JP2006133624A - Fixing device and image forming apparatus - Google Patents
Fixing device and image forming apparatus Download PDFInfo
- Publication number
- JP2006133624A JP2006133624A JP2004324489A JP2004324489A JP2006133624A JP 2006133624 A JP2006133624 A JP 2006133624A JP 2004324489 A JP2004324489 A JP 2004324489A JP 2004324489 A JP2004324489 A JP 2004324489A JP 2006133624 A JP2006133624 A JP 2006133624A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- fixing
- forming apparatus
- image
- image forming
- fixing device
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Landscapes
- Fixing For Electrophotography (AREA)
Abstract
Description
本発明は、複写機、ファクシミリ、プリンター等の静電複写プロセスによる画像形成後、トナーを熱と圧力とで転写紙上に定着する画像形成装置に関するものである。 The present invention relates to an image forming apparatus for fixing toner onto transfer paper with heat and pressure after image formation by an electrostatic copying process such as a copying machine, a facsimile machine, or a printer.
昨今のカラー画像形成装置では、ユーザーメンテナンスの向上や、ペン書き対応のために従来のオイル塗布定着からオイル微量塗布あるいはオイルレス定着への移行がすすんでいる。一般にオイル微量塗布定着、あるいはオイルレス定着は、定着部材とトナーとの離型に、トナーに含有させた離型剤としてワックスを用いている。また、定着部材表層には、離型性確保や耐久性確保のため、フッ素系樹脂のチューブやコーティングが施されている。これらの定着装置は、従来のシリコンゴムにシリコンオイルを塗布した定着装置に比べて離型性に劣る。このため、ワックス含有トナーを使用する画像形成装置では、分離爪を定着部材に当接させて用紙分離性を確保してきた。
従来、この分離爪には、耐熱性、剛性を有する材料を母材として形成された分離爪の表面にフッ素樹脂や特定の低分子量フッ素重合体等の非粘着性被覆を形成させたもの、補強材やフッ素樹脂等の非粘着性付与剤を前記分離爪を形成する母材中に練り込んだもの等を使用している。
ところが、経時でこの分離爪表面の皮膜が磨耗し定着部材を傷つけ、画像に縦すじが発生することが有る。定着部材が傷つかないようにするには、定着部材表面のフッ素系樹脂の硬度を硬くすれば良いが、フッ素系樹脂の硬度を硬くすると離型性が悪化する。トナー付着量の少ないモノクロ画像形成装置では問題にならないレベルでも、トナー付着量の多いカラー画像形成装置では用紙の分離性などに大きな影響を及ぼす。
In recent color image forming apparatuses, a shift from conventional oil application fixing to a small amount of oil application or oilless fixing is progressing in order to improve user maintenance and cope with pen writing. In general, in a small amount of oil application fixing or oilless fixing, a wax is used as a release agent contained in the toner for releasing the fixing member and the toner. In addition, the surface layer of the fixing member is provided with a fluororesin tube or coating for securing releasability and durability. These fixing devices are inferior in releasability compared to conventional fixing devices in which silicon oil is applied to silicon rubber. For this reason, in the image forming apparatus using the wax-containing toner, the separation claw is brought into contact with the fixing member to ensure the sheet separation property.
Conventionally, this separation nail has a non-adhesive coating such as a fluororesin or a specific low molecular weight fluoropolymer formed on the surface of the separation nail formed from a heat-resistant and rigid material as a base material. A material obtained by kneading a non-tackifying agent such as a material or a fluororesin into the base material forming the separation claw is used.
However, over time, the coating on the surface of the separation claw may be worn and damage the fixing member, and vertical stripes may occur in the image. In order to prevent the fixing member from being damaged, the hardness of the fluororesin on the surface of the fixing member may be increased. However, if the hardness of the fluororesin is increased, the releasability is deteriorated. Even at a level that does not cause a problem in a monochrome image forming apparatus with a small amount of toner adhesion, a color image forming apparatus with a large amount of toner adhesion has a great influence on paper separation.
また、カラーコピーでは複数の色のトナーを重ね合わせて画像を形成するため、モノクロ画像形成装置で用いるような表面硬度の硬いハードローラの定着部材では、トナー層がつぶれて画質が著しく悪化する。カラー画像の画質劣化を抑えるために、ワックス含有トナーを用いるカラー定着装置では、定着部材の基材と表層の間に、シリコンゴムなどで構成された弾性層を設けることが必須となる。ところが、この弾性層がある定着部材表層に分離爪を当接すると当接部材に分離爪が微小に食い込むため、定着部材表層にキズがつき画像が乱れる。これは特に分離爪幅のエッヂ部分で顕著である。 In color copying, an image is formed by superimposing a plurality of color toners. Therefore, in a fixing member of a hard roller having a high surface hardness as used in a monochrome image forming apparatus, the toner layer is crushed and the image quality is significantly deteriorated. In order to suppress deterioration in the image quality of a color image, in a color fixing device using a wax-containing toner, it is essential to provide an elastic layer made of silicon rubber or the like between the base material and the surface layer of the fixing member. However, when the separation claw comes into contact with the surface of the fixing member having the elastic layer, the separation claw slightly bites into the contact member, so that the surface of the fixing member is scratched and the image is disturbed. This is particularly noticeable at the edge portion of the separation claw width.
