JPS614089A - 定着装置用ロ−ラ - Google Patents
定着装置用ロ−ラInfo
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- JPS614089A JPS614089A JP12473684A JP12473684A JPS614089A JP S614089 A JPS614089 A JP S614089A JP 12473684 A JP12473684 A JP 12473684A JP 12473684 A JP12473684 A JP 12473684A JP S614089 A JPS614089 A JP S614089A
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- JP
- Japan
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- roller
- fixing
- heat
- pressure
- layer
- Prior art date
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- Pending
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-
- G—PHYSICS
- G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
- G03G—ELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
- G03G15/00—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern
- G03G15/20—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for fixing, e.g. by using heat
- G03G15/2003—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for fixing, e.g. by using heat using heat
- G03G15/2014—Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for fixing, e.g. by using heat using heat using contact heat
- G03G15/206—Structural details or chemical composition of the pressure elements and layers thereof
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Fixing For Electrophotography (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は画像形成装置の定着装置用のローラに関する。
特に本発明は画像形成装置に多用されている定着用ロー
ラとして有効な弾性ローラにも関する。
ラとして有効な弾性ローラにも関する。
一般に定着装置用ローラは用途に応じた弾性層や特性が
限定されてし快うため使用できる材料の選択範囲が極め
て小さくなり製造上及び使用上の多くの問題を抱えるも
のであった。
限定されてし快うため使用できる材料の選択範囲が極め
て小さくなり製造上及び使用上の多くの問題を抱えるも
のであった。
この定着装置用ローラは画像形成装置(例えば印刷機や
複写機、ファクシミリ等)の押えローラや定着用ローラ
等として多用されている。
複写機、ファクシミリ等)の押えローラや定着用ローラ
等として多用されている。
画像形成装置の定着装置では記録材上に粉体又は液体の
現像剤で形成された未定着画像を加熱又は加圧或いは加
熱加圧処理するため、定着ローラの材料は大きな制限を
受けていた。
現像剤で形成された未定着画像を加熱又は加圧或いは加
熱加圧処理するため、定着ローラの材料は大きな制限を
受けていた。
又、定着ローラ表面では、未定着画像を形成する現像剤
等の被定着体が付着しないように離型性を必要とされる
。が、被定着体の付着を完全に防止できないために、定
着ローラ表面をクリーニングするクリーニング部材や記
録材を分離する分離爪等が表面に当接されている。これ
ら尚接部材は定着ローラ表面を摩擦するために。
等の被定着体が付着しないように離型性を必要とされる
。が、被定着体の付着を完全に防止できないために、定
着ローラ表面をクリーニングするクリーニング部材や記
録材を分離する分離爪等が表面に当接されている。これ
ら尚接部材は定着ローラ表面を摩擦するために。
ローラ表面の傷や性能劣化又定着の際に記録材を汚すと
いった問題を引き起、こしていた。さらに、加熱定着ロ
ーラのように温度制御されるローラの場合に接触型温度
検知素子を用いた場合。
いった問題を引き起、こしていた。さらに、加熱定着ロ
ーラのように温度制御されるローラの場合に接触型温度
検知素子を用いた場合。
この問題が大きくなるばかりか定着不良又は異常昇温に
よる諸問題或いは検知素子自体の耐久性低下を起こして
いた。
よる諸問題或いは検知素子自体の耐久性低下を起こして
いた。
このように劣化した定着ローラは、これ以上使用すると
画像形成に不都合を与えるため新しい定着ローラと交換
される。
画像形成に不都合を与えるため新しい定着ローラと交換
される。
一般に定着ローラは所定の定着用圧接域を形成するため
大きな径を有しており、数多くの工程、多くの材料をも
って形成されるので高価である。又、このように交換を
必要とする機会は、画像形成装置本体の耐久期間中数回
又は数十回に及ぶことが多く、使用者に対して大きな負
