JP2003280428A - Image forming apparatus - Google Patents

Image forming apparatus

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JP2003280428A
JP2003280428A JP2002078205A JP2002078205A JP2003280428A JP 2003280428 A JP2003280428 A JP 2003280428A JP 2002078205 A JP2002078205 A JP 2002078205A JP 2002078205 A JP2002078205 A JP 2002078205A JP 2003280428 A JP2003280428 A JP 2003280428A
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JP
Japan
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roller
elastic body
pressure
image forming
tensile strength
Prior art date
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Pending
Application number
JP2002078205A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Toshiki Hayamizu
俊樹 速水
Hidetoshi Katayanagi
秀敏 片柳
Hajime Tanaka
一 田中
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Konica Minolta Inc
Original Assignee
Konica Minolta Inc
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Publication date
Application filed by Konica Minolta Inc filed Critical Konica Minolta Inc
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an image forming apparatus having a fixing device of a heat roller system in which durability is improved. <P>SOLUTION: The image forming apparatus has the fixing device having: a heat member which includes an elastic body and a releasing layer covering the elastic body, and a pressure member which is in pressure contact with the heat member and has an elastic body and a releasing layer covering the elastic body. In the image forming apparatus, the tensile strength of the elastic body of the heat member is set so as to become greater compared to the initial tensile force as it is used or so as not to decrease by 0.5 MPa or greater. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、トナー像を加熱ロ
ーラ、加圧ローラを用いて転写材上に定着する定着装置
を有する画像形成装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an image forming apparatus having a fixing device for fixing a toner image on a transfer material using a heating roller and a pressure roller.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、複写機、プリンタ、ファクシミリ
等の画像形成装置において、加熱溶融性の樹脂等より成
るトナーを担持する被記録材(以下、転写材という)を
加熱定着処理する定着装置には、熱ローラ方式が多く採
用されている。
2. Description of the Related Art Conventionally, in an image forming apparatus such as a copying machine, a printer or a facsimile, a fixing device for heating and fixing a recording material (hereinafter referred to as a transfer material) carrying a toner made of a heat-meltable resin or the like is used. The heat roller method is often used for the.

【0003】熱ローラ方式の定着装置は、内部にハロゲ
ンヒータ等の発熱源を備えた加熱ローラと、これに圧接
する加圧ローラとから構成され、この一対のローラの圧
接部である定着ニップ部に用紙等の転写材を通過させる
事により、転写材に担持されたトナー像を加熱、定着す
るものである。
The heat roller type fixing device is composed of a heating roller having a heat source such as a halogen heater therein and a pressure roller in pressure contact with the heating roller. The fixing nip portion is the pressure contact portion of the pair of rollers. The toner image carried on the transfer material is heated and fixed by passing the transfer material such as paper through the sheet.

【0004】しかしながら、上記の加熱ローラ、加圧ロ
ーラは、繰り返しの熱及び圧力を受け、弾性体の熱劣化
による引張り強度が低下するため、ローラに破断等が発
生し、所定のローラ寿命に達せず、交換せざる得なくな
ることがある。
However, since the heating roller and the pressure roller are repeatedly subjected to heat and pressure, the tensile strength of the elastic body is deteriorated due to the thermal deterioration of the elastic body, so that the roller is broken and the predetermined roller life is reached. In some cases, you have to replace it.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】本発明は、耐久性の向
上した熱ローラ方式の定着装置を有する画像形成装置を
提供することを目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide an image forming apparatus having a heat roller type fixing device having improved durability.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】本発明の目的は、下記の
構成によって達成することができる。
The objects of the present invention can be achieved by the following constitutions.

【0007】(1)弾性体と当該弾性体を被覆する離型
層を有する加熱部材と、当該加熱部材に圧接され、弾性
体と当該弾性体を被覆する離型層を有する加圧部材とを
有する定着装置を備えた画像形成装置において、前記加
熱部材の弾性体の引張り強度が、初期の引張り強度に比
較して、使用に伴い上昇するか、または、0.5MPa
以上低下しないことを特徴とした画像形成装置(第1の
発明)。
(1) A heating member having an elastic body and a release layer covering the elastic body, and a pressure member having an elastic body and a release layer covering the elastic body, which is pressed against the heating member. In the image forming apparatus including the fixing device, the tensile strength of the elastic body of the heating member is increased with use or is 0.5 MPa as compared with the initial tensile strength.
An image forming apparatus (first invention) which is characterized by not decreasing as described above.

【0008】(2)弾性体と当該弾性体を被覆する離型
層を有する加熱部材と、当該加熱部材に圧接され、弾性
体と当該弾性体を被覆する離型層を有する加圧部材とを
有する定着装置を備えた画像形成装置において、ニップ
部での面圧をAとし、前記加熱部材の弾性体の引張り強
度をB、前記加圧部材の弾性体の引張り強度をDとした
とき、常に、A<B、且つ、A<Dであることを特徴と
する画像形成装置(第2の発明)。
(2) A heating member having an elastic body and a release layer covering the elastic body, and a pressing member having an elastic body and a release layer covering the elastic body, which is pressed against the heating member. In an image forming apparatus equipped with the fixing device, when the surface pressure at the nip portion is A, the tensile strength of the elastic body of the heating member is B, and the tensile strength of the elastic body of the pressing member is D, always , A <B, and A <D (second invention).