また、従来のモノクロ画像形成装置で使用してきたハードローラと分離爪の組み合わせでも。分離爪先端の離型コーティング層が磨耗し、定着部材表層を傷つけることがあったが、トナー付着量が少ないこともありを画像乱れは少なかった。
従来これらの問題を解決するために、ワックス含有トナーを用いるカラー定着装置では、定着部材と非接触な分離機構(例えば、非接触分離板など)を用いて、定着部材を傷つけることを防止してきた。
しかしながら、非接触の分離機構では接触式分離爪に比べ用紙分離性に劣るため、用紙先端部の白抜け幅を多くしなければならない。接触式分離爪方式では先端白抜け2mmで分離性が確保できたのに対して、非接触分離機構では先端白抜け量が4〜5mm必要である。用紙の先端レジストのバラツキを鑑みると、先端白抜け量は5〜6mmに設定する必要があり、従来と比べて画像領域は狭くなっている。
Also, a combination of a hard roller and a separation claw used in a conventional monochrome image forming apparatus. The release coating layer at the tip of the separation claw was worn out and sometimes damaged the surface layer of the fixing member, but there was little image disturbance due to the small amount of toner adhesion.
Conventionally, in order to solve these problems, in a color fixing device using a wax-containing toner, a fixing mechanism (for example, a non-contact separation plate) that is not in contact with the fixing member has been used to prevent the fixing member from being damaged. .
However, since the non-contact separation mechanism is inferior to the paper separation performance as compared with the contact-type separation claw, it is necessary to increase the blank width at the front end of the paper. In the contact type separation claw method, the separation can be ensured with a white tip of 2 mm, whereas in the non-contact separation mechanism, a blank amount of the tip needs to be 4 to 5 mm. In view of variations in the resist on the front end of the paper, it is necessary to set the amount of white spot on the front end to 5 to 6 mm, and the image area is narrower than in the past.
例えば、特許文献1では、定着部ローラ周面に先端を接触して該定着部ローラから定着紙を剥離する静電複写機用分離爪に於いて、耐熱性樹脂50〜95体積%とグラフアイト、アルミニウム粉末等の金属粉末の熱伝導率0.07cal/cm・sec・℃以上を有する物質およびフッ素重合体5〜50体積%を均一に混合し、この混合物を所定形状に形成した分離爪が開示されている。
特許文献2では、ローラー基体、ローラー基体の外表面側に形成される弾性層及び弾性層の外表面側に形成される層厚10〜80μmの含フッ素樹脂層を有しており、ローラー基体の外表面側に形成されている弾性層のマイクロ硬度計による表面硬度が30〜50°であり、定着ローラーのマイクロ硬度計による表面硬度が60〜70°の定着装置で、分離爪を用いる旨が開示されている。
また、特許文献3では、芯金表面を弾性体層で被覆し、弾性体層にフッ素系樹脂の皮膜を施した定着ローラと、定着ローラに摺接する分離爪と有する定着装置において、前記弾性体層を良熱伝導とする定着装置が開示されている。
また、特許文献4では、少なくとも外周面に設けられる表面層が、金属酸化物、ケイ酸塩鉱物、カーボンブラック、窒素化合物、及びマイカからなる群より選ばれる少なくとも1種の無機充填剤粒子を配合したテトラフルオロエチレンとパーフルオロアルキルビニルエーテルとの共重合体(PFA)からなるフッ素樹脂を含んでなる電子写真用定着部品が開示されている。
For example, in Patent Document 1, in a separation claw for an electrostatic copying machine in which a tip is brought into contact with a peripheral surface of a fixing unit roller and a fixing paper is peeled off from the fixing unit roller, 50 to 95% by volume of a heat resistant resin is graphed. A separation claw in which a metal powder such as aluminum powder having a thermal conductivity of 0.07 cal / cm · sec · ° C. or more and a fluoropolymer of 5 to 50% by volume are uniformly mixed, and this mixture is formed into a predetermined shape. It is disclosed.
Patent Document 2 has a roller base, an elastic layer formed on the outer surface side of the roller base, and a fluorine-containing resin layer having a layer thickness of 10 to 80 μm formed on the outer surface side of the elastic layer. The surface layer hardness of the elastic layer formed on the outer surface side is 30 to 50 ° and the surface hardness of the fixing roller using the micro hardness meter is 60 to 70 °. It is disclosed.
Further, in Patent Document 3, in the fixing device having a fixing roller in which a core metal surface is coated with an elastic body layer, and the elastic body layer is coated with a fluorine resin film, and a separation claw that is in sliding contact with the fixing roller, the elastic body A fixing device is disclosed in which the layer has good thermal conductivity.
In Patent Document 4, at least the surface layer provided on the outer peripheral surface is blended with at least one inorganic filler particle selected from the group consisting of metal oxides, silicate minerals, carbon black, nitrogen compounds, and mica. An electrophotographic fixing component comprising a fluororesin comprising a copolymer of tetrafluoroethylene and perfluoroalkyl vinyl ether (PFA) is disclosed.
しかし、いずれの開示技術でフッ素系樹脂を用いるものであっても、分離爪を当接すると当接部材に分離爪が微小に食い込むため、定着部材表層にキズがつくという問題がある。 However, even if any of the disclosed technologies uses a fluororesin, there is a problem in that the surface of the fixing member is scratched because the separation claw slightly bites into the contact member when the separation claw contacts.
