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Die
vorliegende Erfindung beruht auf der früheren
Japanischen Patentanmeldung Nr. 2006-268122 ,
eingereicht am 29. September 2006, und auf der
Japanischen Patentanmeldung Nr. 2007-058114 ,
eingereicht am 8. März
2007, und beansprucht deren Prioritäten, wobei deren Gesamtinhalt
durch Bezugnahme in die vorliegende Anmeldung eingeschlossen wird.
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Ein
Aspekt der vorliegenden Erfindung betrifft eine Fixiereinrichtung,
die auf einem Aufzeichnungsmedium ein Tonerbild fixiert, das auf
das Aufzeichnungsmedium durch ein elektrofotografisches Verfahren übertragen
wurde, sowie eine Bilderzeugungseinrichtung, welche diese einsetzt.
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Die
Fixierrolle der Fixiereinrichtung, die ein Tonerbild auf einem Aufzeichnungsmedium
fixiert, wird normalerweise aufgeteilt auf eine Rolle, die eine äußerste Schicht
aufweist, die aus Silikongummi besteht, und eine Rolle, die eine äußerste Schicht
aufweist, die aus einem Fluorharz besteht (PFA (Tetrafluoroethylen-Perfluoroalkylvinylether-Kopolymer), PTFE
(Polytetrafluoroethylen), FEP (Tetrafluoroethylen-Hexafluoropropylen-Kopolymer)
und dergleichen.
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Bei
der erstgenannten Rolle gelangt die Gummischicht in Kontakt mit
einem Tonerbild, das auf ein Aufzeichnungsmedium übertragen
wurde, und wird eine Erwärmung
durchgeführt,
während
die Gummischicht elastisch entsprechend der Berührungsoberfläche des
Tonerbildes verformt wird. Daher wird das Tonerbild nicht zu stark
mit Druck beaufschlagt. Hierbei wird die erstgenannte Rolle als
vorteilhaft im Vergleich zur letztgenannten Rolle in der Hinsicht
angesehen, dass die Bildqualität
verbessert wird. Andererseits weist die erstgenannte Rolle derartige
Nachteile auf, dass sie in Bezug auf die letztgenannte Rolle Defizite
in Bezug auf die Standfestigkeit, die Wärmebeständigkeit, und die Ölbeständigkeit
aufweist.
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Für Niedriggeschwindigkeitsdrucker,
welche Drucke von 10 Seiten pro Minute durchführen, und für Drucker mit mittlerer Geschwindigkeit,
die Drucke von etwa 100 Seiten pro Minute durchführen, wurde eine Fixierrolle
in die Praxis umgesetzt, bei welcher eine Fluorharzschicht auf einer
Silikongummischicht vorgesehen ist, und bei welcher daher der Vorteil
beider Arten der geschilderten Rollen vorhanden ist (
JP-A-2006-18075 ).
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Allerdings
ist die voranstehend geschilderte Fixierrolle, bei welcher das Fluorharz
auf der Silikongummischicht vorgesehen ist, nicht zum Einsatz in der
Praxis bei Druckern mit hoher Geschwindigkeit oder äußerst hoher
Geschwindigkeit geeignet, welche Drucke mit mehr als 200 Seiten
pro Minute durchführen,
da das Fluorharz auf der Silikongummischicht sehr leicht verschleißt. Weiterhin
weisen Fixierrollen, die bei Druckern mit niedriger Geschwindigkeit
und mittlerer Geschwindigkeit eingesetzt werden, einen derartig
kleinen Durchmesser auf, dass eine ausreichende Einquetschbreite
einer Erwärmungsrolle
und einer Andruckrolle nicht sichergestellt werden können, sodass
diese bei Druckern mit hoher Geschwindigkeit oder sehr hoher Geschwindigkeit
nicht eingesetzt werden können.