【0009】[0009]

【発明の実施の形態】はじめに、本発明の画像形成装置
について説明する。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION First, an image forming apparatus of the present invention will be described.

【0010】本発明の実施の形態における説明では、本
明細書に用いる用語により本発明の技術範囲が限定され
ることはない。
In the description of the embodiments of the present invention, the technical scope of the present invention is not limited by the terms used in this specification.

【0011】図1は画像形成装置の全体構成の一例を示
す模式図である。図において、10は感光体、11は帯
電手段であるスコロトロン帯電器、12は画像書き込み
手段である書き込み装置、13は現像手段である現像
器、14は感光体10の表面を清掃するためのクリーニ
ング装置、15はクリーニングブレード、16は現像ス
リーブ、20は像担持体である中間転写ベルトを示す。
画像形成手段1は感光体10、スコロトロン帯電器1
1,現像器13、およびクリーニング装置14等からな
っており、各色毎の画像形成手段1の機械的な構成は同
じであるので、図ではY(イエロー)系列のみの構成に
ついて参照符号を付けており、M(マゼンタ)、C(シ
アン)およびK(黒)の構成要素については参照符号を
省略した。
FIG. 1 is a schematic diagram showing an example of the overall configuration of the image forming apparatus. In the figure, 10 is a photoconductor, 11 is a scorotron charger which is a charging unit, 12 is a writing device which is an image writing unit, 13 is a developing unit which is a developing unit, and 14 is cleaning for cleaning the surface of the photoconductor 10. An apparatus, 15 is a cleaning blade, 16 is a developing sleeve, and 20 is an intermediate transfer belt which is an image carrier.
The image forming means 1 includes a photoconductor 10 and a scorotron charger 1.
1, the developing device 13, the cleaning device 14, and the like, and the image forming unit 1 for each color has the same mechanical structure. Therefore, in the drawing, reference numerals are given only to the structure of the Y (yellow) series. Therefore, reference numerals are omitted for the components of M (magenta), C (cyan), and K (black).

【0012】各色毎の画像形成手段1の配置は中間転写
ベルト20の走行方向に対して、Y、M、C、Kの順に
なっており、各感光体10は中間転写ベルト20の張設
面に接触し、接触点で中間転写ベルト20の走行方向と
同方向、かつ、同線速度で回転する。
The arrangement of the image forming means 1 for each color is in the order of Y, M, C, and K with respect to the running direction of the intermediate transfer belt 20, and each photoconductor 10 is a stretched surface of the intermediate transfer belt 20. And is rotated at the contact point in the same direction as the running direction of the intermediate transfer belt 20 and at the same linear velocity.

【0013】中間転写ベルト20は駆動ローラ21、ア
ースローラ22、テンションローラ23、除電ローラ2
7、従動ローラ24に張架され、これらのローラと中間
転写ベルト20、転写器25、クリーニング装置28等
でベルトユニット3を構成する。
The intermediate transfer belt 20 includes a driving roller 21, a ground roller 22, a tension roller 23, and a charge eliminating roller 2.
7. The belt unit 3 is stretched around the driven roller 24, and these rollers, the intermediate transfer belt 20, the transfer device 25, the cleaning device 28 and the like constitute the belt unit 3.

【0014】中間転写ベルト20の走行は不図示の駆動
モータによる駆動ローラ21の回転によって行われる。
The traveling of the intermediate transfer belt 20 is performed by the rotation of the drive roller 21 by a drive motor (not shown).

【0015】感光体10は、例えばアルミ材によって形
成される円筒状の金属基体の外周に導電層、a−Si層
あるいは有機感光体(OPC)等の感光層を形成したも
のであり、導電層を接地した状態で図の矢印で示す反時
計方向に回転する。
The photoconductor 10 is formed by forming a conductive layer, an a-Si layer, or a photosensitive layer such as an organic photoconductor (OPC) on the outer periphery of a cylindrical metal substrate formed of, for example, an aluminum material. Rotate in the counterclockwise direction indicated by the arrow in the figure with the grounded.

【0016】読み取り装置80からの画像データに対応
する電気信号は画像形成レーザで光信号に変換され、書
き込み装置12によって感光体10上に投光される。
An electric signal corresponding to the image data from the reading device 80 is converted into an optical signal by the image forming laser, and the writing device 12 projects the light signal onto the photoconductor 10.

【0017】現像器13は、感光体10の周面に対し所
定の間隔を保ち、感光体10の回転方向と最接近位置に
おいて同方向に回転する円筒状の非磁性ステンレスある
いはアルミ材で形成された現像スリーブ16を有してい
る。
The developing device 13 is made of a cylindrical non-magnetic stainless steel or aluminum material which keeps a predetermined distance from the peripheral surface of the photoconductor 10 and rotates in the same direction at the position closest to the rotation direction of the photoconductor 10. The developing sleeve 16 is provided.

【0018】中間転写ベルト20は、体積抵抗率106
〜1012Ω・cmの無端ベルトであり、例えば変性ポリ
イミド、熱硬化ポリイミド、エチレンテトラフルオロエ
チレン共重合体、ポリフッ化ビニリデン、ナイロンアロ
イ等のエンジニアリングプラスチックに導電材料を分散
した、厚さ0.1〜1.0mmの半導電性フィルム基体
の外側に、好ましくはトナーフィルミング防止層として
厚さ5〜50μmのフッ素コーティングを行った、2層
構成のシームレスベルトである。ベルトの基体として
は、この他に、シリコンゴム或いはウレタンゴム等に導
電材料を分散した厚さ0.5〜2.0mmの半導電性ゴ
ムベルトを使用することもできる。
The intermediate transfer belt 20 has a volume resistivity of 10 6
It is an endless belt of -10 12 Ω · cm, and has a conductive material dispersed in engineering plastics such as modified polyimide, thermosetting polyimide, ethylene tetrafluoroethylene copolymer, polyvinylidene fluoride, and nylon alloy, and has a thickness of 0.1. A seamless belt having a two-layer structure in which a semi-conductive film substrate having a thickness of ˜1.0 mm is coated with fluorine to a thickness of 5 to 50 μm, preferably as a toner filming prevention layer, is provided. In addition to this, a semi-conductive rubber belt having a thickness of 0.5 to 2.0 mm in which a conductive material is dispersed in silicon rubber or urethane rubber can be used as the base of the belt.

【0019】25は転写器で、トナーと反対極性の直流
が印加され、感光体10上に形成されたトナー像を中間
転写ベルト20上に転写させる機能を有する。転写器2
5としてはコロナ放電器の他に転写ローラを用いること
もできる。
A transfer device 25 has a function of transferring a toner image formed on the photoconductor 10 onto the intermediate transfer belt 20 by applying a direct current having a polarity opposite to that of the toner. Transfer device 2
As 5, a transfer roller can be used in addition to the corona discharger.

【0020】26はアースローラ22から当接解除可能
な転写ローラで、中間転写ベルト20上に形成されたト
ナー像を転写材Pに再転写する。
Reference numeral 26 denotes a transfer roller which can be released from contact with the earth roller 22 and retransfers the toner image formed on the intermediate transfer belt 20 onto the transfer material P.

【0021】28はクリーニング装置で、中間転写ベル
ト20を挟んで従動ローラ24に対向して設けられてい
る。トナー像を転写材Pに転写後、中間転写ベルト20
は、トナーと同極性または逆極性の直流電圧を重畳した
交流電圧が印加された除電ローラ27で残留トナーの電
荷が弱められ、クリーニングブレード29によって周面
上に残ったトナーが清掃される。
A cleaning device 28 is provided so as to face the driven roller 24 with the intermediate transfer belt 20 interposed therebetween. After transferring the toner image to the transfer material P, the intermediate transfer belt 20
The charge of the residual toner is weakened by the static elimination roller 27 to which an AC voltage having a DC voltage of the same polarity or the opposite polarity of the toner is applied, and the cleaning blade 29 cleans the toner remaining on the peripheral surface.

【0022】4は定着装置で、加熱部材である加熱ロー
ラ41と加圧部材である加圧ローラ42を有している。
A fixing device 4 has a heating roller 41 as a heating member and a pressure roller 42 as a pressure member.

【0023】70は紙送り出しローラ、71はタイミン
グローラ、72は紙カセット、73は搬送ローラであ
る。
Reference numeral 70 is a paper feeding roller, 71 is a timing roller, 72 is a paper cassette, and 73 is a conveying roller.

【0024】以下、本発明に係わる定着装置について説
明する。図2は熱ローラ方式の定着装置の断面を示す略
図である。
The fixing device according to the present invention will be described below. FIG. 2 is a schematic view showing a cross section of a heat roller type fixing device.

【0025】図3は、加圧ローラ42の圧着機構の略図
である。図3(a)は加圧された状態、図3(b)は加
圧解除された状態を示す。
FIG. 3 is a schematic view of a pressure bonding mechanism of the pressure roller 42. FIG. 3A shows a pressurized state, and FIG. 3B shows a released state.

【0026】図2および図3での説明に当たっては、紙
面の表側を前側とし、裏側を後側とする。
2 and 3, the front side of the paper is the front side and the back side is the rear side.

【0027】図4は、加熱、加圧ローラ部の断面図(図
2、AA矢視)である。図2において、加熱ローラ41
は、アルミ素管から成形された円筒状の芯金(以下、単
に芯金という)413に弾性体であるシリコーン系の耐
熱ゴム412が焼き付けられ、当該耐熱ゴム412の外
周に離型層411が被膜された構成で作られている。当
該加熱ローラ41は芯金413の両端側に挿着された図
4に示す断熱スリーブ417を介して前側板451およ
び452に支持されている。415は加熱ヒータで、前
記加熱ローラ41の空洞部に配設され、両端部が、前記
前側板451および後側板452に取り付けられた図
3、図4に示す支持板416で支持され、両端子には不
図示のコネクタが挿着されている。
FIG. 4 is a cross-sectional view of the heating and pressure roller portion (see FIG. 2, AA arrow). In FIG. 2, the heating roller 41
Is heat-resistant rubber 412 of silicone type, which is an elastic body, is baked on a cylindrical core metal (hereinafter, simply referred to as core metal) 413 molded from an aluminum tube, and a release layer 411 is formed on the outer periphery of the heat resistant rubber 412. Made of coated construction. The heating roller 41 is supported by the front side plates 451 and 452 via the heat insulating sleeves 417 shown in FIG. Reference numeral 415 denotes a heater, which is disposed in the hollow portion of the heating roller 41 and has both ends supported by the support plates 416 shown in FIGS. 3 and 4 attached to the front side plate 451 and the rear side plate 452. A connector (not shown) is attached to the.

【0028】加圧ローラ42はアルミ素管から成形され
た芯金423に弾性体であるシリコーン系の耐熱ゴム4
22が焼き付けられ、当該耐熱ゴム422の外周に離型
層421が被膜された構成で作られている。当該加圧ロ
ーラは図3、4に示す支持レバー427および428に
嵌入された断熱スリーブ429を介して支持されてい
る。425は加熱ヒータで、前記加圧ローラ42の空洞
部に配設され、両端部が、支持レバー427(428)
に取り付けられた図3、図4に示す支持板426で支持
され、両端子には不図示のコネクタが挿着されている。
The pressure roller 42 includes a core metal 423 formed of an aluminum tube and a silicone-based heat-resistant rubber 4 which is an elastic body.
22 is baked, and the outer periphery of the heat resistant rubber 422 is coated with a release layer 421. The pressure roller is supported via a heat insulating sleeve 429 fitted in support levers 427 and 428 shown in FIGS. Reference numeral 425 denotes a heater, which is disposed in the hollow portion of the pressure roller 42 and has both end portions having support levers 427 (428).
It is supported by a support plate 426 shown in FIGS. 3 and 4 attached to the connector, and connectors (not shown) are inserted into both terminals.

【0029】433、434は加熱ローラ41、加圧ロ
ーラ42の温度検知センサで、当該温度検知センサ43
3、434の検知信号がコントロール部B1(図1参
照)に伝達され、不図示のサーモスタットによって各ロ
ーラが規定の温度となるように調整されている。
Reference numerals 433 and 434 denote temperature detecting sensors for the heating roller 41 and the pressure roller 42, respectively.
The detection signals of 3 and 434 are transmitted to the control unit B1 (see FIG. 1), and a thermostat (not shown) adjusts each roller to a prescribed temperature.

【0030】図3において、451、452は定着装置
40の骨格を構成する枠体の前側板、後側板で、図4に
示す断熱スリーブ417、437、436を介して加熱
ローラ41、支持レバー軸430、カム回転軸431を
支持している。支持レバー427、(428)はステイ
432で補強されて一体になっている。435は支持レ
バー427、(428)を介して加圧ローラ42を所定
の圧力で加熱ローラ41に当接するコイルバネである。
当該コイルバネ435は前記支持レバー427、428
に一端が掛けられ、他端は前側板451、後側板452
に設けられたバネ掛け429に係止されている。
In FIG. 3, reference numerals 451 and 452 denote front and rear plates of a frame body that constitutes the skeleton of the fixing device 40. The heating roller 41 and the support lever shaft are provided via the heat insulating sleeves 417, 437 and 436 shown in FIG. 430 and the cam rotation shaft 431 are supported. The support levers 427 and (428) are reinforced by a stay 432 and integrated. Reference numeral 435 is a coil spring that abuts the pressure roller 42 against the heating roller 41 at a predetermined pressure via the support levers 427 and (428).
The coil spring 435 is connected to the support levers 427 and 428.
To the front side plate 451 and the rear side plate 452.
It is locked by a spring hook 429 provided on the.

【0031】加圧ローラ42は転写材が、少なくともニ
ップ部Tを通過している間は加熱ローラ41に当接する
ように制御されている。
The pressure roller 42 is controlled so as to contact the heating roller 41 at least while the transfer material passes through the nip portion T.

【0032】424は前記コイルバネ435に抗して加
圧ローラ42を加熱ローラ41から当接解除を行うカム
で、当該カム面が支持レバー427、(428)に当接
する位置に同位相で1個ずつカム回転軸431に取り付
けられ、不図示の動力伝達部から回転力を得て回転す
る。
Reference numeral 424 denotes a cam for releasing the contact of the pressure roller 42 from the heating roller 41 against the coil spring 435. One cam is provided at the position where the cam surface comes into contact with the support levers 427 and (428) in the same phase. Each of them is attached to the cam rotation shaft 431, and a rotational force is obtained from a power transmission unit (not shown) for rotation.

【0033】前記支持レバー427、(428)は、支
持軸430を支点として回動可能であって、前記コイル
バネ435で反時計方向に回転作用を受け、前記カム4
24によって加圧ローラ42を180度の位相で上下に
揺動し、加圧ローラ42を加熱ローラ41に所定の圧力
で当接している。
The support levers 427 and (428) are rotatable about a support shaft 430 as a fulcrum, and are counterclockwise rotated by the coil spring 435, so that the cam 4 is rotated.
The pressure roller 42 is swung up and down by a phase of 180 degrees by 24, and the pressure roller 42 is brought into contact with the heating roller 41 at a predetermined pressure.

【0034】図4において、加熱ローラ41は、不図示
の動力源から歯車群を介して芯金413の一方の側に固
定された歯車418に回転力が伝達される。
In FIG. 4, the heating roller 41 has its rotational force transmitted from a power source (not shown) to a gear 418 fixed to one side of the core metal 413 via a gear group.

【0035】一方、加圧ローラ42は、加圧時は加熱ロ
ーラ41に当接して連れ廻りする。加圧を解除するとき
は、カム424が支持レバー427、(428)をコイ
ルバネ435に抗して押し下げ、加熱ローラ41と加圧
ローラ42の接触を解除する。
On the other hand, the pressure roller 42 comes into contact with the heating roller 41 and rotates along with it when pressure is applied. When the pressure is released, the cam 424 pushes down the support levers 427 and (428) against the coil spring 435 to release the contact between the heating roller 41 and the pressure roller 42.

【0036】以上、加熱、加圧ローラの構造および機構
について説明したが、次に、加熱、加圧ローラの耐久性
ついて説明する。
The structure and mechanism of the heating and pressure roller have been described above. Next, the durability of the heating and pressure roller will be described.

【0037】加熱、加圧ローラは、通常、定期点検など
で所定の使用(コピー)量(本実施の形態では10万コ
ピー)で交換されるが、繰り返しの熱応力等で定期点検
前にローラ表面に破断が発生したり、断熱ゴムと芯金と
の間に剥離が生じたりして所定の寿命を維持できない場
合がある。
The heating and pressing rollers are usually replaced with a predetermined usage (copy) amount (100,000 copies in the present embodiment) in a regular inspection or the like. There is a case where the predetermined life cannot be maintained due to breakage on the surface or peeling between the heat insulating rubber and the core metal.

【0038】本発明は、加熱ローラ、加圧ローラの弾性
体である耐熱ゴムの引張り強度に着目し、規定の温度領
域で耐久性向上の条件にあった材料を選定し、ローラの
寿命を延ばし上記のような故障を回避できる点を特徴と
している。
The present invention pays attention to the tensile strength of heat resistant rubber which is an elastic body of the heating roller and the pressure roller, and selects the material which satisfies the condition of improving the durability in the specified temperature range to prolong the life of the roller. The feature is that the above failures can be avoided.

【0039】すなわち、第1の発明では、前記加熱ロー
ラ41の耐熱ゴム412の引張り強度が、加熱開始(初
期)時が0.6MPa以上であって、任意の加熱(使
用)時間後に加熱開始時と比較して、常に上昇している
か、または、0.5MPa以上低下しない材質を使用
し、また、前記加圧ローラ42の設定温度は前記耐熱ゴ
ム422の引張り強度が低下しない温度領域に設定する
ことによってローラの耐久性の向上がはかれる。
That is, in the first invention, the tensile strength of the heat resistant rubber 412 of the heating roller 41 is 0.6 MPa or more at the start of heating (initial stage), and at the start of heating after any heating (use) time. Compared with the above, a material that is constantly increasing or does not decrease by 0.5 MPa or more is used, and the set temperature of the pressure roller 42 is set in a temperature range in which the tensile strength of the heat resistant rubber 422 does not decrease. As a result, the durability of the roller can be improved.

【0040】第2の発明では、ニップ部Tでの面圧をA
[MPa]とし、前記加熱ローラ41の引張り強度をB
[MPa]、前記加圧ローラ42の引張り強度をD[M
Pa]としたとき、常にA<BかつA<Dなるように加
熱ローラと加圧ローラとの関係を保つ。すなわち、ニッ
プ部Tでの面圧より大きな引張り強度をもつ材質の耐熱
ゴムを使用することによってローラの耐久性がはかれ
る。
In the second invention, the surface pressure at the nip portion T is A
[MPa] and the tensile strength of the heating roller 41 is B
[MPa], the tensile strength of the pressure roller 42 is D [M
Pa], the relationship between the heating roller and the pressure roller is always maintained so that A <B and A <D. That is, the durability of the roller is enhanced by using a heat-resistant rubber having a material having a tensile strength larger than the surface pressure at the nip portion T.

【0041】ここでいう引張り強度とは、破断強度のこ
とで、本発明においてはJIS K6251に則して測
定したものとする。その引張り強度に対応する荷重が加
われば、弾性体は破断してしまうことになる。
The tensile strength referred to here is the breaking strength, and in the present invention, it is assumed to be measured in accordance with JIS K6251. If a load corresponding to the tensile strength is applied, the elastic body will break.

【0042】図5は3種類の耐熱ゴム(高熱伝導LTV
シリコーンゴム)の引張り強度とコピー量の関係を示す
グラフである。
FIG. 5 shows three types of heat-resistant rubber (high heat conduction LTV).
3 is a graph showing the relationship between the tensile strength of silicone rubber) and the copy amount.

【0043】本グラフは、耐熱ゴムを260℃の温度環
境に、連続80kp(8万コピー)に相当する時間放置
し、所定の時間(コピー量)毎に引張り強度測定した値
を示す。
This graph shows values obtained by leaving the heat-resistant rubber in a temperature environment of 260 ° C. for a period of time corresponding to 80 kp (80,000 copies) continuously, and measuring the tensile strength at every predetermined time (copy amount).

【0044】いま、定着に適正なニップ面圧を0.45
MPaと設定した場合を考えると、ゴム種A、Cのよう
に初期の引張り強度が高くても、コピー量が増加するに
従って0.45MPaより低下するものもあり、ゴム種
Bのように0.60MPa以上を保っているものもあ
る。従って、ゴム種Bのような熱劣化によって引張り強
度が低下しないもの、もしくは低下量の少ない加熱、加
圧部材を用いることによってローラの破断を回避するこ
とができる。
Now, the proper nip surface pressure for fixing is 0.45.
Considering the case of setting to MPa, even if the initial tensile strength is high like the rubber types A and C, there are some that decrease below 0.45 MPa as the copy amount increases, and like the rubber type B, 0. Some of them maintain 60 MPa or more. Therefore, the breakage of the roller can be avoided by using a material such as the rubber type B whose tensile strength does not decrease due to thermal deterioration, or by using a heating / pressurizing member with a small decrease amount.

【0045】ここで、上記のような条件の耐熱ゴム(高
熱伝導LTVシリコーンゴム)の適用と温度設定で耐久
テストについて説明する。
Here, the durability test will be described by applying the heat resistant rubber (high thermal conductivity LTV silicone rubber) under the above conditions and setting the temperature.

【0046】耐久テストは、定着装置のユニット単体で
下記の設定条件にて実施した。 加熱ローラに関しては、設定温度:200℃、耐熱ゴム
の初期引張り強度:0.7MPa(JIS K6251
による引張り強度試験) 加圧ローラに関しては、設定温度:180℃、耐熱ゴム
の初期引張り強度:0.7MPa(JIS K6251
による引張り強度試験) ニップ部面圧:0.38MPaの条件の結果、コピー量
12万コピーでも異常は認められず、耐熱ゴムの引張り
強度は低下することなく、1.1MPaまで徐々に上昇
した。
The durability test was carried out under the following setting conditions for a single unit of the fixing device. Regarding the heating roller, set temperature: 200 ° C., initial tensile strength of heat resistant rubber: 0.7 MPa (JIS K6251
Tensile strength test according to JIS) Regarding the pressure roller, set temperature: 180 ° C., initial tensile strength of heat resistant rubber: 0.7 MPa (JIS K6251)
Tensile strength test by N.) As a result of the condition of nip surface pressure: 0.38 MPa, no abnormality was observed even with a copy amount of 120,000, and the tensile strength of the heat resistant rubber gradually increased to 1.1 MPa without decreasing.

【0047】一方、同じ設定温度(加熱ローラ:200
℃、加圧ローラ:180℃)、ニップ部面圧(0.38
MPa)で、ニップ部面圧より低い耐熱ゴム(初期引張
り強度0.3MPa)の場合は、100コピーでローラ
破断が発生した。すなわち、初期引張り強度がニップ部
面圧を下回っていたために早期破断に至ったものと考え
られる。
On the other hand, the same set temperature (heating roller: 200
℃, pressure roller: 180 ℃), nip surface pressure (0.38
In the case of heat-resistant rubber (initial tensile strength: 0.3 MPa) lower than the nip surface pressure, roller breakage occurred at 100 copies. That is, it is considered that the initial tensile strength was lower than the surface pressure of the nip portion, which resulted in early fracture.

【0048】また、同じ設定温度(加熱ローラ:200
℃、加圧ローラ:180℃)、ニップ部面圧は0.45
MPaとして、初期引張り強度0.6MPaの耐熱ゴム
(ただし、当該耐熱ゴムは0.45MPa以下まで低下
する)の場合、6000から7000コピーでローラ破
断が発生した。これは、6000コピー以下では、引張
り強度が0.45MPaまで低下しておらず、0.45
MPa以下になった時点でローラ破断に至ったものと考
えられる。
The same set temperature (heating roller: 200
℃, pressure roller: 180 ℃), nip surface pressure is 0.45
In the case of a heat-resistant rubber having an initial tensile strength of 0.6 MPa as the MPa (however, the heat-resistant rubber decreases to 0.45 MPa or less), roller breakage occurred at 6000 to 7,000 copies. At 6000 copies or less, the tensile strength did not decrease to 0.45 MPa, and
It is considered that the roller broke when the pressure became equal to or lower than MPa.

【0049】次に、図1に基づいて画像形成プロセスを
説明する。画像記録のスタートと同時に不図示の感光体
駆動モータの始動により色信号Yの感光体10は矢印で
示す反時計方向に回転され、同時にスコロトロン帯電器
11の帯電作用により感光体10に電位の付与が開始さ
れる。
Next, the image forming process will be described with reference to FIG. Simultaneously with the start of image recording, the photoconductor 10 of the color signal Y is rotated in the counterclockwise direction by the start of a photoconductor drive motor (not shown), and at the same time, a potential is applied to the photoconductor 10 by the charging action of the scorotron charger 11. Is started.

【0050】感光体10は電位を付与されたあと、書き
込み装置12によってYの画像データに対応する画像の
書き込みが開始され、感光体10の表面に原稿画像のY
の画像に対応する静電潜像が形成される。
After a potential is applied to the photoconductor 10, the writing device 12 starts writing an image corresponding to the Y image data, and the surface of the photoconductor 10 is printed with Y of the original image.
An electrostatic latent image corresponding to the image is formed.

