JP2015108747A - Fixing device and image forming apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、定着装置及び画像形成装置に関する。 The present invention relates to a fixing device and an image forming apparatus.
電子写真方式を用いた複写機、プリンタ等の画像形成装置では、記録紙等の記録媒体に形成された未定着トナー像を定着装置によって定着して画像形成を行っている。このような画像形成装置に用いられる定着装置としては、例えば、定着ロールと、定着ロールに対して圧接配置される加圧ロールと、を備え、定着ロールと加圧ロールとの間に、未定着トナー像を形成した記録媒体を通過させ、未定着トナー像に対して加熱と加圧を行うことによって、記録媒体上にトナー像を定着させる定着装置がある。このような定着装置は、ロールニップ方式、2ロール方式、又は加熱ロール方式と呼ばれている。 In an image forming apparatus such as a copying machine or a printer using an electrophotographic system, an unfixed toner image formed on a recording medium such as recording paper is fixed by a fixing device to form an image. As a fixing device used in such an image forming apparatus, for example, a fixing roll and a pressure roll disposed in pressure contact with the fixing roll are provided, and an unfixed portion is provided between the fixing roll and the pressure roll. There is a fixing device that passes a recording medium on which a toner image is formed and heats and pressurizes the unfixed toner image to fix the toner image on the recording medium. Such a fixing device is called a roll nip method, a two-roll method, or a heating roll method.
また、例えば、回転可能な回転部材と、この回転部材に接触して回転する管状体(例えば、エンドレスベルトなどの定着ベルト)と、この管状体の内周面に配置され、管状体を回転部材へ押圧して、回転部材と管状体との間に記録媒体が通過するニップ部を形成する押圧部材と、を備え、このニップ部に記録媒体を通過させる、定着装置がある。このような定着装置は、ベルトニップ方式と呼ばれている。 Further, for example, a rotatable rotating member, a tubular body (for example, a fixing belt such as an endless belt) that rotates in contact with the rotating member, and an inner peripheral surface of the tubular body, the tubular body is arranged as the rotating member. And a pressing member that forms a nip portion through which the recording medium passes between the rotating member and the tubular body, and there is a fixing device that allows the recording medium to pass through the nip portion. Such a fixing device is called a belt nip method.
例えば、特許文献1には、回動部材(回転部材)と、エンドレスベルト(管状体)と、エンドレスベルトの内側に配置され、当該エンドレスベルトを前記回動部材に圧接させて当該回動部材と当該エンドレスベルトとの間に記録媒体が通過するニップ部を形成する圧力部材(押圧部材)とを備え、前記回動部材は、前記記録媒体が通過する通紙領域の長手方向外側に、当該通紙領域の摩擦係数よりも高い摩擦係数を有する摩擦抵抗部が形成された定着装置が開示されている。 For example, in Patent Document 1, a rotating member (rotating member), an endless belt (tubular body), and an endless belt are disposed inside, and the endless belt is pressed against the rotating member to A pressure member (pressing member) that forms a nip portion through which the recording medium passes with the endless belt, and the rotating member is disposed on the outer side in the longitudinal direction of the paper passing region through which the recording medium passes. A fixing device in which a frictional resistance portion having a friction coefficient higher than that of the paper region is formed is disclosed.
本発明の目的は、ベルトニップ方式において、従来に比べ、記録媒体の紙しわの発生が抑制される定着装置及び画像形成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 and an image forming apparatus in which the occurrence of paper wrinkles on a recording medium is suppressed in the belt nip method as compared with the conventional art.
請求項1に係る発明は、回転可能な回転部材と、前記回転部材に接触しながら回転する管状体と、前記管状体の内部に配置され、前記管状体の内周面から前記管状体を前記回転部材へ押圧して、前記回転部材と前記管状体との間に記録媒体が通過するニップ部を形成する押圧部材と、を備え、前記回転部材は、金属支持体と、金属支持体上に被覆される表面層と、を有し、前記回転部材の回転軸方向両端部の外径は、前記回転部材の回転軸方向中央部の外径より大きく、前記回転軸方向中央部の前記表面層の150℃での貯蔵弾性率は、1.0E+01MPa以上1.0E+02MPa以下の範囲であり、前記回転軸方向両端部の前記表面層の弾性率は、前記回転軸方向中央部の前記表面層の弾性率より大きい定着装置である。 According to a first aspect of the present invention, there is provided a rotatable rotating member, a tubular body that rotates while being in contact with the rotating member, the inside of the tubular body, and the tubular body is disposed from an inner peripheral surface of the tubular body. A pressing member that presses against the rotating member and forms a nip portion through which a recording medium passes between the rotating member and the tubular body, the rotating member on the metal support and the metal support A surface layer to be coated, wherein an outer diameter of both end portions in the rotation axis direction of the rotating member is larger than an outer diameter of a center portion in the rotating shaft direction of the rotating member, and the surface layer in the center portion in the rotating shaft direction The storage elastic modulus at 150 ° C. is in the range of 1.0E + 01 MPa to 1.0E + 02 MPa, and the elastic modulus of the surface layer at both ends in the rotational axis direction is the elasticity of the surface layer in the central part in the rotational axis direction. The fixing device is larger than the rate.
請求項2に係る発明は、前記回転軸方向両端部の前記表面層の弾性率が、1.0E+01MPa以上1.0E+03MPa以下の範囲である請求項1に記載の定着装置である。 The invention according to claim 2 is the fixing device according to claim 1, wherein the elastic modulus of the surface layer at both ends in the rotation axis direction is in a range of 1.0E + 01 MPa to 1.0E + 03 MPa.
請求項3に係る発明は、前記回転軸方向中央部の前記表面層の弾性率に対する前記回転軸方向両端部の前記表面層の弾性率の比が、1より大きく5以下の範囲である請求項1又は2に記載の定着装置である。 According to a third aspect of the present invention, the ratio of the elastic modulus of the surface layer at both ends in the rotational axis direction to the elastic modulus of the surface layer at the central portion in the rotational axis direction is in a range of more than 1 and 5 or less. The fixing device according to 1 or 2.
請求項4に係る発明は、像保持体と、前記像保持体表面に潜像を形成する潜像形成手段と、前記潜像を静電荷像現像用現像剤を用いて現像してトナー像を形成する現像手段と、前記トナー像を記録媒体に転写する転写手段と、前記トナー像を前記記録媒体に定着させる定着手段と、を含み、前記定着手段が、請求項1〜4のいずれか1項に記載の定着装置である画像形成装置である。 According to a fourth aspect of the present invention, there is provided an image carrier, latent image forming means for forming a latent image on the surface of the image carrier, and developing the latent image using a developer for developing an electrostatic image to form a toner image. 5. A developing unit that forms, a transfer unit that transfers the toner image to a recording medium, and a fixing unit that fixes the toner image to the recording medium, wherein the fixing unit is any one of claims 1 to 4. An image forming apparatus which is the fixing device according to the item.
請求項1に係る発明によれば、ベルトニップ方式において金属のような硬い加熱部材を用いた場合であっても、本構成を有さない場合と比べて、記録媒体の紙しわの発生が抑制される定着装置が提供される。 According to the first aspect of the present invention, even when a hard heating member such as metal is used in the belt nip method, the occurrence of paper wrinkles on the recording medium is suppressed as compared with the case without this configuration. A fixing device is provided.