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Gemäß einem
Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine Fixiereinrichtung zur
Verfügung
gestellt, bei welcher vorgesehen sind: eine Erwärmungsrolle, welche aufweist:
eine Wärmequelle,
die Wärme
erzeugt, die einem Tonerbild zugeführt werden soll, das auf einem
Aufzeichnungsmedium vorgesehen ist; einen zylindrischen Kern; eine
Gummischicht, die auf dem zylindrischen Kern vorgesehen ist, und
einen in Bezug auf die Wärmeleitfähigkeit verbesserten
Gummi aufweist, wobei die Gummischicht eine Dicke Tg aufweist, welche
der Bedingung 200 μm ≤ Tg ≤ 600 μm genügt, und
eine Gummihärte
Hg aufweist, festgelegt als Härte
gemäß JIS-A,
welche der Bedingung 40 Grad ≤ Hg ≤ 80 Grad genügt; und
eine Fluorharzschicht, die auf der Gummischicht vorgesehen ist,
wobei die Fluorharzschicht eine Dicke Tj aufweist, welche der Bedingung 80 μm ≤ Tj ≤ 300 μm sowie 2Tj ≤ Tg ≤ 10Tj genügt; und
eine Andruckrolle, die das Aufzeichnungsmedium gegen die Erwärmungsrolle
andrückt.
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Die
Gummischicht kann ein Wärmeleitvermögen im Bereich
von 0,6 W/m·K
bis 1,5 W/m·K
aufweisen, und eine Variationsbreite des Wärmeleitvermögens von innerhalb von 0,1
W/m·K.
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Der
zylindrische Kern kann als Hohlzylinderform ausgebildet sein. Die
Wärmequelle
kann in einem Hohlraum des zylindrischen Kerns angeordnet sein.
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Der
zylindrische Kern kann eine Dicke im Bereich von 4 mm bis 8 mm aufweisen.
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Der
zylindrische Kern kann eine Dicke im Bereich von 5 mm bis 7 mm aufweisen.
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Die
Dicke Tg der Gummischicht kann darüber hinaus der Bedingung 300 μm ≤ Tg ≤ 500 μm genügen.
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Die
Andruckrolle kann einen Außendurchmesser
von 70 mm oder mehr aufweisen. Die Andruckrolle kann aufweisen:
einen zweiten, zylinderförmigen
Kern; eine zweite Gummischicht, die auf dem zweiten zylindrischen
Kern vorgesehen ist, wobei die zweite Gummischicht eine Dicke im
Bereich von 4 mm bis 8 mm aufweist; und eine zweite Fluorharzschicht,
die auf der zweiten Gummischicht vorgesehen ist, wobei die zweite
Fluorharzschicht eine Dicke im Bereich von 80 μm bis 300 μm aufweist.
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Der
in Bezug auf die Wärmeleitfähigkeit
verbesserte Gummi kann ein Silikongummi oder ein Mittel zur Erhöhung der
Wärmeleitfähigkeit
sein. Das Gewichtsverhältnis
des Mittels zur Erhöhung
der Wärmeleitfähigkeit
zum Silikongummi kann im Bereich von 2 bis 5 liegen.
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Das
Mittel zur Erhöhung
der Wärmeleitfähigkeit
kann ein feines Pulver aus Aluminiumoxid sein, Siliziumdioxid oder
MS-Material.
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Gemäß einem
anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine Bilderzeugungseinrichtung
zur Verfügung
gestellt, welche aufweist: eine Bilderzeugungseinheit, die ein Tonerbild
auf einem Aufzeichnungsmedium erzeugt; und eine Fixiereinheit, die
das Tonerbild auf dem Aufzeichnungsmedium fixiert, das zu ihr transportiert
wird, wobei die Fixiereinheit aufweist: eine Erwärmungsrolle, welche aufweist:
eine Wärmequelle,
die Wärme
erzeugt, zum Zuführen
zum Tonerbild, das auf dem Aufzeichnungsmedium vorgesehen ist; einen
zylindrischen Kern; eine Gummischicht, die auf dem zylindrischen Kern
vorgesehen ist, und einen in Bezug auf die Wärmeleitfähigkeit verbesserten Gummi
aufweist, wobei die Gummischicht eine Dicke Tg aufweist, die der
Bedingung 200 μm ≤ Tg ≤ 600 μm genügt, und
eine Gummihärte
aufweist, definiert als JIS-A-Härte von Hg,
welche der Bedingung 40 Grad ≤ Hg ≤ 80 Grad genügt; und
eine Fluorharzschicht, die auf der Gummischicht vorgesehen ist,
wobei die Fluorharzschicht eine Dicke Tj aufweist, die der Bedingung
80 μm ≤ Tj ≤ 300 μm sowie 2Tj ≤ Tg ≤ 10Tj genügt; und
eine Andruckrolle, welche das Aufzeichnungsmedium gegen die Erwärmungsrolle
andrückt.