【0051】前記の静電潜像はYの現像器13により非
接触の状態で反転現像され、感光体10の回転に応じY
のトナー像が感光体10上に形成される。
The electrostatic latent image is reversely developed by the Y developing device 13 in a non-contact state, and Y is developed according to the rotation of the photoconductor 10.
Toner image is formed on the photoconductor 10.

【0052】当該感光体10上に形成されたYのトナー
像は、Yの転写器25の作用により、中間転写ベルト2
0上に転写される。
The Y toner image formed on the photoconductor 10 is transferred to the intermediate transfer belt 2 by the action of the Y transfer device 25.
0 is transcribed.

【0053】その後、前記感光体10はクリーニング装
置14によって清掃され、次の画像形成サイクルにはい
る(以下、M、C、Kのクリーニングプロセスにても同
様故、説明を省略する)。
After that, the photoconductor 10 is cleaned by the cleaning device 14 and the next image forming cycle is started (the same applies to the M, C, and K cleaning processes, so the description thereof is omitted).

【0054】次いで、書き込み装置12によってM(マ
ゼンタ)の色信号すなわちMの画像データに対応する画
像書き込みが行われ、感光体10の表面に原稿画像のM
の画像に対応する静電潜像が形成される。当該静電潜像
は、Mの現像器13により感光体10上にMのトナー像
となり、Mの転写器25において、中間転写ベルト20
上の前記Yのトナー像と同期が取られ、前記Yのトナー
像の上に重ね合わされる。
Next, the writing device 12 writes an image corresponding to the M (magenta) color signal, that is, the image data of M, and the M of the original image is printed on the surface of the photoconductor 10.
An electrostatic latent image corresponding to the image is formed. The electrostatic latent image becomes an M toner image on the photoconductor 10 by the M developing device 13, and the intermediate transfer belt 20 is transferred to the M transfer device 25.
It is synchronized with the Y toner image above and is superimposed on the Y toner image.

【0055】同様のプロセスにより、Y、Mの重ね合わ
せトナー像と同期が取られ、C(シアン)のトナー像
が、Cの転写器25において、前記のY、Mの重ね合わ
せトナー像上へ重ね合わされ、更にY、M、Cの重ね合
わせトナー像と同期が取られ、K(黒)のトナー像が、
Kの転写器25において、前記のY、M、Cの重ね合わ
せトナー像上へ重ね合わされ、中間転写ベルト20上に
Y、M、CおよびKの重ね合わせトナー像が形成され
る。
By a similar process, the Y and M superimposed toner images are synchronized with each other, and the C (cyan) toner image is transferred onto the Y and M superimposed toner images at the C transfer device 25. The toner images of K (black) are superposed and synchronized with the superposed toner images of Y, M, and C.
In the K transfer device 25, the superimposed toner images of Y, M, and C are superimposed, and the superimposed toner images of Y, M, C, and K are formed on the intermediate transfer belt 20.

【0056】重ね合わせトナー像が担持されている中間
転写ベルト20は矢印のように時計方向に送られ、転写
材Pが紙カセット72より、紙送り出しローラ70によ
って送り出され、搬送ローラ73を経て、タイミングロ
ーラ71へ搬送され、当該タイミングローラ71の駆動
によって、中間転写ベルト20上の重ね合わせトナー像
と同期がとられて、トナーと反対極性の直流電圧が印加
されている転写ローラ26(中間転写ベルト20に当接
状態にある)の転写領域Sに給送され、中間転写ベルト
20上の重ね合わせトナー像が転写材Pに転写される。
The intermediate transfer belt 20 carrying the superposed toner image is sent in the clockwise direction as shown by the arrow, and the transfer material P is sent out from the paper cassette 72 by the paper sending roller 70, and passes through the carrying roller 73, The transfer roller 26 is conveyed to the timing roller 71 and driven by the timing roller 71 so as to be synchronized with the superimposed toner image on the intermediate transfer belt 20 and to which a DC voltage having a polarity opposite to that of the toner is applied (intermediate transfer roller 26). The superposed toner image on the intermediate transfer belt 20 is transferred to the transfer material P by being fed to the transfer area S (which is in contact with the belt 20).

【0057】その後、中間転写ベルト20は走行し、除
電ローラ27で残留トナーの電荷が弱められ、当該中間
転写ベルト20に当接したクリーニングブレード29に
より清掃され、次の画像形成サイクルに入る。
After that, the intermediate transfer belt 20 runs, the charge of the residual toner is weakened by the charge eliminating roller 27, and the cleaning blade 29 contacting the intermediate transfer belt 20 cleans the intermediate transfer belt 20 to start the next image forming cycle.

【0058】重ね合わせトナー像が転写された転写材P
は、更に定着装置4へと送られ、加熱ローラ41と加圧
ローラ42の間のニップ部Tで熱と圧力とが加えられな
がら挟持搬送され、重ね合わせトナー像が溶融定着され
た転写材Pは排紙ローラ81によって排紙皿82へ搬送
される。
Transfer material P on which the superimposed toner images have been transferred
Is further conveyed to the fixing device 4, and is nipped and conveyed while heat and pressure are applied in the nip portion T between the heating roller 41 and the pressure roller 42, and the transfer material P on which the superimposed toner images are fused and fixed The sheet is conveyed to the sheet discharge tray 82 by the sheet discharge roller 81.