請求項2に係る発明によれば、ベルトニップ方式において、本構成を有さない場合と比べて、記録媒体の紙しわの発生がより抑制される定着装置が提供される。 According to the second aspect of the present invention, there is provided a fixing device in which the generation of paper wrinkles on the recording medium is further suppressed in the belt nip method as compared with the case where this configuration is not provided.
請求項3に係る発明によれば、ベルトニップ方式において金属のような硬い加熱部材を用いた場合であっても、本構成を有さない場合と比べて、さらに記録媒体の紙しわの発生が抑制される定着装置が提供される。 According to the third aspect of the present invention, even when a hard heating member such as metal is used in the belt nip method, paper wrinkles of the recording medium are further generated compared to the case where this configuration is not provided. A suppressed fixing device is provided.
請求項4に係る発明によれば、ベルトニップ方式において金属のような硬い加熱部材を用いた場合であっても、本構成を有さない場合と比べて、記録媒体の紙しわの発生が抑制される画像形成装置が提供される。 According to the invention of claim 4, even when a hard heating member such as metal is used in the belt nip method, the occurrence of paper wrinkles on the recording medium is suppressed as compared with the case without this configuration. An image forming apparatus is provided.
本発明の実施の形態について以下説明する。本実施形態は本発明を実施する一例であって、本発明は本実施形態に限定されるものではない。 Embodiments of the present invention will be described below. This embodiment is an example for carrying out the present invention, and the present invention is not limited to this embodiment.
図1は、本発明の実施形態に係る画像形成装置の構成の一例を示す概略構成図である。また、図2は、本発明の実施形態に係る定着装置の構成の一例を示す概略構成図である。 FIG. 1 is a schematic configuration diagram illustrating an example of a configuration of an image forming apparatus according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a schematic configuration diagram showing an example of the configuration of the fixing device according to the embodiment of the present invention.
図1に示すように、本実施形態に係る画像形成装置10は、大きく画像形成部(画像形成手段)Xと定着部(定着手段)Yとの2つの構成に分かれている。
As shown in FIG. 1, the
画像形成部Xは、帯電後に像様の光を照射することにより表面に静電電位の差による潜像が形成され、矢印D方向に回転する感光体ドラム(潜像保持体)1を備えており、この周囲に、回転方向(矢印D方向)の順に、感光体ドラム1の表面を帯電させる帯電ロール(帯電手段)2と、感光体ドラム1に像様の光を照射して表面に静電潜像を形成する像露光器(潜像形成手段)3と、感光体ドラム1表面に形成された潜像にトナーを選択的に転移させてトナー像(未定着像)を形成する現像器(現像手段)4と、感光体ドラム1と対向し、記録紙(被記録媒体)Pを挟んで感光体ドラム1との間に転写バイアス電界を生成する転写ロール(転写手段)5と、トナー像の転写後に感光体ドラム1に残留するトナーを除去するクリーナ(クリーニング部材)6とが設けられている。 The image forming unit X includes a photosensitive drum (latent image holding member) 1 that rotates in the direction of an arrow D in which a latent image due to a difference in electrostatic potential is formed on the surface by irradiating image-like light after charging. Around this, in order of rotation (arrow D direction), a charging roll (charging means) 2 for charging the surface of the photosensitive drum 1, and image-like light is applied to the photosensitive drum 1 to statically irradiate the surface. An image exposure device (latent image forming means) 3 for forming an electrostatic latent image, and a developer for selectively transferring toner to the latent image formed on the surface of the photosensitive drum 1 to form a toner image (unfixed image). (Developing means) 4, a transfer roll (transfer means) 5 that faces the photosensitive drum 1, generates a transfer bias electric field between the photosensitive drum 1 and a recording paper (recording medium) P, and toner A cleaner (cleaner) for removing toner remaining on the photosensitive drum 1 after image transfer. Grayed member) 6 and is provided.
図1の感光体ドラム1は、例えば、金属製パイプの表面に有機感光材料、アモルファスシリコン系感光材料等から構成される感光体層を形成したものが用いられる。 For example, the photosensitive drum 1 shown in FIG. 1 is formed by forming a photosensitive layer composed of an organic photosensitive material, an amorphous silicon photosensitive material, or the like on the surface of a metal pipe.
図1の帯電ロール2は、例えば、ステンレススチール、アルミニウム等の導電性を有する金属等のロールに、EPDM,NBR、ECO等の材料に導電剤を配合した弾性層と、ポリアミド系樹脂、フッ素系樹脂、アクリル樹脂、ウレタン樹脂等の樹脂を主成分とする材料に導電剤を配合した表面層を有し、感光体ドラム1に当接し、従動回転するようになっている。そして、予め定められた電圧が印加されることにより、帯電ロール2と感光体ドラム1との接触部近傍における間隙内で継続的な放電が生じ、感光体ドラム1の表面が帯電される。 The charging roll 2 in FIG. 1 includes, for example, an elastic layer in which a conductive agent such as stainless steel and aluminum is mixed with a conductive agent in a material such as EPDM, NBR, and ECO, a polyamide resin, and a fluorine resin. It has a surface layer in which a conductive agent is blended with a material whose main component is a resin such as a resin, an acrylic resin, or a urethane resin, and is in contact with the photosensitive drum 1 to be driven to rotate. When a predetermined voltage is applied, a continuous discharge is generated in the gap in the vicinity of the contact portion between the charging roll 2 and the photosensitive drum 1, and the surface of the photosensitive drum 1 is charged.
図1の像露光器3は、例えば、画像信号に基づいて点滅するレーザ光を発生し、これをポリゴンミラー等によって感光体ドラム1の主走査方向に走査するものであり、これにより感光体ドラム1の表面に静電潜像が形成される。 The image exposure device 3 in FIG. 1 generates, for example, a blinking laser beam based on an image signal, and scans this in the main scanning direction of the photosensitive drum 1 by a polygon mirror or the like. An electrostatic latent image is formed on the surface of 1.
図1の現像器4は、例えば、ブラックのトナーを収容しており、当該トナーを担持した現像ロールを感光体ドラム1と近接・対向させ、感光体ドラム1表面に形成された静電潜像に対応してトナーを転移し、可視化したトナー像(未定着像)を形成する(現像する)ものである。 The developing device 4 in FIG. 1 contains, for example, black toner, and an electrostatic latent image formed on the surface of the photosensitive drum 1 by causing a developing roll carrying the toner to approach and face the photosensitive drum 1. The toner is transferred corresponding to the above, and a visualized toner image (unfixed image) is formed (developed).
図1の転写ロール5は、例えば、導電性もしくは半導電性のロール状部材等から構成され、感光体ドラム1との間に転写用バイアス電圧を印加することによって、感光体ドラム1表面のトナー像を記録紙Pに転写するものである。 The transfer roll 5 in FIG. 1 is composed of, for example, a conductive or semiconductive roll-shaped member, and the toner on the surface of the photosensitive drum 1 by applying a transfer bias voltage to the photosensitive drum 1. The image is transferred to the recording paper P.
