JPH10307498A - 画像定着装置 - Google Patents

画像定着装置

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JPH10307498A
JPH10307498A JP9117869A JP11786997A JPH10307498A JP H10307498 A JPH10307498 A JP H10307498A JP 9117869 A JP9117869 A JP 9117869A JP 11786997 A JP11786997 A JP 11786997A JP H10307498 A JPH10307498 A JP H10307498A
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JP
Japan
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belt
image
heating roller
fixing device
toner
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Pending
Application number
JP9117869A
Other languages
English (en)
Inventor
Keiichi Matsuzaki
圭一 松崎
Hiromitsu Shimazaki
大充 島崎
Hirochika Taguchi
博規 田口
Kazuhiko Noda
和彦 野田
Tetsuhiro Tsuru
哲浩 津留
Toshiaki Kitahara
寿朗 北原
Hideki Yasuda
秀樹 安田
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.)
Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 ベルトが用いられた画像定着装置において、
ベルトを構成するゴム部材による経時変形を防止し、ゴ
ム部材により発生した静電気によるトナーの飛散を防止
する。 【解決手段】 内部に加熱源を有する加熱ローラ11
と、複数のローラ14、15に掛け渡されてこの加熱ロ
ーラ11に圧接された無端状のベルト13とから構成さ
れ、記録紙3にトナー像を定着させる画像定着装置にお
いて、ベルト13を構成する弾性部材の圧縮永久歪みを
5%以下とし、電気抵抗値Rを104Ω≦R≦1012Ω
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、感光体上に形成さ
れた静電潜像をトナー粒子にて顕像化し、これを記録用
紙に転写、定着させる画像定着装置に関するものであ
る。
【0002】
【従来の技術】従来における記録媒体上のトナーを溶融
圧着して定着させるのに用いる電子写真用の画像定着装
置およびトナーは、次のようなものである。
【0003】つまり、白黒複写機で用いるポリエステル
系樹脂あるいはスチレンアクリル系樹脂をベースにした
トナーには、一般にトナー重量比4〜6%程度のワック
スなどの離型材が含有されている。そして、このワック
ス成分が定着時に加熱ローラとトナーの間にしみだして
離型オイルの役目を果たすことができるため、加熱ロー
ラには離型材を塗布しないオイルレスタイプのものや微
量塗布したものが主流になりつつある。
【0004】しかし、カラー複写機の場合には、定着画
像の色再現性、画像の光沢性、OHPの透過性等の画像
品質を重視するため、トナーを十分溶融させる必要があ
る。そして、ワックスなどの離型材を添加すると画像品
質が低下するので、トナー自体には離型材があまり添加
されていない(一般に、トナー重量比で2%以下)。そ
のため、カラー複写機の定着装置では、溶融したトナー
が加熱ローラ表面にはりついてしまう高温オフセットを
防止するために、離型材としてシリコーンオイルをロー
ラ表面に多量に塗布している。
【0005】ここで、従来のカラー複写機における画像
定着装置の要部を図3に示す。この装置においては、内
部に加熱ヒータが取り付けられた加熱ローラ1に圧接さ
れるようにして加圧ローラ2が設けられている。図示す
る場合には、加熱ローラ1は時計回りに、加圧ローラ2
は反時計回りに回転するようになっており、これらによ
り記録紙3を巻き込んで図面左方向に送り出すようにな
っている。
【0006】加熱ローラ1の近傍にはタンク4が設置さ
れ、内部にはシリコーンオイル5が収容されている。タ
ンク4内のシリコーンオイル5を汲み上げるため、たと
えばピストンの往復運動を利用したポンプ6が設けられ
ている。そして、ポンプ6から延びたノズルの先には、
加熱ローラ1により回転されるオイル塗布ローラ8の全
幅にわたって当接して設けられたオイル供給フェルト7
が位置している。
【0007】これにより、タンク4内のシリコーンオイ
ル5はポンプ6によって加熱ローラ1の回転に連動して
汲み上げられ、オイル供給フェルト7に供給される。そ
の後、オイル供給フェルト7の長手方向に拡散され、こ
のオイル供給フェルト7が当接するオイル塗布ローラ8