【0059】[0059]

【発明の効果】加熱ローラ、加圧ローラに、熱劣化によ
り引張り強度が低下しない、もしくは低下量の少ない耐
熱ゴムを用いることによって、ローラの破断や芯金との
剥離がなくなり、耐久性が向上する。
EFFECTS OF THE INVENTION By using heat-resistant rubber for the heating roller and the pressure roller, the tensile strength of which does not decrease or the amount of decrease is small due to heat deterioration, breakage of the roller and separation from the core bar are eliminated, and durability is improved. To do.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】画像形成装置の全体構成の一例を示す模式図で
ある。
FIG. 1 is a schematic diagram illustrating an example of the overall configuration of an image forming apparatus.

【図2】熱ローラ方式の定着装置の断面を示す略図であ
る。
FIG. 2 is a schematic view showing a cross section of a heat roller type fixing device.

【図3】加圧ローラ42の圧着機構の略図である。FIG. 3 is a schematic view of a pressure bonding mechanism of a pressure roller 42.

【図4】加熱、加圧ローラ部の断面図(図2、AA矢
視)である。
FIG. 4 is a cross-sectional view of the heating / pressurizing roller portion (see FIG. 2, AA arrow).

【図5】3種類の耐熱ゴムの引張り強度とコピー量の関
係を示すグラフである。
FIG. 5 is a graph showing the relationship between tensile strength and copy amount of three types of heat resistant rubber.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

4 定着装置 41 加熱ローラ 42 加圧ローラ 412,422 耐熱ゴム 413,423 芯金 415,425 加熱ヒータ 433,434 温度検知センサ 4 fixing device 41 heating roller 42 Pressure roller 412,422 heat resistant rubber 413,423 core metal 415,425 heater 433,434 Temperature detection sensor

フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) F16C 13/00 F16C 13/00 E Fターム(参考) 2H033 AA23 BB06 BB14 BB15 BB29 BB33 BB34 CA07 CA12 CA27 CA39 3J103 AA02 AA13 AA21 AA51 BA03 BA41 BA43 CA05 CA66 FA01 FA12 GA02 GA57 GA58 GA60 HA03 HA12 HA13 Front page continuation (51) Int.Cl. 7 Identification code FI theme code (reference) F16C 13/00 F16C 13/00 EF term (reference) 2H033 AA23 BB06 BB14 BB15 BB29 BB33 BB34 CA07 CA12 CA27 CA39 3J103 AA02 AA13 AA21 AA51 BA03 BA41 BA43 CA05 CA66 FA01 FA12 GA02 GA57 GA58 GA60 HA03 HA12 HA13

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 弾性体と当該弾性体を被覆する離型層を
有する加熱部材と、当該加熱部材に圧接され、弾性体と
当該弾性体を被覆する離型層を有する加圧部材とを有す
る定着装置を備えた画像形成装置において、前記加熱部
材の弾性体の引張り強度が、初期の引張り強度に比較し
て、使用に伴い上昇するか、または、0.5MPa以上
低下しないことを特徴とした画像形成装置。
1. A heating member having an elastic body and a release layer covering the elastic body, and a pressing member having an elastic body and a release layer covering the elastic body, which is pressed against the heating member. An image forming apparatus including a fixing device is characterized in that the tensile strength of the elastic body of the heating member increases with use or does not decrease by 0.5 MPa or more as compared with the initial tensile strength. Image forming apparatus.
【請求項2】 前記加熱部材の初期の引張り強度が0.
6MPa以上であることを特徴とする定着装置を備えた
請求項1に記載の画像形成装置。
2. The initial tensile strength of the heating member is 0.
The image forming apparatus according to claim 1, further comprising a fixing device having a pressure of 6 MPa or more.
【請求項3】 前記加圧部材の設定温度は、前記加圧部
材の弾性体の引張り強度が低下しない温度領域であるこ
とを特徴とする定着装置を備えた請求項1に記載の画像
形成装置。
3. The image forming apparatus according to claim 1, further comprising a fixing device, wherein the set temperature of the pressure member is a temperature range in which the tensile strength of the elastic body of the pressure member does not decrease. .
【請求項4】 弾性体と当該弾性体を被覆する離型層を
有する加熱部材と、当該加熱部材に圧接され、弾性体と
当該弾性体を被覆する離型層を有する加圧部材とを有す
る定着装置を備えた画像形成装置において、ニップ部で
の面圧をAとし、前記加熱部材の弾性体の引張り強度を
B、前記加圧部材の弾性体の引張り強度をDとしたと
き、常に、A<B、且つ、A<Dであることを特徴とす
る画像形成装置。
4. A heating member having an elastic body and a release layer covering the elastic body, and a pressure member having pressure contact with the heating member and having the elastic body and the release layer covering the elastic body. In an image forming apparatus equipped with a fixing device, when the surface pressure at the nip portion is A, the tensile strength of the elastic body of the heating member is B, and the tensile strength of the elastic body of the pressure member is D, An image forming apparatus wherein A <B and A <D.
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