図1のクリーナ6は、例えば、感光体ドラム1の表面に圧接されるブレード状の部材等であり、感光体ドラム1表面に残留するトナーを除去するものである。なお、クリーナ6としては、このようなブレード状のものに代えて、ロール状部材によってトナーを掻き取ったり、ブラシによってトナーを掃き出したりするもの等であってもよい。 The cleaner 6 in FIG. 1 is, for example, a blade-like member that is pressed against the surface of the photosensitive drum 1, and removes toner remaining on the surface of the photosensitive drum 1. The cleaner 6 may be one that scrapes off toner with a roll-like member or sweeps out toner with a brush, instead of such a blade-like one.
以上の構成の画像形成部Xにおいては、感光体ドラム1と転写ロール5との対向部へ、その上流側(図1における右側)から矢印C方向に、記録紙Pが供給されるように、給紙機構が構成されている(図示省略)。感光体ドラム1と転写ロール5との対向部に搬送された記録紙Pの表面には、転写ロール5によりトナー像が、感光体ドラム1から転写される。つまり、画像形成部Xにおいて、記録紙P表面にトナー像(未定着像)が形成される。 In the image forming section X having the above-described configuration, the recording paper P is supplied in the direction of arrow C from the upstream side (right side in FIG. 1) to the facing portion between the photosensitive drum 1 and the transfer roll 5. A paper feed mechanism is configured (not shown). A toner image is transferred from the photosensitive drum 1 by the transfer roll 5 to the surface of the recording paper P conveyed to the opposite portion between the photosensitive drum 1 and the transfer roll 5. That is, in the image forming unit X, a toner image (unfixed image) is formed on the surface of the recording paper P.
そして、記録紙Pの搬送方向(矢印C方向)における画像形成部Xの下流側に位置する定着部Yは、記録紙P表面に転写されたトナー像を加熱溶融する等して、記録紙Pにトナー像を定着させる定着装置90により構成されている。
The fixing unit Y located on the downstream side of the image forming unit X in the conveyance direction (arrow C direction) of the recording paper P heats and melts the toner image transferred to the surface of the recording paper P, etc. And a
図2に示す定着装置90は、回転部材の一例としての定着ロール70と、定着ロール70に接触しながら回転する管状体の一例としての加圧ベルト(例えば、エンドレスベルト)81と、加圧ベルト81の内周面から加圧ベルト81を定着ロール70へ押圧して、定着ロール70と加圧ベルト81との間に記録紙(記録媒体)Pが通過するニップ部を形成する押圧部材の一例としての押圧パッド82と、加圧ベルト81と押圧パッド82との間に配置される摺動部材83と、加圧ベルト81の内面をガイドするガイド部材86と、加圧ベルト81の内面に潤滑剤を付与する潤滑剤供給部材87と、押圧パッド82を保持する保持部材84と潤滑剤供給部材87とを固定するベルト内固定保持ホルダ85とで、主要部が構成されている。また、定着ロール70の内部には、加熱手段の一例としてのハロゲンヒータ73が配置されている。
2 includes a
図2に示す定着装置90は、未定着トナー像Tと接する側に、回転部材である定着ロール70を配し、加圧側に、管状体である加圧ベルト81と押圧パッド82とを配した構成であるが、これに制限されるものではなく、未定着トナー像Tと接する側に、管状体(例えば定着ベルト)と押圧部材(例えば押圧パッド)を配し、加圧側に、回転部材(例えば加圧ロール)を配した構成であってもよい。
In the fixing
図2に示す定着ロール70の周辺には、定着後の記録紙Pを剥離するための剥離部材60、定着ロール70表面の温度を制御するための温度センサ(不図示)等が設けられている。剥離部材60は、定着ロール70の回転方向Cと対向する向き(カウンタ方向)に、定着ロール70と近接する状態で配置されている。
Around the fixing
図2に示す定着装置90の動作の一例を説明する。まず、定着ロール70が図示しない駆動モータに連結されて矢印C方向に回転し、この回転に従動して加圧ベルト81も回転する。そして、ハロゲンヒータ73からの輻射熱により、定着ロール70が予め定められた温度(定着温度)まで加熱される。そして、記録紙Pは、定着ロール70と加圧ベルト81との間に形成されたニップ部に搬送される。そして、記録紙Pがニップ部を通過する際に、ニップ部に作用する圧力、定着ロール70から供給される熱等が記録紙Pに加えられ、未定着トナー像Tが記録紙P上に定着される。定着後の記録紙Pは、ニップ部を通過後、剥離部材60により定着ロール70から剥離され、定着装置90から排出される。
An example of the operation of the fixing
次に、本実施形態で用いられる定着ロール70について説明する。図3は、本発明の実施形態で用いられる定着ロールの構成の一例を示す模式断面図であり、定着ロールの長手方向を示す図である。図3に示すように、定着ロール70は、金属支持体(例えば、円筒状芯金)71と、金属支持体71上に被覆される表面層72と、を有している。
Next, the fixing
図3に示す定着ロール70は、定着ロール70の回転軸方向両端部の外径が回転軸方向中央部の外径よりも大きい形状、所謂フレア形状となっている。より具体的には、図3に示す定着ロール70は、定着ロール70の回転軸方向の一方の端部から回転軸方向中央に向かって外径が小さくなり、また、定着ロール70の回転軸方向中央から回転軸方向の他方の端部に向かって外径が大きくなるものである。
The fixing
また、定着ロール70の回転軸方向中央部の表面層72aの弾性率は、1.0E+01MPa以上1.0E+02MPaの範囲であり、定着ロール70の回転軸方向両端部の表面層72bの弾性率は、定着ロール70の回転軸方向中央部の表面層72aの弾性率より大きくなっている。
Further, the elastic modulus of the
ここで、回転軸方向端部とは、記録紙Pが通過しない非通紙領域から、記録紙Pが通過する通紙領域において予め定めた長さ(例えば、最大通紙サイズ両端5mm以上50mm以下)までの範囲であり、回転軸方向中央部とは、上記通紙領域において上記予め定めた長さ以外の通紙領域の範囲である。また、表面層の貯蔵弾性率とは、表面層72単層の状態で測定された値であり、キーアンドデイ製レオバイブロンDDV−01FP動的粘弾性自動測定機で150℃における10Hzの貯蔵弾性率である。なお、表面層72の弾性率が大きいほど、表面層72に加えられる応力に対する変形が少なく抑えられることになる。
Here, the end in the rotation axis direction is a predetermined length in the paper passing area through which the recording paper P passes from the non-paper passing area through which the recording paper P does not pass (for example, the maximum paper passing size at both ends of 5 mm to 50 mm). ) And the central portion in the rotation axis direction is a range of the sheet passing area other than the predetermined length in the sheet passing area. Further, the storage elastic modulus of the surface layer is a value measured in the state of the
