JPH04335385A - Fixing device - Google Patents

Fixing device

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Publication number
JPH04335385A
JPH04335385A JP13329091A JP13329091A JPH04335385A JP H04335385 A JPH04335385 A JP H04335385A JP 13329091 A JP13329091 A JP 13329091A JP 13329091 A JP13329091 A JP 13329091A JP H04335385 A JPH04335385 A JP H04335385A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
transfer material
roller
fixing roller
nip portion
pressure roller
Prior art date
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Pending
Application number
JP13329091A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Koichi Tanigawa
谷川 耕一
Yasumasa Otsuka
康正 大塚
Hideo Nanataki
秀夫 七瀧
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
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Filing date
Publication date
Application filed by Canon Inc filed Critical Canon Inc
Priority to JP13329091A priority Critical patent/JPH04335385A/en
Publication of JPH04335385A publication Critical patent/JPH04335385A/en
Pending legal-status Critical Current

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  • Fixing For Electrophotography (AREA)

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。
(57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.

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、電子写真複写機、コン
ピュータのプリンタ、ファクシミリなど、電子写真方式
などの画像形成装置に用いられ、未定着現像剤像を転写
材に定着させる定着装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a fixing device used in electrophotographic image forming apparatuses such as electrophotographic copying machines, computer printers, and facsimile machines, for fixing an unfixed developer image to a transfer material.

【0002】0002

【従来の技術】従来、定着装置は、図5に示すように、
定着ローラ1を備える。定着ローラ1は中空パイプ状の
芯金11を有し、該芯金11の外周面にはPFA,PT
FEなどの耐熱性離型層12が形成されている。芯金1
1の内部にはヒータ3が設けられ、該ヒータ3は芯金1
1をその内面より加熱する。
2. Description of the Related Art Conventionally, a fixing device, as shown in FIG.
A fixing roller 1 is provided. The fixing roller 1 has a core metal 11 in the shape of a hollow pipe, and the outer peripheral surface of the core metal 11 is coated with PFA, PT.
A heat-resistant mold release layer 12 made of FE or the like is formed. Core metal 1
A heater 3 is provided inside the metal core 1.
1 is heated from its inner surface.

【0003】定着ローラ1の表面温度は温度センサー4
で検知され、この検知信号が温度コントローラ(図示せ
ず)に入力される。温度コントローラは温度センサー4
からの検知信号に基づきヒータ3の動作指示を示す制御
信号を生成する。ヒータ3は温度コントローラの制御信
号によってオン・オフ動作をし、定着ローラ1の表面温
度はほぼ一定に保持される。
The surface temperature of the fixing roller 1 is measured by a temperature sensor 4.
This detection signal is input to a temperature controller (not shown). Temperature controller is temperature sensor 4
A control signal indicating an operation instruction for the heater 3 is generated based on the detection signal from the heater 3. The heater 3 is turned on and off in response to a control signal from a temperature controller, and the surface temperature of the fixing roller 1 is maintained substantially constant.

【0004】加圧ローラ2は芯金21を有し、該芯金2
1の外周面にはシリコーンゴムなどの耐熱弾性層22が
形成されている。加圧ローラ2はばねなどからなる押圧
手段で定着ローラ1とは互いに共働してニップ部Nを形
成する。ニップ部Nには、周知の電子写真プロセスを経
て未定着現像剤像6が形成されている転写材5が移送手
段(図示せず)で矢印が示す方向から挿通される。ニッ
プ部N内で未定着現像剤6には熱および圧力が加えられ
、未定着現像剤像6は転写材5に定着される。ニップ部
Nから排出された転写材5は、先端が離型層12に当接
されている分離爪7で離型層12より分離され、ガイド
(図示せず)または排出ローラ(図示せず)で装置外へ
と排出される。定着ローラ1の表面は、フェルトなどか
らなるクリーナ8により清掃され、後続の未定着現像剤
像6の定着に供される。
[0004] The pressure roller 2 has a core metal 21, and the core metal 2
A heat-resistant elastic layer 22 made of silicone rubber or the like is formed on the outer peripheral surface of 1. The pressure roller 2 is a pressing means made of a spring or the like, and cooperates with the fixing roller 1 to form a nip portion N. A transfer material 5 on which an unfixed developer image 6 has been formed through a well-known electrophotographic process is inserted into the nip portion N by a transfer means (not shown) in the direction indicated by the arrow. Heat and pressure are applied to the unfixed developer 6 within the nip portion N, and the unfixed developer image 6 is fixed onto the transfer material 5. The transfer material 5 discharged from the nip portion N is separated from the release layer 12 by a separation claw 7 whose tip is in contact with the release layer 12, and is separated from the release layer 12 by a guide (not shown) or a discharge roller (not shown). is discharged from the device. The surface of the fixing roller 1 is cleaned by a cleaner 8 made of felt or the like, and is used for fixing the subsequent unfixed developer image 6.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記従来例で
は、転写材5が分離爪7によって定着ローラ1から分離
されるから、分離爪7に現像剤像6を形成する微粒子(
以下、「トナー」と称する。)が付着し、稼働時間の経
過に伴いトナーが分離爪7の先端部に堆積する。その結
果、分離爪7の先端部の堆積トナーと転写材5の先端と
の干渉による分離不良が生じ、ジャムが発生することが
ある。また、分離爪7上に堆積したトナーが半溶融状態
で転写材5に付着し、画像上に汚れを生じることがある
However, in the conventional example described above, since the transfer material 5 is separated from the fixing roller 1 by the separation claw 7, the fine particles (
Hereinafter, it will be referred to as "toner". ), and as the operating time passes, toner accumulates on the tip of the separating claw 7. As a result, a separation failure may occur due to interference between the accumulated toner at the tip of the separating claw 7 and the tip of the transfer material 5, and a jam may occur. Further, the toner deposited on the separation claw 7 may adhere to the transfer material 5 in a semi-molten state, causing stains on the image.