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Bei
den Aspekten der vorliegenden Erfindung werden eine Fixiervorrichtung
zur Verfügung gestellt,
welche eine ausreichende Fixierstärke und eine hohe Bildqualität selbst
bei erschwerten Bedingungen beim Fixieren mit hoher Geschwindigkeit
sicherstellen kann, sowie eine Bilderzeugungseinrichtung, welche
eine derartige Fixiervorrichtung verwendet.
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Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung werden im Einzelnen auf Grundlage der
nachstehend geschilderten Figuren beschrieben, bei welchen:
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1 den
gesamten Aufbau eines Laserstrahldruckers zeigt, der eine Fixiereinrichtung
gemäß der vorliegenden
Erfindung verwendet;
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2 eine
schematische Schnittansicht einer Erwärmungsrolle der Fixiereinrichtung
gemäß der Ausführungsform
ist; und
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3 eine
schematische Schnittansicht einer Andruckrolle der Fixiereinrichtung
gemäß der Ausführungsform
ist.
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Eine
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung wird nachstehend unter Bezugnahme auf
die Zeichnungen beschrieben.
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Zuerst
wird unter Bezugnahme auf 1 der Gesamtaufbau
eines elektrofotografischen Laserstrahldruckers beschrieben, bei
welchem die Ausführungsform
eingesetzt wird.
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Wie
in 1 gezeigt, wird eine Fotorezeptortrommel 1 eines
Laserstrahldruckers P in Richtung des Pfeils auf Grundlage eines
Druckbetriebstartsignals von einer Steuerung C gedreht. Die Fotorezeptortrommel 1 dreht
sich weiterhin mit einer Geschwindigkeit entsprechend der Druckgeschwindigkeit
des Druckers P, bis der Druckvorgang beendet ist. Nach Beginn der
Umdrehung der Fotorezeptortrommel 1 wird eine Hochspannung
an eine Koronaladevorrichtung 2 angelegt, und wird ein
Oberflächenbereich
der Fotorezeptortrommel 1 gleichmäßig aufgeladen, beispielsweise
durch eine positive Ladung.
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Der
Fotorezeptorbereich, der durch die Koronaladevorrichtung 2 aufgeladen
wurde, wird einem Lichtstrahl ausgesetzt, der von einer Belichtungsvorrichtung 3 ausgesandt
wird, wodurch ein latentes, elektrostatisches Bild auf der Oberfläche der
Fotorezeptortrommel 1 ausgebildet wird. Wenn der Fotorezeptorbereich,
in welchem das latente, elektrostatische Bild vorhanden ist, jene
Position erreicht, die einer Entwicklungsvorrichtung 4 gegenüberliegt,
wird Toner dem latenten, elektrostatischen Bild zugeführt. Toner,
der beispielsweise positiv aufgeladen ist, wird durch elektrostatische
Anziehung angezogen, und erreicht jene Oberflächenabschnitte der Fotorezeptortrommel 1,
die durch Bestrahlung mit dem Lichtstrahl entladen wurden, wodurch
ein Tonerbild auf der Fotorezeptortrommel 1 ausgebildet
wird.