の全長にわたって均一に塗布される。そして、オイル塗
布ローラ8の回転により最終的に加熱ローラ1に塗布さ
れることになる。
【0008】加熱ローラ1には、たとえばフッ素ゴム製
のオイル規制ブレード9が側方から当接している。した
がって、前述のようにして加熱ローラ1の表面に塗布さ
れたシリコーンオイル5の余剰分がオイル規制ブレード
9によって除去されて均一に薄層化され、高温オフセッ
トの発生を防止するトナー離型層が形成される。なお、
除去されたシリコーンオイル5はオイル規制ブレード9
の下方に設けられたオイル受け10を通してタンク4に
回収される。
【0009】このように高温オフセットを防止するため
に加熱ローラ1へ離型材としてシリコーンオイル4の塗
布を行うには、図3で説明したような離型オイル塗布機
構を設置しなければならない。
【0010】すると、装置が大型化する、コストアップ
になる、メンテナンスが複雑になるなどの様々な問題が
発生する。また、定着後の転写材へはシリコーンオイル
が付着するが、特にOHPシートではシリコーンオイル
が浸透しないため、残留したシリコーンオイルによりユ
ーザが手を汚したりするという問題もある。
【0011】この様な問題に対し、加熱ローラとベルト
とを組み合わせ、両者の圧接部で形成されるニップ幅を
広くとることで加熱時間を増やし定着温度を下げること
でホットオフセットの発生をおさえるタイプの画像定着
装置が従来から数多く提案されている。
【0012】このベルト方式では、定着時に加熱ローラ
とベルト間で搬送される記録紙の加熱ローラへの密着性
が不足していると画像不良が生じるため、ベルトに弾性
部材を用いて密着性を確保している。ベルトにはニッケ
ルやポリイミド等にシリコーンゴムなどを被覆して用い
る場合と、シリコーンゴムやフッ素ゴムなどをそのまま
ベルトにして利用する場合がある。そして、画像不良が
発生しないようにするには、ベルトのテンションが使用
期間中ずっと同じレベルに維持される必要がある。
【0013】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ゴム部
材をそのままベルトの基材とした場合では、ベルトにテ
ンションを与える引っ張り荷重、および加熱ローラの押
圧による弾性変形ならびに繰り返し応力により、ベルト
が経時変形してテンション値が変化してしまう。する
と、加熱ローラとベルトとの密着性が落ちて画像不良が
発生する場合がある。
【0014】また、ベルトに使用するゴム部材に導電性
が不足している場合には、駆動時にベルト表面に発生し
た静電気により定着器に搬送された記録用紙上のトナー
が飛散する場合がある。
【0015】そこで本発明は、記録紙を加熱ローラに密
着するベルトを構成するゴム部材による経時変形による
画像不良を防止することのできる画像定着装置を提供す
ることを目的とする。
【0016】また、本発明は、記録紙を加熱ローラに密
着するベルトを構成するゴム部材により発生した静電気
によるトナーの飛散を防止し、良好な品質の画像を得る
ことのできる画像定着装置を提供することを目的とす
る。
【0017】
【課題を解決するための手段】この課題を解決するため
に、本発明は、内部に加熱源を有する加熱ローラと、複
数のローラに掛け渡されてこの加熱ローラに圧接された
無端状のベルトから構成され、記録紙にトナー像を定着
させる画像定着装置であって、ベルトを耐熱性のある弾
性部材を用いて構成し、その弾性部材の圧縮永久歪みを
5%以下としたものである。
【0018】これにより、繰り返し使用によってもベル
トのテンションが当初のレベルに維持されるので、ベル
トの経時変形による画像不良を防止することができ、ム
ラのない良好な品質の定着画像を安定的に得ることがで
きる。
【0019】また、本発明は、内部に加熱源を有する加
熱ローラと、複数のローラに掛け渡されてこの加熱ロー
ラに圧接された無端状のベルトから構成され、記録紙に
トナー像を定着させる画像定着装置であって、ベルトが
掛け渡されたローラのシャフトをアースし、ベルトの表
層は耐熱性のある弾性部材を用いて構成し、その弾性部
材の電気抵抗値Rを104Ω≦R≦1012Ωとしたもの
である。
【0020】これにより、ベルト表面に発生した静電気
が定着前の用紙上のトナー像を乱さないレベルにまで放
電されるので、トナーの飛散が防止され、良好な品質の
定着画像を得ることができる。
【0021】
【発明の実施の形態】本発明の請求項1に記載の発明
は、内部に加熱源を有する加熱ローラと、複数のローラ
に掛け渡されてこの加熱ローラに圧接された無端状のベ
ルトから構成され、記録紙にトナー像を定着させる画像
定着装置であって、ベルトを耐熱性のある弾性部材を用
いて構成し、その弾性部材の圧縮永久歪みを5%以下と
したものであり、繰り返し使用によってもベルトのテン
ションが当初のレベルに維持されてベルトの経時変形に
よる画像不良を防止することができるという作用を有す
る。
【0022】また、本発明の請求項2に記載の発明は、
内部に加熱源を有する加熱ローラと、複数のローラに掛
け渡されてこの加熱ローラに圧接された無端状のベルト