【0006】定着ローラ1の表面温度が定着温度付近の
温度に保持されているとき、離型層12が軟化するから
、分離爪7の押圧力が大きいと分離爪7による傷が容易
に生じ、傷部が転写材5の画像上に汚れを生じる。よっ
て、分離爪7の押圧力を極力小さくする必要があるが、
分離爪7を小さな圧力で押圧する場合、ホルダー(図示
せず)の熱変形等により分離爪7の先端が定着ローラ1
に当接せず、浮き上がることがある。その結果、転写材
5は定着ローラ1から分離されずに巻き付いてしまうこ
とがある。
When the surface temperature of the fixing roller 1 is maintained near the fixing temperature, the release layer 12 softens, so if the pressing force of the separating claws 7 is large, scratches caused by the separating claws 7 will easily occur. The scratches cause stains on the image on the transfer material 5. Therefore, it is necessary to reduce the pressing force of the separating claw 7 as much as possible.
When pressing the separation claw 7 with a small pressure, the tip of the separation claw 7 may touch the fixing roller 1 due to thermal deformation of the holder (not shown).
It may not come into contact with the surface and may float up. As a result, the transfer material 5 may be wrapped around the fixing roller 1 without being separated from it.

【0007】上述した不具合は、特に定着ローラ1の離
型層12と転写材5とが溶融した未定着現像剤像6によ
り密着されており、転写材5自体の剛性で定着ローラ1
からの分離が達成されないような条件下で発生し易い。 すなわち、定着ローラ1の外径が大きく、転写材5の剛
性が小さく、定着温度が高く、トナーのメルト・インデ
クス(MI)が大きく、ニップ部Nの幅が大きく、転写
材5の移動スピードが速いような場合には、上述の不具
合が生じ易くなる。
The above-mentioned problem is particularly caused by the fact that the release layer 12 of the fixing roller 1 and the transfer material 5 are in close contact with each other due to the molten unfixed developer image 6, and the rigidity of the transfer material 5 itself causes the fixing roller 1 to
This is likely to occur under conditions where separation from the molecule is not achieved. That is, the outer diameter of the fixing roller 1 is large, the rigidity of the transfer material 5 is small, the fixing temperature is high, the melt index (MI) of the toner is large, the width of the nip portion N is large, and the moving speed of the transfer material 5 is low. If the speed is high, the above-mentioned problem is likely to occur.

【0008】本発明の目的は、転写材がニップ部を通過
するときに、該ニップ部を形成するための回転体から転
写材を確実に分離することができる定着装置を提供する
ことにある。
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a fixing device that can reliably separate a transfer material from a rotating body forming a nip portion when the transfer material passes through the nip portion.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】本発明によれば、上記目
的は、第一の回転体および該第一の回転体と共働して表
面に未定着現像剤像が形成されている転写材を挟圧搬送
するためのニップ部を形成する第二の回転体を備える定
着装置において、上記転写材の裏面に接触する上記第二
の回転体の少なくとも周面近傍に導電性を有する弾性層
が設けられ、該弾性層にバイアス電圧が印加されること
により達成される。
[Means for Solving the Problems] According to the present invention, the above object is achieved by providing a first rotating body and a transfer material on the surface of which an unfixed developer image is formed in cooperation with the first rotating body. In the fixing device including a second rotating body forming a nip portion for conveying the transfer material under pressure, an elastic layer having conductivity is provided at least near the circumferential surface of the second rotating body that contacts the back surface of the transfer material. This is achieved by applying a bias voltage to the elastic layer.

【0010】0010

【作用】本発明の定着装置では、上記第二の回転体に上
記弾性層が設けられ、該弾性層にはバイアス電圧が印加
される。上記転写材が上記ニップ部を挟圧搬送されると
き、上記第二の回転体の弾性層にバイアス電圧を印加す
るすることによって上記ニップ部に吸引電界が形成され
、上記転写材は該吸引電界によって上記第二の回転体に
静電吸着される。
In the fixing device of the present invention, the elastic layer is provided on the second rotating body, and a bias voltage is applied to the elastic layer. When the transfer material is conveyed through the nip portion under pressure, an attractive electric field is formed in the nip portion by applying a bias voltage to the elastic layer of the second rotating body, and the transfer material is conveyed under the attracted electric field. is electrostatically attracted to the second rotating body.