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Eine
Seite eines Papierblatts W, das in ein Blattmagazin 5 eingesetzt
ist, wird durch Blatttransportrollen 6 so transportiert,
dass es den Übertragungsabschnitt
zwischen der Fotorezeptortrommel 1 und eine Übertragungsvorrichtung 7 zum
gleichen Zeitpunkt erreicht, an welchem das auf der Fotorezeptortrommel 1 ausgebildete
Tonerbild dort ankommt.
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Das
Tonerbild, das auf der Fotorezeptortrommel 1 vorhanden
ist, wird auf die Seite des Papierblatts W durch die Einwirkung
der Übertragungsvorrichtung 7 übertragen,
die auf die Rückseite
des Papierblatts W eine Ladung einwirken lässt, welche entgegengesetzte
Polarität
zur Ladung des Tonerbildes aufweist.
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Die
Seite des Papierblatts W, die sich in dem Blattmagazin 5 befindet,
wird einer Fixiereinrichtung 10 über die Blatttransportrollen 6,
die Übertragungsvorrichtung 7,
ein Blatttransportaufnahmeband 8 und eine Pufferplatte 9 zugeführt. In
der Fixiereinrichtung 10 wird die Seite des Papierblatts
W vorläufig
von der Rückseite
durch eine Erwärmungsplatte 11 erwärmt, die
eine Heizvorrichtung (nicht gezeigt) aufweist, und wird dann dazwischen
gehaltert und transportiert durch eine Erwärmungsrolle 13, welche
Heizlampen 12 aufweist, und durch eine Andruckrolle 14,
während
es an dem Einquetschabschnitt erwärmt und mit Druck beaufschlagt
wird, der durch die Heizrolle 13 und die Andruckrolle 14 gebildet
wird. Das Tonerbild wird hierdurch geschmolzen und auf der Seite
des Papierblatts W fixiert.
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Die
Seite des Papierblatts W, die von der Heizrolle 13 und
der Andruckrolle 14 ausgesandt wird, wird von der Maschine
durch Papierblattzuführungsrollen 15 ausgestoßen, und
einer derartigen Bearbeitung wie Schneiden in einer Nachbearbeitungseinrichtung
(nicht gezeigt) unterworfen.
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Der
Fotorezeptorbereich, welcher an dem Übertragungsort vorbeigegangen
ist, gelangt über eine
Ladungsentfernungsvorrichtung 16, eine Ladungsentfernungslampe 17,
eine Reinigungsvorrichtung 18, eine Vorladungsvorrichtung 19 und
eine Ladungsentfernungslampe 20, zur Vorbereitung für den nächsten Druckvorgang.
Die Ladungsentfernungsvorrichtung 16 dient dazu, das Oberflächenpotential von
Abschnitten des Fotorezeptorbereichs auf die positive Polarität zurückzustellen,
bei welchen die Polarität
des Oberflächenpotentials
sich von positiv nach negativ geändert
hat, durch die Einwirkung der Übertragungsvorrichtung 7.
Der auf positive Polarität zurückgestellte
Fotorezeptorbereich erfährt
eine Entfernung von Ladungen durch die Ladungsentfernungslampe 17,
und wird dann durch die Reinigungsvorrichtung 18 gereinigt.
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Vor
dem Aufladen durch die Koronaladevorrichtung 2 wird der
Fotorezeptorbereich, welcher die Reinigungsvorrichtung 18 passiert
hat, erneut durch die Vorladevorrichtung 19 aufgeladen,
und erfolgt eine Entfernung von Ladungen durch die Ladungsentfernungslampe 20,
wodurch die Bedingungen auf der Oberfläche des Fotorezeptorbereichs
ordnungsgemäß eingestellt
werden.