担を強いてしまう0 ところが、劣化した定着ローラは、その表面の一部が劣
化しただけであるにもかかわらすローラ自体が固着され
た一体型であるために全体の交換をしなければならない
。
大きな径を有しており、数多くの工程、多くの材料をも
って形成されるので高価である。又、このように交換を
必要とする機会は、画像形成装置本体の耐久期間中数回
又は数十回に及ぶことが多く、使用者に対して大きな負
担を強いてしまう0 ところが、劣化した定着ローラは、その表面の一部が劣
化しただけであるにもかかわらすローラ自体が固着され
た一体型であるために全体の交換をしなければならない
。
従って交換に要する材料等のコストは非常に高いもので
あるばかりか、資源の無駄使いとなっていた。
あるばかりか、資源の無駄使いとなっていた。
この問題を解決するため、定着ローラ表面を4 ヶS
t、rl!if:□オ、0−イえ6ゎ、、3、。−ラ径
に変動が生じてしまうので定着性が変化して実用に適さ
ない。
t、rl!if:□オ、0−イえ6ゎ、、3、。−ラ径
に変動が生じてしまうので定着性が変化して実用に適さ
ない。
本発明は上記従来の欠点に鑑みてなされたもので、定着
装置用ローラの交換における材料、コスト等を省力化し
て定着装置用ローラに要求される条件を安定して維持で
きることを目的とする。さらに本発明は定着装置用ロー
ラにとって必要な物性を満足する材料の選択範囲を広げ
、定着装置用ローラの性能を向上させることを目的とす
る。
装置用ローラの交換における材料、コスト等を省力化し
て定着装置用ローラに要求される条件を安定して維持で
きることを目的とする。さらに本発明は定着装置用ロー
ラにとって必要な物性を満足する材料の選択範囲を広げ
、定着装置用ローラの性能を向上させることを目的とす
る。
本発明は上記目的を達成するため、ローラ本体と該本体
に対して該本体の軸方向に着脱可能な弾性表面層を有す
ることを特徴きする定着装置用ローラを提供するもので
ある。
に対して該本体の軸方向に着脱可能な弾性表面層を有す
ることを特徴きする定着装置用ローラを提供するもので
ある。
以下図面を参照しながら本発明の実施例について説明す
る。第1図、第2図で本発明を電子写真複写機の定着装
置に設けられた加圧ローラに対して適用した例に関して
説明する。
る。第1図、第2図で本発明を電子写真複写機の定着装
置に設けられた加圧ローラに対して適用した例に関して
説明する。
第1図は定着装置のローラ回転方向に関する断面を説明
するものである。/は定着ローラで、内部にハロゲンヒ
ータ等の加熱用のヒータ13を有する。定着ローラlは
、アルミニウム、ス(l?) テンレス、銅等の金属製中空ローラ芯/、2の外周面に
四弗化エチレン樹脂等の耐熱離型性樹脂層//をjO−
100μ厚に設けたものである。
するものである。/は定着ローラで、内部にハロゲンヒ
ータ等の加熱用のヒータ13を有する。定着ローラlは
、アルミニウム、ス(l?) テンレス、銅等の金属製中空ローラ芯/、2の外周面に
四弗化エチレン樹脂等の耐熱離型性樹脂層//をjO−
100μ厚に設けたものである。
−は加圧ローラで、定着ローラlと共にトナー像を支持
した普通紙を挾持搬送して定着処理を行なう。定着ロー
ラl、加圧ローラーは定着装置に対し回転可能に軸支さ
れ、加圧ローラコは定着ローラlに少なくとも定着時圧
接するように公知の加圧手段によって付勢される。
した普通紙を挾持搬送して定着処理を行なう。定着ロー
ラl、加圧ローラーは定着装置に対し回転可能に軸支さ
れ、加圧ローラコは定着ローラlに少なくとも定着時圧
接するように公知の加圧手段によって付勢される。
加圧ローラーの構成は第一図で詳述するが、金属ローラ
芯U/の外周面に弾性体層ココを比較的厚めに接着して
設けたローラ本体と、耐熱゛ 離型性の比較的薄いチ
ューブ状の伸縮性のある弾性体をローラ本体に対し着脱
可能に装着した耐熱離型性被覆、23とからなる。
芯U/の外周面に弾性体層ココを比較的厚めに接着して
設けたローラ本体と、耐熱゛ 離型性の比較的薄いチ
ューブ状の伸縮性のある弾性体をローラ本体に対し着脱
可能に装着した耐熱離型性被覆、23とからなる。
この弾性体層24にはシリコーンゴム、フッ素ゴム、フ
ロロシリコーンゴム、ウレタンゴム、エチレンプロピレ
ンゴム、ニトリルゴム等のゴム材が適している。これら
のゴム材として要求されるものはゴム強度が主であり、
弾性体層ココ(lI) の厚みは!r−10IIHII程度が良い。又耐熱離型
性被覆、23にはシリコーンゴムチューブ等の離型性を
示す材料が奸才しく、厚みはO9θ/III〜、711
11程度が良い。
ロロシリコーンゴム、ウレタンゴム、エチレンプロピレ
ンゴム、ニトリルゴム等のゴム材が適している。これら
のゴム材として要求されるものはゴム強度が主であり、
弾性体層ココ(lI) の厚みは!r−10IIHII程度が良い。又耐熱離型
性被覆、23にはシリコーンゴムチューブ等の離型性を
示す材料が奸才しく、厚みはO9θ/III〜、711
11程度が良い。
加圧ローラーの構成はローラ芯材の比較的厚い弾性体層
ココによって主に定着ローラとの圧接領域を確保させる
とともに、比較的薄い耐熱離型性被覆23によって表面
耐熱性、表面離型性を加圧ローラコに保持させている。
ココによって主に定着ローラとの圧接領域を確保させる
とともに、比較的薄い耐熱離型性被覆23によって表面
耐熱性、表面離型性を加圧ローラコに保持させている。
定着ローラlの外周面にはサーミスタ、熱電対等の感温
素子りが接触配置され、それの検出信号を公知の制御手
段(図示せず)に導き、定着ローラlの外周面の温度を
(ヒータ13の出力、又は、その印加電圧等を制御する
ことで)トナー像溶融温度に保持している。
素子りが接触配置され、それの検出信号を公知の制御手
段(図示せず)に導き、定着ローラlの外周面の温度を
(ヒータ13の出力、又は、その印加電圧等を制御する
ことで)トナー像溶融温度に保持している。
各ローラ周面に当接する分離手段3は、定着後の記録材