【0011】[0011]

【実施例】以下に、本発明の定着装置の実施例について
図面を参照しながら説明する。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Examples of the fixing device of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0012】図1は本発明の定着装置の一実施例を示す
構成図である。
FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of the fixing device of the present invention.

【0013】定着装置は、図1に示すように、定着ロー
ラ1と加圧ローラ2とを備える。定着ローラ1は中空パ
イプ状の鉄製芯金11を有し、該芯金11の外周面には
PFAの耐熱性離型層12が形成されている。芯金11
の厚さ寸法は2.0mmであり、離型層12の厚さ寸法
は30μmであり、定着ローラ1の外径寸法は20mm
である。芯金11の内部には、ヒータ3が設けられ、該
ヒータ3は芯金11をその内面から加熱する。定着ロー
ラ1の表面温度は温度センサー4で検知され、該検知信
号は温度コントローラ(図示せず)に入力される。上記
温度コントローラは温度センサー4からの検知信号に基
づきヒータ3の動作指示を示す制御信号を生成する。ヒ
ータ3は上記温度コントローラの制御信号によってオン
・オフ動作をし、定着ローラ1の表面温度はほぼ一定に
保持される。本実施例では、定着ローラ1の表面温度を
170℃に保持している。
The fixing device includes a fixing roller 1 and a pressure roller 2, as shown in FIG. The fixing roller 1 has a hollow pipe-shaped iron core 11, and a heat-resistant release layer 12 of PFA is formed on the outer peripheral surface of the core 11. Core metal 11
The thickness of the release layer 12 is 30 μm, and the outer diameter of the fixing roller 1 is 20 mm.
It is. A heater 3 is provided inside the metal core 11, and the heater 3 heats the metal core 11 from its inner surface. The surface temperature of the fixing roller 1 is detected by a temperature sensor 4, and the detection signal is input to a temperature controller (not shown). The temperature controller generates a control signal indicating an operation instruction for the heater 3 based on the detection signal from the temperature sensor 4. The heater 3 is turned on and off in response to a control signal from the temperature controller, and the surface temperature of the fixing roller 1 is maintained substantially constant. In this embodiment, the surface temperature of the fixing roller 1 is maintained at 170°C.

【0014】定着ローラ1の表面は、クリーナ8によっ
て清掃される。クリーナ8はノーメックス(商標名・デ
ュポン社)などの耐熱フェルトからなり、該耐熱フェル
トは定着ローラ1に押圧されている。
The surface of the fixing roller 1 is cleaned by a cleaner 8. The cleaner 8 is made of heat-resistant felt such as Nomex (trade name, DuPont), and the heat-resistant felt is pressed against the fixing roller 1.

【0015】加圧ローラ2は直径寸法が10mmである
鉄製の芯金21を有し、該芯金21の外周面にはカーボ
ンを分散した導電性シリコーンゴムからなる層厚4mm
の耐熱弾性層30が形成されている。耐熱弾性層30の
体積抵抗率を102〜1011Ω・cmとすることが好
ましく、本実施例ではその体積抵抗率が103Ω・cm
である。ニップ部Nと芯金21との間の抵抗値が101
0Ω以下であることが好ましい。耐熱弾性層30の硬度
が30〜50度(アスカーC)であることが好ましく、
本実施例ではその硬度が50度である。加圧ローラ2の
外径寸法は18mmである。
The pressure roller 2 has an iron core 21 with a diameter of 10 mm, and on the outer peripheral surface of the core 21 is a 4 mm thick layer of conductive silicone rubber in which carbon is dispersed.
A heat-resistant elastic layer 30 is formed. It is preferable that the heat-resistant elastic layer 30 has a volume resistivity of 10 2 to 10 11 Ω·cm, and in this embodiment, the volume resistivity is 10 3 Ω·cm.
It is. The resistance value between the nip part N and the core metal 21 is 101
It is preferable that it is 0Ω or less. It is preferable that the hardness of the heat-resistant elastic layer 30 is 30 to 50 degrees (Asker C),
In this example, the hardness is 50 degrees. The pressure roller 2 has an outer diameter of 18 mm.

【0016】加圧ローラ2は押圧手段(図示せず)で定
着ローラ1に押圧され、加圧ローラ2と定着ローラ1と
は互いに共働してニップ部Nを形成する。加圧ローラ2
の定着ローラ1に対する押圧力は8kg・wであり、幅
2.0mmのニップ部Nが形成されている。
The pressure roller 2 is pressed against the fixing roller 1 by a pressing means (not shown), and the pressure roller 2 and the fixing roller 1 cooperate with each other to form a nip portion N. Pressure roller 2
The pressing force against the fixing roller 1 is 8 kg·w, and a nip portion N with a width of 2.0 mm is formed.

【0017】加圧ローラ2の外周面には、分離爪32が
当接されている。分離爪32はポリイミド製の基材を有
し、該基材には厚さ10μmのPFAからなる層が形成
されている。分離爪32はその先端が加圧ローラ2に接
するようにニップ部Nの下流5mmの位置に配置されて
いる。
A separation claw 32 is brought into contact with the outer peripheral surface of the pressure roller 2. The separation claw 32 has a base material made of polyimide, and a layer made of PFA with a thickness of 10 μm is formed on the base material. The separation claw 32 is arranged at a position 5 mm downstream of the nip portion N so that its tip is in contact with the pressure roller 2.

【0018】加圧ローラ2の弾性層30には、バイアス
電源9からのバイアス電圧が印加される。本実施例では
、現像剤像(以下、「トナー像」と称する。)6が形成
されている転写材5はその前工程において正極性に帯電
され、バイアス電源9は加圧ローラ2のニップ部Nに負
極性の電荷が誘起されるように負極性のバイアス電圧を
弾性層30に与える。電源9から芯金21に印加される
バイアス電圧は−500Vであり、芯金11は接地され
ている。なお、転写材5の帯電極性はその画像形成プロ
セスに依存するから、該画像形成プロセスによる帯電極
性に応じてバイアス電圧の極性は決定される。また、バ
イアス電圧として直流電圧を重畳した交流電圧を用いる
こともできる。
A bias voltage from a bias power source 9 is applied to the elastic layer 30 of the pressure roller 2 . In this embodiment, the transfer material 5 on which the developer image (hereinafter referred to as "toner image") 6 is formed is positively charged in a previous process, and the bias power source 9 is connected to the nip portion of the pressure roller 2. A negative bias voltage is applied to the elastic layer 30 so that negative charges are induced in N. The bias voltage applied to the core metal 21 from the power source 9 is -500V, and the core metal 11 is grounded. Note that since the charging polarity of the transfer material 5 depends on its image forming process, the polarity of the bias voltage is determined according to the charging polarity due to the image forming process. Furthermore, an alternating current voltage on which a direct current voltage is superimposed can also be used as the bias voltage.

【0019】転写材5が無帯電状態にあるとき、転写材
5自体は絶縁性を有し、強い電界下では誘起分極して電
界の集中する側に引き寄せられるという性質が転写材5
にあるから、無帯電状態にある転写材5の場合では、帯
電状態にある転写材5の場合に比してより高いバイアス
電圧を要するが、正・負いずれの極性のバイアス電圧で
も適用可能であり、また交流電圧を用いることもできる
When the transfer material 5 is in an uncharged state, the transfer material 5 itself has an insulating property, and under a strong electric field, the transfer material 5 undergoes induced polarization and is attracted to the side where the electric field is concentrated.
Therefore, in the case of the transfer material 5 in an uncharged state, a higher bias voltage is required than in the case of the transfer material 5 in a charged state, but a bias voltage of either positive or negative polarity can be applied. Alternatively, alternating current voltage can also be used.

【0020】次に、定着装置の動作について説明する。 転写材5は、それに正極性のコロナ帯電器(図示せず)
によって負極性トナーからなるトナー像6が転写された
後に除電針(図示せず)によって除電され、転写材5の
帯電極性は弱い正極性を示す。
Next, the operation of the fixing device will be explained. The transfer material 5 is provided with a positive corona charger (not shown).
After the toner image 6 made of negative polarity toner is transferred, the charge is removed by a charge removal needle (not shown), and the charged polarity of the transfer material 5 exhibits weak positive polarity.

【0021】除電後、転写材5はニップ部Nに向けて搬
送される。転写材5の先端がニップ部Nに到達すると、
回転する定着ローラ1と加圧ローラ2とによって転写材
5はニップ部Nに挿通される。ニップ部N内でトナー像
6には熱及び圧力が加えられ、トナー像6は転写材5に
定着される。また、ニップ部Nにおいては吸引電界が形
成され、転写材5は加圧ローラ2に静電吸着される。よ
って、転写材5は定着ローラ1から容易に分離され、定
着ローラ1側に分離爪を設ける必要はない。
After neutralization, the transfer material 5 is conveyed toward the nip portion N. When the leading edge of the transfer material 5 reaches the nip portion N,
The transfer material 5 is inserted into the nip portion N by the rotating fixing roller 1 and pressure roller 2. Heat and pressure are applied to the toner image 6 within the nip portion N, and the toner image 6 is fixed on the transfer material 5. Further, an attractive electric field is formed in the nip portion N, and the transfer material 5 is electrostatically attracted to the pressure roller 2. Therefore, the transfer material 5 is easily separated from the fixing roller 1, and there is no need to provide a separating claw on the fixing roller 1 side.

【0022】加圧ローラ2に吸着された転写材5が自然
に加圧ローラ2から分離される場合もあれば、転写材5
が分離爪32で加圧ローラ2から分離される場合もある
。しかし、転写材5が分離爪32に接触するとき、分離
爪32の先端は転写材5の裏面に接触するから、分離爪
32の先端にはトナーが付着せず、転写材5がトナーで
汚される虞れはない。
The transfer material 5 attracted to the pressure roller 2 may be naturally separated from the pressure roller 2, or the transfer material 5 may be separated from the pressure roller 2 naturally.
may be separated from the pressure roller 2 by the separation claw 32. However, when the transfer material 5 contacts the separation pawl 32, the tip of the separation pawl 32 contacts the back surface of the transfer material 5, so toner does not adhere to the tip of the separation pawl 32, and the transfer material 5 is stained with toner. There is no risk of it happening.

【0023】次に、本発明の定着装置の効果を実証する
ための通紙テストについて説明する。
Next, a paper passing test for verifying the effects of the fixing device of the present invention will be described.

【0024】定着ローラ1の周速は30mm/sec 
に設定されている。転写材5としては坪量50〜135
gr/m2で、かつサイズがA4である普通紙を用いる
。トナーとしては体積平均粒径が12μmであり、荷電
量が−10μc/grであり、MI値が3〜4であるト
ナーを用いる。また、転写材5の先端が定着ローラ1か
ら容易に分離するように転写材5の先端から2mmの範
囲は余白にしている。環境条件としては、低温低湿(1
0℃,20%)、高温高湿(30℃,60%)、常温常
湿(23℃,30%)の三条件を設定している。
The circumferential speed of the fixing roller 1 is 30 mm/sec.
is set to . The transfer material 5 has a basis weight of 50 to 135.
Plain paper of gr/m2 and A4 size is used. The toner used has a volume average particle diameter of 12 μm, a charge amount of -10 μc/gr, and an MI value of 3 to 4. Furthermore, a margin of 2 mm from the leading edge of the transfer material 5 is provided so that the leading edge of the transfer material 5 can be easily separated from the fixing roller 1. The environmental conditions are low temperature and low humidity (1
Three conditions were set: 0°C, 20%), high temperature and high humidity (30°C, 60%), and normal temperature and humidity (23°C, 30%).

【0025】各環境条件下で転写材5の坪量毎に画像比
率3〜10%の印字パターンを用いて10,000枚の
通紙テストが行われ、転写材5の坪量のそれぞれは50
gr/m2,64gr/m2,75gr/m2,90g
r/m2,135gr/m2である。その結果、画像上
の汚れ、ジャムが発生しないことが確認された。
A paper feeding test was carried out on 10,000 sheets using a printing pattern with an image ratio of 3 to 10% for each basis weight of the transfer material 5 under various environmental conditions.
gr/m2, 64gr/m2, 75gr/m2, 90g
r/m2, 135gr/m2. As a result, it was confirmed that no stains or jams occurred on the image.

【0026】また、転写材5が50gr/m2〜64g
r/m2の薄手の用紙であり、かつ抄紙方向が転写材5
の搬送方向と直角である場合、高温高湿の環境下で転写
材5が吸湿しかつ転写材5のこしが減少している場合、
および画像比率が4%以下であり、かつ定着ローラ1へ
の吸着力が相対的に低い場合の内のいずれかの使用条件
において、転写材5が分離爪32によって加圧ローラ2
から分離されることが確認され、上述の使用条件に適合
しない使用環境下においては分離爪32を設ける必要は
ない。
[0026] Also, the transfer material 5 has a weight of 50g/m2 to 64g.
It is a thin paper of r/m2, and the paper making direction is transfer material 5.
If the transfer material 5 absorbs moisture in a high-temperature, high-humidity environment and the stiffness of the transfer material 5 decreases,
Under any of the following operating conditions, the image ratio is 4% or less and the adsorption force to the fixing roller 1 is relatively low, the transfer material 5 is transferred to the pressure roller 2 by the separating claw 32.
It is confirmed that the separation claws 32 are separated from each other, and there is no need to provide the separation claw 32 in a usage environment that does not meet the above-mentioned usage conditions.

【0027】次に、他の定着装置における効果を実証す
るための通紙テストについて説明する。定着ローラ1の
周速は50mm/sec に設定されている。トナーと
しては体積平均粒径7μm、荷電量−12μc/gr、
MI値2〜3であるトナーを用いる。
Next, a paper passing test for verifying the effects of other fixing devices will be described. The circumferential speed of the fixing roller 1 is set to 50 mm/sec. The toner had a volume average particle diameter of 7 μm, a charge amount of −12 μc/gr,
A toner having an MI value of 2 to 3 is used.

【0028】上述した三つの環境条件のそれぞれにおい
て転写材5の坪量毎に画像比率3〜10%の印字パター
ンを用いて10,000枚の通紙テストが行われ、その
結果、転写材5は定着ローラ1または加圧ローラ2から
分離され、分離不良による画像上の汚れ、ジャムが発生
しないことが確認された。
Under each of the three environmental conditions mentioned above, a 10,000-sheet feeding test was conducted using a printing pattern with an image ratio of 3 to 10% for each basis weight of the transfer material 5, and as a result, it was found that the transfer material 5 was separated from the fixing roller 1 or the pressure roller 2, and it was confirmed that no stains or jams would occur on the image due to poor separation.

【0029】また、画像比率3〜10%の印字パターン
においては、分離爪32の先端と転写材5の先端とが接
触することはなく、先端に余白が設けられている転写材
5の分離に分離爪7の機能が必要でないことが確認され
、該分離爪7は、余白がない例えば全面ベタ黒の画像が
形成されている転写材5が定着ローラ1へ巻き付くこと
を防止する。
In addition, in a print pattern with an image ratio of 3 to 10%, the tip of the separating claw 32 and the tip of the transfer material 5 do not come into contact with each other, and the separation of the transfer material 5, which has a margin at the tip, is difficult. It has been confirmed that the function of the separation claw 7 is not necessary, and the separation claw 7 prevents the transfer material 5 on which a solid black image is formed, for example, with no margin, from wrapping around the fixing roller 1.