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In 1 ist
mit dem Bezugszeichen 21 ein Bedienungswfeld bezeichnet,
auf welchem Information in Bezug auf den Zustand des Druckers P,
der einen Druckvorgang durchführt,
angezeigt wird, und über
welches Druckbedingungen eingestellt werden. Die voranstehend erwähnte Pufferplatte 9 dient
zum Abfangen von Lose oder einer Spannung, die in dem Papierblatt
W auftreten, wenn eine Transportgeschwindigkeitsdifferenz in dem
Papierblatt W zwischen dem Blattübertragungsaufnahmeriemen 8 und der
Heizrolle 13 und der Andruckrolle 14 auftritt,
die als die beiden Fixierrollen dienen. Mit dem Bezugszeichen 22 ist
eine Reinigungsbahn bezeichnet, die dazu vorgesehen ist, in Kontakt
mit der Oberfläche der
Heizrolle 13 zu gelangen, und aufgenommen zu werden, und
die dazu dient, die Oberfläche
der Heizrolle 13 zu reinigen, und ein Trennmittel auf die
Oberfläche
der Heizrolle 13 aufzubringen.
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Als
nächstes
wird die Konstruktion einer Heizrolle, die bei der Fixiereinrichtung
gemäß der Ausführungsform
eingesetzt wird, unter Bezugnahme auf 2 beschrieben.
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In 2 bezeichnet
das Bezugszeichen 13a eine Metallrolle als ein Kernteil.
Bei der vorliegenden Ausführungsform
ist das Kernteil 13a eine hohle, zylindrische Aluminiumrolle
mit einem Durchmesser von 4 bis 8 mm.
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Das
Bezugszeichen 13b bezeichnet eine Gummischicht, die auf
dem Kernteil 13a vorgesehen ist, und das Bezugszeichen 13c bezeichnet
eine Fluorharzschicht, die auf der Gummischicht 13b vorgesehen
ist. Die Heizrolle 13 ist so ausgebildet, dass die Heizvorrichtungslampen 12,
die in 1 gezeigt sind, in den hohlen Raum des Kernteils 13a eingeführt sind.
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Die
Gummischicht 13b ist auf dem Kernteil 13a mit
einer Dicke von 200 bis 600 μm
vorgesehen. Die Gummischicht 13b ist aus einer in Bezug
auf die Wärmeleitfähigkeit
verbesserten Gummizusammensetzung hergestellt, wobei die Wärmeleitfähigkeit zwei-
bis viermal höher
ist als bei Silikongummi. Diese Zusammensetzung wird dadurch erhalten,
dass ein Mittel zur Erhöhung
der Wärmeleitfähigkeit
(feines Aluminiumoxidpulver, Siliziumdioxid, Metall-Silizium und
dergleichen) mit 100 bis 500 Gewichtsteilen einem Silikongummi mit
100 Gewichtsteilen zugefügt wird,
und ein Katalysator wie beispielsweise Platin eingesetzt wird. Daher
liegt das Verhältnis
der Gewichtsanteile des Mittels zur Erhöhung der Wärmeleitfähigkeit zum Silikongummi im
Bereich von 2 bis 5. Die Gummihärte
der Gummischicht 13b ist auf einen Bereich von 40 Grad
bis 80 Grad (Härte
gemäß JIS A)
in einem Zustand eingestellt, bei welchem sie das Mittel zur Erhöhung der
Wärmeleitfähigkeit
aufweist.
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Die
Fluorharzschicht 13c ist auf der Gummischicht 13b in
einer Dicke von 80 bis 300 μm
vorgesehen. Die Harzschicht 13c ist ein Rohr aus Fluorharz,
welches die Gummischicht 13b abdeckt.
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Die
Dicke des Kernteils 13 wird so eingestellt, dass nicht
nur die Wärmeleitfähigkeit
berücksichtigt
wird, sondern auch die Festigkeit (zusammen mit einer Erhöhung des
Durchmessers der Heizrolle 13).
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Um
Hochgeschwindigkeitsdrucken zu erzielen, bei welchem die Druckgeschwindigkeit
den Wert von 200 Seiten pro Minute überschreitet, ist es erforderlich,
eine ausreichende Gesamtmenge, pro Flächeneinheit, der Wärme sicherzustellen,
die einem Tonerbild zugeführt
wird, durch Ausbildung der Breite des Fixierquetschspaltes größer als
beim Fixieren beim Drucken mit geringer Geschwindigkeit.
