JP2005215362A - Fixing device and image forming apparatus to which fixing device is applied - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、転写用紙に形成されたトナー画像に対して定着処理を施す定着装置およびこの定着装置が適用された画像形成装置に関するものである。 The present invention relates to a fixing device that performs a fixing process on a toner image formed on a transfer sheet, and an image forming apparatus to which the fixing device is applied.
従来、画像形成装置に適用される定着装置が知られている。画像形成装置は、画像読取り装置によって読み取られた画像情報(画像信号)、あるいはファクシミリ装置等の電子機器から電送されてきた画像情報に基づき画像を形成して転写用紙にトナー像として出力するものであり、軸心回りに回転している一様な帯電処理が施された感光体ドラムの周面に露光ユニットを介して前記画像信号に基づく光を照射し、これにより形成された静電潜像に対して現像装置からトナーを供給してトナー像を形成させ、このトナー像を転写用紙に転写するように構成されている。 Conventionally, a fixing device applied to an image forming apparatus is known. The image forming apparatus forms an image based on image information (image signal) read by the image reading apparatus or image information sent from an electronic device such as a facsimile machine, and outputs the image on a transfer sheet as a toner image. An electrostatic latent image formed by irradiating light on the peripheral surface of the photosensitive drum, which is rotated around the axis, and subjected to uniform charging processing, with light based on the image signal through an exposure unit In contrast, the toner is supplied from the developing device to form a toner image, and the toner image is transferred onto a transfer sheet.
そして、定着装置は、このようにして転写用紙上に形成されたトナー像に対し、加熱処理によって定着処理を施すものである。かかる定着装置は、内部にハロゲンランプ等の熱源を備えたヒートローラと、周面同士が当接するようにこのヒートローラと対向配置された加圧ローラとからなり、これらヒートローラおよび加圧ローラ間に転写用紙を通すことによって、転写用紙上のトナー像の加熱溶融およびその後の固化(すなわち定着処理)が行われるようになっている。 The fixing device performs a fixing process on the toner image formed on the transfer sheet in this way by a heat process. Such a fixing device includes a heat roller having a heat source such as a halogen lamp inside, and a pressure roller disposed so as to be opposed to the heat roller so that peripheral surfaces thereof are in contact with each other. By passing the transfer paper through, the toner image on the transfer paper is heated and melted and then solidified (that is, fixing processing).
ところで、転写用紙上のトナーの溶融が不十分であったり、溶融したトナーが十分に転写用紙に付着していない場合、転写用紙上のトナー像がヒートローラの周面に移り、ローラ1周後の転写用紙を汚す、いわゆる「オフセット」が生じるばかりか、転写用紙の画像が乱れるという不都合が発生する。かかるオフセットの発生や転写画質の乱れを防止するために、特許文献1においては、ヒートローラの表面の粗さを0.05〜4.0μmに設定するとともに、同表面の電気抵抗(表面抵抗値)を1.0×107〜1.0×1014Ωに設定することが記載されている。こうすることで定着処理後のヒートローラの帯電量の上昇を抑え、画質を向上させることができると述べられている(特許文献1の段落〔0028〕)。
しかしながら、特許文献1には、定着処理におけるもう一つの不具合である「尾引き」については記載されていない。尾引きは、転写用紙に搬送方向と交差する方向に延びる罫線等が転写されているような場合、転写された罫線の所々から搬送方向の上流側に向けてトナーが髯状に延びる現象のことであり、かかる尾引きは、以下のようなメカニズムで発生すると考えられる。
However,
すなわち、転写用紙に転写処理を施すに際し、感光体ドラムの周面でプラスに帯電しているトナー像を転写用紙面に移行させるために、転写用紙を介し感光体ドラムと対向配置された転写ローラの周面をマイナスに帯電させることが行われるが、これによって転写用紙は、表面にトナーが静電吸着された状態で定着装置まで搬送される。 That is, when the transfer paper is subjected to a transfer process, a transfer roller disposed opposite to the photosensitive drum via the transfer paper in order to transfer the toner image positively charged on the peripheral surface of the photosensitive drum to the transfer paper surface. The transfer sheet is conveyed to the fixing device in a state where toner is electrostatically adsorbed on the surface.
一方、定着装置のヒートローラは、例えば150℃といった高温になっており、転写用紙は、その高温のヒートローラに急に接触することになる。そして、転写用紙は、例えば数%の水分を含むため、ヒートローラによる加熱で転写用紙中から水蒸気流が噴出し、この水蒸気が転写用紙上の未定着トナーを搬送下流側へ吹き飛ばすことにより、尾引き状の画像不良が生じる場合がある。 On the other hand, the heat roller of the fixing device is at a high temperature such as 150 ° C., and the transfer sheet suddenly contacts the high-temperature heat roller. Since the transfer paper contains, for example, several percent of water, a water vapor flow is ejected from the transfer paper by heating with a heat roller, and the water vapor blows off the unfixed toner on the transfer paper to the downstream side of the transfer paper, thereby A pull-like image defect may occur.
前記転写後の転写用紙には、静電吸着力によりトナーが付着しているため、通常、このような尾引きは発生し難いが、転写ローラのトナー等による汚染で転写用紙に与えられる静電気が低下した場合、トナーの静電吸着力が弱まるため、尾引きが発生し易くなってくる。 Since toner adheres to the transfer paper after the transfer due to electrostatic attraction force, such tailing is generally difficult to occur. However, static electricity applied to the transfer paper due to contamination of the transfer roller by toner, etc. When it decreases, the electrostatic attraction force of the toner weakens, so that tailing tends to occur.
したがって、たとえ特許文献1に開示されているいるように、ヒートローラの表面抵抗値を1.0×107〜1.0×1014Ωの範囲内の所定の値に均一に設定するだけであっては、オフセットと合せて尾引きをも同時に防止することができるわけではない。
Therefore, even if the surface resistance value of the heat roller is uniformly set to a predetermined value within a range of 1.0 × 10 7 to 1.0 × 10 14 Ω, as disclosed in
本願発明は、上記のような状況に鑑みなされたものであって、転写処理の施された転写用紙のトナー画像に施される定着処理において、オフセット現象と合せて尾引き現象の発生をも確実に防止することが可能な定着装置およびこの定着装置が適用された画像形成装置を供給することを目的としている。 The present invention has been made in view of the above-described situation, and in the fixing process applied to the toner image of the transfer paper subjected to the transfer process, the occurrence of the tailing phenomenon is surely generated together with the offset phenomenon. It is an object of the present invention to provide a fixing device capable of preventing the above and an image forming apparatus to which the fixing device is applied.