【0030】次に、他の定着装置について説明する。図
2は本発明の定着装置の他の実施例を示す構成図である
。なお、図1の部材と同じ部材には、同一の符号が付さ
れている。
Next, another fixing device will be explained. FIG. 2 is a configuration diagram showing another embodiment of the fixing device of the present invention. Note that the same members as those in FIG. 1 are given the same reference numerals.

【0031】他の定着装置は、転写材5の裏面に転写ロ
ーラ(図示せず)などの接触帯電手段を接触させること
によって転写を行う高速処理対応の画像形成装置に用い
られる。
Another fixing device is used in an image forming apparatus compatible with high-speed processing that performs transfer by bringing contact charging means such as a transfer roller (not shown) into contact with the back surface of the transfer material 5.

【0032】定着ローラ1は、厚さ寸法が3mmである
ステンレス製の芯金11を有し、芯金11の外周面には
厚さ寸法50μmのPFAチューブからなる離型層12
が形成されている。定着ローラ1の外径寸法は25mm
である。定着ローラ1の表面温度は180℃に保持され
る。
The fixing roller 1 has a stainless steel core 11 with a thickness of 3 mm, and a release layer 12 made of a PFA tube with a thickness of 50 μm is provided on the outer peripheral surface of the core 11.
is formed. The outer diameter of the fixing roller 1 is 25 mm.
It is. The surface temperature of the fixing roller 1 is maintained at 180°C.

【0033】これに対し、加圧ローラ2は、外径寸法2
0mmのステンレス製中空パイプからなる芯金21と、
該芯金21の外周面に形成され、カーボンを分散した導
電性シリコーンゴムからなる弾性層30とを有する。弾
性層30の外周面には、離型層23が設けられている。 離型層23は離型層12と同様に、1014Ω・cm以
上の体積抵抗率を有し、電気的に絶縁体である。離型層
23の厚さ寸法は、ニップ部N内で転写材5の加圧ロー
ラ2への吸引電界が形成されるように、30〜100μ
mとする。なお、本実施例では、離型層23はPFA材
からなり、その厚さ寸法は50μmである。
On the other hand, the pressure roller 2 has an outer diameter of 2
A core metal 21 made of a 0 mm stainless steel hollow pipe,
It has an elastic layer 30 formed on the outer peripheral surface of the core bar 21 and made of conductive silicone rubber in which carbon is dispersed. A release layer 23 is provided on the outer peripheral surface of the elastic layer 30. Like the release layer 12, the release layer 23 has a volume resistivity of 10<14 >Ω·cm or more and is an electrical insulator. The thickness of the release layer 23 is 30 to 100 μm so that an electric field attracting the transfer material 5 to the pressure roller 2 within the nip portion N is formed.
Let it be m. In this example, the release layer 23 is made of PFA material and has a thickness of 50 μm.

【0034】加圧ローラ2の外径寸法は36mmであり
、加圧ローラ2の定着ローラ1に対する押圧力は10k
g・wであり、幅4.5mmのニップ部Nが形成されて
いる。
The outer diameter of the pressure roller 2 is 36 mm, and the pressing force of the pressure roller 2 against the fixing roller 1 is 10 k.
g and w, and a nip portion N with a width of 4.5 mm is formed.

【0035】電源9から芯金21に印加されるバイアス
電圧は+1000Vであり、芯金11は接地されている
。なお、定着ローラ1の代わりに同じ外径寸法を有する
金属ローラを装着し、ニップ部Nを通して流れる電流値
を測定すると、2μAの測定値が得られた。
The bias voltage applied from the power source 9 to the metal core 21 is +1000V, and the metal core 11 is grounded. Note that when a metal roller having the same outer diameter was attached instead of the fixing roller 1 and the value of the current flowing through the nip portion N was measured, a measured value of 2 μA was obtained.

【0036】分離爪32は、その先端が定着ローラ1に
接触するように、ニップ部Nの下流7mmの位置に配置
されている。
The separating claw 32 is arranged at a position 7 mm downstream of the nip portion N so that its tip comes into contact with the fixing roller 1.

【0037】次に、他の定着装置の動作について説明す
る。転写材5には、その裏面に転写ローラ(図示せず)
で正極性の電荷が付与された後に、負極性のトナーから
なるトナー像6が転写される。次いで、転写材5は除電
針(図示せず)で除電され、転写材5の帯電極性は中性
化される。
Next, the operation of other fixing devices will be explained. The transfer material 5 has a transfer roller (not shown) on its back surface.
After a positive charge is applied at , a toner image 6 made of negative toner is transferred. Next, the transfer material 5 is neutralized with a charge eliminating needle (not shown), and the charged polarity of the transfer material 5 is neutralized.