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Ein
Verfahren dafür,
eine große
Breite des Fixierquetschspalts bei dem Rollen-Fixierverfahren zu erzielen,
besteht darin, eine dicke Gummischicht einzusetzen, und die Einquetschbreite
zu vergrößern, durch
Verformung der Gummischicht durch die Druckkontaktkraft der Fixierrollen.
Der Einsatz dieses Verfahrens, um Hochgeschwindigkeitsfixierung
zu erreichen, ist jedoch begrenzt, da sich die Wärmeleitungseigenschaften verschlechtern,
wenn die Gummischicht dicker ausgebildet wird.
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Angesichts
dieser Umstände
wird eine große Einquetschbreite
dadurch erzielt, dass ein großer Durchmesser
der Heizrolle 13 und der Andruckrolle 14 verwendet
wird, deren Durchmesser 70 mm oder mehr betragen kann,
oder 100 mm oder mehr, wodurch die Krümmung der Außenumfänge der
Fixierrollen verringert wird. Der Grund dafür, dass die Dicke des Kernteils 13a auf
dem Bereich von 4 bis 8 mm eingestellt wird, sind folgende. Bei
einer Dicke von weniger als 4 mm tritt ein Problem in Bezug auf die
Standfestigkeit auf; das Kernteil 13a kann daher nicht
andauernden Umdrehungen mit hoher Geschwindigkeit in einem Zustand
standhalten, in welchem die Andruckrolle 14 in Druckkontakt
mit der Heizrolle 13 steht. Andererseits führt eine
Dicke von mehr als 8 mm beispielsweise zu dem Problem, dass eine
schlechte Wärmeübertragung
die Zeit vom Bereitschaftszustand zum Beginn des Druckens vergrößert. Die Dicke
des Kernteils 13a wird daher auf den Bereich von 4 bis
8 mm eingestellt, oder 5 bis 7 mm.
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Die
Gründe
dafür,
dass die Dicke der Gummischicht 13b auf dem Bereich von
200 bis 600 μm eingestellt
wird, sind folgende. Falls die Dicke kleiner ist als 200 μm, kann die
Gummischicht 13b keine ausreichenden elastischen Eigenschaften
in einem Fixierquetschspalt zur Verfügung stellen, und kann daher
keine hohe Bildqualität
sicherstellen. Ist die Dicke größer als
600 μm,
kann die Gummischicht 13b keine ausreichende Wärmemenge übertragen,
und kann eine unzureichende Fixierstärke hervorrufen. Unter dem
Gesichtspunkt der Wärmebeständigkeit von
Silikongummi ist es darüber
hinaus erforderlich, dass die Temperatur der Grenzfläche zwischen
dem Kernteil 13a und der Gummischicht 13b auf
kleiner oder gleich 200°C
gehalten wird. Die Dicke der Gummischicht 13b wird daher
auf den Bereich von 200 bis 600 μm
eingestellt, oder von 300 bis 500 μm.
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Wie
voranstehend geschildert, ist die Gummischicht 13b aus
der in Bezug auf die Wärmeleitfähigkeit
verbesserten Silikongummizusammensetzung hergestellt, bei welcher
die Wärmeleitfähigkeit zwei-
bis viermal höher
ist als bei Silikongummi, unter Verwendung eines Katalysators wie
beispielsweise Platin, und ist die Gummihärte der Gummischicht 13b,
welche das Mittel zur Erhöhung
der Wärmeleitfähigkeit
aufweist, auf den Bereich von 40 Grad bis 80 Grad eingestellt (Härte gemäß JIS A).
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Wenn
der Faktor, um welchen die Wärmeleitfähigkeit
erhöht
ist, kleiner als 2 ist, kann die Gummischicht 13b keine
ausreichende Wärmemenge übertragen,
und kann daher nicht die gewünschte
Fixierstärke
erzielen. Falls die Wärmeleitfähigkeit
um einen Faktor von etwa 5 erhöht
wird, gehen die elastischen Eigenschaften der Gummischicht 13b verloren,
was zu Bildqualitätsproblemen
führt.