請求項1記載の定着装置は、感光体ドラムのトナー像が転写された転写用紙に対して加熱処理を施すヒートローラと、周面同士が長手方向の略全長に亘って互いに当接するように前記ヒートローラと対向配置された加圧ローラとを備えてなり、両ローラ間に前記転写用紙を通すことによって転写用紙にトナー像を定着させる定着装置であって、前記ヒートローラは、円筒状の芯金と、この芯金の周面全面に形成されたコーティング層とを備えて構成され、前記ヒートローラは、表面抵抗値が長手方向に亘って変化させられていることを特徴とするものである。
The fixing device according to
かかる構成を採用すれば、ヒートローラの長手方向における表面抵抗値を変化させて尾引きが生じ易い部分の表面抵抗値を、尾引きが生じ難い部分の表面抵抗値よりも高く設定することにより、尾引きが生じ易い部分の絶縁性が尾引きが生じ難い部分に比べて向上し、これによって尾引きが生じ易い部分において転写用紙に転写されている帯電トナーの電荷のヒートローラ周面への移行が抑制されるため、当該電荷の移動に伴うトナーのヒートローラ周面への移動が抑えられ、而して尾引きの発生が有効に防止される。また、尾引きの生じ易い部分の表面抵抗値を高めることによってヒートローラは、平均的な表面抵抗値が適度に高まるため、転写用紙上のトナー像がヒートローラの周面に移り、ローラ1周後の転写用紙を汚染するオフセットも起こり難くなる。 By adopting such a configuration, by changing the surface resistance value in the longitudinal direction of the heat roller and setting the surface resistance value of the portion where tailing is likely to occur higher than the surface resistance value of the portion where tailing is difficult to occur, The insulation of the portion where tailing is likely to occur is improved as compared with the portion where tailing is unlikely to occur, whereby the charge of the charged toner transferred to the transfer paper in the portion where tailing is likely to occur is transferred to the peripheral surface of the heat roller. Therefore, the movement of the toner to the peripheral surface of the heat roller accompanying the movement of the electric charge is suppressed, and thus the occurrence of tailing is effectively prevented. Further, since the average surface resistance value of the heat roller is appropriately increased by increasing the surface resistance value of the portion where tailing is likely to occur, the toner image on the transfer sheet is transferred to the peripheral surface of the heat roller, and one rotation of the roller. Offsets that contaminate later transfer paper are less likely to occur.
このように、ヒートローラの周面に、尾引きの生じ易さに応じて表面抵抗値を長手方向に亘って変化させるという簡単な対策を講ずることにより装置コストの高騰化を抑えた上で転写用紙に生じる尾引き現象やオフセット現象をなくすことが可能になる。 In this way, transfer to the peripheral surface of the heat roller while suppressing an increase in device cost by taking a simple measure of changing the surface resistance value in the longitudinal direction according to the ease of tailing. It is possible to eliminate the tailing phenomenon and offset phenomenon that occur in the paper.
請求項2記載の定着装置は、請求項1記載の定着装置において、前記ヒートローラの表面抵抗値の変化は、前記芯金の周面の長手方向の粗さを変化させることによって行われていることを特徴とするものである。 According to a second aspect of the present invention, in the fixing device according to the first aspect, the surface resistance value of the heat roller is changed by changing the roughness in the longitudinal direction of the peripheral surface of the cored bar. It is characterized by this.
かかる構成によれば、芯金の周面の粗さを変化させることによってヒートローラの表面抵抗値を容易に変化させることができる。 According to this configuration, the surface resistance value of the heat roller can be easily changed by changing the roughness of the peripheral surface of the cored bar.
請求項3記載の定着装置は、請求項1記載の定着装置において、前記ヒートローラの表面抵抗値の変化は、前記コーティング層側によって行われていることを特徴とするものである。 According to a third aspect of the present invention, there is provided the fixing device according to the first aspect, wherein the surface resistance value of the heat roller is changed by the coating layer side.
かかる構成によれば、コーティング層側の抵抗値を変化させることで、ヒートローラの表面抵抗値を容易に変化させることができる。 According to this configuration, the surface resistance value of the heat roller can be easily changed by changing the resistance value on the coating layer side.
請求項4記載の定着装置は、請求項3記載の定着装置において、前記コーティング層は、前記芯金周面の長手方向で異なった抵抗値を有する複数種類のコーティング材を使用することによって前記表面抵抗値が変化させられていることを特徴とするものである。 The fixing device according to claim 4 is the fixing device according to claim 3, wherein the coating layer uses a plurality of types of coating materials having different resistance values in a longitudinal direction of the core metal peripheral surface. The resistance value is varied.
かかる構成を採用すれば、ヒートローラの周面を複数種類のコーティング材で被覆し分けることにより、ヒートローラの表面抵抗値を容易に変化させることができる。 By adopting such a configuration, the surface resistance value of the heat roller can be easily changed by covering the peripheral surface of the heat roller with a plurality of types of coating materials.
請求項5記載の定着装置は、請求項1乃至4のいずれかに記載の定着装置において、前記ヒートローラは、両側部の表面抵抗値が中央部の表面抵抗値より高く設定されていることを特徴とするものである。
The fixing device according to claim 5 is the fixing device according to any one of
かかる構成を採用したことにより、尾引き現象が発生し易かった転写用紙の幅方向(用紙の搬送方向に直交する方向)の両側部の尾引き現象が抑制される。 By adopting such a configuration, the tailing phenomenon on both sides in the width direction of the transfer sheet (direction perpendicular to the sheet conveyance direction), which easily causes the tailing phenomenon, is suppressed.
請求項6記載の定着装置は、請求項5記載の定着装置において、前記両側部の表面抵抗値は、前記中央部の表面抵抗値より1.0×101〜1.0×103の範囲の値を乗じた値だけ高く設定されていることを特徴とするものである。 The fixing device according to claim 6 is the fixing device according to claim 5, wherein the surface resistance value of the both side portions is in the range of 1.0 × 10 1 to 1.0 × 10 3 from the surface resistance value of the central portion. It is characterized by being set higher by a value obtained by multiplying the value of.
かかる構成を採用したことにより、転写用紙における尾引き現象およびオフセットが有効に防止される。因みに、ヒートローラの両側部の表面抵抗値を中央部の表面抵抗値より1.0×101〜1.0×103の範囲の値を乗じた値だけ高く設定することについては、種々の効果確認試験の結果得られたものである。 By adopting such a configuration, the trailing phenomenon and the offset in the transfer paper are effectively prevented. Incidentally, the surface resistance value on both sides of the heat roller is set higher than the central surface resistance value by a value multiplied by a value in the range of 1.0 × 10 1 to 1.0 × 10 3 . It was obtained as a result of the effect confirmation test.
請求項7記載の定着装置は、請求項1乃至5のいずれかに記載の定着装置において、前記ヒートローラは、中央部の表面抵抗値が最も低く設定されているとともに、両側部に向かうに伴って段階的に高くなるように設定されていることを特徴とするものである。 A fixing device according to a seventh aspect is the fixing device according to any one of the first to fifth aspects, wherein the heat roller has a surface resistance value set to the lowest in the center portion and is directed toward both sides. It is characterized by being set so as to increase stepwise.
かかる構成を採用したことにより、各種のサイズの転写用紙を対象として、尾引き現象およびオフセットの発生が有効に防止される。 By adopting such a configuration, it is possible to effectively prevent the tailing phenomenon and the offset from occurring for transfer sheets of various sizes.
請求項8記載の定着装置は、請求項7記載の定着装置において、前記両側部の表面抵抗値は、前記中央部の表面抵抗値より1.0×101〜1.0×103の範囲内の値を乗じた値だけ高く設定されていることを特徴とするものである。 The fixing device according to claim 8 is the fixing device according to claim 7, wherein a surface resistance value of the both side portions is in a range of 1.0 × 10 1 to 1.0 × 10 3 from a surface resistance value of the central portion. It is characterized in that it is set higher by a value obtained by multiplying the above value.