図4は、定着装置のニップ部における記録紙の搬送方向の圧力分布の一例を示す図である。図4に示すように、押圧パッド82により形成されるニップ部の圧力分布は、記録紙Pの搬送方向を横軸にした場合、ニップ部の入口側と出口側が、ニップ部の入口側と出口側の間の領域(以下、ニップ部の内部領域と呼ぶ場合がある)と比べて高くなると考えられる。このようにニップ部の入口側の圧力が高いと、ニップ部の入口側での記録紙Pの摺動抵抗が大きくなると考えられる。また、定着ロールの回転軸方向両端部の外径が回転軸方向中央部の外径より大きいフレア形状の定着ロールの場合、上記外径差における回転時の線速差により、定着ロールの回転軸方向両端部の方が、回転軸方向中央部と比較してより大きな応力が掛かると考えられる。したがって、前述のニップ部の入口側では、回転軸方向両端部に、より高い圧力が掛かるため、フレア形状の定着ロールの回転軸方向両端部の表面層が弾性変形する等して、ニップ部の入口側での記録紙Pの摺動抵抗がより大きくなると考えられる。その結果、ニップ部の入口側での記録紙Pの紙しわが発生し易くなる。
FIG. 4 is a diagram illustrating an example of the pressure distribution in the conveyance direction of the recording paper at the nip portion of the fixing device. As shown in FIG. 4, the pressure distribution in the nip formed by the
そこで、本実施形態では、定着ロール70の回転軸方向中央部の表面層72aの弾性率を1.0E+01MPa以上1.0E+02MPa以下の範囲とし、定着ロール70の回転軸方向両端部の表面層72bの弾性率を定着ロール70の回転軸方向中央部の表面層72aの弾性率より大きくすることで、前述の圧力の高いニップ部の入口側において、定着ロール70の回転軸方向両端部の表面層72bの弾性変形等が抑えられるため、ニップ部の入口側での記録紙Pの摺動抵抗の増加が抑えられ、ニップ部の入口側での記録紙Pの紙しわの発生が抑えられると考えらえる。また、定着ロール70の回転軸方向両端部の外径が回転軸方向中央部の外径より大きいフレア形状の定着ロール70の場合、ニップ部の入口側より低い圧力が掛かるニップ部の内部領域では、外径差における回転時の線速差により、主に定着ロール70の回転軸方向中央部から両端部に向う引張力が記録紙Pに作用するため、ニップ部の内部領域における記録紙Pの紙しわの発生が抑えられると考えられる。
Therefore, in the present embodiment, the elastic modulus of the
本実施形態では、定着ロール70の回転軸方向中央部の表面層72aの弾性率は、1.0E+01MPa以上1.0E+02MPaの範囲であり、定着ロール70の回転軸方向両端部の表面層72bの弾性率は、定着ロール70の回転軸方向中央部の表面層72aの弾性率より大きければ良いが、紙しわの発生をより抑える点、記録紙Pの搬送性の点等から、定着ロール70の回転軸方向中央部の表面層72aの弾性率は、2.0E+0MPa以上6.0E+02MPa以下の範囲であることが好ましい。定着ロール70の回転軸方向中央部の表面層72aの弾性率が、1.0E+01MPa未満であると、前述の圧力の高いニップ部の入口側において、定着ロール70の回転軸方向中央部の表面層72aの弾性変形が起こり、ニップ部の入口側での記録紙Pの摺動抵抗が増加して、ニップ部の入口側での記録紙Pの紙しわが発生すると考えられる。また、定着ロール70の回転軸方向中央部の表面層72aの弾性率が、1.0E+02MPaを超えると、表面層72aは弾性変形しづらくなるため、幅広いニップ部が形成され難くなり、記録紙Pの紙しわの発生や記録紙Pの搬送性が低下すると考えられる。また、定着ロール70の回転軸方向中央部の表面層72aの弾性率が1.0E+01MPa以上1.0E+02MPa以下であっても、定着ロール70の回転軸方向両端部の表面層72bの弾性率が、定着ロール70の回転軸方向中央部の表面層72aの弾性率より小さいと、前述の外径差における回転時の線速差により、定着ロール70の回転軸方向中央部から両端部に向う引張力に加え、定着ロール70の回転軸方向の両端部から中央部に向う収縮力が記録紙Pに作用し、記録紙Pの紙しわが発生すると考えられる。
In the present embodiment, the elastic modulus of the
また、定着ロール70の回転軸方向両端部の表面層72bの弾性率は、定着ロール70の回転軸方向中央部の表面層72aの弾性率より大きく、且つ1.0E+01MPa以上1.0E+03MPa以下の範囲であることが好ましい。定着ロール70の回転軸方向両端部の表面層72bの弾性率が1.0E+01MPa未満であると、表面層72bの厚さによっては、表面層72bの耐久性が低下する場合があり、1.0E+03MPaを超えると、幅広いニップ部が形成され難くなり、記録紙Pの搬送性が低下する場合がある。
Further, the elastic modulus of the
また、定着ロール70の回転軸方向中央部の表面層72aの弾性率に対する定着ロール70の回転軸方向両端部の表面層72bの弾性率の比は、1より大きく5以下の範囲が好ましい。定着ロール70の回転軸方向中央部の表面層72aの弾性率に対する定着ロール70の回転軸方向両端部の表面層72bの弾性率の比が1以下であると、回転軸方向端部のニップ部入口の定着ロール70の回転軸方向の両端部から中央部に向う収縮が記録紙Pに作用し、記録紙Pの紙しわが発生する場合がある。5を超えると、両端のトルクによる回転軸方向中央部か両端部に向う引張力が小さくなるので紙しわが発生することがある。
Further, the ratio of the elastic modulus of the
定着ロール70の回転軸方向両端部の外径に対する中央部の外径差は、例えば、0.05%以上から1%以下の範囲であることが好ましく、0.1%以上0.5%以下の範囲がより好ましい。定着ロール70の回転軸方向中央部の外径に対する両端部の外径の比が0.05未満であると、外径差における回転時の線速差が低下し、定着ロール70の回転軸方向中央部から両端部に向う引張力が記録紙Pに十分に作用しない場合がある。また、定着ロール70の回転軸方向中央部の外径に対する両端部の外径の比が1%を超えると、回転軸方向中央部において幅広いニップ部の形成が困難となり、画像の定着性が低下する場合がある。
The difference in the outer diameter of the central portion with respect to the outer diameter of both ends in the rotation axis direction of the fixing
定着ロール70の金属支持体71は、例えば、円筒状の芯金等が用いられ、機械的強度、伝熱性の点で、例えば、鉄、アルミニウム(例えば、A−5052材)、SUS、銅等の金属または合金等が用いられる。また、定着ロール70をフレア形状とするために、金属支持体71は、回転軸方向両端部の外径が回転軸方向中央部の外径よりも大きい形状となっている。金属支持体71の回転軸方向両端部及び中央部の外径は、使用する定着ロール70の大きさに応じて適宜設定されるものであり、例えば、両端部の外径はφ10以上φ100以下の範囲で設定される。
As the
表面層72は、トナー像Tに対して離型性を示す離型層であることが好ましい。離型層の材質としては、従来公知のものの中から適宜選択されればよいが、耐熱性とトナー像Tに対する離型性の点等から、フッ素樹脂を含むことが好ましい。フッ素樹脂としては、例えば、PFA(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)、PTFE(ポリテトラフルオロエチレン)、FEP(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)や、それらの複合材料、又それらの樹脂に炭化ケイ素、アルミナ、硫酸バリウムのような充填剤を配合したものが使用される。
The
また、表面層72は、接着層、弾性層、離型層等を有する複数層であってもよい。また、表面層72が複数層である場合、複数層の最外層をトナー像Tに対して離型性を示す離型層とし、金属支持体71と離型層との間に接着層及び弾性層を配置することが好ましい。定着ロール70の弾性層の材質は、従来公知のものの中から適宜選択されればよいが、例えば、シリコーンエラストマー(以下、シリコーンゴムと呼ぶ場合がある)、フッ素含有エラストマー(以下、フッ素含有ゴムと呼ぶ場合がある)等が挙げられる。
The
表面層72の厚みは、特に制限されるものではないが、例えば、5μm以上100μm以下の範囲が好ましい。表面層72の厚みが、5μm未満であると、表面層72の耐久性が低下する場合があり、100μmを超えると、定着ロール70が大型化する場合がある。
The thickness of the
次に、定着装置90のその他の構成について説明する。
Next, other configurations of the fixing
