JPH03220581A - Fusing device - Google Patents
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- JPH03220581A JPH03220581A JP1670590A JP1670590A JPH03220581A JP H03220581 A JPH03220581 A JP H03220581A JP 1670590 A JP1670590 A JP 1670590A JP 1670590 A JP1670590 A JP 1670590A JP H03220581 A JPH03220581 A JP H03220581A
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
の11
本発明は、電子写真装置や静電記録装置などの画像形成
装置において、記録材上に形成した画像を定着するのに
使用される定着装置に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION No. 11 The present invention relates to a fixing device used for fixing an image formed on a recording material in an image forming apparatus such as an electrophotographic apparatus or an electrostatic recording apparatus.
藍監立且1
静電記録方式によりシート状の記録材に画像を形成し、
この画像を加熱ローラからなる定着ローラを備えた定着
装置を用いて記録材上に熱定着するようにした静電記録
装置が広く普及している。Ai Kanriku 1 Forms an image on a sheet-like recording material using an electrostatic recording method,
Electrostatic recording devices that thermally fix this image onto a recording material using a fixing device equipped with a fixing roller consisting of a heating roller are widely used.
第4図に、上述の静電記録装置における従来の定着装置
を示す。FIG. 4 shows a conventional fixing device in the above-mentioned electrostatic recording device.
第4図において、5は定着ローラで、定着装置は、定着
ローラ5と加圧ローラ6とを備えてなっており、定着ロ
ーラ5で記録材10上の画像に熱を加え、加圧ローラ6
で画像に加圧を加えることにより、画像を構成している
トナーTを加熱、溶融して、記録材10上に画像を定着
するようになっている。In FIG. 4, reference numeral 5 denotes a fixing roller, and the fixing device includes a fixing roller 5 and a pressure roller 6. The fixing roller 5 applies heat to the image on the recording material 10, and the pressure roller 6
By applying pressure to the image, the toner T constituting the image is heated and melted, and the image is fixed on the recording material 10.
定着ローラ5は、アルミニウムなどの円筒体状芯金上に
オフセット防止用の例えばテフロン(商品名)層をコー
ティングしてなっており、内部にヒータ11を配設して
加熱ローラとしである。The fixing roller 5 is made of a cylindrical core made of aluminum or the like and coated with, for example, a Teflon (trade name) layer for offset prevention, and has a heater 11 disposed inside to function as a heating roller.
加圧ローラ6は、鉄などの芯金12上にシリコンゴムな
と耐熱性を有するスポンジ層を被覆し、その上にシリコ
ンゴム層を被覆してなっており、これにより全体として
適度の弾性を具備するようにしである。加圧ローラ6は
、定着ローラ5に対し適当なニップ幅を持たせて圧接し
である。The pressure roller 6 has a heat-resistant sponge layer such as silicone rubber coated on a core metal 12 made of iron or the like, and a silicone rubber layer is coated on top of the silicone rubber layer, thereby providing a suitable elasticity as a whole. It is recommended that you have it. The pressure roller 6 is in pressure contact with the fixing roller 5 with an appropriate nip width.
静電記録装置の図示しない画像形成部位で画像を形成し
て、その画像を転写された記録材10は、静電記録装置
の搬送路を通って定着装置に導かれ、そのローラ5.6
の間のニップ部Nを通過し、この通過の間に定着ローラ
5により加えられる熱と加圧ローラ6により加えられる
圧力とによって、画像を構成するトナーTを加熱、溶融
することにより、画像が記録材10上に定着、固定され
る6画像の定着を終了した記録材10は、その後、静電
記録装置の排出路を通って外部に排出される。An image is formed at an image forming portion (not shown) of the electrostatic recording device, and the recording material 10 on which the image is transferred is led to the fixing device through the conveyance path of the electrostatic recording device, and is guided to the fixing device by its rollers 5.6.
During this passage, the toner T constituting the image is heated and melted by the heat applied by the fixing roller 5 and the pressure applied by the pressure roller 6, thereby forming the image. After the six images have been fixed and fixed on the recording material 10, the recording material 10 is then discharged to the outside through the discharge path of the electrostatic recording device.
このような定着装置では、定着ローラ5の表面温度をサ
ーミスタ等の図示しない温度検知手段で検知して略一定
の温度に保持すると共に、記録材10をその上の画像が
定着ローラ5に直接当接するように、画像を定着ローラ
5側として定着ローラ5と加圧ローラ6との間に送給し
ている。In such a fixing device, the surface temperature of the fixing roller 5 is detected by a temperature detection means (not shown) such as a thermistor, and the temperature is maintained at a substantially constant level, and the image on the recording material 10 is kept in direct contact with the fixing roller 5. The image is fed between the fixing roller 5 and the pressure roller 6 with the image on the fixing roller 5 side so that they are in contact with each other.