かかる構成を採用したことにより、転写用紙における尾引き現象およびオフセットが有効に防止される。因みに、ヒートローラの両側部の表面抵抗値を中央部の表面抵抗値より1.0×101〜1.0×103の範囲の値だけ高く設定することについては、種々の効果確認試験の結果得られたものである。 By adopting such a configuration, the trailing phenomenon and the offset in the transfer paper are effectively prevented. Incidentally, the set to be high by the value of both sides range surface resistivity than the surface resistance of the central portion of 1.0 × 10 1 ~1.0 × 10 3 of the heat roller, the various effects confirmation test The result is obtained.
請求項9記載の画像形成装置は、請求項1乃至8のいずれかに記載の定着装置が適用されてなることを特徴とするものである。 An image forming apparatus according to a ninth aspect is characterized in that the fixing device according to any one of the first to eighth aspects is applied.
かかる構成を採用したことにより、画像形成装置は、請求項1乃至8のいずれかに記載の作用を有する定着装置を備えたものになる。
By adopting such a configuration, the image forming apparatus includes the fixing device having the operation according to any one of
請求項1記載の定着装置によれば、ヒートローラの周面に、尾引きの生じ易さに応じて表面抵抗値を長手方向に亘って変化させるという簡単な対策を講ずることによって転写用紙に生じる尾引き現象やオフセット現象をなくすことが可能になり、装置コストの高騰化を抑えた上で尾引きやオフセットによる不都合を解消することができる。 According to the fixing device of the first aspect of the present invention, it is generated on the transfer sheet by taking a simple measure of changing the surface resistance value in the longitudinal direction on the peripheral surface of the heat roller according to the easiness of the tailing. It becomes possible to eliminate the tailing phenomenon and the offset phenomenon, and it is possible to eliminate the inconvenience due to the tailing and offset while suppressing the increase in the apparatus cost.
請求項2記載の定着装置によれば、芯金の周面の粗さを変化させるという簡単な操作によってヒートローラの表面抵抗値を容易に変化させることができる。 According to the fixing device of the second aspect, the surface resistance value of the heat roller can be easily changed by a simple operation of changing the roughness of the peripheral surface of the cored bar.
請求項3記載の定着装置によれば、ヒートローラの表面抵抗値の変化は、コーティング層側によって行われているため、コーティング層側の抵抗値を変化させることで、ヒートローラの表面抵抗値を容易に変化させることができる。 According to the fixing device of the third aspect, since the surface resistance value of the heat roller is changed on the coating layer side, the surface resistance value of the heat roller is changed by changing the resistance value on the coating layer side. It can be easily changed.
請求項4記載の定着装置によれば、コーティング層は、芯金周面の長手方向で異なった抵抗値を有する複数種類のコーティング材を使用することによって表面抵抗値が変化させられているため、ヒートローラの周面を複数種類のコーティング材で被覆し分けることにより、ヒートローラの表面抵抗値を容易に変化させることができる。 According to the fixing device of claim 4, since the coating layer has a surface resistance value changed by using a plurality of types of coating materials having different resistance values in the longitudinal direction of the core metal peripheral surface, By covering the peripheral surface of the heat roller with a plurality of types of coating materials, the surface resistance value of the heat roller can be easily changed.
請求項5記載の定着装置によれば、ヒートローラは、両側部の表面抵抗値が中央部の表面抵抗値より高く設定されているため、尾引き現象が発生し易かった転写用紙の幅方向(用紙の搬送方向に直交する方向)の両側部の尾引き現象を有効に抑制することができる。 According to the fixing device of the fifth aspect, since the surface resistance value of both sides of the heat roller is set higher than the surface resistance value of the central portion, the width direction ( It is possible to effectively suppress the tailing phenomenon on both sides in the direction perpendicular to the sheet conveyance direction.
請求項6記載の定着装置によれば、両側部の表面抵抗値は、中央部の表面抵抗値より1.0×101〜1.0×103の範囲の値だけ高く設定されているため、転写用紙における尾引き現象およびオフセットを有効に防止することができる。 According to the fixing device of the sixth aspect, the surface resistance value of both side portions is set higher by a value in the range of 1.0 × 10 1 to 1.0 × 10 3 than the surface resistance value of the central portion. Therefore, it is possible to effectively prevent the tailing phenomenon and the offset in the transfer paper.
請求項7記載の定着装置によれば、ヒートローラは、中央部の表面抵抗値が最も低く設定されているとともに、両側部に向かうに伴って段階的に高くなるように設定されているため、各種のサイズの転写用紙を対象として、尾引き現象およびオフセットの発生を有効に防止することができる。 According to the fixing device of the seventh aspect, since the heat roller is set so that the surface resistance value of the central portion is the lowest and is gradually increased as it goes to both sides, For transfer sheets of various sizes, it is possible to effectively prevent the occurrence of tailing and offset.
請求項8記載の定着装置によれば、両側部の表面抵抗値は、中央部の表面抵抗値より1.0×101〜1.0×103の範囲内の値だけ高く設定されているため、転写用紙における尾引き現象およびオフセットを有効に防止することができる。 According to the fixing device of the eighth aspect, the surface resistance value of both sides is set higher by a value within the range of 1.0 × 10 1 to 1.0 × 10 3 than the surface resistance value of the central portion. Therefore, the trailing phenomenon and the offset in the transfer paper can be effectively prevented.
請求項9記載の画像形成装置によれば、画像形成装置を、請求項1乃至8のいずれかに記載の作用を有する定着装置を備えたものとすることができる。 According to the image forming apparatus of the ninth aspect, the image forming apparatus can include the fixing device having the operation according to any one of the first to eighth aspects.
図1は、本発明に係る定着装置が適用された画像形成装置の一実施形態の外観を示す斜視図であり、図2は、その内部構造の概要を示す説明図である。なお、図1および図2において、X−X方向を幅方向、Y−Y方向を前後方向といい、特に−X方向を左方、+X方向を右方、−Y方向を前方、+Y方向を後方という。 FIG. 1 is a perspective view showing an appearance of an embodiment of an image forming apparatus to which a fixing device according to the present invention is applied, and FIG. 2 is an explanatory diagram showing an outline of the internal structure thereof. 1 and 2, the XX direction is referred to as the width direction, and the YY direction is referred to as the front-rear direction. In particular, the -X direction is leftward, the + X direction is rightward, the -Y direction is forward, and the + Y direction is forward. It is called the back.