そこで、本発明は上記問題点に鑑みてなされたものであり、その課題は、先端白抜け量を増やすことなく用紙分離性を確保し、かつ中間弾性層を有する定着部材に対しても傷付けによる画質低下を抑制するを防止する定着装置及びこれを用いる画像形成装置を提供することである。 Therefore, the present invention has been made in view of the above-described problems, and the problem is that the sheet separation property is ensured without increasing the amount of white spots on the leading edge, and the fixing member having the intermediate elastic layer is also damaged. It is an object of the present invention to provide a fixing device that prevents the deterioration of image quality from being suppressed and an image forming apparatus using the same.
上記課題を解決する手段である本発明の特徴を以下に挙げる。
1.本発明の定着装置では、ワックス含有トナーを使用するカラー画像形成装置に用いる定着装置において、前記定着装置は、弾性体の中間層と、フッ素系樹脂の表層からなる定着部材を有し、前記定着部材の表面硬度が120〜200℃の温度で0.11〜0.45N/mm2の範囲にあって、かつ、フッ素系樹脂にて一体成型された分離爪が当接されていることを特徴とする。
2.また、本発明の定着装置では、さらに、前記分離爪は、定着部材との接触部分が分離爪の軸幅よりも広く、軸からはみ出た部分の厚さが1.0mm以下であることを特徴とする。
3.また、本発明の定着装置では、さらに、前記分離爪は、定着部材との接触部分両端部が半径1.0mm以上の円弧状であることを特徴とする。
The features of the present invention, which is a means for solving the above problems, are listed below.
1. In the fixing device of the present invention, in the fixing device used in the color image forming apparatus using the wax-containing toner, the fixing device has a fixing member composed of an intermediate layer of an elastic body and a surface layer of a fluororesin, and the fixing device The surface hardness of the member is in the range of 0.11 to 0.45 N / mm 2 at a temperature of 120 to 200 ° C., and a separation claw integrally molded with a fluororesin is in contact with the member. And
2. In the fixing device of the present invention, the separation claw further has a contact portion with the fixing member wider than an axial width of the separation claw, and a thickness of a portion protruding from the shaft is 1.0 mm or less. And
3. In the fixing device of the present invention, the separation claw is further characterized in that both ends of the contact portion with the fixing member have an arc shape with a radius of 1.0 mm or more.
4.本発明の画像形成装置では、潜像を担持する像担持体と、像担持体表面に均一に帯電する帯電部材を有する帯電装置と、帯電した像担持体の表面に静電潜像を書き込む露光装置と、像担持体表面に形成された静電潜像をワックス含有トナーで可視像化する現像装置と、像担持体表面に可視像化されたトナー像を直接又は中間転写体を介して記録部材上に転写する転写装置と を備える画像形成装置において、前記画像形成装置は、記録部材上のトナー像を熱及び/又は圧力で定着する定着装置であって、弾性体の中間層と、フッ素系樹脂の表層からなる定着部材を有し、前記定着部材の表面硬度が120〜200℃の温度で0.11〜0.45N/mm2の範囲にあって、かつ、フッ素系樹脂にて一体成型された分離爪が当接されている定着装置を備えることを特徴とする。
5.また、本発明の画像形成装置では、さらに、請求項2又は3に記載の定着装置を用いることを特徴とする。
6.また、本発明の画像形成装置では、さらに、潜像を担持する像担持体と、少なくとも帯電装置及び/又は現像装置とを一体に支持して着脱可能なプロセスカートリッジを備えることを特徴とする。
4). In the image forming apparatus of the present invention, an image carrier that carries a latent image, a charging device that has a charging member that uniformly charges the surface of the image carrier, and exposure that writes an electrostatic latent image on the surface of the charged image carrier. A developing device that visualizes an electrostatic latent image formed on the surface of the image carrier with a wax-containing toner, and a toner image visualized on the surface of the image carrier directly or via an intermediate transfer member. An image forming apparatus comprising: a transfer device that transfers onto a recording member; and the image forming device is a fixing device that fixes the toner image on the recording member with heat and / or pressure, A fixing member comprising a surface layer of a fluororesin, the surface hardness of the fixing member being in the range of 0.11 to 0.45 N / mm 2 at a temperature of 120 to 200 ° C., and Fixing where the integrally formed separation claw is in contact Characterized in that it comprises a location.
5. In the image forming apparatus of the present invention, the fixing device according to claim 2 or 3 is further used.
6). The image forming apparatus of the present invention further includes an image carrier that carries a latent image, and a process cartridge that can be attached to and detached from at least a charging device and / or a developing device.
上記解決するための手段によって、本発明の定着装置及び画像形成装置では、中間弾性層を有する定着部材により、カラー画像のつぶれを防止し、分離爪を柔らかいフッ素系樹脂により一体成型したものを使用することと、定着部材表層のフッ素系樹脂の表面硬度を適切に規定することにより、先端白抜け幅を広くすること無く用紙分離性を確保しながらも、定着部材表面への傷つけを防止して、経時にわたり良好な定着画像品質を確保することができた。 By the means for solving the above, in the fixing device and the image forming apparatus of the present invention, the fixing member having the intermediate elastic layer prevents the color image from being crushed, and the separation claw is integrally molded with a soft fluororesin. And by appropriately defining the surface hardness of the fluororesin on the surface of the fixing member, it prevents the scratching of the surface of the fixing member while ensuring paper separation without increasing the width of the white spot at the tip. Good fixed image quality could be secured over time.
以下に、本発明を実施するための最良の形態を図面に基づいて説明する。なお、いわゆる当業者は特許請求の範囲内における本発明を変更・修正をして他の実施形態をなすことは容易であり、これらの変更・修正はこの特許請求の範囲に含まれるものであり、以下の説明はこの発明における最良の形態の例であって、この特許請求の範囲を限定するものではない。
図1はこの発明を実施する画像形成装置を示す全体構成図であり、ここではその一例としてカラー複写機を示している。このカラー複写機は中間転写ベルト10を用いたタンデム型の電子写真装置であり、最下部に給紙テーブル2を、その上方に複写装置本体1を、さらにその上部にスキャナ3及び原稿自動給送装置(ADF)4をそれぞれ設けてある。
複写装置本体1には、ほぼ中央に無端状の中間転写ベルト10を備えた転写装置20が設けてあり、中間転写ベルト10は駆動ローラ9と従動ローラ15,16とにより張架され、図で時計方向に回動し、上記従動ローラ15の左方に設けられているクリーニング装置17により、画像転写後その表面に残留する残留トナーが除去されて転写装置20による再度の画像形成に備えられる。
The best mode for carrying out the present invention will be described below with reference to the drawings. Note that it is easy for a person skilled in the art to make other embodiments by changing or correcting the present invention within the scope of the claims, and these changes and modifications are included in the scope of the claims. The following description is an example of the best mode of the present invention, and does not limit the scope of the claims.
FIG. 1 is an overall configuration diagram showing an image forming apparatus embodying the present invention. Here, a color copying machine is shown as an example. This color copying machine is a tandem type electrophotographic apparatus using an
The copying apparatus main body 1 is provided with a
駆動ローラ9と従動ローラ15との間に架け渡された直線状の中間転写ベルト10の上方には、その移動方向に沿って、イエロー,シアン,マゼンタ,ブラックの4つの画像形成部を構成するドラム状の感光体40Y,40C,40M,40K(以下、特定しない場合には単に感光体40という)を、それぞれ図で反時計方向に回転可能に設けてあり、その回りには公知の帯電装置60、現像装置61、一次転写手段を構成する一次転写装置62、感光体クリーニング装置63、除電装置64をそれぞれ設けてあり、感光体40の上方には露光装置20を設けてある。
一方、中間転写ベルト10の下側には二次転写手段を構成する二次転写装置22を設けてある。この二次転写装置22が中間転写ベルト10を介して従動ローラ16に圧接するようになっている。そして、この二次転写装置22が、中間転写ベルト10との間に送り込まれる記録媒体としてのシートPに、中間転写ベルト10上のトナー画像を一括転写する。
二次転写装置22のシート搬送方向下流側には、シートP上に形成されたトナー画像を定着する定着装置25を設けてあり、無端状の定着ベルト26に加圧ローラ27が圧接されており、画像転写後のシートPは、一対のローラ23,23間に架け渡された無端状の搬送ベルト24によって定着装置25へ搬送される。なお、この二次転写装置22は転写ローラや非接触のチャージャを用いた転写装置であっても差し支えない。そして、この二次転写装置22の下側には、シート表裏両面に画像を形成する際にシートPを反転させるシート反転装置28を設けてある。
Four image forming portions of yellow, cyan, magenta, and black are formed above the linear
On the other hand, a
A fixing
上記のような構成からなるカラー複写機でカラーのコピーをとるときは、通常、原稿自動給送装置4の原稿台30上に原稿をセットするが、手動で原稿をセットする場合には、原稿自動給送装置4を開いてスキャナ3のコンタクトガラス32上に原稿をセットし、この原稿を原稿自動給送装置4を閉じることによりコンタクトガラス32へ押圧する。
次に、図示しないスタートスイッチを押すと、原稿自動給送装置4に原稿をセットしたときは原稿が自動でコンタクトガラス32上に給送され、手動でコンタクトガラス32上にセットしたときは直ちにスキャナ3が作動し、第一走行体33及び第二走行体34が走行を開始する。これにより、第一走行体33の光源からの光が原稿に向けて照射され、原稿面からの反射光が第一走行体33のミラーにより第二走行体34の方向に反射され、さらに第二走行体34の一対のミラーにより180度方向を変えて結像レンズ35を通り読取りセンサ36に入射して原稿の内容が読み取られる。
また、上述したスタートスイッチの押下により、中間転写ベルト10が回動を開始すると同時に各感光体40Y,40C,40M,40Kも回動を開始してそれぞれの感光体上にイエロー,シアン,マゼンタ,ブラックの各単色画像を形成する。このようにして各感光体上に形成された各単色画像は、図で時計方向に回動する中間転写ベルト10上に重ね合わせて順次転写されてフルカラーの合成カラー画像が形成される。
When making a color copy with the color copying machine having the above-described configuration, the document is usually set on the document table 30 of the automatic document feeder 4, but when the document is manually set, The automatic feeding device 4 is opened, a document is set on the
Next, when a start switch (not shown) is pressed, when the document is set on the automatic document feeder 4, the document is automatically fed onto the
When the start switch is pressed, the
一方、給紙テーブル2内の選択された給紙段の給紙ローラ42が回転し、ペーパバンク43内の選択された給紙カセット44からシートPが繰り出され、分離ローラ45により一枚に分離されて給紙路46に搬送される。繰り出されたシートPは搬送ローラ47により複写機本体1の給紙路48に搬送され、レジストローラ49に当接して一旦停止状態になる。なお、手差し給紙の場合には、手差しトレイ51上にセットされたシートPが給紙ローラ50の回転により繰り出され、分離ローラ52により一枚に分離されて手差し給紙路53に搬送され、レジストローラ49に当接して一旦停止状態になる。
いずれの場合でも、レジストローラ49は中間転写ベルト10上のカラー画像に合わせた正確なタイミングで回転を開始し、停止状態にあったシートPを中間転写ベルト10と二次転写ローラ22との間に送り込み、シートP上に上記の二次転写装置22によりカラー画像を転写する。カラー画像が転写されたシートPは、搬送機能も有する二次転写装置22により、定着装置25へ搬送され、加熱,加圧されて転写画像が定着された後、切換爪55により排出側に案内され、排出ローラ56により排紙トレイ57上に排出されてスタックされる。
On the other hand, the
In any case, the
なお、両面コピーモードが選択されている場合には、表面に画像を形成したシートPは切換爪55によりシート反転装置28側に搬送され、反転して再び転写位置へ導かれ、裏面に画像が形成された後、排出ローラ56により排紙トレイ57上に排出される。
また、ブラック単色画像を中間転写ベルト10上に形成する場合には、駆動ローラ9以外の従動ローラ15,16を移動させてイエロー,シアン,マゼンタの感光体40Y,40C,40Mを中間転写ベルト10から離間させるようにしている。なお、図2に示したタンデム型でなく、感光体が一つしかない所謂1ドラム型の画像形成装置にあっては、ファーストコピー速度を早くするために、最初にブラック作像をするのが一般的であり、その後原稿がカラーの場合のみ残りの色の作像を行うようにしている。
When the double-sided copy mode is selected, the sheet P on which the image is formed on the front surface is conveyed to the
When a black single color image is formed on the
ここで、定着装置25について詳細に説明する。
図2は、本発明の画像形成装置に用いられる定着装置の構成を示す概略図である。本発明の定着装置25は、図2に示すように、定着ローラ251は、ステンレス、アルミニウム等の金属製の芯金251aの外周に、加圧ローラ252とニップを形成するために、例えば発泡シリコーンゴムや液状シリコーンゴム等の耐熱弾性材料で環状に成型加工された中間弾性層251bを備える。中間弾性層251bの上には、転写紙及びトナーの離型性を良くするために表層251cを設ける。表層251cには、耐熱性があり表面エネルギーの小さい材料が使用され、例えばシリコーン樹脂、フッ素樹脂、例えばポリテトラフルオロエチレン(PTFE)、テトラフルオロエチレン−パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体(PFA)、テトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体(FEP)などの高分子樹脂からなる耐熱性チューブとして使用される。定着ローラ251の芯金中には定着ローラ251の温度上昇を加速させるためのハロゲンヒータ等の熱源が配設される。
Here, the fixing
FIG. 2 is a schematic diagram showing a configuration of a fixing device used in the image forming apparatus of the present invention. In the fixing
加圧ローラ252は、ステンレス、アルミニウム等の金属製の芯金の外周にフッ素系ゴム、シリコーンゴム等の耐熱弾性材料からなる弾性層を適度な厚みで備え、定着ローラ251と同様に、表層にフッ素系樹脂等からなる離型層を備える。また、加圧ローラ252は、定着ローラ251に向けて図示しないバネ等の加圧部材により押圧されており、弾性層を弾性変形させることにより定着ローラ251との間で、一定時間トナーを加圧・加熱できるニップ部を形成する。
定着ローラ251にトナーとの離型性を良くしてオフセットの発生を防止するために、離型性を向上させるシリコーンオイル等のオイルを塗布する塗布ローラ、定着ローラ251に付着したトナー、紙粉をクリーニングするクリーニング部材としてクリーニングローラを設けてもよい。さらに、定着ローラ251、加圧ローラ252等の定着装置25における部材のヒータを制御するために、各部材の温度を検知するためにサーミスタ等の温度センサを設ける。
The
In order to improve the releasability of the fixing
また、ここでは、分離爪253を分離爪押圧スプリング253aで定着ローラ251に当接させる。この分離爪253は、分離爪は、フッ素系樹脂の射出成形により一体成形される。フッ素系樹脂としては、PFA以外にも、四フッ化エチレン・六フッ化プロピレン共重合樹脂(FEP)、四フッ化エチレン・エチレン共重合樹脂(ETFE)、ビニリデンフルオライド樹脂(PVDF)、ビニルフルオライド樹脂(PVF)及びエチレン−クロロトリフルオロエチレン樹脂(ECTFE)等が挙げられる。前記FEPとしては、例えば三井・デュポン株式会社のテフロン(登録商標)FEP、PFAとしては、例えば三井・デュポン株式会社のテフロン(登録商標)PFA、ETFEとしては、例えば旭硝子株式会社のアフロン(登録商標)COP、PVDFとしては、例えばアトフィナ・ジャパン株式会社のカイナー(登録商標)、更にECTFEとしては、例えばアウジモント株式会社のヘイラー(登録商標)等が挙げられる。なお、分離爪253の成形用樹脂中には、フッ素樹脂等にアラミド繊維、タルク、マイカ、黒鉛等の、定着ローラ251への攻撃性の低い充填材を、本発明の目的を損なわない範囲で添加することができる。
Here, the
また、この定着ローラ251は、表面硬度が120〜200℃の温度で0.11〜0.45N/mm2の範囲にする。ここで、表面硬度とは、「ユニバーサル硬度」のことで、ISO14577やDIN50359に準拠した表面硬さ(記号:HU)であり、具体的には表面皮膜物性試験機(フィッシャーインスツルメンツ社製のフィッシャースコープ(登録商標)H100)を用い、押し込み深さが2〜4μmである条件下で測定した。定着ローラ251の表面硬度を0.11〜0.45N/mm2の範囲にすることで、フッ素系樹脂製の分離爪253を押圧しても、定着ローラ251を傷を付けることがない。
この中間弾性層251bを有する定着ローラ251により、カラー画像のつぶれを防止し、分離爪253を柔らかいフッ素系樹脂により一体成型したものを使用することと、定着ローラ表層251cのフッ素系樹脂の表面硬度を適切に規定することにより、先端白抜け幅を広くすること無く用紙分離性を確保しながらも、定着ローラ251表面への傷つけを防止して、経時にわたり良好な定着画像品質を確保することである。
分離爪253による定着ローラ251に対する傷つけは、分離爪253と定着ローラ251との接触圧により変化し、当然接触圧が小さいほど、定着ローラ251に対する傷つけは少ない。ところが、分離爪253を定着ローラ251に押圧するスプリング253aの圧力を小さくしすぎると、定着装置25駆動時に各種振動により、分離爪253が定着ローラ251から離間してしまうことがある。このような状態では用紙分離性を確保できないため、スプリング253aの圧力を低減するには限界がある。分離爪253と定着ローラ251との接触圧を低減するには、接触面積を大きくして圧力を小さくすることも考えられる。
The fixing
The fixing
The damage to the fixing
ところが、分離爪253の取り付けには若干のガタがあり、定着ローラ251に対して分離爪253が斜めになることを完全に防止することは困難である。このとき従来の硬い分離爪253では、分離爪253の角が定着ローラ251に強く当接するため、定着部材を傷つけやすい。 そこで、分離爪253の先端部分を広くすることにより定着ローラ251との接触面積を大きくし、接触圧を小さくして定着ローラ251への傷つけを低減すると同時に、柔らかいフッ素系樹脂で一体成型されているため、分離爪253が定着ローラ251に斜めに当接することがあっても、角が変形し、定着ローラ251への傷つけを防止することができる。
However, the
ところで、中間弾性層251bがある表層251cに分離爪253を当接すると当接部材に分離爪253が微小に食い込むため、表層251cにキズがつき画像が乱れることがある。これは特に分離爪幅のエッジ部分で顕著である。分離爪253全体を柔らかいフッ素系樹脂で一体成型するとともに、分離爪253の定着ローラ251との接触部分両端部円弧状の半径を1.0mm以上とすることにより、中間弾性層251bを有する定着ローラ251に対しても、分離爪253エッジ部による傷つけを防止することができる。
By the way, when the
定着ローラは外径40mmであり、芯金はアルミ製である。芯金肉圧は1.5mmである。内部にハロゲンヒータ100V:800Wが配設されており、図示しないサーミスタにより温度コントロールされている。定着ローラに対抗して加圧ローラがあり、両ローラで転写紙を挟持搬送してトナー像を転写紙上に定着させる。ここで使用しているトナーは、ボリエステルを母体樹脂とし、カルバウナワックスを5wt%含有した粉砕トナーである。平均粒径は6.5μmである。定着ローラは、アルミ芯金の上に厚さ500μmシリコンゴムの弾性層があり、さらにその表面を厚さ30μmのPFAコーティングが被った構成となっている。
このPFAコーティングは、デュポン製950HPと945HPを50%:50%でブレンドしたものであり、その表面硬度は200℃にて0.21〜0.28N/mm2である。定着ニップ出口には定着ローラから用紙を分離させるための分離爪が配設されており、スプリングにより分離爪先端が定着ローラ表面に押圧されている。スプリング圧は25mNであり、これよりも小さなスプリング圧では、定着装置駆動中、振動により分離爪先端浮きが発生し用紙分離性を確保できない。分離爪幅は、軸・先端当接部とも、2.0mmであり、当接面の両端の半径は両側0.5mmである。分離爪先端が定着ローラを押す線圧は25mN/mmである。
このときの、定着ローラの表面硬度と用紙分離性の関係を表1に示す。定着性を確保するためには、170℃で十分分離する必要があるため、フッ素系樹脂の表面硬度は0.45N/mm2以下にした。
This PFA coating is a blend of DuPont 950HP and 945HP at 50%: 50%, and its surface hardness is 0.21 to 0.28 N / mm 2 at 200 ° C. A separation claw for separating the paper from the fixing roller is disposed at the fixing nip outlet, and the tip of the separation claw is pressed against the surface of the fixing roller by a spring. The spring pressure is 25 mN. If the spring pressure is smaller than this, the separation claw tip is lifted by vibration during driving of the fixing device, and the paper separation property cannot be secured. The separation claw width is 2.0 mm for both the shaft and tip contact portions, and the radii at both ends of the contact surface are 0.5 mm on both sides. The linear pressure at which the tip of the separation claw pushes the fixing roller is 25 mN / mm.
Table 1 shows the relationship between the surface hardness of the fixing roller and the sheet separability at this time. In order to secure the fixing property, it is necessary to sufficiently separate at 170 ° C. Therefore, the surface hardness of the fluororesin is set to 0.45 N / mm 2 or less.
また、このときに、従来の分離爪を上記定着部材に当接して100,000枚通紙した後の、定着部材の傷を表2に示す。傷ランクは4以上で実用上問題がない、傷ランク(エッジ部)はランク3以上で実用上問題がない。
それに対して、分離爪全体をフッ素系樹脂で一体成型した場合は、表3のようになり、表面硬度0.11N/mm2以上で、実用上問題がない。図3は、ここで用いた分離爪の3面図である。
次に、分離爪の先端幅を広くしたときの爪傷を表4に示す。図4は、ここで用いた分離爪の3面図である。
次に、分離爪の先端幅を広くし、その両端に円弧状の半径1.0mmをつけたときの爪傷を表5に示す。図5は、ここで用いた分離爪の3面図である。
4 現像装置
10 中間転写ベルト(中間転写体)
14 帯電装置
18 画像形成手段
21 露光装置
22 二次転写装置
25 定着装置
251 定着ローラ
251a 芯金
251b 中間弾性層
251c 表層
252 加圧ローラ
253 分離爪
253b 分離爪押圧スプリング
40 感光体(潜像担持体)
62 一次転写手段
100 複写装置本体
200 給紙テーブル
300 スキャナ
400 原稿自動搬送装置
4 Developing
14
62 Primary transfer means 100 Copying device
Claims (6)
前記定着装置は、弾性体の中間層と、フッ素系樹脂の表層からなる定着部材を有し、
前記定着部材の表面硬度(ユニバーサル硬度)が120〜200℃の温度で0.11〜0.45N/mm2の範囲にあって、かつ、フッ素系樹脂にて一体成型された分離爪が当接されている
ことを特徴とする定着装置。 In a fixing device used for a color image forming apparatus using a wax-containing toner,
The fixing device has a fixing member composed of an intermediate layer of an elastic body and a surface layer of a fluorine resin,
The fixing member has a surface hardness (universal hardness) in a range of 0.11 to 0.45 N / mm 2 at a temperature of 120 to 200 ° C., and a separation claw that is integrally molded with a fluorine-based resin comes into contact with the fixing member. A fixing device characterized in that
前記分離爪は、定着部材との接触部分が分離爪の軸幅よりも広く、軸からはみ出た部分の厚さが1.0mm以下である
ことを特徴とする定着装置。 The fixing device according to claim 1,
The separation device has a contact portion with the fixing member wider than an axial width of the separation member, and a thickness of a portion protruding from the shaft is 1.0 mm or less.
前記分離爪は、定着部材との接触部分両端部が半径1.0mm以上の円弧状である
ことを特徴とする定着装置。 The fixing device according to claim 1 or 2,
The separation claw has a circular arc shape with a radius of 1.0 mm or more at both ends of the contact portion with the fixing member.
像担持体表面に均一に帯電する帯電部材を有する帯電装置と、
帯電した像担持体の表面に静電潜像を書き込む露光装置と、
像担持体表面に形成された静電潜像をワックス含有トナーで可視像化する現像装置と、
像担持体表面に可視像化されたトナー像を直接又は中間転写体を介して記録部材上に転写する転写装置と を備える画像形成装置において、
前記画像形成装置は、記録部材上のトナー像を熱及び/又は圧力で定着する定着装置であって、弾性体の中間層と、フッ素系樹脂の表層からなる定着部材を有し、前記定着部材の表面硬度が120〜200℃の温度で0.11〜0.45N/mm2の範囲にあって、かつ、フッ素系樹脂にて一体成型された分離爪が当接されている定着装置を備える
ことを特徴とする画像形成装置。 An image carrier for carrying a latent image;
A charging device having a charging member that uniformly charges the surface of the image carrier;
An exposure device for writing an electrostatic latent image on the surface of the charged image carrier;
A developing device that visualizes the electrostatic latent image formed on the surface of the image carrier with a wax-containing toner;
A transfer device that transfers a toner image visualized on the surface of the image carrier onto a recording member directly or via an intermediate transfer member,
The image forming apparatus is a fixing device that fixes a toner image on a recording member with heat and / or pressure, and includes a fixing member made of an elastic intermediate layer and a fluororesin surface layer. A fixing device having a surface hardness of 120 to 200 ° C. in a range of 0.11 to 0.45 N / mm 2 and in contact with a separation claw integrally molded with a fluororesin. An image forming apparatus.
前記画像形成装置は、請求項2又は3に記載の定着装置を用いる
ことを特徴とする画像形成装置。 The image forming apparatus according to claim 4.
The image forming apparatus using the fixing device according to claim 2.