このため、画像の定着時に加熱、軟化して粘性を増した
トナーTが定着ローラ5の表面に付着して、これを汚染
(オフセット)し、この定着ローラ5をオフセットした
トナーTにより、次に送給されて来る記録材10が汚染
される虞が生じるのを免れない。For this reason, when fixing an image, the toner T heated, softened, and increased in viscosity adheres to the surface of the fixing roller 5 and contaminates (offsets) it. There is an unavoidable possibility that the recording material 10 being fed will be contaminated.
このような事態を回避するために、従来から棒状のフェ
ルト材やウェブなどのクリーニング手段を設けて、定着
ローラ5に圧接することにより定着ローラ5をクリーニ
ングしたり、定着ローラ5の表面にシリコーンオイルな
どの離型剤を塗布してクリーニングするなど、種々の提
案がなされている。In order to avoid such a situation, a cleaning means such as a rod-shaped felt material or a web has been conventionally provided to clean the fixing roller 5 by pressing it against the fixing roller 5, or applying silicone oil to the surface of the fixing roller 5. Various proposals have been made, such as cleaning by applying a mold release agent such as.
第4図の定着装置においては、装置のケーシング9の定
着ローラ5頂部近くの位置に、定着ローラ5の軸線方向
に延びる開口を形成し、その開口に、耐熱性フェルトに
シリコーンオイルを含浸させたクリーニング材8をホル
ダ7で支持してなる棒状のオイル塗布兼クリーニング部
材を装着して、これを定着ローラ5に当接させるように
しである。In the fixing device shown in FIG. 4, an opening extending in the axial direction of the fixing roller 5 is formed in the casing 9 of the device at a position near the top of the fixing roller 5, and a heat-resistant felt is impregnated with silicone oil in the opening. A rod-shaped oil applying/cleaning member made of a cleaning material 8 supported by a holder 7 is attached, and is brought into contact with the fixing roller 5.
が ° よ と るしかしながら、
上記従来の定着装置では、定着ローラ5の表面に高価な
フッ素樹脂を用いているために、定着ローラ5のコスト
アップを生じる欠点があった。However,
The above-mentioned conventional fixing device uses an expensive fluororesin on the surface of the fixing roller 5, which has the disadvantage of increasing the cost of the fixing roller 5.
またフッ素樹脂は樹脂材料の中では高強度、高耐摩耗性
の材料であるが、定着ローラ5の表面に使用した場合に
は、定着ローラ5の表面周囲に配置される分離爪、サー
モスイッチ、サーミスタといった部材と接触するので、
長期間の使用によりやはり摩耗を起こしてしまう。この
ため定着ローラ5表面のフッ素樹脂層の摩耗による凹凸
やその凹凸部での汚れによって、画像が乱されるといっ
た問題もあった。Furthermore, fluororesin is a material with high strength and high wear resistance among resin materials, but when used on the surface of the fixing roller 5, the separation claws, thermoswitches, etc. arranged around the surface of the fixing roller 5, Because it comes into contact with components such as thermistors,
Long-term use will also cause wear and tear. For this reason, there is a problem in that the image is disturbed due to unevenness due to wear of the fluororesin layer on the surface of the fixing roller 5 and dirt on the uneven portion.
この定着ローラ5表面のフッ素樹脂層の摩耗により生じ
る問題に対しての対策として、フッ素樹脂層を厚くする
方法が考えられるが、フッ素樹脂は熱伝導率が低いため
厚くしすぎると、内部ヒータ11からの熱伝導が遅れ、
定着不良といった問題が生じるので、フッ素樹脂層を厚
くする方法にも限界があり、根本的な解決にはならない
。As a countermeasure to the problem caused by wear of the fluororesin layer on the surface of the fixing roller 5, it is possible to make the fluororesin layer thicker, but since fluororesin has low thermal conductivity, if it is made too thick, the internal heater 11 Heat conduction from the
Since problems such as poor fixing occur, there are limits to the method of increasing the thickness of the fluororesin layer, and it is not a fundamental solution.
更に上記従来の定着装置では、フッ素樹脂の体積抵抗率
が高いために定着ローラ5の使用中に帯電し、その帯電
による電界によって定着時に画像を構成するトナーTが
定着ローラ5にオフセットしてしまう、帯電オフセット
という現象を生じる問題もある。Furthermore, in the conventional fixing device described above, since the volume resistivity of the fluororesin is high, the fixing roller 5 is charged during use, and the toner T forming the image is offset to the fixing roller 5 due to the electric field caused by the charging. There is also the problem of a phenomenon called charging offset.
