DE102007046415B4 - Fixiereinrichtung und diese einsetzende Bilderzeugungseinrichtung - Google Patents

Fixiereinrichtung und diese einsetzende Bilderzeugungseinrichtung Download PDF

Info

Publication number
DE102007046415B4
DE102007046415B4 DE102007046415.2A DE102007046415A DE102007046415B4 DE 102007046415 B4 DE102007046415 B4 DE 102007046415B4 DE 102007046415 A DE102007046415 A DE 102007046415A DE 102007046415 B4 DE102007046415 B4 DE 102007046415B4
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
rubber layer
thickness
cylindrical core
fixing device
heating roller
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
DE102007046415.2A
Other languages
English (en)
Other versions
DE102007046415A1 (de
Inventor
Sho Sawahata
Yuji Ohmura
Yoshikuni Sasaki
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ricoh Co Ltd
Original Assignee
Ricoh Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ricoh Co Ltd filed Critical Ricoh Co Ltd
Publication of DE102007046415A1 publication Critical patent/DE102007046415A1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE102007046415B4 publication Critical patent/DE102007046415B4/de
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03GELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
    • G03G15/00Apparatus for electrographic processes using a charge pattern
    • G03G15/20Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for fixing, e.g. by using heat
    • G03G15/2003Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for fixing, e.g. by using heat using heat
    • G03G15/2014Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for fixing, e.g. by using heat using heat using contact heat
    • G03G15/2053Structural details of heat elements, e.g. structure of roller or belt, eddy current, induction heating
    • G03G15/2057Structural details of heat elements, e.g. structure of roller or belt, eddy current, induction heating relating to the chemical composition of the heat element and layers thereof

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Fixing For Electrophotography (AREA)

Abstract

Fixiereinrichtung für den Einsatz in einem Hochgeschwindigkeitsdrucker, der pro Minute mehr als 200 Seiten bedruckt, bei welcher vorgesehen sind: – eine Heizrolle (13), welche folgendes aufweist: eine Wärmequelle (12), die Wärme erzeugt, die einem Tonerbild zugeführt werden soll, das auf einem Aufzeichnungsmedium (W) vorhanden ist; einen zylindrischen Kern (13a); eine Gummischicht (13b), die auf dem zylindrischen Kern (13a) vorgesehen ist, wobei die Gummischicht (13b) eine Dicke Tg aufweist, welche der Beziehung 200 μm ≤ Tg ≤ 600 μm genügt, und eine Gummihärte Hg aufweist, gemäß der Shore A-Härte, welche der Bedingung 40,77 Grad ≤ Hg ≤ 81,55 Grad genügt; und eine Fluorharzschicht (13c), die auf der Gummischicht (13b) 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 (14), welche das Aufzeichnungsmedium (W) gegen die Heizrolle (13) drückt, dadurch gekennzeichnet, dass die Heizrolle (13) und die Andruckrolle (14) einen Außendurchmesser von 70 mm oder mehr haben; die Gummischicht (13b) eine Wärmeleitfähigkeit im Bereich von 0,6 W/m·K bis 1,5 W/m·K und eine Wärmeleitfähigkeitsschwankung von weniger als 0,1 W/m·K aufweist; der zylindrische Kern (13a) die Form eines Hohlzylinders hat, wobei die Wärmequelle (12) in einem Hohlraum des zylindrischen Kerns (13a) angeordnet ist; die Gummischicht (13b) aus einer Zusammensetzung aus Silikongummi und einem Mittel zur Erhöhung der Wärmeleitfähigkeit besteht; und die Andruckrolle (14) einen zweiten zylindrischen Kern (14a) und eine zweite Gummischicht (14b) aufweist, die auf dem zweiten zylindrischen Kern (14a) vorgesehen ist und eine Dicke im Bereich von 4 bis 8 mm aufweist.