をローラから確実に分離するための分離爪si、isを
複数個有している。
をローラから確実に分離するための分離爪si、isを
複数個有している。
6は加熱ローラ表面へ付着したオフセットトナーや紙粉
等の異物をローラ表面から除去するためのクリーニング
部材であり、ノーメックス、ヒメロン等の耐熱不織布よ
りなるクリーニングウェブ61を用いている。
等の異物をローラ表面から除去するためのクリーニング
部材であり、ノーメックス、ヒメロン等の耐熱不織布よ
りなるクリーニングウェブ61を用いている。
上記クリーニングウェブ61はシリコーンゴム、フッソ
ゴム、フロロシリコーンゴム、シリコーンゴムスポンジ
等の弾性を有する押当てローラt3により定着ローラl
に当接している0又、このウェブ6/は、駆動を与えら
れる巻取りローラ6Sにより供給ローラ6:1から微量
づつその尚接位置を変えるように移動し、常にクリーニ
ングウェブ61の新しい面が加熱ローラに当接する。
ゴム、フロロシリコーンゴム、シリコーンゴムスポンジ
等の弾性を有する押当てローラt3により定着ローラl
に当接している0又、このウェブ6/は、駆動を与えら
れる巻取りローラ6Sにより供給ローラ6:1から微量
づつその尚接位置を変えるように移動し、常にクリーニ
ングウェブ61の新しい面が加熱ローラに当接する。
次に第2図で、上記加圧ローラコの説明を詳述する。
ますローラ本体として第一図に示すローラ芯材を製造す
る。
る。
これは、未加硫シリコーンゴム(KE−りlIλダニ1
□イ、−)や、1−4よ6.。−18、あやし、常
温で3日間放置した状態の未加硫ゴムシートと、外径S
O■で軸長3λθ簡のフランジ付(り ) ステンレス芯金をブラスト処理した後、表面に接着剤を
塗布し1.23℃環境で、左時間放置し、さらに120
℃で20分間ベーキングを施した芯金とで製造される。
□イ、−)や、1−4よ6.。−18、あやし、常
温で3日間放置した状態の未加硫ゴムシートと、外径S
O■で軸長3λθ簡のフランジ付(り ) ステンレス芯金をブラスト処理した後、表面に接着剤を
塗布し1.23℃環境で、左時間放置し、さらに120
℃で20分間ベーキングを施した芯金とで製造される。
上記芯金に上記未加硫ゴムシートを被覆し、圧力/ j
(7’f/am2、温度/70℃で、30分間、−次加
硫を行なった(プレス加硫機使用)。更に、−00℃で
亭時間、2次加硫をした後、外径s9■に研削して、金
属芯と(高温加硫型) HTVシリコーンゴム層より成
るローラ芯材を製造した。
(7’f/am2、温度/70℃で、30分間、−次加
硫を行なった(プレス加硫機使用)。更に、−00℃で
亭時間、2次加硫をした後、外径s9■に研削して、金
属芯と(高温加硫型) HTVシリコーンゴム層より成
るローラ芯材を製造した。
続いて耐熱離型性被覆、23として第一図に示すチュー
ブを製造する。
ブを製造する。
層コ3としてのチューブはシリコーンオイルを約、27
7wt%含有した室温加硫型(RTV)シリコーンゴム
(信越化学、KFi−/りをインジェクション成形した
耐熱離型性被覆である薄い(l。
7wt%含有した室温加硫型(RTV)シリコーンゴム
(信越化学、KFi−/りをインジェクション成形した
耐熱離型性被覆である薄い(l。
〜lθOμ程度)表面被覆のゴムを装着する。両端部に
比較的太い断面円形のリングコ37を有する薄いチュー
ブをドーナツ状に巻き込んだ耐熱離型性被覆、23の内
径が弾性体層ツーの外径(g) )より小さいリングコ31を弾性体層−一の一端面に掛
け、矢印S方向に巻き戻し乍ら芯材の弾性体層ココの表
面に装着する。
比較的太い断面円形のリングコ37を有する薄いチュー
ブをドーナツ状に巻き込んだ耐熱離型性被覆、23の内
径が弾性体層ツーの外径(g) )より小さいリングコ31を弾性体層−一の一端面に掛
け、矢印S方向に巻き戻し乍ら芯材の弾性体層ココの表
面に装着する。
このように装着することにより、装着し易くなったばか
りでなく芯材の弾性体層−一の表面と耐熱離型性被覆コ
3の内面が空気泡を入れず密着して装着させることが可
能となり、定着時に表面被覆層のずれ、しわを防止でき
た。
りでなく芯材の弾性体層−一の表面と耐熱離型性被覆コ
3の内面が空気泡を入れず密着して装着させることが可
能となり、定着時に表面被覆層のずれ、しわを防止でき
た。
特に耐熱離型性被覆コ3の厚さはioμ以下では、弾性
力が十分とれずにずれを生じる場合もあり、又、ioo
θμ以上ではドーナツ状に巻いておくことが難しく、ロ
ーラ長が32011111である場合は、耐熱離型性被
覆23の厚さisθθμでは端部のリングλ3/の厚み
も加えると、ドーナツ状の断面径が、2j−1111以
上になってしまい装着時に大きな力を要するのみならず
、先端と後端の保管時ののびの差が大きく、均一なしめ
つけ圧で装着できなくなる。
力が十分とれずにずれを生じる場合もあり、又、ioo
θμ以上ではドーナツ状に巻いておくことが難しく、ロ
ーラ長が32011111である場合は、耐熱離型性被
覆23の厚さisθθμでは端部のリングλ3/の厚み
も加えると、ドーナツ状の断面径が、2j−1111以
上になってしまい装着時に大きな力を要するのみならず
、先端と後端の保管時ののびの差が大きく、均一なしめ
つけ圧で装着できなくなる。
上記加圧ロールコでは、前述の如く、ローラ本体から耐
熱離型性被覆23を脱着可能かつ機能分離できるので、
特に表層として必要とされる機能即ち、離型性及び耐熱
性等を重点に考慮して素材を選定できる。又、芯材とし
ては必要とされる物理強度(圧縮永久歪、ゴム弾性等)
等を考慮して素材選定ができた。従って、大きな限定を
受けることなく良好な機能を有する加圧ローラーを製造
できた。第1図に示した定着装置において定着ローラ/
として外径6θ關、肉厚り■のアルミ芯金上に30μ厚
のPTA被覆層を施したローラを用い上記加圧ローラー
と全圧AOKgで圧接させ、定着ローラ表面温度/gθ
±o、; ’cの条件の下にA3サイズ紙コ3枚/分(