従って、本発明の目的は、定着ローラ表面の耐摩耗性を
向上すると共に定着ローラの帯電オフセットを防止して
、画像の乱れを生じることなく良好に定着することがで
き、且つそのために定着ローラが高価になることがない
ようにした定着装置を提供することである。Therefore, an object of the present invention is to improve the abrasion resistance of the surface of the fixing roller and to prevent the charging offset of the fixing roller so that the fixing roller can be properly fixed without causing image disturbance. To provide a fixing device that does not become expensive.
る の
上記目的は本発明に係る定着装置にて達成される。要約
すれば本発明は、定着ローラと加圧ローラとの間に画像
を転写した記録材を挿通して、前記画像を加熱、加圧す
ることにより、前記画像を前記記録材上に定着する定着
装置において、前記定着ローラの表面上にダイヤモンド
状薄膜を形成すると共に、前記定着ローラの表面へシリ
コーンオイルを塗布するオイル塗布手段を設けたことを
特徴とする定着装置である。前記ダイヤモンド状薄膜は
、グラフディトとダイヤモンドの中間状態のアモルファ
ス状のダイヤモンド層とされ、また前記ダイヤモンド状
薄膜は、前記定着ローラの表面上に弾性層を介した場合
でも形成され得る。The above objects are achieved by the fixing device according to the present invention. In summary, the present invention provides a fixing device that fixes the image onto the recording material by inserting a recording material onto which an image has been transferred between a fixing roller and a pressure roller, and heating and pressing the image. In the fixing device, a diamond-shaped thin film is formed on the surface of the fixing roller, and an oil application means is provided for applying silicone oil to the surface of the fixing roller. The diamond-like thin film is an amorphous diamond layer intermediate between graphite and diamond, and the diamond-like thin film can also be formed on the surface of the fixing roller via an elastic layer.
塞1L例 以下、本発明の実施例について詳細に説明する。1L case Examples of the present invention will be described in detail below.
第1図は、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 configuration diagram showing an embodiment of a fixing device of the present invention.
本発明の定着装置は、第1図に示すように、従来と同様
、定着ローラl、加圧ローラ2およびオイル塗布手段4
から基本的になっており、定着ローラlの内部にはヒー
タ3が設けられる。加圧ローラ2は、芯金2B上にシリ
コーンゴム層2Aを被覆してなっている。As shown in FIG. 1, the fixing device of the present invention includes a fixing roller l, a pressure roller 2, and an oil application means 4, as in the conventional case.
Basically, a heater 3 is provided inside the fixing roller l. The pressure roller 2 includes a core metal 2B coated with a silicone rubber layer 2A.
本発明の定着装置の特徴は、定着ローラlを、アルミニ
ウム製の円筒体状芯金IBの表面上に非晶質のダイヤモ
ンド状薄膜IAを設けた構成にしたことである。ダイア
モンド状薄膜IAは、メタン(CH4)ガスをグロー放
電により分解するプラズマCVD法によって成膜され、
グラファイトとダイヤモンドの中間状態のアモルファス
状のダイヤモンド層となっている。A feature of the fixing device of the present invention is that the fixing roller l has a structure in which an amorphous diamond-shaped thin film IA is provided on the surface of an aluminum cylindrical core metal IB. The diamond-shaped thin film IA is formed by a plasma CVD method in which methane (CH4) gas is decomposed by glow discharge.
It is an amorphous diamond layer that is intermediate between graphite and diamond.
このダイヤモンド状薄膜の特徴としては、硬度がビッカ
ース硬度で3000Kg/mrrrと高硬度であること
、耐熱性がフッ素樹脂の250℃程度であるのに対し、
該薄膜では400℃程度まで向上すること、摩擦係数が
0.1と低いこと、熱伝導率がフッ素樹脂の5.0X1
0−’caβ/cm−8−degに対し、該薄膜では5
.0×10’cal/cm−s−degと1桁程度高い
こと、材料費がCH4を用いるため非常に低いという点
が挙げられる。The characteristics of this diamond-like thin film are that it has a high hardness of 3000 kg/mrrr on the Vickers scale, and has a heat resistance of about 250°C for fluororesin.
With this thin film, the temperature can be improved up to about 400℃, the coefficient of friction is as low as 0.1, and the thermal conductivity is 5.0X1 higher than that of fluororesin.
0-'caβ/cm-8-deg, this thin film has a
.. The two points are that it is about one digit higher at 0x10'cal/cm-s-deg, and that the material cost is extremely low because CH4 is used.
アルミニウム製の円筒体状芯金IBの表面上へ設けるダ
イヤモンド状薄膜IAの膜厚としては、0.3μm以上
あれば本発明の目的とする効果を十分に発揮させること
ができる。膜厚の上限は成膜速度から生産性を考慮する
と、10μm以下とすることが望ましい。As long as the thickness of the diamond-like thin film IA provided on the surface of the aluminum cylindrical core metal IB is 0.3 μm or more, the intended effects of the present invention can be fully exhibited. The upper limit of the film thickness is desirably 10 μm or less in consideration of productivity from the film formation rate.
上記のダイヤモンド状薄膜IAを表面に設けた定着ロー
ラ1は、硬度および耐摩耗性に関して優れた能力を発揮
するが、フッ素樹脂のような非粘着性に乏しいために、
このままではトナーの付着がすぐに発生してしまう。そ
こで本発明では、オイル塗布手段4によりダイヤモンド
状薄膜lA上にシリコーンオイルを塗布して、定着ロー
ラlの非粘着性を向上させる方法を用いる。The fixing roller 1 having the diamond-like thin film IA on its surface exhibits excellent hardness and wear resistance, but it lacks the non-adhesive properties of fluororesin.
If this continues, toner adhesion will occur soon. Therefore, in the present invention, a method is used in which silicone oil is applied onto the diamond-shaped thin film 1A by the oil application means 4 to improve the non-adhesiveness of the fixing roller 1.
上記においてシリコーンオイルを用いるのは、ダイヤモ
ンド状薄膜LAは炭素(C)から構成されており、その
炭素のシリコーンオイル中の硅素(St)との結合力が
、他のオイル等の分子との結合力と比べて大きいため、
シリコーンオイルを塗布すると、シリコーンオイルが薄
膜IA上に良好に付着して馴染み、そのため定着ローラ
1の表面周囲に配置される分離爪、サーモスイッチ、サ
ーミスタといった部材と接触しても、シリコーンオイル
が取り除かれにくく、また塗布むらが生じにくいため、
定着ローラlの表面上に均一なシリコーンオイル層を形
成して、定着ローラ1の表面にフッ素樹脂を用いたとき
よりも優れた離型性を付与することができるからである
。The reason why silicone oil is used in the above is that the diamond-like thin film LA is composed of carbon (C), and the bonding force of that carbon with silicon (St) in the silicone oil is the reason why the diamond-like thin film LA is composed of carbon (C), and the bonding force of the carbon with silicon (St) in the silicone oil is the reason why the diamond-like thin film LA is composed of carbon (C). Because it is large compared to the force,
When silicone oil is applied, the silicone oil adheres well to the thin film IA and blends in. Therefore, even if it comes into contact with parts such as separation claws, thermoswitches, and thermistors arranged around the surface of the fixing roller 1, the silicone oil will not be removed. Because it is difficult to get wet and uneven coating occurs,
This is because it is possible to form a uniform silicone oil layer on the surface of the fixing roller 1 and provide better mold release properties than when a fluororesin is used on the surface of the fixing roller 1.
フッ素樹脂自身は、離型性は良い方であるが、オフセッ
ト現象のようなトナーの付着を防ぐほどの離型性は有し
ていない。そのため従来から、定着ローラの表面にシリ
コーンオイルを塗布し、オイルの膜を形成して、オイル
膜内の分裂による離型性を利用して、定着ローラ表面の
離型性を向上させる方法が考えらている。しかしながら
、定着ローラ表面のフッ素樹脂層の上にシリコーンオイ
ル塗布を施した場合、微視的に見て、フッ素樹脂の離型
性によりシリコーンオイルがはじかれるため、均一なシ
リコーンオイルの膜を形成することができず、その結果
、定着ローラ表面のオイルの膜がない箇所からトナー付
着が生じるといった現象が発生する。このため従来は、
定着ローラにオイル塗布による十分な離型効果を得るこ
とができなかった。Although the fluororesin itself has good mold releasability, it does not have enough mold releasability to prevent toner adhesion such as an offset phenomenon. For this reason, conventional methods have been considered to improve the releasability of the fixing roller surface by applying silicone oil to the surface of the fixing roller, forming an oil film, and utilizing the releasability caused by the splitting of the oil film. is being used. However, when silicone oil is applied on the fluororesin layer on the surface of the fixing roller, microscopically, the silicone oil is repelled by the releasability of the fluororesin, so a uniform film of silicone oil is formed. As a result, a phenomenon occurs in which toner adheres to areas on the surface of the fixing roller where there is no oil film. For this reason, conventionally,
It was not possible to obtain a sufficient release effect by applying oil to the fixing roller.
これに対し、本発明のように、定着ローラ1の表面にダ
イヤモンド状薄膜IAを形成した場合は、定着ローラl
の表面に微視的に見ても均一なシリコーンオイルの膜を
形成できるため、定着ローラ1の表面にシリコーンオイ
ルによる離型効果を十分に発揮できる。またアモルファ
スのダイヤモンド状薄膜lAは、体積抵抗率が1O12
Ωcm程度と低く、定着ローラ1が帯電してもすぐに帯
電した電荷が減少するため、静電気によるオフセットが
生じにくい。On the other hand, when the diamond-like thin film IA is formed on the surface of the fixing roller 1 as in the present invention, the fixing roller l
Since a microscopically uniform silicone oil film can be formed on the surface of the fixing roller 1, the release effect of the silicone oil can be sufficiently exerted on the surface of the fixing roller 1. In addition, the amorphous diamond-like thin film lA has a volume resistivity of 1O12
It is as low as about Ωcm, and even if the fixing roller 1 is charged, the charged charge decreases immediately, so offset due to static electricity is less likely to occur.
シリコーンオイルは、上述したように、オイル塗布手段
4によって定着ローラlの表面のダイヤモンド状薄膜l
A上に塗布される。オイル塗布手段4は、シリコーンオ
イル4Bを収容したオイルだめ4Cの底壁に、定着ロー
ラ1の表面に接触するオイル供給部材4Aと、定着ロー
ラlの回転方向下流側の表面に接触するオイル塗布ブレ
ード13とを設けてなっている。As described above, the silicone oil is applied to the diamond-like thin film l on the surface of the fixing roller l by the oil application means 4.
Coated on A. The oil application means 4 includes an oil supply member 4A that contacts the surface of the fixing roller 1, and an oil application blade that contacts the downstream surface of the fixing roller 1 in the rotational direction. 13 are provided.
オイル塗布手段4のオイル溜め4C内に収容されたシリ
コーンオイル4Bは、オイル供給部材4Aを通って定着
ローラ1の表面上に供給され、その供給されたシリコー
ンオイル4Bを塗布ブレード13が一様に拡げて、定着
ローラ1表面のダイヤモンド状溝膜IA上に均一に塗布
する。The silicone oil 4B accommodated in the oil reservoir 4C of the oil application means 4 is supplied onto the surface of the fixing roller 1 through the oil supply member 4A, and the application blade 13 uniformly distributes the supplied silicone oil 4B. Spread it out and apply it uniformly onto the diamond-shaped groove film IA on the surface of the fixing roller 1.
上記のオイル供給部材4Aは、オイル溜め4Cからシリ
コーンオイル4Bを浸透させながら、定着ローラ1の表
面上に徐々に供給できるような部材で形成される。供給
部材4Aの具体的例を挙げれば、例えばPTFEの多孔
質体(住良電工製ボアフロン)を直方体に成型したもの
を用いることができる。The oil supply member 4A is formed of a member that can gradually supply the silicone oil 4B onto the surface of the fixing roller 1 while permeating the silicone oil 4B from the oil reservoir 4C. To give a specific example of the supply member 4A, it is possible to use, for example, a porous PTFE material (BOAFLON manufactured by Sumira Electric Industries, Ltd.) molded into a rectangular parallelepiped.
本オイル塗布手段4による塗布方式では、シリコーンオ
イルを定着ローラ1の表面上にに積極的に塗布すること
ができるため、本発明に用いるのに一番好ましい。The application method using the present oil application means 4 is most preferable for use in the present invention because silicone oil can be actively applied onto the surface of the fixing roller 1.
本発明で使用することができる他の塗布方式のオイル塗
布手段を、第2図に示す。第2図に示すオイル塗布手段
5は、ウェブクリーナ方式となっており、定着ローラ1
表面のクリーニング装置を兼ねている。Another type of oil application means that can be used in the present invention is shown in FIG. The oil application means 5 shown in FIG. 2 is of a web cleaner type, and the fixing roller 1
It also serves as a surface cleaning device.
本オイル塗布手段5は、予めシリコーンオイルを浸み込
ませであるウェブ5Dを巻いたウェブローラ5Aと、ウ
ェブ5Dを巻き取る巻取りローラ5Cと、ウェブローラ
5Aから巻き出されたウェブ5Dを定着ローラ1表面の
ダイヤモンド状溝膜IA上に押し付ける押圧ローラ5B
とからなっている。押圧ローラ5Bでの押圧によってウ
ェブ5Dは、定着ローラ1表面のダイヤモンド状溝膜I
A上に押し付けられながら、巻取リローラ5Aでの巻取
りによって走行して、予め浸み込ませであるシリコーン
オイルを薄膜IA上に塗布し、且つ薄膜IA上をクリー
ンニゲする。The oil application means 5 includes a web roller 5A that has been pre-impregnated with silicone oil and has wound a web 5D, a take-up roller 5C that winds up the web 5D, and a web 5D that has been unwound from the web roller 5A. Pressing roller 5B pressed onto the diamond-shaped groove film IA on the surface of the roller 1
It consists of The web 5D is pressed by the pressure roller 5B to form a diamond-shaped groove film I on the surface of the fixing roller 1.