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Wenn
das Mittel zur Erhöhung
der Wärmeleitfähigkeit
eingemischt ist, wird die Gummihärte
unvermeidlich größer oder
gleich 40 Grad (Härte
gemäß JIS A).
Falls sie 80 Grad (Härte
gemäß JIS A) überschreitet,
werden mechanische Eigenschaften wie Längung, Zugfestigkeit, und Reißfestigkeit
extrem stark beeinträchtigt,
was zur Erzeugung blendender Bilder führt.
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Die
Wärmeleitfähigkeit
der Gummischicht 13b, welche das Mittel zur Erhöhung der
Wärmeleitfähigkeit
aufweist, ist auf einen Bereich von 0,6 bis 1,5 W/m·K eingestellt.
Ist die Wärmeleitfähigkeit
kleiner als 0,6 W/m·K,
kann die Gummischicht 13b keine ausreichende Wärmemenge übertragen,
und daher nicht die gewünschte
Fixierstärke
erreichen. Falls sie 1,5 W/m·K überschreitet,
ist der Anteil des Mittels zur Erhöhung der Wärmeleitfähigkeit in der Gummischicht 13b zu
groß,
was zu Schwierigkeiten beim Ausformen führt.
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Die
Gründe
dafür,
dass die Dicke der Harzschicht 13c auf dem Bereich von
80 bis 300 μm
eingestellt ist, sind folgende. Falls die Dicke kleiner ist als
80 μm, wird
der Harzschicht 13c keine ausreichende Standfestigkeit
zum Einsatz in einer Hochgeschwindigkeits-Fixierumgebung verliehen,
in welcher sie ständig
mit hoher Geschwindigkeit gedreht wird. Ist die Dicke größer als
300 μm,
werden die elastischen Eigenschaften der darunterliegenden Gummischicht 13b nicht
ordnungsgemäß für den Zweck
genutzt, die erforderliche Bildqualität zu erzielen, sodass ein Drucken
mit hoher Bildqualität
nicht erreicht werden kann. Unter dem Gesichtspunkt der Standfestigkeit
kann die Harzschicht 13c aus PFA hergestellt sein.
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Wenn
die Wärmeleitfähigkeit
der Gummischicht 13b um 1,5 W/m·K oder mehr infolge von Herstellungsschwankungen
erhöht
wird, wird die Oberflächensteuertemperatur
der Heizrolle 13 um 10°C
erhöht,
was möglicherweise
zu einer Filmabschälung
der Harzschicht 13c führen
kann. Daher wird die Schwankung des Mittels zur Erhöhung der Wärmeleitfähigkeit
in der Gummischicht 13b so gehandhabt, dass die Schwankung
ihrer Wärmeleitfähigkeit
innerhalb von 0,1 W/m·K
gehalten wird.
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In
Bezug auf das Dickenverhältnis
zwischen der Gummischicht 13b und der Harzschicht 13c ist die
Dicke der Gummischicht 13b auf das Zwei- bis Zehnfache
größer eingestellt
als jene der Harzschicht 13c. Wenn der Faktor, um welchen
die Dicke der Gummischicht 13b jene der Harzschicht 13c überschreitet,
kleiner ist als 2, kann die Gummischicht 13b keine ausreichenden
elastischen Eigenschaften zeigen, sodass die Bildqualität verschlechtert
wird. Ist die Gummischicht 13b mehr als das Zehnfache dicker
als die Harzschicht 13c, ist die Wärmeleitfähigkeit so gering, dass eine
unzureichende Fixierstärke
hervorgerufen wird.