から構成され、記録紙にトナー像を定着させる画像定着
装置であって、ベルトが掛け渡されたローラのシャフト
をアースし、ベルトの表層は耐熱性のある弾性部材を用
いて構成し、その弾性部材の電気抵抗値Rを104Ω≦
R≦1012Ωとしたものであり、ベルト表面に発生した
静電気が定着前の用紙上のトナー像を乱さないレベルに
まで放電されてトナーの飛散が防止することができると
いう作用を有する。
【0023】以下、本発明の実施の形態について、図1
および図2を用いて説明する。なお、これらの図面にお
いて同一の部材には同一の符号を付しており、また、重
複した説明は省略されている。
【0024】(実施の形態1)図1は本発明の実施の形
態1による画像定着装置の要部構成を示す概略図であ
る。
【0025】図1において、アルミニウムなどの高熱伝
導性の金属管からなる加熱ローラ11にはヒータ(加熱
源)12が内包されている。そして、加熱ローラ11の
回転とともに回転する無端状のベルト13がこの加熱ロ
ーラ11に圧接されて配置されている。ベルト13はニ
ッケルやポリイミドなどから構成され、外周には耐熱性
および離型性を有する弾性部材であるたとえばシリコー
ン系のゴムコート層が形成されている。なお、シリコー
ンゴムやフッ素ゴムなどのゴム部材そのままでベルトを
構成することもできる。
【0026】ベルト13は上方に設置された加圧ローラ
14と下方に設置された支持ローラ15とに掛け渡さ
れ、前述の加熱ローラ11と所定の長さにわたって常時
接触するように圧接されている。そして、テンションロ
ーラ16によって必要な張力が与えられている。なお、
ベルト13をゴム部材などの弾性体のみで構成した場合
には、支持ローラ14と加圧ローラ15との間の軸間距
離を適当に調整することによってテンションを与えるこ
ともできる。
【0027】図示するように、未定着のトナーがのった
記録紙3は回転する加熱ローラ11とベルト13とに挟
まれて搬送される。そして、トナーは搬送途中における
加熱ローラ11からの熱で溶融され、記録紙3に定着さ
れる。
【0028】本実施の形態における画像定着装置の仕様
を表1に、また、記録紙およびトナーの仕様を表2に示
す。
【0029】
【表1】
【0030】
【表2】
【0031】ここで、本発明者らは、上記構成による画
像定着装置および記録紙、トナーにより、圧縮永久歪
(180℃/22時間 25%圧縮)の異なるベルト1
3を用いて定着器を15時間、定着温度で空回しを行
い、高濃度べた画像の定着後の印字品質が空回しの前後
で変化するかどうかを調べた。その結果を表3に示す。
【0032】
【表3】
【0033】表3から明らかなように、ゴムの圧縮永久
歪(180℃/22時間 25%圧縮)の値が5%以下
の場合には、繰り返し使用によってもベルト13のテン
ションが当初のレベルに維持されるので、画像不良のな
い定着を行うことができた。
【0034】これに対し、ゴムの圧縮永久歪の値が6%
以上のベルト13を用いた場合には、画像定着装置の空
回しによりベルト13が歪んでテンション値が低下し、
加熱ローラ11との密着性が変化するので、空回し後に
画像の不良が発生した。
【0035】したがって、ゴムの圧縮永久歪を5%以下
とすることにより、ムラのない良好な品質の定着画像を
安定的に得ることができる。
【0036】(実施の形態2)図2は本発明の実施の形
態2による画像定着装置の要部構成を示す概略図であ
る。
【0037】本実施の形態における画像定着装置の構成
は実施の形態1に示す場合とほぼ同一であるが、加圧ロ
ーラ14および支持ローラ15の中心軸に取り付けられ
てこれらを回転自在に保持する加圧シャフト17および
支持シャフト18は、その端部に押圧された板バネによ
り、定着器を構成する板金を通してアースされている。
【0038】なお、画像定着装置の仕様および評価に用
いた記録紙3、トナーの仕様は、実施の形態1の場合と
同様、表2に示すようなものである。
【0039】本発明者らは、このように加圧シャフト1
7と支持シャフト18とをアースした画像定着装置によ
り、電気抵抗値の異なるゴムなどの弾性部材をベルト1
3の表面層に用いて、ゴムの抵抗値とトナーの飛散との
関係を調べた。詳しくは、抵抗値の異なる数種のベルト
13においてそれぞれ微少ドット画像を100枚連続印
字し、ベルト13と加熱ローラ11との摺動により発生
する静電気によるトナーの飛散の有無を評価した。その
結果を表4に示す。
【0040】
【表4】
【0041】表4から明かなように、ベルト13を構成
するゴム部材の電気抵抗値Rが10 12Ω以下の場合に
は、ベルト13表面に発生した静電気が定着前の用紙上
のトナー像を乱さないレベルにまで除電されるので、ト
ナー飛散のない良好な品質の定着画像を得ることができ
た。そして、電気抵抗値Rが1012Ωより大きくなる
と、ベルト13表面には大量の静電気が発生してこれが
十分に除電されなくなるので、画像にトナーの飛散が観
察された。また、表4に示すように、弾性部材の抵抗値
Rは104Ωでも良好な定着画像が得られた。しかしな
がら、抵抗値Rが104Ωより小さくなると帯電量が低
下してトナーの転写効率が悪化することから、弾性部材