Description

  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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 ).
  • 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.
  • Auch US 2003/0063916 A1 beschreibt Heizrollen für Fixiereinrichtungen mit einem zylindrischen Kern, einer Gummischicht und einer Fluorharzschicht.
  • US-A1-2002/0035190 offenbart eine Materialzusammensetzung für Fixierwalzen.
  • EP-A2-1 024 413 beschreibt eine Fixiereinrichtung und eine Bildausbildevorrichtung.
  • Aus der EP-A1-0 637 782 ist eine Fixierwalze bekannt.
  • US 2002/0090237 A1 offenbart eine Fixiereinrichtung mit einer Heizrolle und einer Andruckrolle. Die Heizrolle hat eine elastische Schicht mit einer Dicke von 0.8 bis 5 mm und einer Härte von höchstens 20,39° (Shore A) (das entspricht 20° (JIS-A)).
  • Aus US 2005/0048296 A1 ist eine Fixiereinrichtung gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 bekannt.
  • Die vorliegenden Erfindung schafft eine Fixiereinrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1.
  • Bevorzugte optionale Merkmale sind in den abhängigen Ansprüchen beschrieben.
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung wird auch eine Bilderzeugungseinrichtung zur Verfügung gestellt, welche die Merkmale des Patentanspruchs 10 aufweist.
  • Mit 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.
  • Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden im Einzelnen auf Grundlage der nachstehend geschilderten Figuren beschrieben, bei welchen:
  • 1 den gesamten Aufbau eines Laserstrahldruckers zeigt, der eine Fixiereinrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung verwendet;
  • 2 eine schematische Schnittansicht einer Erwärmungsrolle der Fixiereinrichtung gemäß der Ausführungsform ist; und
  • 3 eine schematische Schnittansicht einer Andruckrolle der Fixiereinrichtung gemäß der Ausführungsform ist.
  • Eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird nachstehend unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben.
  • Zuerst wird unter Bezugnahme auf 1 der Gesamtaufbau eines elektrofotografischen Laserstrahldruckers beschrieben, bei welchem die Ausführungsform eingesetzt wird.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • Als nächstes wird die Konstruktion einer Heizrolle, die bei der Fixiereinrichtung gemäß der Ausführungsform eingesetzt wird, unter Bezugnahme auf 2 beschrieben.
  • 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.
  • 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.
  • 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 40,77 bis 81,55 Grad (Shore A) (das entspricht 40 Grad bis 80 Grad Härte gemäß JIS A) in einem Zustand eingestellt, bei welchem sie das Mittel zur Erhöhung der Wärmeleitfähigkeit aufweist.
  • 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.
  • 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).
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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 40,77 Grad bis 81,55 Grad eingestellt (Härte gemäß Shore A).
  • 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.
  • Wenn das Mittel zur Erhöhung der Wärmeleitfähigkeit eingemischt ist, wird die Gummihärte unvermeidlich größer oder gleich 40,77 Grad (Härte gemäß Shore A). Falls sie 81,55 Grad (Härte gemäß Shore A) überschreitet, werden mechanische Eigenschaften wie Längung, Zugfestigkeit, und Reißfestigkeit extrem stark beeinträchtigt, was zur Erzeugung blendender Bilder führt.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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 ≤ 10 Tj erfüllt war, und die Gummihärte (Hg) der in Bezug auf die Wärmeleitfähigkeit verbesserten Gummischicht 13b die Beziehung 40,77 Grad ≤ Hg ≤ 81,55 Grad (Härte gemäß Shore A) erfüllte.
  • 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.
  • 3 zeigt die Konstruktion einer Andruckrolle, die in der Fixiereinrichtung gemäß der Ausführungsform eingesetzt wird.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • Die Fluorharzschicht 14c ist auf der Gummischicht 14b mit einer Dicke von 80 bis 300 μm vorgesehen.
  • 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.