While being pressed onto the thin film IA, it travels by winding up with the winding reroller 5A, applying the pre-soaked silicone oil onto the thin film IA, and cleaning the thin film IA.
本発明に係る定着ローラと、従来のフッ素樹脂層を表面
に設けた定着ローラとに対して行なった耐久試験結果に
ついて述べる。The results of durability tests conducted on the fixing roller according to the present invention and a conventional fixing roller whose surface is provided with a fluororesin layer will be described.
従来の定着ローラは、アルミニウム製の円筒体状芯金上
にプライマーを塗布し、PFAの粉末をディスバージョ
ンしたのち焼結を行なって、芯金上にフッ素樹脂層を厚
み30μm程度に形成したものを用いた。本発明の定着
ローラは、メタンガス(CH4)をグロー放電により分
解するプラズマCVD法によって、アルミニウム製の円
筒体状芯金上にダイヤモンド状薄膜を厚み5μm程度に
形成したものを用いた。いずれの定着ローラも、第1図
に示したオイル塗布手段4と同様な手段を用いて、その
表面上にシリコーンオイルが塗布された。シリコーンオ
イルは、例えばジメチルポリシロキサン構造を有したも
の(トーレ・シリコーン(株)製 5H200オイル粘
度10000C3)を用いた。Conventional fixing rollers are made by coating a cylindrical aluminum core with a primer, dispersing PFA powder, and then sintering to form a fluororesin layer on the core with a thickness of approximately 30 μm. was used. The fixing roller of the present invention has a diamond-like thin film formed on a cylindrical core made of aluminum to a thickness of about 5 μm by a plasma CVD method in which methane gas (CH4) is decomposed by glow discharge. Silicone oil was applied onto the surface of each of the fixing rollers using the same means as the oil application means 4 shown in FIG. As the silicone oil, for example, one having a dimethylpolysiloxane structure (manufactured by Toray Silicone Co., Ltd., 5H200, oil viscosity 10000C3) was used.
その結果、従来のフッ素樹脂層を設けた定着口−ラでは
、A4の記録材を10000枚程度通紙した時点で、分
離爪、サーモスイッチ、サーミスタが接触する部分に摩
耗が肉■で観察でき1通紙枚数が150000枚程度に
通紙と、定着ローラ1表面の摩耗により記録材上の定着
した画像に乱れが発生するようになった。As a result, with a conventional fusing port provided with a fluororesin layer, wear can be observed in the areas where the separation claw, thermoswitch, and thermistor come into contact after approximately 10,000 sheets of A4 recording material have been passed through. When approximately 150,000 sheets were passed, the fixed images on the recording material began to become distorted due to abrasion of the surface of the fixing roller 1.
これに対し、本発明のダイヤモンド状薄膜を設けた定着
ローラでは、記録材を300000枚通紙時点において
ち、サーモスイッチなどの各部材との接触箇所に肉眼で
摩耗をほとんど観察することができず、定着ローラ表面
へのトナーの付着も全く生じなかった。In contrast, with the fixing roller provided with the diamond-like thin film of the present invention, after 300,000 sheets of recording material were passed through, almost no wear could be observed with the naked eye at the points of contact with various parts such as thermoswitches. Also, no toner adhered to the surface of the fixing roller.
以上のように、本発明の定着装置では、定着ローラな、
芯金の表面上にダイヤモンド状薄膜を設けた構成とし、
その薄膜上にシリコーンオイルを塗布するようにしてい
るので、定着ローラの耐摩耗性、耐熱性が向上し、定着
装置の長寿命化が然も低コストで図られ、且つ定着性が
良好になる。As described above, in the fixing device of the present invention, the fixing roller,
It has a structure in which a diamond-like thin film is provided on the surface of the core metal,
Since silicone oil is applied on the thin film, the wear resistance and heat resistance of the fixing roller are improved, the life of the fixing device can be extended at low cost, and the fixing performance is good. .
第3図は、本発明の定着装置の他の実施例を示す構成図
である。本実施例の定着装置では、定着ローラ1のアル
ミニウム製の円筒体状芯金IB上に弾性体層ICを設け
、その上にダイヤモンド状薄膜IAを設けた点が、第1
図に示した定着装置と異なる0本定着装置のその他の構
成は、第1図に示した定着装置と基本的に同じで、第3
図において第1図に付した符号と同一の符号は同一の部
材を示す。FIG. 3 is a configuration diagram showing another embodiment of the fixing device of the present invention. In the fixing device of this embodiment, the first point is that an elastic layer IC is provided on the aluminum cylindrical core bar IB of the fixing roller 1, and a diamond-shaped thin film IA is provided thereon.