ローラ周速約、270m+/5ea)のスピードで、記
録材にトナー像を定着した。その結果耐熱離型性被覆コ
3は弾性体層−一に密着するため加圧ローラコは全く問
題なく使用でき、離型性を優先できるため汚れも少ない
ことが確認できた。
熱離型性被覆23を脱着可能かつ機能分離できるので、
特に表層として必要とされる機能即ち、離型性及び耐熱
性等を重点に考慮して素材を選定できる。又、芯材とし
ては必要とされる物理強度(圧縮永久歪、ゴム弾性等)
等を考慮して素材選定ができた。従って、大きな限定を
受けることなく良好な機能を有する加圧ローラーを製造
できた。第1図に示した定着装置において定着ローラ/
として外径6θ關、肉厚り■のアルミ芯金上に30μ厚
のPTA被覆層を施したローラを用い上記加圧ローラー
と全圧AOKgで圧接させ、定着ローラ表面温度/gθ
±o、; ’cの条件の下にA3サイズ紙コ3枚/分(
ローラ周速約、270m+/5ea)のスピードで、記
録材にトナー像を定着した。その結果耐熱離型性被覆コ
3は弾性体層−一に密着するため加圧ローラコは全く問
題なく使用でき、離型性を優先できるため汚れも少ない
ことが確認できた。
通常、加圧ローラーは表面に当接する分離爪!rコや記
録材等により表層が若干摩耗し、離型性に僅かな経時劣
化がみられるが、上記耐熱離型性被覆、23のみを新品
と交換することができるので再び初期特性に回復し全く
問題なく使用できた。
録材等により表層が若干摩耗し、離型性に僅かな経時劣
化がみられるが、上記耐熱離型性被覆、23のみを新品
と交換することができるので再び初期特性に回復し全く
問題なく使用できた。
これに対し、従来のようにゴム特性を重視してローラ芯
材に一層構成のHTVシリコーンゴムを表層とした加圧
ローラーでは、表面の汚れが顕著であり交換の時期も早
かった。その対策として、加硫後のゴムをシリコーンオ
イル等の離型剤中に浸漬してゴム層を膨潤させたものを
使用しても、やはりローラが汚れ易かった。又、上記加
圧ローラーと耐熱離型性被覆コ3に用いられているRT
Vシリコーンゴムと金属芯金のみで加圧ローラを構成し
た場合は汚れは少ないが物理強度が得られず加圧放置に
よりローラ表面が永久変形し、駆動時にそのへこみによ
り変音が生じた。又、そのために、圧力解除機構を設a
n6と1置741化・*m化ゝ・高価と“り
かつ信頼性も低下する不都合を生じた。又、上記加圧ロ
ーラコの構成で、一層、22.コ3を互いに固着しく脱
着不可能)、金属芯金上に厚いHTVシリコーンゴム層
、薄いRTVシリコーンゴム層の順で一体的に相互に接
着して設は成形した場合は、ローラの製造が複雑であり
、工数も多くなるので高価なものとなる上、RTVシリ
コーンゴムの表層のみの劣化時でも加圧ローラコ全体を
新品と交換せねばならず、不経済なものであった。
材に一層構成のHTVシリコーンゴムを表層とした加圧
ローラーでは、表面の汚れが顕著であり交換の時期も早
かった。その対策として、加硫後のゴムをシリコーンオ
イル等の離型剤中に浸漬してゴム層を膨潤させたものを
使用しても、やはりローラが汚れ易かった。又、上記加
圧ローラーと耐熱離型性被覆コ3に用いられているRT
Vシリコーンゴムと金属芯金のみで加圧ローラを構成し
た場合は汚れは少ないが物理強度が得られず加圧放置に
よりローラ表面が永久変形し、駆動時にそのへこみによ
り変音が生じた。又、そのために、圧力解除機構を設a
n6と1置741化・*m化ゝ・高価と“り
かつ信頼性も低下する不都合を生じた。又、上記加圧ロ
ーラコの構成で、一層、22.コ3を互いに固着しく脱
着不可能)、金属芯金上に厚いHTVシリコーンゴム層
、薄いRTVシリコーンゴム層の順で一体的に相互に接
着して設は成形した場合は、ローラの製造が複雑であり
、工数も多くなるので高価なものとなる上、RTVシリ
コーンゴムの表層のみの劣化時でも加圧ローラコ全体を
新品と交換せねばならず、不経済なものであった。
次に本発明の第コ実施例として本発明の定着部材を定着
ローラに適用した例について第3図乃至第11図を用い
て説明する。
ローラに適用した例について第3図乃至第11図を用い
て説明する。
まず第3図、第q図を用いて、本実施例の特徴を説明す
る。少なくとも一対の対向したローラ間に被定着物を挟
持搬送することによって加圧加熱処理を行なう定着装置
において、トナー画像に接する側の定着ローラと、それ
に対向する加圧ローラがともにその表面に弾性体被覆を
施しであると良好な定着性能が得られる。それは以下の
理由による。第3図は第1図に示した構成の定着装置に
おいて、定着ローラlとして金属製中空ローラ芯の外周
面にPFA樹脂等の耐熱離型性樹脂層を一〇〜′/ 0
0μ圧に設けた剛性の高いローラを用い、加圧ローラコ
として金属製ローラ芯の外周面にシリコーンゴム等の弾
性体層を比較的厚く(5〜iowx程度)設けた弾性の
高いローラを用いた系で、トナー画像を担持した記録材
を定着させた場合のニップ部における拡大模式図である
。トナー像Tを担持した記録材Pがローラ対間に進入す
ると、定着ローラlに接するトナー像Tの上層はハロゲ
ンヒータ13を有する定着ローラlからの熱を受けて即
座に軟化溶融し、トナー同志の凝集力を増す。
る。少なくとも一対の対向したローラ間に被定着物を挟
持搬送することによって加圧加熱処理を行なう定着装置
において、トナー画像に接する側の定着ローラと、それ
に対向する加圧ローラがともにその表面に弾性体被覆を
施しであると良好な定着性能が得られる。それは以下の
理由による。第3図は第1図に示した構成の定着装置に
おいて、定着ローラlとして金属製中空ローラ芯の外周
面にPFA樹脂等の耐熱離型性樹脂層を一〇〜′/ 0
0μ圧に設けた剛性の高いローラを用い、加圧ローラコ
として金属製ローラ芯の外周面にシリコーンゴム等の弾
性体層を比較的厚く(5〜iowx程度)設けた弾性の
高いローラを用いた系で、トナー画像を担持した記録材
を定着させた場合のニップ部における拡大模式図である
