説明図で、
記録材Pより弾明図である 尚、記録材Pの弾性率はその基材によって異なり、例え
ばわら半紙(更半紙)の弾性率は上質紙や70襲程度で
ある。本実施例下では、上記記録材と金属板81弾性体
81.82(好ましは回転体形状)との夫々の弾性率の
関係を満たすように同一の記録材Pを用いている。尚、
一般に金属の弾性率は、弾性体の弾性率より大きいもの
である。又圧力、は、各図ともWで一定とする。
第3図−at 第3図−b、第6−−cを比較すの地合
にさえ適合せず部分的な加圧しかできな%、)従って記
録材P全体に圧力を印加するためKは圧力Wの数〜数十
倍の圧力が必要となる。しかし、この十分な圧力を印加
する場合はこれのために記録材表面は光沢化され、記録
材はカールしてしまう。
これに対し、@3図−bでは弾性体81を用いているた
め、第3図−1の場合よりも記録材の地合に適合し、全
体に不均一ではあるが圧力が印加できている。しかし、
□記録材Pの圧縮弾性率が弾性体81より小さいため、
記録材Pの細部にわたる凹凸に弾性体81が適合しない
、従って圧力Wではこの部分に十分な圧力が印加されな
い。さらKm画像や顧画剤等が紀−材P上にある場合は
、不均一な定着となってしまい好ましくない。
上記各図に対し、第3図−1では上記のような不都合が
合理的に解決されているのが図面から明らかであろう。
即ち、上記では十分な圧力が印加され得ない圧力Wで、
記録材の弾性変形に伴5地合はもちろん細部にわたる凹
凸に対しても、弾性に与えることができる。
第6図に関する実験における場合と異なり、一般的に圧
力定着の場合装置の簡易化、効率化の鳳挾圧部材とし【
二本のローラを用いる。円筒状のローラを使用した時に
は弾性体の圧mKより巾広いニップが生じ実質上の印加
圧が減少してしまうという事態が生じる。
そこで一実施例として押圧ローラ2を金属ローラで構成
し、定着ローラ1を金執ローラの表面に薄層(厚さt)
の弾性部材11を設けた。ものとし、共に直径30帥の
2本のローラ構成をもって第4図(第1図と同様のもの
)に示すような圧力定着装置を構成した。
上記定着装置を使用し、両ローラ間Km圧5〜20 (
bga )の圧力を印加して(顕像剤の変形限界圧力を
越える圧力印加)ポリエチレンを主体とする現株剤(金
属ローラと平面シートの組合せで8吟らで定着部)によ
り紙の上に画出しを行い、その未定着画像による定着性
を求めた。
このように挟圧部材としてローラ状の部材を用いた場合
に定着性と弾性体の弾性率の関係をみたところ、ニップ
が増加する為必要線圧は変化するが、弾性体として要求
される性質には平面部材における場合と同様の特定の条
件があることがわかった。即ち、各棟の弾性率を有する
ローラを用い、・締圧にツブ)を調整して同じ単位面積
当り圧力が記録材に印加されるようにして実験を行った
ところ、卵画剤の変形限界圧力を越える圧力を印加した
時の記録材の圧縮弾性率より小さな圧縮弾性率を有する
弾性体をローラ表面に設けることにより均一な定着性が
得られた。
本実施例においては弾性層(カッコ内は各弾性率を示す
)としてシリコンゴム(2o H)、ウレタンゴム(5
0k[) 、ウレタンエラストマー(5001) 、低
密度ポリエチレン(1000鳴4)、中密度ポリエチレ
ン(!1000φ−)、高密度ポリエチレン(700Q
〜10000暗−)、ナイロン(商品名)(2000口
1)を用いること′ができる。
前記装置に関しては、種々の圧力印加手段が適用でき、
ベルト等の回転体を用いた定着装置でも良い。
又、ローラの構成としては下Iローラに本発明の弾性体
を有するローラを使用しても勿論かまわないが、上ロー
ラに本発明の弾性体を使用した方が本発明の効果が顕著
に得られる。
上ローラに弾性体を設けた場合には、弾性体の表面性が
悪いとオフセット等の間顕が生じるの憶出来れば0.1
〜1Sの表面性に仕上げると良い。
弾性体がゴムのように表面の弱いものである時には弾性
体表面KO,1〜58程度の金属メッキ或いは樹脂コー
トを行い表面硬鹿を^めるようにすればさらに好ましい
ものとなる。
又、本発明を適用した圧力定着装置において、マイラー
シート(商品名)のように均一厚さのシートを使用する
ことはいつこうにかまわない。
本発明を適用する為に適当な弾性体としては、ポリエチ
レンとその共重合体(eX低密度ポリエチレン)、ウレ
タンゴム(70〜100°)、エチレンプロピレンゴム
、ニトリルゴム、クロロプレンゴム、シリコンゴム、フ
ッ素ゴム、イソプレンゴム等のゴム軟質塩化ビニル、ふ
り化樹脂、ポリウレタン樹脂、熱可S!1!!イエラス
トマー(ウレタン系エラストマー、塩素”化ポ”リエチ
レン、ポリエステル系エラストマー、゛スチレンブタジ
ェン系エラストマー、ポリオレフィン系エラストマー)
等が適している。
本発明は定着時に圧力のみを印加する圧力定着装置が最
も適しているが、圧力以外に補助的に熱等を加えるもの
や、圧力と熱両方による定着装置及び方法に適用するこ
ともできる。
本発明は、従来の欠点を解決し、記録材の微細部にまで
わたって均一な定着性を得ることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
第1図−A、第1図−Bは夫々本発明の適用できる圧力
定着装置の説明図、g2図は記録材に加える静圧力と記
録材の圧縮弾性率との関係を示す関係図、第3図−a、
!3図−b、第3に−Cは夫々記録材の弾性率と一定着
部材の弾性率との関係を説明するための拡大説明図、第
4図は本発明の一実施例の説明図である。 1は定着ローラ、11は弾性部材、2は押圧ローラ、6
,4は備板、5はボルト、6は圧縮ばね、8は金属板、
81.82は弾性体、Pは記録材、Pott紙。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 (1)顕画剤が定着される時の記録材が有する@1圧縮
    弾性率は弾性層を有する定着部材が有する第2圧縮弾性
    率より大であるという条件下で、定着時圧力を印加し、
    該顕画像を該記録材に定着することを特徴とする定着方
    法。 (2)顕画剤を記録材に定着せしめる定着部材を有し、
    該定着部材の表面層に、圧力を印加する定着時の該記録
    材の圧縮弾性率より小なる圧縮弾性率を有する弾性層が
    設けられていることを特徴とする定着装置。 (6)上記I!1illI剤は、画像形成法に用いられ
    、未定着画像を形成しているものである特許請求の範曲
    第1項、第2項夫々に記載の圧力定着方法及び装置。 (4)上記定着時に印加する圧力は、上記awir剤の
    変形限界圧力を越える圧力である特許請求の範囲第1項
    乃至第6項いずれかに記載の圧力定着方法及び装置。
JP16189381A 1981-10-09 1981-10-09 定着方法及び装置 Pending JPS5862677A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0326411A2 (en) * 1988-01-29 1989-08-02 Konica Corporation Image recording apparatus
US4943831A (en) * 1988-10-27 1990-07-24 Oce-Nederland B.V. Fixing device for fixing a powder image on a receiving sheet
JP2009300894A (ja) * 2008-06-17 2009-12-24 Canon Inc 加圧機構及び画像形成装置

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