The other configurations of the 0-piece fixing device, which is different from the fixing device shown in the figure, are basically the same as the fixing device shown in FIG.
In the drawings, the same reference numerals as in FIG. 1 indicate the same members.
本実施例では、定着ローラ1の寿命低下を生じることな
く、第1図に示した定着装置のときよりも定着性を更に
向上させることを目的としている。そのため定着ローラ
lに弾性層ICを設けて、加圧ローラ2側だけでなく、
定着ローラl側の表面にもある程度の弾力性を持たせる
ことにより、定着ローラ1と加圧ローラ2とのニップ部
Nにおける密着性を高めて、定着性能の向上を実現させ
るものである。The purpose of this embodiment is to further improve the fixing performance compared to the fixing device shown in FIG. 1 without reducing the life of the fixing roller 1. For this reason, an elastic layer IC is provided on the fixing roller l, not only on the pressure roller 2 side, but also on the pressure roller 2 side.
By imparting a certain degree of elasticity to the surface on the side of the fixing roller l, the adhesion at the nip portion N between the fixing roller 1 and the pressure roller 2 is increased, thereby realizing an improvement in fixing performance.
定着ローラlの弾性層lCは、炭素(C)と硅素(Si
)との結合力を利用して、弾性層ICとその上の炭素で
構成されるダイヤモンド状薄膜IAとの密着力を高める
ために、シリコーンゴムを用いて形成することが好まし
い。またシリコーンゴムの中でも、シリコーンオイルの
滲み出しの少ない高架橋タイプのものが好ましい。弾性
層ICの厚みとしては、熱伝導、定着性の両者を考慮し
た場合、10μmから50μm程度が望ましい。The elastic layer 1C of the fixing roller 1 is made of carbon (C) and silicon (Si).
) It is preferable to use silicone rubber to increase the adhesion between the elastic layer IC and the diamond-shaped thin film IA made of carbon thereon. Also, among silicone rubbers, highly cross-linked rubbers are preferred because of their low leakage of silicone oil. The thickness of the elastic layer IC is desirably about 10 μm to 50 μm, considering both heat conduction and fixing properties.
弾性層IC上にダイヤモンド状薄膜IAは、先の実施例
のときと同様にして、メタンガス(CH4)をグロー放
電により分解するプラズマCVD法によって形成させれ
ばよい。ダイヤモンド状溝膜LA上には、同様にオイル
塗布手段4によってシリコーンオイルを塗布して、非粘
着性が与えられる。The diamond-like thin film IA may be formed on the elastic layer IC by the plasma CVD method in which methane gas (CH4) is decomposed by glow discharge in the same manner as in the previous embodiment. Silicone oil is similarly applied onto the diamond-shaped groove film LA by the oil application means 4 to impart non-adhesive properties.
本実施例に係る定着ローラを用いた場合と、第1図に示
した先の実施例に係る定着ローラを用いた場合での定着
性の比較試験結果について述べる。The results of a comparative test of fixing properties will be described between the case where the fixing roller according to this embodiment is used and the case where the fixing roller according to the previous embodiment shown in FIG. 1 is used.
本実施例の定着ローラは、アルミニウム製の円筒体状芯
金上にブライマーを介してシリコーンゴムからなる弾性
層を30umの厚で設け、その上にダイヤモンド状薄膜
を3μmの厚で生成したものを用いた。先の実施例の定
着ローラは、アルミニウム製の円筒体状芯金上にダイヤ
モンド状薄膜を101mの厚で生成したものを用いた。The fixing roller of this example has an elastic layer made of silicone rubber with a thickness of 30 um provided on a cylindrical core made of aluminum via a brimer, and a diamond-like thin film formed on the elastic layer with a thickness of 3 um. Using. The fixing roller used in the previous example was made by forming a diamond-shaped thin film with a thickness of 101 m on a cylindrical core metal made of aluminum.
その結果、定着ローラと加圧ローラとの間の加圧力が等
しい場合、本実施例の弾性体層を設けた定着ローラの方
が、ベタ黒画像の定着性は5%程度上昇することが判っ
た。ここでの定着性は、記録材上に定着されたベタ黒画
像をシルボンC(商品名)によりQ、4g/mrrrの
圧力で押した状態で、5回往復して擦った際の濃度低下
率で表され1次式のように求まる。As a result, it was found that when the pressing force between the fixing roller and the pressure roller is equal, the fixing performance of a solid black image is improved by about 5% with the fixing roller provided with the elastic layer of this example. Ta. The fixability here is the rate of density decrease when a solid black image fixed on a recording material is rubbed back and forth 5 times with Sylbon C (product name) at a pressure of Q, 4 g/mrrr. It is expressed as a linear equation.