。トナー像Tを担持した記録材Pがローラ対間に進入す
ると、定着ローラlに接するトナー像Tの上層はハロゲ
ンヒータ13を有する定着ローラlからの熱を受けて即
座に軟化溶融し、トナー同志の凝集力を増す。
しかし、記録材P側に近い側、すなわち、下層のトナー
が充分に熱を受けて軟化溶解するためには、通常は上層
より長い(l//θo−s/100秒程度)時間を要す
る。才た進入時には熱の供給とともに圧接しているロー
ラ対間の圧力により、画像周辺部のトナーは周囲にくず
れたり、又ははじき出されたりする。この場合、トナー
像T下層のトナーは、軟化溶融が上層のトナーに比べて
遅いため凝集力が弱く、特にその影響を受(lコ ) けやすい。又、同時に、定着ローラ、記録材P及びトナ
ー像Tとの間には第3図に示すような空隙日が生ずる。
が充分に熱を受けて軟化溶解するためには、通常は上層
より長い(l//θo−s/100秒程度)時間を要す
る。才た進入時には熱の供給とともに圧接しているロー
ラ対間の圧力により、画像周辺部のトナーは周囲にくず
れたり、又ははじき出されたりする。この場合、トナー
像T下層のトナーは、軟化溶融が上層のトナーに比べて
遅いため凝集力が弱く、特にその影響を受(lコ ) けやすい。又、同時に、定着ローラ、記録材P及びトナ
ー像Tとの間には第3図に示すような空隙日が生ずる。
この空隙S中を前記の如くトナー像Tから離間したトナ
ーが飛び散り、記録材P上に付着すると画像の乱れ(ト
ビチリ)、あるいは定着ローラl上へ付着するとオフセ
ットとなる。又、第3図で破線りでは定着後の圧力によ
って生じたトナー像Tのふくらみを示すものである。
ーが飛び散り、記録材P上に付着すると画像の乱れ(ト
ビチリ)、あるいは定着ローラl上へ付着するとオフセ
ットとなる。又、第3図で破線りでは定着後の圧力によ
って生じたトナー像Tのふくらみを示すものである。
以上示したように、定着ローラ表面の剛性が高い場合に
は空隙Sが大きいためにトナー画像への熱伝達効率が悪
く、すなわち定着性が悪い。
は空隙Sが大きいためにトナー画像への熱伝達効率が悪
く、すなわち定着性が悪い。
かつ、空隙内に押し出された未溶融トナーが記録材Pや
定着ローラlへ飛び散り、画質低下が大きく、オフセッ
トも多い。
定着ローラlへ飛び散り、画質低下が大きく、オフセッ
トも多い。
次に第7図は、定着ローラ戸としてRTVシリコーンゴ
ム等の比較的薄い耐熱離型性弾性体ローラ、加圧ローラ
ーとしてHTVシリコーンゴム等の比較的厚い弾性ロー
ラを用いた系において、トナー像Tを担持した記録材P
を定着させた場合のニップ部における拡大模式図である
。
ム等の比較的薄い耐熱離型性弾性体ローラ、加圧ローラ
ーとしてHTVシリコーンゴム等の比較的厚い弾性ロー
ラを用いた系において、トナー像Tを担持した記録材P
を定着させた場合のニップ部における拡大模式図である
。
この場合、定着ローラ11が弾性体であるため、記録材
P上のトナーの凸部に定着ローラ11もならい、空隙S
1が非常に小さいものとなるため、トナーへの熱伝達効
率が良好であり、定着性は非常に良好である。同時に、
画像のふくらみD′も小さく、又、空隙日1が非常に小
さいためにオフセットやトビチリも少なくなる。又、オ
フセットが非常に少ないため第1図iこ示したクリーニ
ング装置は必ずしも必要とならない。
P上のトナーの凸部に定着ローラ11もならい、空隙S
1が非常に小さいものとなるため、トナーへの熱伝達効
率が良好であり、定着性は非常に良好である。同時に、
画像のふくらみD′も小さく、又、空隙日1が非常に小
さいためにオフセットやトビチリも少なくなる。又、オ
フセットが非常に少ないため第1図iこ示したクリーニ
ング装置は必ずしも必要とならない。
しかしながら、前述の耐熱離型性樹脂に比べて、上記の
耐熱離型性弾性体は物理的強度が小さいため、分離爪3
1や感温素子グ等との摺擦により摩耗しやすく、更には
表面層の破損等の性能劣化、経時劣化を受は易く、その
場合には定着ロール全体の交換を必要とし、コストアッ
プ等といった不都合を生じる。前記不都合を改1
善するために、離型性をある程度犠牲にして物理強度
をより向上させることも行なわれているが、紙詰才り等
が発生しやすくなり、信頼性が低下するばかりでなく、
ジャム時に、ローラがジャム紙により過大な圧力を受は
損傷してしまうことがあった。
耐熱離型性弾性体は物理的強度が小さいため、分離爪3
1や感温素子グ等との摺擦により摩耗しやすく、更には
表面層の破損等の性能劣化、経時劣化を受は易く、その
場合には定着ロール全体の交換を必要とし、コストアッ
プ等といった不都合を生じる。前記不都合を改1
善するために、離型性をある程度犠牲にして物理強度
をより向上させることも行なわれているが、紙詰才り等
が発生しやすくなり、信頼性が低下するばかりでなく、
ジャム時に、ローラがジャム紙により過大な圧力を受は
損傷してしまうことがあった。
そこで本実施例では、耐久性では若干劣るが良好な定着
性能を有する、耐熱離型弾性体層を表面に設けた定着用
ロールにおいて、耐熱離型性弾性体表面被覆とロール芯
材とを簡易に着脱可能に構成することによって、良好な
定着性能を有する定着ロールを提供するものである。
性能を有する、耐熱離型弾性体層を表面に設けた定着用
ロールにおいて、耐熱離型性弾性体表面被覆とロール芯
材とを簡易に着脱可能に構成することによって、良好な
定着性能を有する定着ロールを提供するものである。
第3図は本発明の定着ロールが適用可能な定着装置の7
例である。第1図と同様な部材及び機能のものは同一番
号とし、説明を省略する。
例である。第1図と同様な部材及び機能のものは同一番
号とし、説明を省略する。
本実施例では、オフセットが非常に少ないため、第1図
のクリーニング部材tは取り外すことが可能である。こ
の場合極微量のオフセットトナーは画質低下を招かない
程度であり、毎回記録材Pの画像部等に付着させれば良
い。すなわち記録材Pにクリーニング部材の役目をさせ