の電気抵抗値Rとしては104Ω≦R≦1012Ωの範囲
が好適である。
【0042】したがって、ベルト13の表層の弾性部材
の抵抗値Rを104Ω≦R≦1012Ωとすることによ
り、静電気によるトナー飛散を防止することができる。
【0043】
【発明の効果】以上のように、ベルトを構成する弾性部
材の圧縮永久歪みを5%以下とした本発明によれば、ベ
ルトのテンションが当初のレベルに維持されてベルトの
経時変形による画像不良を防止することができるので、
ムラのない良好な品質の定着画像を安定的に得ることが
できるという有効な効果が得られる。
【0044】また、ベルトを構成する弾性部材の電気抵
抗値Rを104Ω≦R≦1012Ωとした本発明によれ
ば、ベルト表面に発生した静電気が定着前の用紙上のト
ナー像を乱さないレベルにまで有効に除電されてトナー
の飛散が防止されるので、良好な品質の定着画像を得る
ことができるという有効な効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態1による画像定着装置の要
部構成を示す概略図
【図2】本発明の実施の形態2による画像定着装置の要
部構成を示す概略図
【図3】従来の画像定着装置を示す概略図
【符号の説明】
11 加熱ローラ 13 ベルト 14 加圧ローラ 15 支持ローラ 17 加圧シャフト 18 支持シャフト
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 野田 和彦 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 津留 哲浩 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 北原 寿朗 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 安田 秀樹 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】内部に加熱源を有する加熱ローラと、複数
    のローラに掛け渡されて前記加熱ローラに圧接された無
    端状のベルトから構成され、記録紙にトナー像を定着さ
    せる画像定着装置であって、 前記ベルトは耐熱性のある弾性部材を用いて構成され、
    その弾性部材の圧縮永久歪みが5%以下であることを特
    徴とする画像定着装置。
  2. 【請求項2】内部に加熱源を有する加熱ローラと、複数
    のローラに掛け渡されて前記加熱ローラに圧接された無
    端状のベルトから構成され、記録紙にトナー像を定着さ
    せる画像定着装置であって、 前記ベルトが掛け渡された前記ローラのシャフトがアー
    スされ、 前記ベルトの表層が耐熱性のある弾性部材を用いて構成
    されるとともに、その弾性部材の電気抵抗値Rが104
    Ω≦R≦1012Ωであることを特徴とする画像定着装
    置。
JP9117869A 1997-05-08 1997-05-08 画像定着装置 Pending JPH10307498A (ja)

Priority Applications (1)

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JP9117869A JPH10307498A (ja) 1997-05-08 1997-05-08 画像定着装置

Applications Claiming Priority (1)

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JP9117869A JPH10307498A (ja) 1997-05-08 1997-05-08 画像定着装置

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JPH10307498A true JPH10307498A (ja) 1998-11-17

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JP (1) JPH10307498A (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7151907B2 (en) 2003-07-30 2006-12-19 Ricoh Company Limited Fixing device, image forming apparatus using the same and process cartridge

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7151907B2 (en) 2003-07-30 2006-12-19 Ricoh Company Limited Fixing device, image forming apparatus using the same and process cartridge

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