JPS59157672A - 定着装置 - Google Patents

定着装置

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JPS59157672A
JPS59157672A JP3199083A JP3199083A JPS59157672A JP S59157672 A JPS59157672 A JP S59157672A JP 3199083 A JP3199083 A JP 3199083A JP 3199083 A JP3199083 A JP 3199083A JP S59157672 A JPS59157672 A JP S59157672A
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JP
Japan
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rotating body
roller
recording material
pressure roller
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Pending
Application number
JP3199083A
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English (en)
Inventor
Masaaki Sakurai
正明 櫻井
Hiromitsu Hirabayashi
弘光 平林
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Canon Inc
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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
    • G03G15/2003Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for fixing, e.g. by using heat using heat
    • G03G15/2014Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for fixing, e.g. by using heat using heat using contact heat
    • G03G15/2064Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for fixing, e.g. by using heat using heat using contact heat combined with pressure

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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】 本発明は電子写真装置、静電記録装置等の記録装置に設
けられる定着装置に関する、詳しくは未定着画像等の被
定着物を加熱処理、加圧処理、又は加熱加圧処理する際
に生ずるトナーのオフセットを極めて良好に防止した定
着装置に関する。
従来記録材の巻きつき(ジャム)を防止するために、実
公昭57−41793号、特開昭56−143474号
に開示されているようにローラに除電ブラックを接触さ
せる、又は更に除電ブラックを介して交流バイアスを印
加することが知られている。
しかしいづれの場合も除電ブラックがトナーや紙粉で汚
染されると除電効率が急激に低下してしまう。即ち経時
劣化が大きく耐久性に乏しいものであった。
またローラへの。トナーオフセットを防止するために特
開昭55−55374号、特開昭55−96970号に
開示されているように記録材のトナー画像面と接触する
側のローラにト・ナーと同極性のバイアス電圧を印加す
る、又はトナー画像面と反対側のローラにトナーと逆極
性のバイアス電圧を印加することが知られている。
しかしコロトロン等のコロナ帯電器で印加した場合は装
置が大型会複雑化し、コスト増大する詐りでなくコロナ
帯電器が汚れると火花放電やリークが生じ易く信頼性、
安全性、耐久性に乏しいものであった。