ることが可能である。或いは定着ローラ戸への微量オフ
セットトナーをローラ間に記録材Pがない時に加圧ロー
ラー側へ移行させ、すなわち加圧ローラコを定着ローラ
/′のクリーニングローラとして作用させ、加圧ローラ
ーに付着した微量のトナーを、加圧ローラコに当接させ
て設けたクリーニング部材Sによってクリーニングする
構成としてもよい(第3図は後者の構成を示したもので
ある)。クリーニング部材tはフェルト等の簡易なもの
でよい。このような定着ローラ戸ヘクリーニング部材を
当接させない構成により、定着ローラ11表面の摩耗を
減少させることができ1表面被覆層の寿命を延ばすこと
ができる。第S図で加圧ローラーは全長J 30 II
Im、両端にフランジ付きの金属製ローラ芯コlの外周
面にHTVシリコーンゴム等の弾性体層、24(をり■
圧に設けた外径60■のものである。
のクリーニング部材tは取り外すことが可能である。こ
の場合極微量のオフセットトナーは画質低下を招かない
程度であり、毎回記録材Pの画像部等に付着させれば良
い。すなわち記録材Pにクリーニング部材の役目をさせ
ることが可能である。或いは定着ローラ戸への微量オフ
セットトナーをローラ間に記録材Pがない時に加圧ロー
ラー側へ移行させ、すなわち加圧ローラコを定着ローラ
/′のクリーニングローラとして作用させ、加圧ローラ
ーに付着した微量のトナーを、加圧ローラコに当接させ
て設けたクリーニング部材Sによってクリーニングする
構成としてもよい(第3図は後者の構成を示したもので
ある)。クリーニング部材tはフェルト等の簡易なもの
でよい。このような定着ローラ戸ヘクリーニング部材を
当接させない構成により、定着ローラ11表面の摩耗を
減少させることができ1表面被覆層の寿命を延ばすこと
ができる。第S図で加圧ローラーは全長J 30 II
Im、両端にフランジ付きの金属製ローラ芯コlの外周
面にHTVシリコーンゴム等の弾性体層、24(をり■
圧に設けた外径60■のものである。
本発明の定着ローラ11は以下の製造方法で作られる。
ローラ芯材の作成は未加硫熱加硫型シリコーンゴム(東
芝シリコーン製: Tel!+−一〇−jU)を加硫剤
とともに充分混練し未加硫ゴムシートとし、この未加硫
ゴムシー)/4Iを常温で3日放置したものを用意した
。次に、外径39.0■肉厚り■、パイプ全長330w
5、両端にフランジ付きのアルミ中空芯金(Ato、t
a)のローラ芯12をブラスト処理、洗浄した後、接着
剤を塗布し、コt’c環境で3時間放置し、その後12
0℃で20分間ベーキングを行なった。その後、上記ロ
ーラ芯/、2に上記未加硫ゴムシートllIを被覆し、
圧力13θKf/m2.温度lり0℃で20分間−次加
硫を行ない、更に200℃で3時間、2次加硫をした後
、第6図の如き形状で外径59.り■に荒検索したもの
を芯材とした。上記ゴムシートllIはローラ芯lコの
段端面にも41mに被覆した。またローラ芯lコの段端
面には同一円周上に等ピッチにダ個のねじ穴りを3個設
けた。
芝シリコーン製: Tel!+−一〇−jU)を加硫剤
とともに充分混練し未加硫ゴムシートとし、この未加硫
ゴムシー)/4Iを常温で3日放置したものを用意した
。次に、外径39.0■肉厚り■、パイプ全長330w
5、両端にフランジ付きのアルミ中空芯金(Ato、t
a)のローラ芯12をブラスト処理、洗浄した後、接着
剤を塗布し、コt’c環境で3時間放置し、その後12
0℃で20分間ベーキングを行なった。その後、上記ロ
ーラ芯/、2に上記未加硫ゴムシートllIを被覆し、
圧力13θKf/m2.温度lり0℃で20分間−次加
硫を行ない、更に200℃で3時間、2次加硫をした後
、第6図の如き形状で外径59.り■に荒検索したもの
を芯材とした。上記ゴムシートllIはローラ芯lコの
段端面にも41mに被覆した。またローラ芯lコの段端
面には同一円周上に等ピッチにダ個のねじ穴りを3個設
けた。
次に、耐熱離型性弾性被覆ljの作成手順を示す。
未加硫室温加硫型シリコーンゴム(東芝シリコーンゴム
製: TsF!3ho3)を加硫剤を添加した後、金型
へ注入した03日放置後、脱型した後、1000℃で3
θ分、/lOcで1時間、tgo”cでλ時間、200
℃で3時間、−次加硫を行ない、第7図に示すような内
径kf、4tw、外径!r!r、owa、全長3SOI
IOI+(パイプ全長より大)の形状に仕上げた。
製: TsF!3ho3)を加硫剤を添加した後、金型
へ注入した03日放置後、脱型した後、1000℃で3
θ分、/lOcで1時間、tgo”cでλ時間、200
℃で3時間、−次加硫を行ない、第7図に示すような内
径kf、4tw、外径!r!r、owa、全長3SOI
IOI+(パイプ全長より大)の形状に仕上げた。
以上の如く個別に作成した定着ローラ芯7.2に耐熱離
型性弾性被覆/jを第g図の如く装置した。装着時に耐
熱離型性弾性被覆15の両端部をゴムシートllIの段
端部にも被覆した。
型性弾性被覆/jを第g図の如く装置した。装着時に耐
熱離型性弾性被覆15の両端部をゴムシートllIの段
端部にも被覆した。
そして同一円周上に等分にダ個のねじlθ用の丸穴を備
え外側面が平面で内側面の大径部が丸く凸面となってい
る円環の固定リングクは定着ローラ/1の段端面部分に
ある耐熱離型性弾性被覆/&を押えるように装着され、
固定リング7の丸穴にねじ10が挿通され、ローラ芯1
2のねじ穴9にねじ込まれている。
え外側面が平面で内側面の大径部が丸く凸面となってい
る円環の固定リングクは定着ローラ/1の段端面部分に
ある耐熱離型性弾性被覆/&を押えるように装着され、
固定リング7の丸穴にねじ10が挿通され、ローラ芯1
2のねじ穴9にねじ込まれている。
ゴムシート14tの外表面と耐熱離型性弾性波−〇′”
(7)I’9M1i″Bltc!=tij&!J°″”
70係数が高いため、ローラ芯/、1とゴムシートl弘
と耐熱離型性弾性被覆13との間のずれは生じにくくな
っている。また定着ローラ11の段端面は固定リングク