Claims (10)

  1. Fixiereinrichtung für den Einsatz in einem Hochgeschwindigkeitsdrucker, der pro Minute mehr als 200 Seiten bedruckt, bei welcher vorgesehen sind: – eine Heizrolle (13), welche folgendes aufweist: eine Wärmequelle (12), die Wärme erzeugt, die einem Tonerbild zugeführt werden soll, das auf einem Aufzeichnungsmedium (W) vorhanden ist; einen zylindrischen Kern (13a); eine Gummischicht (13b), die auf dem zylindrischen Kern (13a) vorgesehen ist, wobei die Gummischicht (13b) eine Dicke Tg aufweist, welche der Beziehung 200 μm ≤ Tg ≤ 600 μm genügt, und eine Gummihärte Hg aufweist, gemäß der Shore A-Härte, welche der Bedingung 40,77 Grad ≤ Hg ≤ 81,55 Grad genügt; und eine Fluorharzschicht (13c), die auf der Gummischicht (13b) 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 (14), welche das Aufzeichnungsmedium (W) gegen die Heizrolle (13) drückt, dadurch gekennzeichnet, dass die Heizrolle (13) und die Andruckrolle (14) einen Außendurchmesser von 70 mm oder mehr haben; die Gummischicht (13b) eine Wärmeleitfähigkeit im Bereich von 0,6 W/m·K bis 1,5 W/m·K und eine Wärmeleitfähigkeitsschwankung von weniger als 0,1 W/m·K aufweist; der zylindrische Kern (13a) die Form eines Hohlzylinders hat, wobei die Wärmequelle (12) in einem Hohlraum des zylindrischen Kerns (13a) angeordnet ist; die Gummischicht (13b) aus einer Zusammensetzung aus Silikongummi und einem Mittel zur Erhöhung der Wärmeleitfähigkeit besteht; und die Andruckrolle (14) einen zweiten zylindrischen Kern (14a) und eine zweite Gummischicht (14b) aufweist, die auf dem zweiten zylindrischen Kern (14a) vorgesehen ist und eine Dicke im Bereich von 4 bis 8 mm aufweist.
  2. Fixiereinrichtung nach Anspruch 1, bei welcher der zylindrische Kern (13a) der Heizrolle eine Dicke im Bereich von 4 mm bis 8 mm aufweist.
  3. Fixiereinrichtung nach Anspruch 1, bei welcher der zylindrische Kern der Heizrolle eine Dicke im Bereich von 5 mm bis 7 mm aufweist.
  4. Fixiereinrichtung nach Anspruch 1, bei welcher die Dicke Tg der Gummischicht (13b) der Heizrolle weiterhin der Bedingung 300 μm ≤ Tg ≤ 500 μm genügt.
  5. Fixiereinrichtung nach Anspruch 4, bei welcher die Temperatur am Übergang zwischen dem Kern (13a) und der Gummischicht (13b) der Heizrolle im Betrieb höchstens 200°C beträgt.
  6. Fixiereinrichtung nach Anspruch 1, bei welcher die Andruckrolle (14) außerdem eine zweite Fluorharzschicht (14c) aufweist, die auf der zweiten Gummischicht (14b) vorgesehen ist, wobei die zweite Fluorharzschicht (14c) eine Dicke im Bereich von 80 μm bis 300 μm aufweist.
  7. Fixiereinrichtung nach Anspruch 1, bei welcher ein Verhältnis von Gewichtsteilen des Mittels zur Erhöhung der Wärmeleitfähigkeit und des Silikongummis in einem Bereich von 1 bis 5 liegt.
  8. Fixiereinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, bei welcher das Mittel zur Erhöhung der Wärmeleitfähigkeit aus einem feinen Pulver aus Aluminiumoxid besteht, aus Siliziumoxid, oder metallischem Silizium.
  9. Fixiereinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, bei welcher die Gummischicht (13b) der Heizrolle eine zwei- bis viermal höhere Wärmeleitfähigkeit hat als Silikongummi.
  10. Bilderzeugungseinrichtung (P), bei welcher folgende Einheiten vorgesehen sind: eine Bilderzeugungseinheit (1, 2, 3, 4), die ein Tonerbild auf einem Aufzeichnungsmedium (W) ausbildet; und eine Fixiereinheit (10), die das Tonerbild auf dem zu ihr transportierten Aufzeichnungsmedium (W) fixiert, wobei die Fixiereinheit eine Fixiereinrichtung gemäß einem der Patentansprüche 1 bis 9 ist.
DE102007046415.2A 2006-09-29 2007-09-28 Fixiereinrichtung und diese einsetzende Bilderzeugungseinrichtung Expired - Fee Related DE102007046415B4 (de)