図2に示す加圧ベルト81は、内部に配置された押圧パッド82と加圧ベルト81の走行をガイドするガイド部材86等によって回転自在に支持され、定着ロール70からの駆動力を受けることで従動回転される。本実施形態の加圧ベルト81としては、例えば、原形が円筒形状に形成された継ぎ目がない無端ベルト、継ぎ目(シーム)があるベルト等のベルト部材等が用いられる。
The
加圧ベルト81の構造、大きさ等については特に制限はなく、目的に応じて従来公知のものの中から適宜選択される。加圧ベルト81の構造としては、単層構造であってもよいし、多層構造であってもよい。多層構造の加圧ベルト81としては、ベース層と離型層とを有するもの等が挙げられる。加圧ベルト81のベース層の材質としては、例えば、熱硬化性ポリイミド、熱可塑性ポリイミド、ポリアミド、ポリアミドイミド等などが挙げられる。加圧ベルト81の離型層の材質としては、例えば、PFA(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)、PTFE(ポリテトラフルオロエチレン)、FEP(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)や、それらの複合材料、又それらの樹脂に炭化ケイ素、アルミナ、硫酸バリウムのような充填剤を配合したものが挙げられる。
There is no restriction | limiting in particular about the structure of the
押圧パッド82としては、例えば、シリコーンゴムやフッ素含有ゴム等の弾性体、PPS、ポリイミド、ポリエステル、ポリアミド等の耐熱性樹脂、または鉄、アルミニウム、SUS等の金属、板バネ等が用いられる。
As the
押圧パッド82と加圧ベルト81との間に配置される摺動部材83は、加圧ベルト81の内周面と押圧パッド82との摺動抵抗を小さく等の点から、低摩擦性シートであることが好ましい。低摩擦性シートの材質としては、例えば、熱硬化性ポリイミド、熱可塑性ポリイミド、ポリアミド、ポリアミドイミド、シリコーンエラストマー(シリコーン樹脂)、フッ素樹脂、フッ素含有エラストマー等が挙げられる。
The sliding
ベルト内固定保持ホルダ85に設けられる潤滑剤供給部材87は、加圧ベルト81の内周面に対して接触するように配置され、アミノ変性シリコーンオイルやフッ素オイル等の潤滑剤を加圧ベルト81の内周面に適量供給する。これにより、加圧ベルト81と摺動部材83との間に潤滑剤が供給され、摺動部材83を介した加圧ベルト81のニップ部における摺動抵抗が低減され、加圧ベルト81の円滑な回転が促進されると考えられる。
The
潤滑剤は、潤滑性、潤滑性の指標となる動粘度、耐熱性、揮発性の点等から、例えば、アミノ変性シリコーンオイル、ジメチルシリコーンオイル、メルカプト変性シリコーンオイル、酸化防止剤入りのアミノ変性シリコーンオイルであるヒンダードアミンオイル等のシリコーンオイル等が好ましく、更に濡れ性の点等から、アミノ変性シリコーンオイルがより好ましい。また、耐熱性により優れた性能を有する点等から、メチルフェニルシリコーンオイルも好ましい。なお、耐熱性の点等から、ヒンダードアミンオイルが好ましい。 Lubricants are, for example, amino-modified silicone oil, dimethyl silicone oil, mercapto-modified silicone oil, amino-modified silicone containing antioxidants, from the viewpoints of lubricity, kinematic viscosity as an index of lubricity, heat resistance, volatility, etc. A silicone oil such as a hindered amine oil that is an oil is preferable, and an amino-modified silicone oil is more preferable from the viewpoint of wettability. In addition, methylphenyl silicone oil is also preferable from the viewpoint of superior performance due to heat resistance. In view of heat resistance, hindered amine oil is preferable.
本実施形態では、ハロゲンヒータ73を加熱手段として用いているが、加熱手段としては、ニップ部Nを加熱するものであれば、定着ロール70を内部加熱するタイプに限られず、例えば、定着ロール70を外部加熱するもの等が挙げられる。
In this embodiment, the
以下、実施例および比較例を挙げ、本発明をより具体的に詳細に説明するが、本発明は、以下の実施例に限定されるものではない。 Hereinafter, although an example and a comparative example are given and the present invention is explained more concretely in detail, the present invention is not limited to the following examples.
(実施例1)
富士ゼロックス社製の画像形成装置DocuPrintP350を用い、以下に示す条件で、試験した。画像形成装置DocuPrintP350に搭載した定着装置は、図2に示す定着装置であり、具体的構成は以下の通りである。
Example 1
Using an image forming apparatus DocuPrintP350 manufactured by Fuji Xerox Co., Ltd., the test was performed under the following conditions. The fixing device mounted on the image forming apparatus DocuPrintP350 is the fixing device shown in FIG. 2, and its specific configuration is as follows.
定着ロールは、φ26mmのアルミ製円筒状芯金の回転軸方向両端部に、PFA樹脂をフローコート法で30μmの厚さで塗布し、また、上記円筒状芯金の回転軸方向中央部に、PFA樹脂をフローコート法で30μmの厚さで塗布したものである。作製した定着ロールの表面層について、キーアンドデイ製レオバイブロンDDV−01FP動的粘弾性自動測定機を用い150℃における10Hzの貯蔵弾性率を測定した。その結果、定着ロールの回転軸方向両端部の表面層の弾性率は5.5E+01MPaであり、回転軸方向中央部の表面層の弾性率は2.6E+01MPaであり、回転軸方向中央部の表面層の弾性率に対する回転軸方向両端部の表面層の弾性率の比は2.1であった。 The fixing roll is coated with PFA resin at a thickness of 30 μm by flow coating on both ends of the φ26 mm aluminum cylindrical core metal in the rotational axis direction, and at the center of the cylindrical core metal in the rotational axis direction. PFA resin is applied by a flow coating method to a thickness of 30 μm. About the surface layer of the produced fixing roll, the storage elastic modulus of 10 Hz at 150 degreeC was measured using the Leo vibron DDV-01FP dynamic viscoelasticity automatic measuring machine made from Key & Day. As a result, the elastic modulus of the surface layer at both ends in the rotational axis direction of the fixing roll is 5.5E + 01 MPa, the elastic modulus of the surface layer at the central part in the rotational axis direction is 2.6E + 01 MPa, and the surface layer at the central part in the rotational axis direction. The ratio of the elastic modulus of the surface layer at both ends in the rotation axis direction to the elastic modulus of 2.1 was 2.1.