で固定されているためゴムシー) / 4(、耐熱離型
性弾性被覆13はローラ芯12に対し不如意な周方向、
軸方向のずれは防止されている。
(7)I’9M1i″Bltc!=tij&!J°″”
70係数が高いため、ローラ芯/、1とゴムシートl弘
と耐熱離型性弾性被覆13との間のずれは生じにくくな
っている。また定着ローラ11の段端面は固定リングク
で固定されているためゴムシー) / 4(、耐熱離型
性弾性被覆13はローラ芯12に対し不如意な周方向、
軸方向のずれは防止されている。
上記本発明の定着ローラを用いた第3図に示す定着器で
第1実施例と同スピードで定着処理を行なったところ、
非常に良好な結果が得られた。
第1実施例と同スピードで定着処理を行なったところ、
非常に良好な結果が得られた。
また、SaOθθ枚に1回表面被覆層を交換すれば1.
yoaooo枚耐久後も初期と全く同様な結果が得られ
た。
yoaooo枚耐久後も初期と全く同様な結果が得られ
た。
上述した本発明の定着ローラ/1及び加圧ローラーの両
者を組み合わせた構成としても、もちろん良い。
者を組み合わせた構成としても、もちろん良い。
更に他の実施例を第7図の斜視図に示す。定着ローラ/
1或いは加圧ローラーの芯材に、芯材の外径よりも、内
径が小さい耐熱性離型性弾性被覆を装着する場合、芯材
の外径よりもその内径が大きいリング/A(操作性を考
えて幅は10〜−0■程度)に一度耐熱性離型性弾性被
覆用(lデ ) のチューブ/りの先端をかぶせ、チューブlりの先端を
拡径し、チューブ17の内面に非耐熱性の二硫化モリブ
デン等の潤滑剤を塗布して詔き、リングl乙にチューブ
17がかぶった部分を引っ張ることにより芯材上に装着
する。装着後にリング16ははずし、端部を切り取る。
1或いは加圧ローラーの芯材に、芯材の外径よりも、内
径が小さい耐熱性離型性弾性被覆を装着する場合、芯材
の外径よりもその内径が大きいリング/A(操作性を考
えて幅は10〜−0■程度)に一度耐熱性離型性弾性被
覆用(lデ ) のチューブ/りの先端をかぶせ、チューブlりの先端を
拡径し、チューブ17の内面に非耐熱性の二硫化モリブ
デン等の潤滑剤を塗布して詔き、リングl乙にチューブ
17がかぶった部分を引っ張ることにより芯材上に装着
する。装着後にリング16ははずし、端部を切り取る。
定着装置の定着ローラ戸或いは加圧ローラコに本ローラ
を使用すると、定着時には圧接対向したローラとの圧力
で、潤滑剤がしぼり出されるとともに、残った潤滑剤は
熱劣化によりその滑性を失ないチューブ17のずれを生
じにくくする。
を使用すると、定着時には圧接対向したローラとの圧力
で、潤滑剤がしぼり出されるとともに、残った潤滑剤は
熱劣化によりその滑性を失ないチューブ17のずれを生
じにくくする。
特に対向するローラに圧接従動回転する加圧ローラーに
使用する場合は、潤滑剤として非耐熱性の上記潤滑剤に
加えて、シリコーングリース、シリコーンオイル等の耐
熱性潤滑剤を使用して、チューブ17と芯材とがスリッ
プしてもよい。
使用する場合は、潤滑剤として非耐熱性の上記潤滑剤に
加えて、シリコーングリース、シリコーンオイル等の耐
熱性潤滑剤を使用して、チューブ17と芯材とがスリッ
プしてもよい。
別の実施例を第1θ図、第1I図、第1コ図の縦断面図
により耐熱性離型性弾性被覆の端部止め手段を示す。金
属性芯金/gに弾性体層19を設けたローラ芯材は両端
部に溝2oを備えて(コθ ) いる。上記芯材に第1/図に示す耐熱性離型性弾性被覆
となるチューブlりを装着し、第1コ図に示すリング1
6′を溝J(7に対向する位置にはめ込む。
により耐熱性離型性弾性被覆の端部止め手段を示す。金
属性芯金/gに弾性体層19を設けたローラ芯材は両端
部に溝2oを備えて(コθ ) いる。上記芯材に第1/図に示す耐熱性離型性弾性被覆
となるチューブlりを装着し、第1コ図に示すリング1
6′を溝J(7に対向する位置にはめ込む。
リング/A’は銅系あるいはNi −Ti系の形状記憶
合金であり、ioθ℃と3θ℃に変態点を有している。
合金であり、ioθ℃と3θ℃に変態点を有している。
そのため定着時には相転移し径が小さくなるためシリコ
ーンゴムチューブ17を芯材に固定できる。又、装着時
は室温(33℃以下)であるため内径が芯材の外径より
大きくなり脱着容易である。チューブlりにメツシュ状
あるいはらせん状に形状記憶合金を一体モールドしたチ
ューブlりを用いてもよい。
ーンゴムチューブ17を芯材に固定できる。又、装着時
は室温(33℃以下)であるため内径が芯材の外径より
大きくなり脱着容易である。チューブlりにメツシュ状
あるいはらせん状に形状記憶合金を一体モールドしたチ
ューブlりを用いてもよい。
本実施例では、加熱定着装置の加圧ローラや定着ローラ
に適用した例を述べたが、定着装置のクリーニングロー
ラや弾性体被覆層を有する圧力定着装置にも適用可能で
あることは勿論である。
に適用した例を述べたが、定着装置のクリーニングロー
ラや弾性体被覆層を有する圧力定着装置にも適用可能で
あることは勿論である。
以上のように、上記実施例では表面被覆層を有する定着
用ローラや定着用ベルトといった定層部材において1表
面被覆層と芯材とを簡易に着脱可能に構成することによ
り1表面被覆層のみの劣化の場合は表面被櫟層のみを交
換することが可能となり、低価格保修が可能となるとと
もに芯材と表面被覆層との機能を分敞して設計すること
が出来るため、それぞれに要求される機能ケ大きく向上
させることも可能となった。
用ローラや定着用ベルトといった定層部材において1表
面被覆層と芯材とを簡易に着脱可能に構成することによ
り1表面被覆層のみの劣化の場合は表面被櫟層のみを交
換することが可能となり、低価格保修が可能となるとと
もに芯材と表面被覆層との機能を分敞して設計すること
が出来るため、それぞれに要求される機能ケ大きく向上
させることも可能となった。
そのため、長期に亘って良好な定着を行なう定着装置を
提供することができた。本発明は画期的な構成を有する