まず、図1に示すように、本発明に係る画像形成装置10は、いわゆる胴内排紙型と称されるものであり、画像形成部20と用紙貯留部30(図2)とが内装される直方体状を呈した機器本体11と、この機器本体11の上方で当該機器本体11に対向配置された、スキャナ部50が装着されるスキャナ部筐体12とを備えて構成されている。機器本体11の上面とスキャナ部筐体12の下面との間には、画像形成部20の前方上部から排出される用紙(転写用紙)Pを一時的に貯留する胴内排紙空間Vが形成されている。
First, as shown in FIG. 1, an
前記画像形成部20内の前方位置には、図2に示すように、前記用紙貯留部30からの用紙Pを下方から上方に向けて搬送するための用紙搬送路21が設定されているとともに、この用紙搬送路21の上下方向の中央位置後方に軸心が幅方向(図2の紙面に直交する方向)に延びるように感光体ドラム22が配設されている。そして、この感光体ドラム22の周面に対向し、かつ、当該感光体ドラム22の時計方向に向かう回転方向に沿うように上方から下方に向けてクリーニング装置23と、帯電器24と、現像装置25とが配設されているとともに、現像装置25の上部に露光装置26が配設され、この露光装置26からのレーザー光が帯電器24および現像装置25間における感光体ドラム22の周面に照射されるようになっている。
As shown in FIG. 2, a paper conveyance path 21 for conveying the paper P from the
また、感光体ドラム22の前方位置には、用紙搬送路21を挟んで転写ローラ27が設けられ、用紙搬送路21を上昇してきた用紙Pは、これら感光体ドラム22および転写ローラ27によって押圧挟持されることにより感光体ドラム22周面のトナー像が転写されるようになっている。
In addition, a
そして、感光体ドラム22が軸心回りに回転することによって当該感光体ドラム22の周面がクリーニング装置23によってまず清浄化され、引き続き感光体ドラム22の周面が帯電器24によって一様に帯電され、この帯電された同周面に露光装置26からのレーザー光が照射されることで静電潜像が形成され、引き続きこの静電潜像に現像装置25からのトナーが供給されることによって同周面にトナー像が形成され、このトナー像の形成に同期して用紙貯留部30から用紙搬送路21に供給された用紙Pに当該トナー像が転写されるようになっている。
Then, as the
また、用紙搬送路21における感光体ドラム22の下流側(感光体ドラム22の上部)には、定着装置40が設けられている。この定着装置40は、内部にハロゲンランプ等の通電発熱体を備えたヒートローラ41と、用紙搬送路21を挟んでこのヒートローラ41と対向配置された加圧ローラ42とからなり、トナー像の転写された用紙Pがヒートローラ41と加圧ローラ42との間を通過する間に施される熱処理によってトナー像が用紙Pに定着されるようになっている。
A fixing
前記用紙貯留部30は、機器本体11内の下部において用紙Pを貯留する用紙カセット31が上下2段で着脱自在に装着されることによって形成されている。各用紙カセット31には、図略の付勢手段によって上方に向けて付勢されたリフト板32と、このリフト板32によって上方に付勢された用紙Pの先端縁部に当接して最上位の用紙Pを順次送り出す給送ローラ33とが設けられており、かかる給送ローラ33の駆動でリフト板32上に載置された用紙Pの束から1枚ずつの用紙Pが用紙搬送路21へ向けて給送されるようになっている。
The
そして、給送ローラ33によって用紙搬送路21へ給送された用紙Pは、当該給送ローラ33と対向配置された送出しローラ対34によって用紙搬送路21へ引き出され、当該用紙搬送路21に沿って上昇して感光体ドラム22と転写ローラ27との間へ向かうことになる。
Then, the paper P fed to the paper transport path 21 by the
また、用紙貯留部30には、機器本体11の前方壁に開閉自在に形成された手差しトレー35が設けられている。この手差しトレー35に載置された用紙Pは、その後端上部に設けられたレジストローラ36の駆動で用紙搬送路21を介して感光体ドラム22へ供給されるようになっている。
Further, the
前記スキャナ部50(図2)は、スキャナ部筐体12に内装された原稿画像を読み取る光学系51と、スキャナ部筐体12の上部に開閉可能に連結された原稿押え57とを備えて構成されている。スキャナ部筐体12の底部には、底板13が設けられ、この底板13によって光学系51が前記胴内排紙空間Vと仕切られている。
The scanner unit 50 (FIG. 2) includes an
前記光学系51は、スキャナ部筐体12の上面に配設されたコンタクトガラス52に原稿面を下に向けて載置された原稿の画像や、原稿押え57の上面に装着された原稿自動読取り装置58から自動読み取り用コンタクトガラス521に供給された原稿の画像を読み取るものである。
The
かかる光学系51は、原稿面に向けて光を照射する第1ミラー台53と、この第1ミラー台53から照射された光の反射光をさらに反射させチ後方へ向かわせる第2ミラー台54と、この第2ミラー台54からの光を収束させるレンズユニット55と、このレンズユニット55からの光を受光して電気信号に変換するCCD(charge coupled device)56とを備えて構成されている。
The
前記第1ミラー台53は、コンタクトガラス52の下面に沿って前後方向に移動可能に構成され、左端のホームポジションHから後方に向かって移動しながら図略の光源からの光をコンタクトガラス52を介して原稿面に照射し、その反射光を前後方向に延びる水平線に対して45°に傾斜した第1ミラー531で前方に向けて反射させるようになっている。
The
前記第2ミラー台54は、第1ミラー531からの反射光をさらに反射して下方に向かわせる第2ミラー541と、この第2ミラー541からの光をレンズユニット55に向かわせるように反射させる第3ミラー542とを有している。かかる第2ミラー台54は、第1ミラー台53の前後動に同期して1/2の速度で前後動するように構成され、これによって第1ミラー台53および第2ミラー台54のホームポジションHからの移動距離に拘らず第1ミラー531、第2ミラー541および第3ミラー542を介してレンズユニット55に到る反射光の光路長が常に一定になるようになされている。
The
因みに、原稿が原稿自動読取り装置58から供給される場合には、第1ミラー台53および第2ミラー台54はホームポジションHに停止した状態で移動してくる原稿の画像を自動読み取り用コンタクトガラス521を介して読み取るようになっている。
Incidentally, when the document is supplied from the automatic
そして、CCD56で電気信号に変換された原稿の画像情報は、一旦図略の記憶装置に記憶され、用紙貯留部30から送り込まれる用紙Pと同期して露光装置26へ向けて出力され、これによって感光体ドラム22に形成されたトナー画像が用紙Pに転写されることになる。
The document image information converted into an electrical signal by the
図3は、転写・定着ユニット60の一実施形態を示す斜視図である。この図に示すように、転写・定着ユニット60は、機器本体11内に装着された感光体ドラム22、ヒートローラ41および加圧ローラ42に対向配置されて用紙搬送路21の一部を形成するものであり、転写ローラ27を備えて形成されている。なお、図3では、感光体ドラム22並びにヒートローラ41および加圧ローラ42が転写・定着ユニット60に対向した状態を示している。
FIG. 3 is a perspective view showing an embodiment of the transfer / fixing
かかる転写・定着ユニット60は、側面視で頂上が図3における右方(感光体ドラム22の方向)に形成されたなだらかな山形状を有するユニット本体61と、このユニット本体61の下端両側部から下方に向けて突設された幅方向一対のブラケット62とを備えて構成されている。
The transfer / fixing
各ブラケット62の下端部には、中心角が180°より若干大きめで開口が下方に向いた円弧凹部621が設けられ、これらの円弧凹部621が開口を介して機器本体11(図2)内の所定の支軸14に外嵌圧入され得るようになっている。そして、転写・定着ユニット60は、各円弧凹部621が支軸14に外嵌されることにより、当該支軸14回りに正逆回動自在に軸支され、これによって軸上に起立した起立姿勢(図3に示す姿勢)と、この起立姿勢から反時計方向に略90°回動した点検姿勢との間で姿勢変更可能になっている。
A
前記ユニット本体61には、その山形状の頂上位置に周面が感光体ドラム22の周面と長手方向の全長に亘って対向するように位置設定された状態で前記転写ローラ27が装着されているとともに、この転写ローラ27の若干下方位置には、用紙Pを感光体ドラム22と転写ローラ27との間に案内するガイドローラ63が設けられている。そして、転写・定着ユニット60が起立姿勢に姿勢設定された状態で、前記ガイドローラ63が機器本体11内の図略のローラに対向され、用紙Pは、この対向ローラとガイドローラ63とに挟持された状態で感光体ドラム22および転写ローラ27間へ送り込まれるようになっている。
The unit