前記画像形成装置は、潜像を担持する像担持体と、少なくとも帯電装置及び/又は現像装置とを一体に支持して着脱可能なプロセスカートリッジを備える
ことを特徴とする画像形成装置。 The image forming apparatus according to claim 4 or 5,
The image forming apparatus includes an image carrier that carries a latent image, and a process cartridge that can be attached to and detached from at least a charging device and / or a developing device.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2004324489A JP2006133624A (en) | 2004-11-09 | 2004-11-09 | Fixing device and image forming apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2004324489A JP2006133624A (en) | 2004-11-09 | 2004-11-09 | Fixing device and image forming apparatus |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2006133624A true JP2006133624A (en) | 2006-05-25 |
Family
ID=36727216
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2004324489A Pending JP2006133624A (en) | 2004-11-09 | 2004-11-09 | Fixing device and image forming apparatus |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2006133624A (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US9037064B2 (en) | 2011-03-02 | 2015-05-19 | Ricoh Company, Ltd. | Fixing member, fixing device, and image forming apparatus |
JP2018077302A (en) * | 2016-11-08 | 2018-05-17 | 京セラドキュメントソリューションズ株式会社 | Fixing device and image forming apparatus |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2000259027A (en) * | 1999-03-09 | 2000-09-22 | Canon Inc | Fixing device |
JP2001175113A (en) * | 1999-12-20 | 2001-06-29 | Canon Inc | Separation pawl holding mechanism for fixing device |
JP2002055560A (en) * | 2000-08-09 | 2002-02-20 | Canon Inc | Fixing device and image forming device provided with it |
JP2002351245A (en) * | 2001-05-24 | 2002-12-06 | Sharp Corp | Fixing device |
JP2003241557A (en) * | 2002-02-14 | 2003-08-29 | Starlite Co Ltd | Separating pawl for copying machine |
JP2004279629A (en) * | 2003-03-14 | 2004-10-07 | Ricoh Co Ltd | Image forming apparatus |
-
2004
- 2004-11-09 JP JP2004324489A patent/JP2006133624A/en active Pending
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2000259027A (en) * | 1999-03-09 | 2000-09-22 | Canon Inc | Fixing device |
JP2001175113A (en) * | 1999-12-20 | 2001-06-29 | Canon Inc | Separation pawl holding mechanism for fixing device |
JP2002055560A (en) * | 2000-08-09 | 2002-02-20 | Canon Inc | Fixing device and image forming device provided with it |
JP2002351245A (en) * | 2001-05-24 | 2002-12-06 | Sharp Corp | Fixing device |
JP2003241557A (en) * | 2002-02-14 | 2003-08-29 | Starlite Co Ltd | Separating pawl for copying machine |
JP2004279629A (en) * | 2003-03-14 | 2004-10-07 | Ricoh Co Ltd | Image forming apparatus |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US9037064B2 (en) | 2011-03-02 | 2015-05-19 | Ricoh Company, Ltd. | Fixing member, fixing device, and image forming apparatus |
JP2018077302A (en) * | 2016-11-08 | 2018-05-17 | 京セラドキュメントソリューションズ株式会社 | Fixing device and image forming apparatus |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US9846397B2 (en) | Fixing device including a supplementary thermal conductor and image forming apparatus incorporating same | |
JP5831740B2 (en) | Fixing device and image forming apparatus | |
US8095042B2 (en) | Image forming apparatus and method of controlling same | |
JP2005164721A (en) | Fixing device and image forming apparatus | |
JP2007121823A (en) | Release promotion liquid, and fixing method, image forming method, fixing device, and image forming device using liquid | |
US8532553B2 (en) | Fixing device and image forming apparatus including same | |
JP4266027B2 (en) | Fixing apparatus and image forming apparatus | |
JP2006065250A (en) | Fixing device, and image forming apparatus | |
JP2010128299A (en) | Heat fixing device | |
JP2008122431A (en) | Fixing belt, fixing device having the fixing belt, and image forming apparatus | |
JP2008224835A (en) | Image fixing components, fixing unit, and image forming device | |
JP5045092B2 (en) | Image forming apparatus | |
US9709938B1 (en) | Adhesive for adhesive layer of fixing member, fixing member, fixing device, and image-forming apparatus | |
JP2006133624A (en) | Fixing device and image forming apparatus | |
JP4781459B2 (en) | Intermediate transfer member and image forming apparatus | |
JP2011002590A (en) | Fixing device and image forming apparatus including the same | |
JP5338049B2 (en) | Intermediate transfer member and image forming apparatus | |
JP2006091182A (en) | Fixing device, belt tube and image forming apparatus | |
JP2012194444A (en) | Fixing device and image forming apparatus including fixing device | |
JP2011034009A (en) | Belt cleaning apparatus and image forming apparatus | |
JP2010223417A (en) | Fixing member, fixing device, and image forming device | |
JP2006072247A (en) | Intermediate transfer belt, image forming apparatus, and intermediate transfer unit | |
JP3940654B2 (en) | Fixing device and image forming apparatus | |
JPH11338283A (en) | Fixing member and fixing device using that | |
JP2009258303A (en) | Fixing roller, fixing device, and image forming device |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Effective date: 20071010 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Effective date: 20100615 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20100615 |
|
A521 | Written amendment |
Effective date: 20100802 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 |
|
A02 | Decision of refusal |
Effective date: 20110208 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 |