泥層装置用ローラであるため。
提供することができた。本発明は画期的な構成を有する
泥層装置用ローラであるため。
コストや材料を低減でき、目的に応じた特性をさらに向
上させることができる。
上させることができる。
第1図は本発明が適用可能な定着装置の縦断面図、第2
図は本発明の実施例の縦断面図、第3図、第4図は本発
明が有効に適用される定着装置の定着性を説明する模式
図、第5図は不発1 明の足焉ローラが適用可能
な定着装置を示す縦断面図、第6図、第7図、第5図は
本発明の他の実施例を示す縦断面図、第9図は更に他の
実施例を示す斜視図、第10図、@//図、第1コ図は
別の実施例の縦断面図である。 /′・・・定着ローラ −・・・加圧四−ラ g・・・
クリーニング部材 /2・・・ローラ芯 llI・・・
ゴムシート ls・・・耐熱離型性弾性被覆 /A。 /A’ コ3/・・・リング /7・・・チューブ 7
g・・・芯金 79・・・弾性体#、2o・・・溝 コ
バ・・ローラ芯 ココ、コダ・・・弾性体Ft!t、1
3・・・副熱離型性被慢。
図は本発明の実施例の縦断面図、第3図、第4図は本発
明が有効に適用される定着装置の定着性を説明する模式
図、第5図は不発1 明の足焉ローラが適用可能
な定着装置を示す縦断面図、第6図、第7図、第5図は
本発明の他の実施例を示す縦断面図、第9図は更に他の
実施例を示す斜視図、第10図、@//図、第1コ図は
別の実施例の縦断面図である。 /′・・・定着ローラ −・・・加圧四−ラ g・・・
クリーニング部材 /2・・・ローラ芯 llI・・・
ゴムシート ls・・・耐熱離型性弾性被覆 /A。 /A’ コ3/・・・リング /7・・・チューブ 7
g・・・芯金 79・・・弾性体#、2o・・・溝 コ
バ・・ローラ芯 ココ、コダ・・・弾性体Ft!t、1
3・・・副熱離型性被慢。
Claims (1)
- 1、ローラ端部域にローラ本体と表面弾性層とをローラ
軸方向に着脱可能な構成の定着用ローラにおいて、ロー
ラ本体と表面弾性層との係合部を有することを特徴とす
る定着装置用ローラ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12473684A JPS614089A (ja) | 1984-06-18 | 1984-06-18 | 定着装置用ロ−ラ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12473684A JPS614089A (ja) | 1984-06-18 | 1984-06-18 | 定着装置用ロ−ラ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS614089A true JPS614089A (ja) | 1986-01-09 |
Family
ID=14892837
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12473684A Pending JPS614089A (ja) | 1984-06-18 | 1984-06-18 | 定着装置用ロ−ラ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS614089A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6382269U (ja) * | 1986-11-19 | 1988-05-30 | ||
| US6393249B1 (en) * | 2000-10-04 | 2002-05-21 | Nexpress Solutions Llc | Sleeved rollers for use in a fusing station employing an internally heated fuser roller |
| US6567641B1 (en) * | 2000-10-04 | 2003-05-20 | Nexpress Solutions Llc | Sleeved rollers for use in a fusing station employing an externally heated fuser roller |
| JP2008249833A (ja) * | 2007-03-29 | 2008-10-16 | Konica Minolta Business Technologies Inc | 定着ベルト及びその製造方法 |
-
1984
- 1984-06-18 JP JP12473684A patent/JPS614089A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6382269U (ja) * | 1986-11-19 | 1988-05-30 | ||
| US6393249B1 (en) * | 2000-10-04 | 2002-05-21 | Nexpress Solutions Llc | Sleeved rollers for use in a fusing station employing an internally heated fuser roller |
| US6567641B1 (en) * | 2000-10-04 | 2003-05-20 | Nexpress Solutions Llc | Sleeved rollers for use in a fusing station employing an externally heated fuser roller |
| JP2008249833A (ja) * | 2007-03-29 | 2008-10-16 | Konica Minolta Business Technologies Inc | 定着ベルト及びその製造方法 |
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