また、ユニット本体61には、その内面側(感光体ドラム22側)であって、転写ローラ27の下流側(上方側)に幅方向で並設された用紙搬送方向に延びる複数本のガイドリブ64が設けられ、感光体ドラム22および転写ローラ27間から送出された用紙Pは、これらのガイドリブ64に案内されつつ上方へ向うようになっている。
The unit
また、山形状を呈したユニット本体61の上部の裾野の部分に用紙Pを定着装置40へ向かわせるガイド板65が設けられている。このガイド板65は、転写・定着ユニット60が起立姿勢に姿勢設定された状態でその先端縁部が機器本体11内に装着されたヒートローラ41と加圧ローラ42との当接位置に対向するように寸法設定されている。
In addition, a
そして、前記転写ローラ27は、図略の電源からの電圧の供給を受けてマイナスの電荷が印加されている。このようにされるのは、感光体ドラム22の周面に形成されているマイナスに帯電したトナー像を用紙Pの表面側のプラス帯電によって吸引して剥離させ、効果的に用紙Pに転写させるためである。
The
このように構成された転写・定着ユニット60によれば、当該転写・定着ユニット60が起立姿勢に姿勢設定された状態で、用紙貯留部30(図1)から給紙された用紙Pは、ガイドローラ63を介して時計方向に回転している感光体ドラム22と反時計方向に回転している転写ローラ27との間に供給され、これらのローラ22,27間を通過するに際し、感光体ドラム22の周面に形成されているトナー像が用紙Pに転写される。
According to the transfer / fixing
そして、この転写に際し、転写ローラ27はマイナスに帯電しているため、これに当接した用紙Pは、当接面がプラスに帯電する一方、反対側の面(すなわちトナー画像が転写される面)はマイナスの電荷が発生することになる。したがって、感光体ドラム22周面のプラスに帯電しているトナー像は、用紙Pの表面のマイナスの電荷に吸引され、これによって感光体ドラム22から剥離したトナー像が用紙Pに確実に転写されることになる。
At the time of this transfer, the
ついで、感光体ドラム22のトナー像が転写された用紙Pは、ガイドリブ64およびガイド板65に案内されて定着装置40に到達する。そして定着装置40に到達した用紙Pは、ヒートローラ41および加圧ローラ42間に導入され、ここでヒートローラ41からの熱を得て加熱による定着処理が施されたのち、胴内排紙空間Vに排紙される。
Next, the sheet P on which the toner image on the
図4は、ヒートローラ41の一実施形態を示す図であり、(イ)は、一部切欠き斜視図、(ロ)は、(イ)のA−A線断面図である。また、図5は、図4の(イ)に示すヒートローラ41の平面図である。これらの図に示すように、ヒートローラ41は、筒状を呈したヒートローラ本体43と、このヒートローラ本体43の両端部に同心で相対回転可能に装着された一対のソケット44と、これら一対のソケット44間に介設される熱源としての一対のハロゲンランプ45とを備えた基本構成を有している。
4A and 4B are diagrams showing an embodiment of the
前記ヒートローラ本体43は、筒状芯金431と、この筒状芯金431の周面に均一に積層されて形成されたコーティング層432とからなっている。かかるヒートローラ本体43の両端部には、同心で一体に固定された円筒状の口金433が設けられ、この口金433が前記ソケット44に摺接状態で嵌入されることにより、ヒートローラ本体43とソケット44とが相対回転可能になっている。
The heat roller
前記筒状芯金431は、本実施形態において、はアルミニウム合金によって形成されているが、筒状芯金431がアルミニウム合金であることに限定されるものではなく、鉄やステンレススチールあるいは銅、真鍮など各種の金属が採用可能である。また、コーティング層432は、本実施形態においては、PTFE(ポリテトラフルオロエチレン)等のフッ素樹脂が採用されているが、コーティング層432がフッ素樹脂であることに限定されるものではなく、シリコン系の合成樹脂など各種の合成樹脂を使用することができる。
In the present embodiment, the cylindrical cored
前記ソケット44には、所定個数の接続端子46が設けられ、これらの接続端子46を介して前記ハロゲンランプ45に電力が供給されるとともに、筒状芯金431に電圧が供給され、これによってヒートローラ41の表面にマイナスの電荷が帯電するようになされている。
The
そして、本発明においては、ヒートローラ41(ヒートローラ本体43)の両側部周面の電気的な表面抵抗値を、同中央部周面の電気的な表面抵抗値より大きく設定している。通常、ヒートローラ41の表面抵抗値は、1.0×106Ω〜1.0×1012Ωの範囲内において、各種のローカルコンディションに応じた最適の値(この値は実地試験の結果見出される)が採用されるのである。本発明においては、ヒートローラ本体43の両側部435の表面抵抗値は、中央部434の表面抵抗値より所定の値を乗じた分だけ大きく設定される。所定の値としては、1.0×101Ω〜1.0×103Ωが好適である。したがって、例えば、ヒートローラ本体43の中央部の表面抵抗値が1.0×109Ωに設定される場合には、両側部の表面抵抗値は、「1.0×109Ω×(1.0×101Ω〜1.0×103Ω)=1.0×1010〜1.0×1012Ω」となる。
And in this invention, the electrical surface resistance value of the both-sides peripheral surface of the heat roller 41 (heat roller main body 43) is set larger than the electrical surface resistance value of the center part peripheral surface. Usually, the surface resistance value of the
ヒートローラ本体43において、中央部と両側部とに表面抵抗値で差を設けるのは以下の理由による。
In the heat roller
すなわち、図5に示すように、通常、ヒートローラ本体43は、長辺側を用紙搬送方向と平行になるように、いわゆる長手方向で用紙貯留部30(図2)から給紙されたA3サイズの用紙(長手寸法420mm×短手寸法(L1)297mm)に対応し得るように、長さ寸法が297mmより若干長めに寸法設定されている。
That is, as shown in FIG. 5, the
このような長さ寸法のヒートローラ本体43が装着された画像形成装置10において、最も使用頻度の高い用紙Pは、A4サイズ(長手寸法297mm×短手寸法(L2)210mm)である。したがって、A4サイズの用紙Pが長手方向で給紙されると、図5に示すように、ヒートローラ本体43は、その中央部434においてA4サイズの用紙Pの短手寸法(L2)分だけしか定着処理に加担しない。したがって、ヒートローラ本体43の両側部435は、用紙Pで拭われることがないため、機器本体11内で飛散しているトナーの付着等による汚れが用紙Pによって拭われることがなく、堆積した汚れによって表面抵抗値が小さくなる等、表面の状態が中央部434とは異なったものになっている。
In the
しかもヒートローラ本体43は、例えば150℃といった高温に加熱されており、通常数%の水分を含む用紙Pは、かかる高温のヒートローラ本体43に急に接触して加熱されるため、用紙P中から水蒸気が噴出し、この水蒸気が用紙P上の未定着トナーを下流側へ吹き飛ばすことになり、この吹き飛ばされたトナーがヒートローラ本体43の周面に付着する場合がある。すなわち、用紙Pの水分の多寡が尾引きに大きく影響するのである。
Moreover, the heat roller
また、用紙貯留部30内で積層貯留された用紙Pの束は、その両側部が空気中の湿気を吸収して中央部より水分過多になっている。したがって、用紙Pの両側部の方が中央部より水蒸発の噴出量が多くなり、これによって用紙Pの両側部の方が中央部より尾引きが生じ易くなる。
In addition, the bundle of sheets P stacked and stored in the
そして、これらの理由、すなわちヒートローラ本体43は、中央部434と両側部435とで表面の状態が異なっていること、および用紙Pの両側部435の水分量が中央部434の水分量より多いことによって、両側部435の方が中央部434より尾引きが生じ易くなっており、これに対応するために、本発明においては、ヒートローラ本体43の中央部434と両側部435とで表面抵抗値に差を設けているのである。
For these reasons, that is, the heat roller
従来、ヒートローラ本体43の中央部434と両側部435とで表面抵抗値に差を設けるようなことは行われていなかったが、トナー像の形成された用紙Pと、感光体ドラム22や転写ローラ27、さらにはヒートローラ本体43との間で、尾引きやオフセットが生じ難い静電気的な平衡状態が実現するように、各機器が電気的に調整されているのが一般的である。
Conventionally, there has been no difference in the surface resistance value between the