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Entsprechend
den voranstehend geschilderten Überlegungen
wurde die Leistung unter den Bedingungen bewertet, dass die Dicke
(Tg) der in Bezug auf Wärmeleitfähigkeit
verbesserten Gummischicht 13b im Bereich von 200 bis 600 μm lag, ihre Wärmeleitfähigkeit
im Bereich von 0,6 bis 1,5 W/m·K lag,
die Schwankung ihrer Wärmeleitfähigkeit
auf innerhalb von 0,1 W/m·K
gehalten wurde, und die Dicke (Tj) der Harzschicht 13c im
Bereich von 80 bis 300 μm
lag. Bilder mit hoher Qualität
wurden erzielt, ohne dass irgendwelche Probleme in Bezug auf die Fixierstärke oder
die Standfestigkeit hervorgerufen wurden, selbst wenn ein durchgehender
Druck von mehr als fünf
Millionen Seiten erfolgte, unter Verwendung eines Druckers, dessen
Druckgeschwindigkeit höher
war als 200 Seiten pro Minute, unter den Bedingungen, dass die Beziehung
2Tj ≤ Tg ≤ 10Tj erfüllt war,
und die Gummihärte
(Hg) der in Bezug auf die Wärmeleitfähigkeit
verbesserten Gummischicht 13b die Beziehung 40 Grad ≤ Hg ≤ 80 Grad (Härte gemäß JIS A)
erfüllte.
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Obwohl
die Heizrolle 13 gemäß der voranstehenden
Ausführungsform
so ausgebildet ist, dass die Gummischicht 13b aus Silikongummi
besteht, und die Harzschicht 13c ein PFA-Rohr ist, kann die Heizrolle 13 so
ausgebildet sein, dass die Gummischicht 13b aus Fluorgummi
besteht, das eine hohe Wärmebeständigkeit
aufweist, und die Harzschicht 13c aus FEP oder PTFE besteht.
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3 zeigt
die Konstruktion einer Andruckrolle, die in der Fixiereinrichtung
gemäß der Ausführungsform
eingesetzt wird.
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Wie
die Heizrolle 13, weist die Andruckrolle 14 eine
Schichtstruktur auf, die aus einem Kernteil, einer Gummischicht
und einer Fluorharzschicht besteht. Das Bezugszeichen 14a bezeichnet
eine Metallrolle (Aluminiumrolle) als Kernteil, 14b bezeichnet eine
Gummischicht, die auf dem Kernteil 14a vorgesehen ist,
und 14c bezeichnet eine Fluorharzschicht, die auf der Gummischicht 14b vorgesehen
ist.
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Die
Gummischicht 14b der Andruckrolle 14 ist dicker
ausgebildet als die Gummischicht 13b der Heizrolle 13,
und ist auf dem Kernteil 14 mit einer Dicke von 4 bis 8
mm vorgesehen. Eine derartig dicke Gummischicht 14b ermöglicht es,
eine ausreichende Einquetschbreite zu erzielen, wenn sie in Druckkontakt
mit der Heizrolle 13 versetzt wird.
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Zwar
ist das Mittel zur Erhöhung
der Wärmeleitfähigkeit
in der Gummischicht 13b der Heizrolle 13 vorhanden,
jedoch muss nicht immer ein Mittel zur Erhöhung der Wärmeleitfähigkeit in der Gummischicht 14b der
Andruckrolle 14 vorhanden sein.
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Die
Fluorharzschicht 14c ist auf der Gummischicht 14b mit
einer Dicke von 80 bis 300 μm
vorgesehen.
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Die
Erfindung ist nicht auf die voranstehenden Ausführungsformen beschränkt, sondern
kann durch verschiedene Abänderungen
der Bestandteile verwirklicht werden, ohne vom Wesen und Umfang der
Erfindung abzuweichen. Durch Kombinieren verschiedener Bestandteile,
die bei den voranstehenden Ausführungsformen
beschrieben wurden, je nach Erfordernis, können Varianten der Erfindung
ausgebildet werden. So können
beispielsweise einige der Bestandteile weggelassen werden, die bei
den Ausführungsformen
vorhanden sind. Es können
auch Bestandteile, die zu unterschiedlichen Ausführungsformen gehören, je
nach Erfordernis kombiniert werden.