定着性(%)=(擦り前濃度−擦り後濃度)/擦り前濃
度xlOO
以上のように、本実施例の画像定着装置では、定着ロー
ラの芯金上に弾性層を設けてから、その上にダイヤモン
ド状薄膜を設けて、薄膜上にシリコーンオイルを塗布し
ているので、定着ローラの耐摩耗性、耐熱性が向上し、
定着装置の長寿命化が低コストで図られるばかりでなく
、定着性が−段と向上する。Fixability (%) = (Density before rubbing - Density after rubbing) / Density before rubbing xlOO As described above, in the image fixing device of this embodiment, after providing an elastic layer on the core of the fixing roller, A diamond-like thin film is provided on the fuser roller, and silicone oil is applied to the thin film, improving the abrasion resistance and heat resistance of the fusing roller.
Not only can the life of the fixing device be extended at low cost, but also the fixing performance is significantly improved.
4艶立皇1
以上説明したように、本発明の定着装置では、定着ロー
ラを、芯金上に弾性層を介して又は介さずにダイヤモン
ド状薄膜を形成した構成とし、その薄膜の表面にシリコ
ーンオイルを塗布しているので、定着ローラの耐摩耗性
、耐熱性が向上し、定着装置の長寿命化が低コストで図
られ、また定着性が良好となる。4 Glossary Emperor 1 As explained above, in the fixing device of the present invention, the fixing roller has a structure in which a diamond-shaped thin film is formed on the core metal with or without an elastic layer, and silicone is coated on the surface of the thin film. Since the oil is applied, the abrasion resistance and heat resistance of the fixing roller are improved, the life of the fixing device can be extended at low cost, and the fixing performance is good.
第1図は、本発明の定着装置の一実施例を示す構成図で
ある。
第2図は、第1図の定着装置で使用するオイル塗布手段
の他の例を示す説明図である。
第3図は、本発明の定着装置の他の実施例を示す構成図
である。
第4図は、従来の定着装置を示す構成図である。
l:定着ローラ
1A:ダイヤモンド状薄膜
lB:芯金
IC二弾性層
2:加圧ローラ
4.5ニオイル塗布手段FIG. 1 is a configuration diagram showing an embodiment of a fixing device of the present invention. FIG. 2 is an explanatory diagram showing another example of the oil application means used in the fixing device of FIG. 1. FIG. 3 is a configuration diagram showing another embodiment of the fixing device of the present invention. FIG. 4 is a configuration diagram showing a conventional fixing device. 1: Fixing roller 1A: Diamond-like thin film 1B: Core metal IC 2 Elastic layer 2: Pressure roller 4.5 Oil application means
Claims (1)
録材を挿通して、前記画像を加熱、加圧することにより
、前記画像を前記記録材上に定着する定着装置において
、前記定着ローラの表面上にダイヤモンド状薄膜を形成
すると共に、前記定着ローラの表面へシリコーンオイル
を塗布するオイル塗布手段を設けたことを特徴とする定
着装置。 2)前記ダイヤモンド状薄膜が、グラファイトとダイヤ
モンドの中間状態のアモルファス状のダイヤモンド層で
ある請求項1記載の定着装置。 3)前記ダイヤモンド状薄膜が、前記定着ローラの表面
上に弾性層を介して形成される請求項1又は2記載の定
着装置。[Scope of Claims] 1) Fixing that fixes the image onto the recording material by inserting a recording material onto which an image has been transferred between a fixing roller and a pressure roller and heating and pressurizing the image. What is claimed is: 1. A fixing device comprising: an oil application means for forming a diamond-shaped thin film on the surface of the fixing roller and applying silicone oil to the surface of the fixing roller. 2) The fixing device according to claim 1, wherein the diamond-like thin film is an amorphous diamond layer in an intermediate state between graphite and diamond. 3) The fixing device according to claim 1 or 2, wherein the diamond-like thin film is formed on the surface of the fixing roller via an elastic layer.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1670590A JPH03220581A (en) | 1990-01-26 | 1990-01-26 | Fusing device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1670590A JPH03220581A (en) | 1990-01-26 | 1990-01-26 | Fusing device |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03220581A true JPH03220581A (en) | 1991-09-27 |
Family
ID=11923690
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1670590A Pending JPH03220581A (en) | 1990-01-26 | 1990-01-26 | Fusing device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH03220581A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH05232830A (en) * | 1992-02-24 | 1993-09-10 | Hokushin Ind Inc | Fixing roll |
-
1990
- 1990-01-26 JP JP1670590A patent/JPH03220581A/en active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH05232830A (en) * | 1992-02-24 | 1993-09-10 | Hokushin Ind Inc | Fixing roll |
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