そして、各機器に対する尾引きやオフセットの防止対策の一つとしてヒートローラ本体43の表面抵抗値を「1.0×106Ω〜1.0×1012Ω」の範囲内に設定することが挙げられる。かかる設定によって、尾引き現象や静電オフセットが生じ難くなるのが多くの運転実績から経験的に知られている。
Then, as one of measures for preventing tailing and offset for each device, the surface resistance value of the
しかしながら、たとえヒートローラ本体43の表面抵抗値を「1.0×106Ω〜1.0×1012Ω」の範囲内に均一に設定しても、ヒートローラ本体43におけるA4サイズ用紙Pの短手寸法(L2)(図5)に対応した部分(中央部434)については、特に問題の生じることはないのに対し、少ない頻度でA3サイズの用紙Pが長手方向で給紙されたときや、A4サイズの用紙Pが短手方向で給紙されたときには、ヒートローラ本体43の中央部434の外側の部分(両側部435)に尾引き現象が生じ易くなるのは先に説明したとおりである。
However, even if the surface resistance value of the heat roller
そこで、本発明においては、ヒートローラ本体43の前記短手寸法(L2)に対応した中央部434の表面抵抗値は現状のままを踏襲し、両側部435については表面抵抗値を中央部434のそれより1.0×101Ω〜1.0×103Ωだけ高く設定している。かかる設定によって、たとえヒートローラ本体43の両側部435がトナー等で汚染されていたり、静電気的な平衡状態が狂っていても、尾引き現象やオフセット現象が起こらなくなる。この理由は、後述の「実施例」の欄で説明する。
Therefore, in the present invention, the surface resistance value of the
つぎに、ヒートローラ本体43の表面抵抗値の設定について説明する。本実施形態においては、ヒートローラ本体43の表面抵抗値は、筒状芯金431の表面の粗さを調節することによって行っている。図6は、ヒートローラ本体43の長手方向の部分拡大断面図である。この図に示すように、ヒートローラ本体43の中央部434の筒状芯金431は、その表面の粗さが側部435の表面の粗さより粗く設定されている。
Next, setting of the surface resistance value of the
具体的には、筒状芯金431の側部435の周面のみに切削加工等を施して表面仕上げを行う一方、同中央部434の周面については、前記のような表面仕上げを行うことなく、例えば微細な砂やガラス玉の粒子を空気とともに高圧で吹き付ける、いわゆるブラスト処理によって表面粗さを増大させることが行われる。
Specifically, only the peripheral surface of the
かかるブラスト処理によって凹部が形成されることによる反動で凹部の周辺部分が盛り上がり、これにによって、図6に示すように、ヒートローラ本体43の中央部434における大きい凹凸の頂部とコーティング層432の表面との間の距離D2は、同側部435における筒状芯金431の小さい凹凸の頂部とコーティング層432の表面との間の距離D1より小さくなるため、中央部434におけるコーティング層432の電気的な絶縁厚さが側部435のそれより薄くなり、これによってヒートローラ本体43の中央部434の表面抵抗値が側部435のそれより小さくなる(すなわち、側部435の表面抵抗値が中央部434のそれより大きくなる)のである。
Due to the reaction caused by the formation of the concave portion by the blasting process, the peripheral portion of the concave portion is swelled. As a result, as shown in FIG. 6, the top of the large unevenness in the
本実施形態においては、筒状芯金431の中央部434の表面粗さは、5.0〜8.0μmに設定されているとともに、同側部435の表面粗さは、1.0〜2.0μmに設定されている。表面粗さがこのように設定されるのは、中央部434の表面の粗さが5.0μm未満であったり、8.0μmを越えていると、ヒートローラ本体43の中央部434の表面抵抗値が1.0×109Ω〜1.0×1011Ωの範囲に入らず、これによってオフセットが生じ易くなるからであり、また、側部435の表面の粗さが1.0μm未満であったり、2.0μmを越えていると、ヒートローラ本体43の側部435の表面抵抗値が1.0×1012Ω〜1.0×1013Ωの範囲内に入らず、これによって側部435で尾引き現象が生じ易くなるからである。
In the present embodiment, the surface roughness of the
以上詳述したように、本発明に係る定着部40は、感光体ドラム22のトナー像が転写された用紙Pに対して加熱処理を施すヒートローラ41と、周面同士が長手方向の略全長に亘って互いに当接するようにヒートローラ41と対向配置された加圧ローラ42とを備えてなり、両ローラ41,42間に用紙Pを通すことによって用紙Pにトナー像を定着させるものであり、ヒートローラ41は、円筒状の筒状芯金431と、この筒状芯金431の周面全面に形成されたコーティング層432とを備えて構成され、ヒートローラ41は、表面抵抗値が長手方向に亘って変化させられているため、ヒートローラ41の長手方向における表面抵抗値を変化させて尾引きが生じ易い部分の表面抵抗値を尾引きが生じ難い部分の表面抵抗値よりも高くなるように設定することにより、尾引きが生じ易い部分の絶縁性が尾引きが生じ難い部分に比べて向上し、これによって尾引きが生じ易い部分において用紙Pに転写されている帯電トナーの電荷のヒートローラ41周面への短絡を抑制することができる。
As described above in detail, the fixing
したがって、当該電荷の移動に伴うトナーのヒートローラ41周面への移動が抑えられ、これによって尾引きの発生を有効に防止することができる。また、尾引きの生じ易い部分の表面抵抗値を高めることによってヒートローラ41は、平均的な表面抵抗値が適度に高まるため、用紙P上のトナー画像がヒートローラ41の周面に移る(付着する)オフセットを有効に防止することができる。
Therefore, the movement of the toner to the peripheral surface of the
このように、ヒートローラ41の周面に、尾引きの生じ易さに応じて表面抵抗値を長手方向に亘って変化させるという簡単な対策を講ずることによって用紙Pに生じる尾引き現象やオフセット現象をなくすことが可能になり、装置コストの高騰化を抑えた上で尾引きやオフセットによる不都合を解消することができる。
As described above, the tailing phenomenon and the offset phenomenon that occur in the paper P by taking a simple measure of changing the surface resistance value in the longitudinal direction on the peripheral surface of the
そして、ヒートローラ41の表面抵抗値の変化は、筒状芯金431側によって行われているため、ヒートローラ41の筒状芯金431側の表面抵抗値を変化させることにより、ヒートローラ41の表面抵抗値を容易に変化させることができる。かかる表面抵抗値の変化は、筒状芯金431の周面の長手方向の粗さを変化させることによって行われているため、かかる筒状芯金431の周面の粗さを変化させるという簡単な操作ことによって表面抵抗値を容易に変化させることができ、製造コストの低減化に貢献することができる。
And since the change of the surface resistance value of the
また、本実施形態においては、ヒートローラ41は、ヒートローラ本体43における両側部435の表面抵抗値が中央部434の表面抵抗値より高く設定されているため、尾引き現象が発生し易かったA3サイズの用紙Pを長手方向で給紙した場合、用紙Pの幅方向(用紙の搬送方向に直交する方向)の両側部435で発生し易かった尾引き現象を有効に抑制することができる。
In the present embodiment, the
そして、ヒートローラ本体43の両側部435の表面抵抗値を中央部434の表面抵抗値より1.0×101〜1.0×103の範囲の値だけ高く設定しているため、用紙Pの尾引き現象およびオフセットを有効に防止することができる。
Since the surface resistance value of both
このように構成された定着装置40を画像形成装置10に適用することにより、当該画像形成装置10は、定着装置40の作用効果を備えたもの、すなわち、ヒートローラ41に起因した尾引き現象や、用紙P上のトナー像がヒートローラ41の周面に移るオフセット現象が生じ難いものになる。
By applying the fixing
本発明は、上記の実施形態に限定されるものではなく、以下の内容をも包含するものである。 The present invention is not limited to the above embodiment, and includes the following contents.