円筒状芯金の内部には、加熱源として600wのハロゲンランプを配設した。加圧ベルトは、周長94mm、肉厚75μm、長さ240mmの熱硬化性ポリイミド樹脂を基材とし、該基材の外周面に、離型層としての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)を30μmの厚みで塗布したものである。 A 600 w halogen lamp was disposed as a heating source inside the cylindrical cored bar. The pressure belt is composed of a thermosetting polyimide resin having a peripheral length of 94 mm, a wall thickness of 75 μm, and a length of 240 mm, and tetrafluoroethylene-perfluoroalkyl vinyl ether as a release layer on the outer peripheral surface of the base material. Coalescence (PFA) is applied with a thickness of 30 μm.
押圧パッドを構成する材料としてシリコーンゴムを用いた。使用した押圧パッドの大きさは、長さ(長手方向)が230mm、押圧部の幅(短手方向)が8mm、厚みが5mmであった。加圧ベルトと押圧パッドの間に配置される摺動部材として、厚さ20μmのフッ素樹脂シートを用いた。 Silicone rubber was used as a material constituting the pressing pad. The size of the pressure pad used was 230 mm in length (longitudinal direction), 8 mm in width (short direction) of the pressing portion, and 5 mm in thickness. As a sliding member disposed between the pressure belt and the pressure pad, a fluororesin sheet having a thickness of 20 μm was used.
(実施例2)
実施例2では、アルミ製円筒状芯金の回転軸方向両端部に、PFA樹脂を30μm塗布したこと以外は実施例1と同様の条件とした。実施例2の定着ロールの回転軸方向両端部の表面層の弾性率は4.0E+01MPaであり、回転軸方向中央部の表面層の弾性率は2.6E+01MPaであり、回転軸方向中央部の表面層の弾性率に対する回転軸方向両端部の表面層の弾性率の比は1.5であった。
(Example 2)
In Example 2, the conditions were the same as in Example 1 except that 30 μm of PFA resin was applied to both ends in the rotation axis direction of the aluminum cylindrical cored bar. The elastic modulus of the surface layer at both ends in the rotational axis direction of the fixing roll of Example 2 is 4.0E + 01 MPa, the elastic modulus of the surface layer at the central portion in the rotational axis direction is 2.6E + 01 MPa, and the surface at the central portion in the rotational axis direction. The ratio of the elastic modulus of the surface layer at both ends in the rotation axis direction to the elastic modulus of the layer was 1.5.
(実施例3)
実施例3では、アルミ製円筒状芯金の回転軸方向中央部に、PFA樹脂を15μm塗布したこと以外は実施例1と同様の条件とした。実施例3の定着ロールの回転軸方向両端部の表面層の弾性率は5.5E+01MPaであり、回転軸方向中央部の表面層の弾性率は1.1E+01MPaであり、回転軸方向中央部の表面層の弾性率に対する回転軸方向両端部の表面層の弾性率の比は4.6であった。
(Example 3)
In Example 3, the conditions were the same as in Example 1 except that 15 μm of PFA resin was applied to the central portion in the rotation axis direction of the aluminum cylindrical cored bar. The elastic modulus of the surface layer at both ends in the rotational axis direction of the fixing roll of Example 3 is 5.5E + 01 MPa, the elastic modulus of the surface layer at the central portion in the rotational axis direction is 1.1E + 01 MPa, and the surface at the central portion in the rotational axis direction The ratio of the elastic modulus of the surface layer at both ends in the rotation axis direction to the elastic modulus of the layer was 4.6.
(実施例4)
実施例4では、アルミ製円筒状芯金の回転軸方向中央部に、PFA樹脂を50μm塗布し、また、上記円筒状芯金の回転軸方向中央部に、PTFE樹脂を30μmの厚さで塗布した。実施例4の定着ロールの回転軸方向両端部の表面層の弾性率は3.0E+02MPaであり、回転軸方向中央部の表面層の弾性率は9.1E+01MPaであり、回転軸方向中央部の表面層の弾性率に対する回転軸方向両端部の表面層の弾性率の比は3.3であった。
Example 4
In Example 4, 50 μm of PFA resin was applied to the central portion of the aluminum cylindrical core metal in the rotational axis direction, and PTFE resin was applied to the central portion of the cylindrical core metal in the rotational axis direction at a thickness of 30 μm. did. The elastic modulus of the surface layer at both ends in the rotational axis direction of the fixing roll of Example 4 is 3.0E + 02 MPa, the elastic modulus of the surface layer at the central portion in the rotational axis direction is 9.1E + 01 MPa, and the surface at the central portion in the rotational axis direction The ratio of the elastic modulus of the surface layer at both ends in the rotation axis direction to the elastic modulus of the layer was 3.3.
(実施例5)
実施例5では、アルミ製円筒状芯金の回転軸方向両端部に、PFA樹脂を15μm塗布したこと以外は実施例1と同様の条件とした。実施例5の定着ロールの回転軸方向両端部の表面層の弾性率は2.7E+01MPaであり、回転軸方向中央部の表面層の弾性率は2.6E+01MPaであり、回転軸方向中央部の表面層の弾性率に対する回転軸方向両端部の表面層の弾性率の比は1.1であった。
(Example 5)
In Example 5, the conditions were the same as in Example 1 except that 15 μm of PFA resin was applied to both ends in the rotation axis direction of the aluminum cylindrical cored bar. The elastic modulus of the surface layer at both ends in the rotational axis direction of the fixing roll of Example 5 is 2.7E + 01 MPa, the elastic modulus of the surface layer at the central portion in the rotational axis direction is 2.6E + 01 MPa, and the surface at the central portion in the rotational axis direction The ratio of the elastic modulus of the surface layer at both ends in the rotation axis direction to the elastic modulus of the layer was 1.1.
(実施例6)
実施例6では、アルミ製円筒状芯金の回転軸方向両端部に、PFA樹脂を70μm塗布したこと以外は実施例1と同様の条件とした。実施例6の定着ロールの回転軸方向両端部の表面層の弾性率は1.3E+02MPaであり、回転軸方向中央部の表面層の弾性率は2.6E+01MPaであり、回転軸方向中央部の表面層の弾性率に対する回転軸方向両端部の表面層の弾性率の比は4.9であった。
(Example 6)
In Example 6, the conditions were the same as in Example 1 except that 70 μm of PFA resin was applied to both ends in the rotation axis direction of the aluminum cylindrical cored bar. The elastic modulus of the surface layer at both ends in the rotational axis direction of the fixing roll of Example 6 is 1.3E + 02 MPa, the elastic modulus of the surface layer at the central portion in the rotational axis direction is 2.6E + 01 MPa, and the surface at the central portion in the rotational axis direction The ratio of the elastic modulus of the surface layer at both ends in the rotation axis direction to the elastic modulus of the layer was 4.9.