【0038】除電後、転写材5はニップ部Nに向けて搬
送される。転写材5はニップ部Nに挿通され、トナー像
6は転写材5に定着される。ニップ部Nにおいては吸引
電界が形成されていることにより、転写材5は加圧ロー
ラ2へ向けて吸引されるから、転写材5は定着ローラ1
から容易に分離される。また、加圧ローラ2に離型層2
2が設けられていることにより、転写材5の裏面に転写
ローラを介して付着したトナーが離型層22に蓄積され
ないから、ニップ部Nの通過時に、転写材5の表面にト
ナーによる汚れが発生することを未然に防止することが
できる。
After neutralization, the transfer material 5 is conveyed toward the nip portion N. The transfer material 5 is inserted into the nip portion N, and the toner image 6 is fixed on the transfer material 5. Since an attractive electric field is formed in the nip portion N, the transfer material 5 is attracted toward the pressure roller 2, so the transfer material 5 is attracted to the fixing roller 1.
easily separated from In addition, a release layer 2 is provided on the pressure roller 2.
2, the toner that has adhered to the back surface of the transfer material 5 via the transfer roller is not accumulated on the release layer 22, so that the surface of the transfer material 5 is not smudged by toner when passing through the nip portion N. This can be prevented from occurring.

【0039】次に、さらに他の定着装置について説明す
る。図3は本発明の定着装置のさらに他の実施例を示す
構成図、図4は図3の定着装置に用いられている加圧ロ
ーラの縦断面図である。なお、図1の部材と同じ部材に
は、同一の符号が付されている。
Next, still another fixing device will be explained. FIG. 3 is a block diagram showing still another embodiment of the fixing device of the present invention, and FIG. 4 is a longitudinal sectional view of a pressure roller used in the fixing device of FIG. 3. Note that the same members as those in FIG. 1 are given the same reference numerals.

【0040】定着ローラ1は、厚さ寸法が3mmの鉄製
中空パイプからなる芯金11を有し、芯金11の外周面
には、50μmの厚さ寸法を有するPFAチューブから
なる離型層12が形成されている。定着ローラ1の外径
寸法は30mmである。定着ローラ1の表面温度は19
0℃に保持される。
The fixing roller 1 has a core metal 11 made of a hollow iron pipe with a thickness of 3 mm, and a release layer 12 made of a PFA tube with a thickness of 50 μm on the outer peripheral surface of the core metal 11. is formed. The outer diameter of the fixing roller 1 is 30 mm. The surface temperature of fixing roller 1 is 19
It is kept at 0°C.

【0041】これに対し、加圧ローラ2は、外径12m
mの鉄製中空パイプからなる芯金21を有する。芯金2
1の外周面には電気的に絶縁性を有するスポンジ層24
が形成されている。スポンジ層24の厚さ寸法は2.9
5mmである。スポンジ層24の外周面には導電性シリ
コーンゴム(体積抵抗率2.5×103Ω・cm)から
なる弾性層30が形成されている。弾性層30の厚さ寸
法は1mmである。弾性層30の表面には50μmの厚
さ寸法を有し、カーボンが分散されたPFAチューブか
らなる離型層23が形成されている。弾性層30と芯金
21とは電気的に接続されている。
On the other hand, the pressure roller 2 has an outer diameter of 12 m.
It has a core metal 21 made of a hollow iron pipe of m. Core metal 2
1 has an electrically insulating sponge layer 24 on its outer peripheral surface.
is formed. The thickness dimension of the sponge layer 24 is 2.9
It is 5mm. An elastic layer 30 made of conductive silicone rubber (volume resistivity: 2.5×10 3 Ω·cm) is formed on the outer peripheral surface of the sponge layer 24 . The thickness of the elastic layer 30 is 1 mm. On the surface of the elastic layer 30, a release layer 23 having a thickness of 50 μm and made of a PFA tube in which carbon is dispersed is formed. The elastic layer 30 and the core bar 21 are electrically connected.

【0042】加圧ローラ2の外径寸法は30mmであり
、アスカーC硬度は40度である。加圧ローラ2の定着
ローラ1に対する押圧力は9.5kg・wであり、幅5
.0mmのニップ部が形成されている。
The pressure roller 2 has an outer diameter of 30 mm and an Asker C hardness of 40 degrees. The pressing force of the pressure roller 2 against the fixing roller 1 is 9.5 kg・w, and the width is 5.
.. A nip portion of 0 mm is formed.

【0043】電源9から芯金21に印加されるバイアス
電圧は+600Vであり、定着ローラ1の代わりに同じ
外径寸法を有する金属ローラを装着することによって得
られるニップ部Nの測定電流値は60μAである。
The bias voltage applied to the core metal 21 from the power source 9 is +600V, and the measured current value at the nip portion N obtained by installing a metal roller having the same outer diameter instead of the fixing roller 1 is 60 μA. It is.

【0044】なお、本実施例では、ニップ部Nに挿通さ
れる前の転写材5の帯電極性は弱い負極性を示す。
In this embodiment, the charge polarity of the transfer material 5 before being inserted into the nip portion N exhibits a weak negative polarity.

【0045】次に、上述した三つの環境下のそれぞれに
おいて転写材5の坪量毎に画像比率3〜10%の印字パ
ターンを用いて10,000枚の通紙テストが行われ、
その結果、転写材5は定着ローラ1または加圧ローラ2
から分離され、分離不良による画像上の汚れ、ジャムが
発生しないことが確認された。
Next, a 10,000-sheet feeding test was conducted under each of the three environments described above using a printing pattern with an image ratio of 3 to 10% for each basis weight of the transfer material 5.
As a result, the transfer material 5 is transferred to the fixing roller 1 or the pressure roller 2.
It was confirmed that there were no stains or jams on the image due to poor separation.

【0046】また、スポンジ層24で硬度を低下し、弾
性層30で導電性を実現することによって加圧ローラ2
の低硬度化が行われ、封筒のように二重、三重に折り畳
まれている転写材5にしわなどを生じさせることなく転
写材5を吸引電界によって加圧ローラ2側に吸引するこ
とができる。
[0046] Furthermore, by reducing the hardness with the sponge layer 24 and realizing conductivity with the elastic layer 30, the pressure roller 2
The hardness of the transfer material 5 is reduced, and the transfer material 5 can be attracted to the pressure roller 2 side by an attractive electric field without causing wrinkles on the transfer material 5, which is folded double or triple folded like an envelope. .

【0047】なお、上記実施例においては、定着ローラ
1の芯金11が接地されている例を示しているが、加圧
ローラ2への転写材5の吸着が阻害されない範囲で、ダ
イオードや抵抗等の電圧発生素子を介して接地すること
や、フロートにすることもできる。また、加圧ローラ2
の芯金21への給電を電源9から直接行わずに、抵抗等
の電圧発生素子を介して行い、不測の事態として、リー
クが生じた場合の電流制限を行うこともできる。
Although the above embodiment shows an example in which the core bar 11 of the fixing roller 1 is grounded, a diode or a resistor may be used as long as the adsorption of the transfer material 5 to the pressure roller 2 is not inhibited. It can also be grounded via a voltage generating element such as, or it can be floated. In addition, the pressure roller 2
It is also possible to supply power to the core metal 21 not directly from the power supply 9 but via a voltage generating element such as a resistor, and to limit the current in the event of leakage as an unexpected situation.

【0048】[0048]

【発明の効果】以上に説明したように、本発明の定着装
置によれば、上記第二の回転体の弾性層に、バイアス電
圧を印加することによって上記ニップ部に吸引電界が形
成されることにより、上記転写材は該吸引電界によって
上記第二の回転体に静電吸着されるから、上記転写材を
上記第一の回転体から確実に分離することができ、分離
爪による画像の汚れ、転写材の第一の回転体への巻き付
けに起因するジャムの発生を未然に防止することができ
る。
As described above, according to the fixing device of the present invention, an attractive electric field is formed in the nip portion by applying a bias voltage to the elastic layer of the second rotating body. Since the transfer material is electrostatically attracted to the second rotating body by the attraction electric field, the transfer material can be reliably separated from the first rotating body, and the image is not smudged by the separation claw. It is possible to prevent jamming caused by the wrapping of the transfer material around the first rotating body.

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

【図1】本発明の定着装置の一実施例を示す構成図であ
る。
FIG. 1 is a configuration diagram showing an embodiment of a fixing device of the present invention.

【図2】本発明の定着装置の他の実施例を示す構成図で
ある。
FIG. 2 is a configuration diagram showing another embodiment of the fixing device of the present invention.

【図3】本発明の定着装置のさらに他の実施例を示す構
成図である。
FIG. 3 is a configuration diagram showing still another embodiment of the fixing device of the present invention.

【図4】図3の定着装置の加圧ローラの縦断面図である
FIG. 4 is a longitudinal sectional view of a pressure roller of the fixing device in FIG. 3;

【図5】従来の定着装置を示す構成図である。FIG. 5 is a configuration diagram showing a conventional fixing device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1  定着ローラ 2  加圧ローラ 5  転写材 6  トナー像 9  バイアス電源 11,21  芯金 12,23  離型層 22,30  弾性層 24  スポンジ層 1 Fixing roller 2 Pressure roller 5 Transfer material 6 Toner image 9 Bias power supply 11, 21 Core metal 12, 23 Release layer 22, 30 Elastic layer 24 Sponge layer

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 第一の回転体および該第一の回転体と共
働して表面に未定着現像剤像が形成されている転写材を
挟圧搬送するためのニップ部を形成する第二の回転体を
備える定着装置において、上記転写材の裏面に接触する
上記第二の回転体の少なくとも周面近傍に導電性を有す
る弾性層が設けられ、該弾性層にバイアス電圧が印加さ
れることを特徴とする定着装置。
1. A first rotating body and a second rotating body that cooperates with the first rotating body to form a nip portion for conveying a transfer material with an unfixed developer image on its surface under pressure. In the fixing device including a rotating body, an electrically conductive elastic layer is provided at least near the circumferential surface of the second rotating body that contacts the back surface of the transfer material, and a bias voltage is applied to the elastic layer. A fixing device characterized by:
JP13329091A 1991-05-10 1991-05-10 Fixing device Pending JPH04335385A (en)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003241552A (en) * 2002-02-15 2003-08-29 Ricoh Co Ltd Fixing apparatus, fixing method, and image forming apparatus

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