(1)上記の実施形態においては、ヒートローラ本体43の表面抵抗値を筒状芯金431の表面の粗さを変えることによって変化させるようにしているが、こうする代わりに、コーティング層432の材質を変えることによってヒートローラ本体43の表面抵抗値を変化させるようにしてもよい。こうすることによって、筒状芯金431の表面にブラスト処理を施さなくても、ヒートローラ本体43の表面抵抗値を容易に変化させることができる。この場合、コーティング層432は、筒状芯金431周面の長手方向で異なった抵抗値を有する複数種類のコーティング材を使用すればよい。すなわち、ヒートローラ41の周面を複数種類のコーティング材で被覆し分けることにより、ヒートローラ41の表面抵抗値を容易に変化させることができる。
(1) In the above embodiment, the surface resistance value of the heat roller
(2)上記の実施形態においては、定着装置40が適用される画像形成装置10として複写機が採用されているが、本発明は、画像形成装置10が複写機であることに限定されるものではなく、ファクシミリ装置やコンピュータに付設されたプリンタ等、機器本体内に定着装置40を備えたものであればどのようなものにも適用することができる。
(2) In the above embodiment, a copying machine is adopted as the
(3)上記の実施形態においては、ヒートローラ本体43の周面には、その中央部434と両側部435とで表面抵抗値を異ならせているが、こうする代わりに、中央部434から両側部435に亘って複数段階で表面抵抗値を変化させるようにしてもよい。こうすることで、A列のサイズの用紙Pのみならず、B列のサイズの用紙Pをも対象とした尾引き現象およびオフセット現象の抑制に貢献することができる。
(3) In the above-described embodiment, the surface resistance value of the peripheral surface of the heat roller
(4)上記の実施形態においては、定着装置40が適用される画像形成装置10として胴内排紙タイプのものが採用されているが、本発明は、画像形成装置10が胴内排紙タイプのものに限定されるものではなく、排紙トレイが機器本体11の側壁に突設されたものであってもよい。
(4) In the above-described embodiment, an in-cylinder discharge type is used as the
(5)上記の実施形態においては、ヒートローラ本体43の中央部434の帳面抵抗値を両側部435の表面抵抗値より低くするべく、中央部434における筒状芯金431の表面の粗さを、把持部435における筒状芯金431の表面の粗さより粗くしているが、こうする代わりに、中央部434における筒状芯金431の周面の全体的な径寸法を両側部435における筒状芯金431の径寸法より数〜数十μmオーダで僅かに大きく径設定したり、金属製に細線を筒状芯金431に巻き付けるようにしてもよい。
(5) In the above embodiment, the surface roughness of the cylindrical cored
本発明に係るヒートローラ本体43の表面抵抗値をどのように設定すれば、ヒートローラ41に起因した尾引き現象、およびオフセット現象を防ぐことができるかを見出すために、確認試験を実施した。
In order to find out how the surface resistance value of the
まず、事前の準備作業として、全長がA3用紙の短手寸法である270mmより若干長めのヒートローラ本体43を多数本製作した。この製作に当っては、まず、各サンプルの筒状芯金431の表面に切削加工を施したり、ブラスト処理を施すなどして表面の粗さが異なるものを多数製作するとともに、それぞれの筒状芯金431の表面粗さを測定した。
First, as a preparatory work, a large number of
因みに、筒状芯金431の表面粗さの測定については、常温、常湿(23.5℃、相対湿度60%)の測定環境において、小阪研究所製の表面粗さ計SE3500を用いて行った。
Incidentally, the surface roughness of the cylindrical cored
引き続き、表面粗さ測定後の各筒状芯金431の周面に所定の方法でフッ素樹脂からなる所定厚み寸法のコーティング層432を積層した。このようにして得られたヒートローラ本体43の各サンプルについて表面抵抗値を測定した。この表面抵抗値の測定は、三菱油化社製の測定器であるハイレスタIPを用い、この測定器のブローブ(電極)をヒートローラ本体43の表面に押し当てた状態で10〜500Vの電圧をブローブを介してヒートローラ本体43の表面に印加することにより行った。
Subsequently, a
かかる表面抵抗値の測定結果に基いて、ヒートローラ本体43を表面抵抗値毎にグループ分けした。グループとしては、表面抵抗値Rが「1.0×105Ω≦R<1.0×106Ω」、「1.0×106Ω≦R<1.0×108Ω」、「1.0×108Ω≦R<1.0×109Ω」、「1.0×109Ω≦R<1.0×1010Ω」、「1.0×1010≦R≦1.0×1012Ω」および「1.0×1012Ω≦R<1.0×1013Ω」の各不等式を満足する6グループを設定した。この表面抵抗値のグループ分けは、前記表面粗さの測定結果に対応したものになっている(すなわち、表面粗さが大きくなるにしたがって表面抵抗値が小さくなる関係になっている)。
Based on the measurement result of the surface resistance value, the heat roller
ついで、このようなグループ分けが行われた各ヒートローラ本体43に、口金433やソケット44等を装着してヒートローラ41を形成し、各ヒートローラ41を画像形成装置10の機器本体11内の所定の位置に装着し、当該画像形成装置10を運転することによって用紙Pにトナー像の転写処理を行うとともに、定着装置40で定着処理を施す実地試験を行った。
Next, a
そして、この実地試験において、複写処理が完了した用紙Pの複写状態を視認し、尾引き現象が発生しているか否かを確認するとともに、静電オフセットが生じたか否かについても確認した。試験結果を表1に示す。 In this practical test, the copying state of the paper P on which the copying process was completed was visually confirmed, whether or not a tailing phenomenon occurred and whether or not an electrostatic offset occurred was also confirmed. The test results are shown in Table 1.
なお、この表1において、二重円は「極めて良」(「尾引き」の場合は、「尾引きが全く起こらない」を示し、「オフセット」の場合は、「オフセットが全く起こらない」を示す。)、一重円は「良」(「尾引き」の場合は、「通常の視認で気が付かない程度の尾引きしか起こっていない」を示し、「オフセット」の場合は、「オフセットが起こらない」を示す。)、三角は「やや良」(「尾引き」の場合は、「注意して視認すると尾引きに気が付く」を示し、「オフセット」の場合は、「オフセットが起こりそうな気配がある」を示す。)、バツは「不良」(「尾引き」の場合は、「尾引きが起こる」を示し、「オフセット」の場合は、「オフセットが起こる」を示す。)をそれぞれ示している。 In Table 1, the double circle indicates “very good” (in the case of “tailing”, “no tailing occurs”), and in the case of “offset”, “no offset occurs”. The single circle indicates “good” (in the case of “tailing”, “the tailing that is not noticed by normal visual recognition has occurred”), and in the case of “offset”, “offset does not occur” ), The triangle indicates “slightly good” (in the case of “tailing”, “notice the tailing when viewed carefully”), and in the case of “offset”, the “offset is likely to occur” X indicates “bad” (in the case of “tailing” indicates “tailing occurs” and “offset” indicates “offset occurs”), respectively. Yes.
表1から判るとおり、ヒートローラ本体43の表面抵抗値Rが「1.0×105Ω≦R<1.0×106Ω」である場合、「尾引き」および「オフセット」の双方が「不良」であり、したがって、この範囲の表面抵抗値Rを有するヒートローラ本体43は使用することができない。
As can be seen from Table 1, when the surface resistance value R of the
ついで、ヒートローラ本体43の表面抵抗値Rが「1.0×106Ω≦R<1.0×108Ω」である場合、「尾引き」は「不良」であるが、「オフセット」は「良」であるため、尾引きの発生を黙認するのであれば、この範囲の表面抵抗値Rのヒートローラ本体43を採用することができる。
Next, when the surface resistance value R of the
また、ヒートローラ本体43の表面抵抗値Rが「1.0×108Ω≦R<1.0×109Ω」および「1.0×109Ω≦R<1.0×1010Ω」である場合、「尾引き」は「やや良」であるとともに、「オフセット」は「極めて良」であるため、この範囲内の表面抵抗値Rを有するヒートローラ本体43であれば、当該ヒートローラ本体43を尾引きおよびオフセット防止用のものとして好適に採用することができる。
Further, the surface resistance value R of the
また、ヒートローラ本体43の表面抵抗値Rが「1.0×1010Ω≦R≦1.0×1012Ω」である場合、「尾引き」は「良」であるが、「オフセット」は「やや良」である。
When the surface resistance value R of the
さらに、ヒートローラ本体43の表面抵抗値Rが「1.0×1012Ω≦R<1.0×1013Ω」である場合、「尾引き」は「極めて良好」であり、尾引き現象が発生する可能性は全く存在しないということができるが、「オフセット」は「不良」である。
Furthermore, when the surface resistance value R of the heat roller
以上の試験結果から、「尾引き」については、表面抵抗値Rが高くなればなるほど発生し難くなる一方、「オフセット」については、表面抵抗値Rが所定の範囲(1.0×106Ω〜1.0×1012Ω)内であれば発生することはないが、この範囲未満の場合およびこの範囲を越えた場合には、オフセットが発生するという知見を得ることができた。すなわち、「尾引き」をなくすために表面抵抗値Rの値を上げていくと、ある値(本試験結果では1.0×1012Ω)を境にしてそれを越えた場合、「オフセット」が生じるのである。 From the above test results, the “tailing” is less likely to occur as the surface resistance value R is higher, while the “offset” has a surface resistance value R within a predetermined range (1.0 × 10 6 Ω). ~1.0 × 10 12 Ω) in the not occur if, but when it exceeds a case and this range of less than this range, it was possible to obtain a knowledge that offset occurs. That is, when the value of the surface resistance value R is increased in order to eliminate “tailing”, if it exceeds a certain value (1.0 × 10 12 Ω in this test result) as a boundary, “offset” Will occur.
そして、本発明においては、前述したように尾引き現象がヒートローラ本体43の両側部435(図5)において発生し易いという点、およびオフセットは、全てのサイズの用紙Pが常に当接するヒートローラ本体43の中央部434で生じ易い点に着目し、ヒートローラ本体43の両側部435については、表面抵抗値Rを中央部434のそれより高い値に設定するようにしている。
In the present invention, as described above, the tailing phenomenon is likely to occur on both side portions 435 (FIG. 5) of the heat roller
本実施形態においては、ヒートローラ本体43の中央部434の表面抵抗値Rを表1における「1.0×109Ω≦R<1.0×1010Ω」の範囲内に設定するとともに、両側部435の表面抵抗値Rを「1.0×1010Ω≦R≦1.0×1012Ω」に設定している。すなわち、ヒートローラ本体43の両側部435の表面抵抗値Rは、中央部434の表面抵抗値Rに対して1.0×101〜1.0×103の範囲内の値を乗じた値だけ高く設定されているのである。このような差を設けることによって、「オフセット」を可能な限り発生させないようにした上で、同時に「尾引き」をも生じさせないようにすることができる。
In the present embodiment, the surface resistance value R of the
10 画像形成装置 11 機器本体
12 スキャナ部筐体 13 底板
14 支軸 20 画像形成部
21 用紙搬送路 22 感光体ドラム
23 クリーニング装置 24 帯電器
25 現像装置 26 露光装置
27 転写ローラ 30 用紙貯留部
31 用紙カセット 32 リフト板
33 給送ローラ 34 送出しローラ対
35 手差しトレー 36 レジストローラ
40 定着装置 42 ヒートローラ
43 ヒートローラ本体 431 筒状芯金
432 コーティング層 433 口金
434 中央部 435 側部
44 ソケット 45 ハロゲンランプ
46 接続端子 50 スキャナ部
51 光学系 52 コンタクトガラス
53 第1ミラー台 531 第1ミラー
54 第2ミラー台 541 第2ミラー
542 第3ミラー 55 レンズユニット
56 CCD 57 原稿押え
58 原稿自動読取り装置 60 転写・定着ユニット
61 ユニット本体 62 ブラケット
621 円弧凹部 63 ガイドローラ
64 ガイドリブ 65 ガイド板
V 胴内排紙空間 L1 A3サイズの用紙の短手寸法
L2 A4サイズの用紙の短手寸法
P 用紙(転写用紙)
D1 筒状芯金の凹凸の頂部とコーティング層の表面との間の距離
D2 筒状芯金の中央部の凹凸の頂部とコーティング層の表面との間の距離
DESCRIPTION OF
D1 Distance between the top of the irregularities of the cylindrical cored bar and the surface of the coating layer D2 Distance between the top of the irregularities of the central part of the cylindrical cored bar and the surface of the coating layer
Claims (9)
前記ヒートローラは、円筒状の芯金と、この芯金の周面全面に形成されたコーティング層とを備えて構成され、
前記ヒートローラは、表面抵抗値が長手方向に亘って変化させられていることを特徴とする定着装置。 A heat roller that heats the transfer sheet onto which the toner image on the photosensitive drum is transferred, and a pressure that is disposed opposite the heat roller so that the peripheral surfaces abut each other over substantially the entire length in the longitudinal direction. A fixing device for fixing a toner image to the transfer paper by passing the transfer paper between both rollers,
The heat roller includes a cylindrical cored bar and a coating layer formed on the entire peripheral surface of the cored bar,
The fixing device according to claim 1, wherein a surface resistance value of the heat roller is changed in a longitudinal direction.
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