(比較例1)
比較例1では、アルミ製円筒状芯金の回転軸方向両端部及び中央部に、PFA樹脂を30μm塗布したこと以外は実施例1と同様の条件とした。比較例1の定着ロールの回転軸方向両端部及び中央部の表面層の弾性率は5.5E+01MPaであった。
(Comparative Example 1)
In Comparative Example 1, the conditions were the same as in Example 1 except that 30 μm of PFA resin was applied to both ends and the center of the aluminum cylindrical cored bar in the rotation axis direction. The elastic modulus of the surface layer at both ends and the center of the fixing roll of Comparative Example 1 was 5.5E + 01 MPa.
(比較例2)
比較例2では、アルミ製円筒状芯金の回転軸方向両端部及び中央部に、PFA樹脂を30μm塗布したこと以外は実施例1と同様の条件とした。比較例2の定着ロールの回転軸方向両端部及び中央部の表面層の弾性率は4.0E+01MPaであった。
(Comparative Example 2)
In Comparative Example 2, the conditions were the same as in Example 1 except that 30 μm of PFA resin was applied to both ends and the center of the aluminum cylindrical cored bar in the rotation axis direction. The elastic modulus of the surface layer at both ends and the center of the fixing roll of Comparative Example 2 was 4.0E + 01 MPa.
(比較例3)
比較例3では、アルミ製円筒状芯金の回転軸方向両端部に、PFA樹脂を30μm塗布し、アルミ製円筒状芯金の回転軸方向中央部に、PFA樹脂を30μm塗布したこと以外は実施例1と同様の条件とした。比較例3の定着ロールの回転軸方向両端部の表面層の弾性率は2.6E+01MPaであり、回転軸方向中央部の表面層の弾性率は5.5E+01MPaであり、回転軸方向中央部の表面層の弾性率に対する回転軸方向両端部の表面層の弾性率の比は0.5であった。
(Comparative Example 3)
In Comparative Example 3, except that 30 μm of PFA resin was applied to both ends of the aluminum cylindrical cored bar in the rotation axis direction, and 30 μm of PFA resin was applied to the central part of the aluminum cylindrical cored bar in the rotational axis direction. The conditions were the same as in Example 1. The elastic modulus of the surface layer at both ends in the rotational axis direction of the fixing roll of Comparative Example 3 is 2.6E + 01 MPa, the elastic modulus of the surface layer at the central portion in the rotational axis direction is 5.5E + 01 MPa, and the surface at the central portion in the rotational axis direction The ratio of the elastic modulus of the surface layer at both ends in the rotation axis direction to the elastic modulus of the layer was 0.5.
(比較例4)
比較例4では、アルミ製円筒状芯金の回転軸方向両端部に、PFA樹脂を30μm塗布し、アルミ製円筒状芯金の回転軸方向中央部に、フッ素樹脂を30μm塗布したこと以外は実施例1と同様の条件とした。比較例4の定着ロールの回転軸方向両端部の表面層の弾性率は4.0E+01MPaであり、回転軸方向中央部の表面層の弾性率は5.5E+01MPaであり、回転軸方向中央部の表面層の弾性率に対する回転軸方向両端部の表面層の弾性率の比は0.7であった。
(Comparative Example 4)
In Comparative Example 4, the PFA resin was applied to both ends of the aluminum cylindrical cored bar in the rotational axis direction at 30 μm, and the fluororesin was applied to the central part of the aluminum cylindrical cored bar in the rotational axis direction. The conditions were the same as in Example 1. The elastic modulus of the surface layer at both ends in the rotational axis direction of the fixing roll of Comparative Example 4 is 4.0E + 01 MPa, the elastic modulus of the surface layer at the central portion in the rotational axis direction is 5.5E + 01 MPa, and the surface at the central portion in the rotational axis direction The ratio of the elastic modulus of the surface layer at both ends in the rotation axis direction to the elastic modulus of the layer was 0.7.
(比較例5)
比較例5では、アルミ製円筒状芯金の回転軸方向両端部に、PTFE樹脂を30μmの厚さを塗布し、アルミ製円筒状芯金の回転軸方向中央部に、PFA樹脂を30μm塗布したこと以外は実施例1と同様の条件とした。比較例5の定着ロールの回転軸方向両端部の表面層の弾性率は5.5E+01MPaであり、回転軸方向中央部の表面層の弾性率は3.0E+02MPaであり、回転軸方向中央部の表面層の弾性率に対する回転軸方向両端部の表面層の弾性率の比は5.4であった。
(Comparative Example 5)
In Comparative Example 5, 30 μm of PTFE resin was applied to both ends of the aluminum cylindrical cored bar in the rotational axis direction, and 30 μm of PFA resin was applied to the central part of the cylindrical aluminum cored bar in the rotational axis direction. Except for this, the conditions were the same as in Example 1. The elastic modulus of the surface layer at both ends in the rotational axis direction of the fixing roll of Comparative Example 5 is 5.5E + 01 MPa, the elastic modulus of the surface layer at the central portion in the rotational axis direction is 3.0E + 02 MPa, and the surface at the central portion in the rotational axis direction The ratio of the elastic modulus of the surface layer at both ends in the rotation axis direction to the elastic modulus of the layer was 5.4.
<紙しわの評価>
実施例1〜6及び比較例1〜5において、押圧パッドと定着ロール間の荷重(すなわち、ニップ部の荷重)を0.35MPaに設定し、定着温度を160℃に制御し、画像形成装置の画像形成部において両面印刷でハーフトーン画像を普通紙(富士ゼロックス社製A4−P)に形成した後、ハーフトーン画像が定着ロール側となるように、定着装置に普通紙を20枚通紙した。20枚目の普通紙の紙しわを以下の条件で評価し、その結果を表1にまとめた。
◎:目視観察で普通紙に紙しわが認められなかった。
○:目視観察で普通紙に紙しわが若干認められたが問題ないレベルであった。
△:目視観察で普通紙に紙しわが認められた。
×:目視観察で普通紙に紙しわが顕著に認められた。
<Evaluation of paper wrinkles>
In Examples 1 to 6 and Comparative Examples 1 to 5, the load between the pressing pad and the fixing roll (that is, the load on the nip portion) is set to 0.35 MPa, the fixing temperature is controlled to 160 ° C., and the image forming apparatus After forming a halftone image on plain paper (A4-P manufactured by Fuji Xerox Co., Ltd.) by duplex printing in the image forming unit, 20 sheets of plain paper were passed through the fixing device so that the halftone image was on the fixing roll side. . The paper wrinkle of the 20th plain paper was evaluated under the following conditions, and the results are summarized in Table 1.
A: Paper wrinkles were not observed on plain paper by visual observation.
○: Although slight paper wrinkles were observed on plain paper by visual observation, the level was satisfactory.
Δ: Paper wrinkles were observed on plain paper by visual observation.
X: Wrinkles were noticeably observed on plain paper by visual observation.