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2006-268122 2006-09-29
JP2006268122 2006-09-29
JP2007058114A JP2008107770A (ja) 2006-09-29 2007-03-08 定着装置およびそれを用いた画像形成装置
JP2007-058114 2007-03-08

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE102007046415A1 DE102007046415A1 (de) 2008-04-03
DE102007046415B4 true DE102007046415B4 (de) 2014-07-17

Family

ID=39134716

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102007046415.2A Expired - Fee Related DE102007046415B4 (de) 2006-09-29 2007-09-28 Fixiereinrichtung und diese einsetzende Bilderzeugungseinrichtung

Country Status (3)

Country Link
US (1) US7844210B2 (de)
JP (1) JP2008107770A (de)
DE (1) DE102007046415B4 (de)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101264438B1 (ko) * 2005-11-28 2013-05-14 신에쓰 가가꾸 고교 가부시끼가이샤 열 정착 롤 또는 정착 벨트
US11513457B2 (en) 2020-05-21 2022-11-29 Ricoh Company, Ltd. Fixing device and image forming apparatus incorporating same
JP2023008286A (ja) 2021-07-05 2023-01-19 株式会社リコー 接離装置、定着装置及び画像形成装置

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0637782A1 (de) * 1993-08-04 1995-02-08 Sumitomo Electric Industries, Ltd. Fixierrolle
EP1024413A2 (de) * 1999-01-26 2000-08-02 Konica Corporation Fixiervorrichtung und Bilderzeugungsgerät damit
US20020035190A1 (en) * 2000-08-30 2002-03-21 Yuichi Tsuji Thermoconductive liquid silicone rubber composition for fixing rolls and a fluororesin coated fixing roll
US20020090237A1 (en) * 2000-11-17 2002-07-11 Hajime Tanaka Fixing apparatus and image forming apparatus
US20030063916A1 (en) * 2001-09-28 2003-04-03 Hidetoshi Katayanagi Image forming apparatus having a fixing device
US20050048296A1 (en) * 2003-08-25 2005-03-03 Noriyuki Meguriya Highly heat conductive silicone rubber composition, fixing roll and fixing belt

Family Cites Families (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS61128274A (ja) * 1984-11-27 1986-06-16 Konishiroku Photo Ind Co Ltd 定着装置
JPS63300272A (ja) 1987-05-29 1988-12-07 Minolta Camera Co Ltd クリ−ニング装置をもつ熱定着装置
JPH01260458A (ja) 1988-04-12 1989-10-17 Konica Corp 画像形成方法
JPH02150876A (ja) * 1988-12-02 1990-06-11 Canon Inc 弾性回転体及び定着装置
US5939337A (en) * 1995-08-03 1999-08-17 Canon Kabushiki Kaisha Toner fixation film and toner fixation apparatus using it
JPH10104975A (ja) * 1996-09-27 1998-04-24 Canon Inc 像加熱装置
EP0864940A1 (de) * 1997-03-14 1998-09-16 Agfa-Gevaert N.V. Wärme- und Druckschmelzfixiervorrichtung
JP2001215767A (ja) * 2000-02-07 2001-08-10 Canon Inc カラー画像形成装置
JP2002318498A (ja) * 2001-04-23 2002-10-31 Konica Corp 定着用発熱ローラ及びそれを用いた定着装置
JP2004085854A (ja) * 2002-08-27 2004-03-18 Canon Inc 定着装置および画像形成装置
ATE448276T1 (de) * 2003-04-15 2009-11-15 Dow Corning Toray Co Ltd Wärmeleitende, additionsvernetzende, flüssige silikonkautschukmischung und beschichtete fixierwalze
JP2005208380A (ja) 2004-01-23 2005-08-04 Ricoh Printing Systems Ltd 光走査装置
JP4307289B2 (ja) * 2004-03-01 2009-08-05 キヤノン株式会社 加熱定着部材および加熱定着装置
JP4482382B2 (ja) 2004-07-02 2010-06-16 株式会社リコー 定着装置
JP2006227349A (ja) * 2005-02-18 2006-08-31 Konica Minolta Business Technologies Inc 定着装置及び画像形成装置