またバイアスロールで印加した場合は実際は効果が少な
く、かつバイアスロールが汚れ易く実用的でなかった。
本発明は上記従来の欠点を改善し、ローラへのオフセッ
トトナー量を極減させることにより安定した定着性能を
有する定着装置の提供を目的とする。
本発明は第1.2回転体及び像担持体のような記録材の
摩擦帯電系列とトナー像の帯電している帯電極性とに着
目し、第2回転体に近接又は接触する除電部材の効果を
長期的に維持するものである。
本発明は、第2回転体が摩擦帯電系列において記録材と
第1回転体との間に位置する場合、第2回転体が夫々に
対し異なる摩擦帯電を生じることを利用している。具体
的には正又は負に帯電したトナー像の極性に対し第2回
転体の極性を無又は異なる極性に維持すべく除電部材の
第2回転体を除電する時期を制御するものである。
この制御は第1.第2回転体間に記録材がある時又は定
着処理モードになっている時に対して、除電部材の除電
性能をオフセット防止のために適した状態に切換えて保
持することである。
以下本発明の実施例を図面により説明する。
第1図は本発明の実施例を示す縦断面図である。
加熱用のヒータ3を内装する加熱ローラ1は駆動モータ
(不図示)からの駆動力を受けて矢印の方向に回転する
。2は低加熱用のヒータ3aを内蔵する加圧ローラで、
加熱ローラlに圧接して摺擦回転する。この加熱ローラ
lはアルミニウム、ステンレス鋼等の金属製中空ローラ
芯laの外周面に四弗化エチレン樹脂等の摩擦帯電系列
で加圧ローラ2よりも負順位に位置する耐熱離型性樹脂
層1bを20〜10011.厚に設けたものである。加
圧ローラ2はベアリング(不図示)に回転可能に支持さ
れ、少なく゛とも定着時には圧接し、金属製ローラ芯2
a外周面に弾性体層?bを本発明が可能なニップdを確
保するため比較的厚く(本実施例では5mm)設けたも
のである。加圧ローラ2の弾性体層2bは加熱ローラl
の耐熱離型性樹脂層1bより摩擦帯電系列でより正順位
で、かつ、ナー像担持体即ち記録材Pよりも摩擦帯電系
列で負順位に位置する0例えば加熱ローラ1の表層がテ
フロンの場合加圧ローラ2の表層はシリコンゴム、弗素
ゴム、フロロシリコンゴム等が掲げられる。加熱ローラ
lの外周面には感温素子4が接触して設けられ、その検
出信号により加熱ローラ1の外周面の温度をトナー画像
定着に充分に保持するようヒータ3を制御するようにな
ってσNる。6は加熱ローラlの耐熱離型性樹脂層tb
上のオフセットトナー、紙粉等を除去するためのクリー
ニング部材で、クリーニングウェブ6&は押当てローラ
6Cにより加熱ロニラ1に当接し、駆動を与えられた捲
取りローラ6dにより供給ローラ6bから微量づつ当接
位置を変えるよう移動し、常にクリーニングウェブ6a
の新しい面が加熱ローラlの表層1bに当接する。5a
、5bは定着後の記録材Pを加熱ローラl、加圧ローラ
2から確実に分離するための分離爪で、7はトナー像T
を担持した記録材Pを加熱ローラ1側へ導く案内板であ
る。8はオフセット防止装置であり、接地された導電性
基体8aに多数本の導電性針状部材8bを埋設した除電
装置および除電装置を加圧ローラ2に接離させるための
接離装置からなり、接離装置は導電性針状部材8bの先
端部を加圧ローラ2から離す方向に男を与えるバネ8C
とバネ8Cの引張力に打勝ち導電性針状部材8bの先端
と先端に続く側面を同時に加圧ローラ2に、先端部を加
圧ローラ2の回転の下流に向け、当接させる固定支軸8
dに回転可能に設けたレバー8eの一端はピン8gで導
電基体8aに枢着し、固定支軸8dを挟んで他端はビン
8fでプランジャー8hの可動部材と枢着していて、プ
ランジャー8hは固定支軸81に回転可能枢着している
。記録材Pがニップ近傍に来たことを検知する検知素子
MSaと図示しないタイマ回路により、記録材P先端が
ニップdに入り一定時間後にプランジャー8hを作動さ
せると、プランジャー8hの可動部材はプランジャー8
hの内に引込まれ、ビン8fを介してレバー8eは引か
れ、レバー8eは固定支軸8dを中心に時計方向に回転
しピン8gを介して導電性基体8aをバネ8Cに抗して
導電性針状部材8bの先端と先端に続く側面が加圧ロー
ラ2に当接し、記録材Pの後端がニップdを離れること
を検知素子MSbが検知するとプランジャー8〜hが作
動をオフし、導電性基体8aはバネ8Cに!1かれて加
圧ローラ2から遠ざかり導電性針状部材8bが加圧ロー
ラ2から離間する(4mm以上離間することが好ましい
)。
以下本発明に関連して実験結果を説明する。
加熱ローラド・・・・・外径60φ、肉厚7 m mの
アルミニウム芯金上に30ji、m厚のPFA被覆加圧
ローラ2・・・・・・ステンレス中空芯金上に肉厚5m
mの熱加硫型シリコンゴム被覆し外径60φを用い、両
ローラ間の全圧60kg、 ローラ周速270mm/s
ec、通紙A3型紙23枚/分、50枚通紙後のローラ
表面電位とオフセットトナー量(記録材P一枚分の全ト
ナー量に対する重量%)。尚()内数値は一枚目の記録
材が両ローラ間に進入直前のもの。
■除電装置がない場合 加圧ローラ2表面ニー6000V以上、加熱ローラ1表
面ニー150V、オフセットトナー量:0.60% ■除電装置を常時加圧ローラに当接の場合−量:O,1
5% ■除電装置を記録材Pがニップ部通過時のみ加圧ローラ
2に当接させた場合 加圧ローラ2表面ニー550V、加熱ロー(+ 3 2
0 0 V) 量:0.10% 上記数値よりわかるように加熱ローラ1と加圧ローラ2
とが摺擦回転している時は加熱ロー゛う1が負に帯電し
、加圧ローラ2は正に帯電している。そして記録材Pが
両ローラのニップdに入ってくると加圧ローラ2は急速
に負帯電を始める。然しその前には正帯電が加圧ローラ
2にはあったのだから、その貯えをうまく使った後に更
に負帯電が増加するのを除電することが得策であること
を示している。即ち常に除電部材即ちオフセット防止装
置8が加圧ローラ2に当接しているよりも記録材Pがニ
ップ部dに一定時間入って貯えられた加圧ローラ2の正
帯電を消費し、更に高電位の負帯電しようとするのを除
電して防止するものであり、導電性針状部材8bを常時
加圧ローラ2に当接しているものに比し、トナーオフセ
ット量は2/3に減少しているし、当然のことであるが
除電しない場合に比べると1/6に減少している。
また導電性針状部材8bの先端部側面と先端を加圧ロー
ラ2の回転方向に当接することは先端部側面が汚れを補
集するため、導電性針状部材8bの先端は常にクリーン
で除電作用を長期にわたり安定して行うのであるが、当
接時間が少ないと更に好都合なことは当然の理である。
次に本発明の他の実施例につき第2図で説明する。10
は肉厚1.6mmのアルミニウム芯金上に30gm厚の
PFA被覆をした外径30mmの加熱ローラ、11は2
0φのアルミニウム中空芯金上に4 m m肉厚のシリ
コンゴムスポンジを被覆し、更にその外周に肉厚1mm
の室温加硫型シリコンゴムを被覆した外径30φ、表面
硬度がスポンジ硬度で25度(アスカ−硬度)の加圧ロ
ーラ11で、全圧8kgで加熱ローラ10に圧接してい
る。12は熱源で温度検知素子13と図示しない制御装
置で加熱ローラ10の表面温度を常に定着に適した温度
に維持する。負帯電のトナーTを相持した記録材Pはガ
イド14によりニップdに案内され、その後分離爪15
a、15bにより確実に分離される。
16.17は加熱ローラ10、加圧ローラ11夫々のク
リーニング部材である。18はオフセット防止装置であ
り、接地された導電性基体18&に多数本の導電性針状
部材18bを埋設したものであり、記録材Pがニップd
に存在しないときは加圧ローラ11と離間状態にあり、
記録材Pがニップdに存在するときは加圧ローラ11に
接触状態となるようになっている。
上記導電性針状部材18bの加圧ローラ11への接離は
加圧ローラ11の熱膨張及び収縮により自動的に行われ
るため、加圧ローラ11は熱膨張の大きい材質(スポン
ジも一例である)が好ましい。
冷却時(室温時)に於て加圧ローラ11と導電性針状部
材18bの先端部との距離を1mmに設定しておく。コ
ピー動作が開始され、記録材Pがニップ部dへ到達まで
に両ローラの回転による摩擦力により加熱ローラ10は
負、加圧ローラ11は正に帯電される0次に記録材Pが
ニップdに到達すると略同時に、加圧ローラ11の熱膨
張により、導電性針状部材18bは加圧ローラ11に当
接し、記録材Pと加圧ローラ11との摩擦帯電により加
圧ローラ11に発生する負電荷を除電する。コピーが終
了すると加熱ローラ10、加圧ローラ11は回転を停止
するため加熱ローラ10からの熱は加圧ローラ11へは
にツブdを除いて)伝達されず加圧ローラ11は冷却し
、次のコピ一時のときに再び上記のことを繰返えされる
即ち第2の実施例はコピー量の少ない、コピレングスの
少ない低速複写機に特に有効である。
導電性針状部材18bの先端と加゛圧ローラ11との間
隙を冷却時Om m (接触)にした場合と、1mmに
した場合とでは、1mmにした方がコピ一時にのみ加圧
ローラ11が膨張して導電・性針状部材18bに接触す
ることで除電能力2乃至5倍となることを利用する。
120mm/secの周速でA3型紙を一枚コピーした
場合の加熱ローラ11へのトナーオフセット量はオフセ
ット防止装置が全くない場合の1/3、また常時導電性
針状部材18bを加圧ローラ11へ接触させた場合の5
/6に減少させることが出来た。第1実施例と比較して
効果が少ないのは両ローラの圧接力が小さく、かつロー
ラ周速が遅いため、ローラ帯電量が少ないことが推定さ
れる。
本実施例では導電性針状部材18bの先端部が加圧ロー
ラ11に当接するため耐久使用により汚れによる除電効
率の低下が見られるので10.000枚毎に一回導電性
針状部材18bの先端を清掃してやることが必要である
但し低速複写機においては上記清掃間隔は充分実用的で
かつ簡易な構成であるため好ましい。
第3図は、本発明の更に他の実施例で、第2回転体と除
電部材との゛距離゛を可変にした前記例と異なり、自己
放電式の除電部材の除電能力を無又は有に切換えるもの
である。
前記実施例と同様の構成を有しているため、異なる部分
の説明を行なう。第3図の説明では、オフセット防止装
置18を除電部材18、加熱ローラlを第1回転体1、
加圧ローラ2を第2回転体という。除電部材18にはア
ースとフロートの切換えを行なうスイッチSが設けられ
ている。Kはリレーで像担持体である記録材Pの先端部
を検知する検知素子MSaの受信信号に応じて作動しス
イッチSをオンし除電部材18をアースする。又リレー
には記録材Pの後端を検知する検知素子MSbの受信信
号に応じて作動しスイッチSをオフし除電部材18をフ
ロートにする。TMは公知の遅延回路で、検知素子MS
aの信号をリレーKに伝えるタイミングを可変にする。
また検知素子MSaの信号は検知素子MSbよりも優先
される。本例では摩擦帯電系列で負順位からみて第1回
転体l、第2回転体2、記録材Pの順である。また使用
するトナー像Tは′1負極性であり、第1回転体側に′
接する。
さて、本例でもスタンバイ中は第1回転体1、第2回転
体2の摩擦により、第2回転体2は正帯電している。第
2回転体2に記録材Pが接触すると、第2回転体2の帯
電は徐々に0に向かい、接触時から一回転はどした第2
回転体2表面では逆に負帯電してしまう。オフセットを
防止するためには、第2回転体2自体がトナー像Tの極
性と同じにならなければ良い。
従って、本実施例では、使用する記録材Pが接触した第
2回転体2表面を除電するように、遅延回路により検知
信号を遅らせ、記録材Pが接触した第2回転体2の表面
が除電部材18に対向する時又はその直前において、ス
イッチSをオンする。この遅延回路は使用される第1回
転体l、第2回転体2、記録材P等の材質に応じて異な
るが、あらかじめ実験によって定められる時間を遅延す
るように構成されている。又。
コピー信号や定着信号が発せられている間はMSaの信
号が発生してから常にスイッチSをオンすることが好ま
しい。これは安全性をかなり見込んだものである。尚、
この除電部材18は第2回転体2に接触したものでも良
いが近接配置する方が好ましい。
上記実施例には接離型の除電部材18に関するもの(必
要時のみ除電部材18を上記第2回転体2に接触させる
)があるが、この効果は他の不必要時に常時接した場合
の第1回転体1表面から第2回転体2へのオフセットを
防止することである。又、加えて除電部材18の除電能
力の耐火性を向上すること□にある。
以上に説明した実施例はトナー像Tが負極性のものであ
るが本発明は正極性のトナー像Tにも適用できる。この
場合は上述した除電は逆になり、コピー中や定着時、記
録材Pが挟持されている時は除電しないか又は除電部材
18をより離間させれば良い。
又、上記実施例は摩擦帯電系列の負極性からみて第1回
転体l、第2回転体2、記録材Pの順になるように表面
材料を選定しているが、木  Δ発明は正極性からみて
この順になる場合にも適用できる。この場合、負極性ト
ナーであれば上記実施例と除電のタイミングも含めて逆
にし、正極性トナーであれば上記実施例と同様にすれば
良い。
尚上記除電部材18は、ローラ表面に接触させた方が良
いが隙小間隙を介して近接配置しても良い。
以上説明した通り、圧接回転する回転体対の第1回転体
に正あるいは負極性のトナー像が接するようにして定着
し、第1回転体、第2回転体、記録材が正あるいは負の
摩擦帯電系列の順位になっている材料でそれぞれの表面
が構成されておる定着装置において導電性針状部材を第
2回転体に上記した説明のようなタイミングで接離させ
て除電するという、簡易な手段により長期にわたってト
ナーのオフセットの非常にすくない安定した定着装置を
提供することが可能になった。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の実施例を示す縦断面図、第2図は本発
明の他の実施例を示す縦断面図、第3図は本発明の更に
他の実施例を示す縦断面図である。 1.10・・・加熱ローラ(第1回転体) 2゜11・
・・加圧ローラ(第2回転体)  8.18・・・オフ
セット防止装置(除電部材)  8b、18b・・・導
電性針状部材 d・・・ニップ T・・・トナー像 P
・・・記録材。 特許出願人  キャノン株式会社 代理人  新 井 −部 第1図 第3図

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、トナー像側に設けられた第1回転体と、第1回転体
    に圧接する第2回転体を有し、所定極性のトナー像が定
    着される記録材を第1、第2回転体が挟持搬送する定着
    装置において、摩擦帯電系列の順位が上記第1回転体、
    上記第2回転体、上記記録材の順となる材料で夫々の表
    面が構成されており、上記第2回転体表面に近接又は当
    接して第2回転体を除電する部材と、上記第1、第2回
    転体間に上記記録材が存在していることを検知する手段
    と、該除電部材を該第2回転体を除電する第1状 3態
    と第1状態よりも除電効果が低いが又は無である第2状
    態とに可変保持する手段と、該検知手段の信号に応じて
    該保持手段の保持状態を切換える手段を有することを特
    徴とする定着装置。 2、トナー像側に設けられた第1回転体と、第1回転体
    に圧接する第2回転体を有し、所定極性のトナー像が定
    着される記録材を第1゜第2回転体が挟持搬送する定着
    装置において、摩擦帯電系列の順位が上記第1回転体、
    上記第2回転体、上記記録材の順となる材料で夫々の表
    面が構成されており、上記第2回転体表面に近接又は当
    接して第2回転体を除電する部材と、該除電部材を該第
    2回転体に近接又は接触する第1状態と第1状態よりも
    第2回転体から離間する第2状態とに可変保持する手段
    と、少なくとも定着処理時該保持手段の保持状態を切換
    えておく手段を有することを特徴とする定着装置。
JP3199083A 1983-02-28 1983-02-28 定着装置 Pending JPS59157672A (ja)

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JP3199083A JPS59157672A (ja) 1983-02-28 1983-02-28 定着装置

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JP3199083A JPS59157672A (ja) 1983-02-28 1983-02-28 定着装置

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH02103077A (ja) * 1988-10-12 1990-04-16 Ricoh Co Ltd 電子写真複写機の定着装置
US7305208B2 (en) * 2004-09-28 2007-12-04 Canon Kabushiki Kaisha Image heating apparatus with discharge occurring between a charge eliminating member and a pressure roller
KR20110036950A (ko) 2008-07-28 2011-04-12 가부시키가이샤 니토무즈 점착테이프 롤 및 그 제조방법
JP2015184469A (ja) * 2014-03-24 2015-10-22 富士ゼロックス株式会社 定着装置および画像形成装置

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