表1から分かるように、定着ロールの回転軸方向中央部の弾性率を1.0E+01MPa以上1.0E+02MPa以下の範囲とし、回転軸方向両端部の弾性率を回転軸方向中央部の弾性率より大きくした実施例1〜6は、普通紙に紙しわがほとんど発生せず、良好な画像が得られた。特に、実施例2,5は、普通紙に紙しわが全く発生していなかった。これに対し、定着ロールの回転軸方向両端部及び中央部の弾性率を同じとした比較例1〜2、回転軸方向両端部の弾性率を回転軸方向中央部の弾性率より小さい比較例3,5、回転軸方向両端部の弾性率は回転軸方向中央部の弾性率より大きいが、回転軸方向中央部の弾性率を1.0E+01MPa未満又は1.0E+02MPa超とした比較例4は普通紙に紙しわが発生した。特に比較例3と5では、普通紙に紙しわが顕著に認められた。 As can be seen from Table 1, the elastic modulus at the central portion in the rotational axis direction of the fixing roll is in the range of 1.0E + 01 MPa to 1.0E + 02 MPa, and the elastic modulus at both ends in the rotational axis direction is larger than the elastic modulus at the central portion in the rotational axis direction. In Examples 1 to 6, paper wrinkles were hardly generated on plain paper, and good images were obtained. In particular, in Examples 2 and 5, no paper wrinkles occurred on the plain paper. In contrast, Comparative Examples 1 and 2 in which the elastic moduli at both ends and the center of the fixing roll are the same, and Comparative Example 3 where the elastic moduli at both ends of the rotating shaft are smaller than the elastic moduli of the central part in the rotational axis. 5, Comparative Example 4 in which the elastic modulus at both ends in the rotational axis direction is larger than that at the central part in the rotational axis direction, but the elastic modulus at the central part in the rotational axis direction is less than 1.0E + 01 MPa or more than 1.0E + 02 MPa. Paper wrinkles occurred. In particular, in Comparative Examples 3 and 5, paper wrinkles were noticeably observed on plain paper.
1 感光体ドラム、2 帯電ロール、3 像露光器、4 現像器、5 転写ロール、6クリーナ、10 画像形成装置、60 剥離部材、70 定着ロール、71 金属支持体、72 表面層、72a 回転軸方向中央部の表面層、72b 回転軸方向両端部の表面層、73 ハロゲンヒータ、81 加圧ベルト、82 押圧パッド、83 摺動部材、84 保持部材、85 ベルト内固定保持ホルダ、86 ガイド部材、87 潤滑剤供給部材、90 定着装置。
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Photosensitive drum, 2 Charging roll, 3 Image exposure device, 4 Developer, 5 Transfer roll, 6 Cleaner, 10 Image forming apparatus, 60 Peeling member, 70 Fixing roll, 71 Metal support, 72 Surface layer, 72a Rotating shaft Surface layer at the center in the direction, 72b surface layer at both ends in the rotation axis direction, 73 halogen heater, 81 pressure belt, 82 pressure pad, 83 sliding member, 84 holding member, 85 in-belt fixed holding holder, 86 guide member, 87 Lubricant supply member, 90 fixing device.
Claims (4)
前記回転部材は、金属支持体と、金属支持体上に被覆される表面層と、を備え、
前記回転部材の回転軸方向両端部の外径は、前記回転部材の回転軸方向中央部の外径より大きく、
前記回転軸方向中央部の前記表面層の弾性率は、1.0E+01MPa以上1.0E+02MPa以下の範囲であり、
前記回転軸方向両端部の前記表面層の弾性率は、前記回転軸方向中央部の前記表面層の弾性率より大きいことを特徴とする定着装置。 A rotatable rotating member, a tubular body that rotates while contacting the rotating member, and disposed inside the tubular body, pressing the tubular body from the inner peripheral surface of the tubular body to the rotating member, A pressing member that forms a nip through which a recording medium passes between the rotating member and the tubular body,
The rotating member includes a metal support, and a surface layer coated on the metal support,
The outer diameter of both ends in the rotational axis direction of the rotating member is larger than the outer diameter of the central portion in the rotational axis direction of the rotating member,
The elastic modulus of the surface layer at the central portion in the rotation axis direction is in a range of 1.0E + 01 MPa to 1.0E + 02 MPa.
The fixing device according to claim 1, wherein an elastic modulus of the surface layer at both ends in the rotation axis direction is larger than an elastic modulus of the surface layer in the central portion in the rotation axis direction.
前記定着手段が、請求項1〜3のいずれか1項に記載の定着装置であることを特徴とする画像形成装置。 An image carrier, a latent image forming unit for forming a latent image on the surface of the image carrier, a developing unit for developing the latent image using a developer for developing an electrostatic image to form a toner image, and the toner Transfer means for transferring an image to a recording medium, and fixing means for fixing the toner image to the recording medium,
The image forming apparatus according to claim 1, wherein the fixing unit is the fixing device according to claim 1.
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Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2004294541A (en) * | 2003-03-25 | 2004-10-21 | Brother Ind Ltd | Thermal fixing device and image forming device |
JP2007010999A (en) * | 2005-06-30 | 2007-01-18 | Kyocera Mita Corp | Fixing device |
JP2008116557A (en) * | 2006-11-01 | 2008-05-22 | Ricoh Co Ltd | Roller and fixing apparatus provided with the same |
JP2008250091A (en) * | 2007-03-30 | 2008-10-16 | Konica Minolta Business Technologies Inc | Fixing device and image forming apparatus |
JP2009015207A (en) * | 2007-07-09 | 2009-01-22 | Ricoh Co Ltd | Transfer fixing member, transfer fixing device, and image forming apparatus |
JP2009156921A (en) * | 2007-12-25 | 2009-07-16 | Shin Etsu Polymer Co Ltd | Elastic roller, fixing device for image forming apparatus, and image forming apparatus |
JP2012150411A (en) * | 2011-01-21 | 2012-08-09 | Sharp Corp | Toner and image forming apparatus using the same |
US20130302074A1 (en) * | 2012-05-08 | 2013-11-14 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Heating member and fusing apparatus including the same |
-
2013
- 2013-12-05 JP JP2013251884A patent/JP6248589B2/en active Active
Patent Citations (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2004294541A (en) * | 2003-03-25 | 2004-10-21 | Brother Ind Ltd | Thermal fixing device and image forming device |
JP2007010999A (en) * | 2005-06-30 | 2007-01-18 | Kyocera Mita Corp | Fixing device |
JP2008116557A (en) * | 2006-11-01 | 2008-05-22 | Ricoh Co Ltd | Roller and fixing apparatus provided with the same |
JP2008250091A (en) * | 2007-03-30 | 2008-10-16 | Konica Minolta Business Technologies Inc | Fixing device and image forming apparatus |
JP2009015207A (en) * | 2007-07-09 | 2009-01-22 | Ricoh Co Ltd | Transfer fixing member, transfer fixing device, and image forming apparatus |
JP2009156921A (en) * | 2007-12-25 | 2009-07-16 | Shin Etsu Polymer Co Ltd | Elastic roller, fixing device for image forming apparatus, and image forming apparatus |
JP2012150411A (en) * | 2011-01-21 | 2012-08-09 | Sharp Corp | Toner and image forming apparatus using the same |
US20130302074A1 (en) * | 2012-05-08 | 2013-11-14 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Heating member and fusing apparatus including the same |
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