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0637782A1 (de) * 1993-08-04 1995-02-08 Sumitomo Electric Industries, Ltd. Fixierrolle
EP1024413A2 (de) * 1999-01-26 2000-08-02 Konica Corporation Fixiervorrichtung und Bilderzeugungsgerät damit
US20020035190A1 (en) * 2000-08-30 2002-03-21 Yuichi Tsuji Thermoconductive liquid silicone rubber composition for fixing rolls and a fluororesin coated fixing roll
US20020090237A1 (en) * 2000-11-17 2002-07-11 Hajime Tanaka Fixing apparatus and image forming apparatus
US20030063916A1 (en) * 2001-09-28 2003-04-03 Hidetoshi Katayanagi Image forming apparatus having a fixing device
US20050048296A1 (en) * 2003-08-25 2005-03-03 Noriyuki Meguriya Highly heat conductive silicone rubber composition, fixing roll and fixing belt

Also Published As

Publication number Publication date
JP2008107770A (ja) 2008-05-08
US7844210B2 (en) 2010-11-30
DE102007046415A1 (de) 2008-04-03
US20080080912A1 (en) 2008-04-03

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102014204379B4 (de) Bilderwärmungsvorrichtung
DE2823359C2 (de) Druckfixiergerät
DE3910459C2 (de)
DE102011077496B4 (de) Bildheizgerät
DE69327298T2 (de) Fixierrolle mit einer Schutzschicht aus leitfähigen Teilchen in Form einer hohlen Doppelschale als Füllmaterial gegen Offset
DE69718276T2 (de) Fixiergerät
DE69904793T2 (de) Anordnungen zur Wärmefixierung mit elastischer, thermisch gut leitfähiger Schicht
DE2259213B2 (de) Druckrollen-Wärmefixiereinrichtung
DE60131802T2 (de) Fixierelement, Fixieranordnung und Bilderzeugungsgerät
DE2459178A1 (de) Rollenschmelzfixiereinrichtung fuer ein elektrophotographisches kopiergeraet
DE69724074T2 (de) Bilderzeugungsgerät mit Transferdrehelement
DE69629272T2 (de) Bildtragendes Band und dieses verwendendes Bilderzeugungsgerät
DE69228782T2 (de) Elastischer Gegenstand, elastische Walze und Fixiervorrichtung
DE102004060921A1 (de) Fixiervorrichtung und Bilderzeugungseinrichtung
DE3539377A1 (de) Elastischer drehkoerper
DE3432189C2 (de) Fixiervorrichtung
DE2436218A1 (de) Beruehrungs-schmelzeinrichtung
DE69621196T2 (de) Fixiergerät mit einer Fixierwalze mit einer Schicht mit niedrigem Widerstand
DE69819052T2 (de) Bilderzeugungsgerät mit Fixiergerät
DE69822074T2 (de) Bildfixiergerät
DE69600553T2 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Schmelzfixierung von Farbtonbildern
DE10148939A1 (de) Extern beheizte verformbare Tonerfixierwalze
DE2617682B2 (de) Reinigungsvorrichtung zum Reinigen der Oberfläche einer Andrückrolle in einer Rollenfixiereinrichtung
DE69404679T2 (de) Zuführsystem für ein Band mit Trennmittel für eine Wärme-Druck-Schmelzfixiervorrichtung
DE102007046415B4 (de) Fixiereinrichtung und diese einsetzende Bilderzeugungseinrichtung

Legal Events

Date Code Title Description
OP8 Request for examination as to paragraph 44 patent law
8127 New person/name/address of the applicant

Owner name: RICOH COMPANY, LTD., TOKIO/TOKYO, JP

R016 Response to examination communication
R018 Grant decision by examination section/examining division
R020 Patent grant now final
R119 Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee