JP2005275277A - 定着装置 - Google Patents
定着装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2005275277A JP2005275277A JP2004092053A JP2004092053A JP2005275277A JP 2005275277 A JP2005275277 A JP 2005275277A JP 2004092053 A JP2004092053 A JP 2004092053A JP 2004092053 A JP2004092053 A JP 2004092053A JP 2005275277 A JP2005275277 A JP 2005275277A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- image
- heating member
- rotary heating
- pressure
- fixing device
- 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.)
- Withdrawn
Links
Images
Landscapes
- Fixing For Electrophotography (AREA)
- Developing Agents For Electrophotography (AREA)
- Rolls And Other Rotary Bodies (AREA)
Abstract
【課題】高品位の画像を得ることができるとともに、高速出力と高耐久性を実現することができる定着装置を提供すること。
【解決手段】画像情報に基づいて画像を形成する画像形成装置に設けられ、記録材上の未定着画像を挟圧搬送して該記録材上の未定着画像の加熱定着を行う定着装置において、加熱源によって加熱される回転加熱部材と、該回転加熱部材に対して圧接して配置される加圧部材を備え、未定着画像は熱を与えることによりワックス等の離型剤が染み出すトナーを用い、回転加熱部材は少なくとも基層と弾性層及び表層から成る3層以上の構成を採り、弾性層の硬度がJIS−A硬度1°〜50°及び表層はフッ層樹脂で厚みが1〜30μmであって、加圧部材はフィルムを用いて回転加熱部材に押し当てて加圧する。
【選択図】図2
【解決手段】画像情報に基づいて画像を形成する画像形成装置に設けられ、記録材上の未定着画像を挟圧搬送して該記録材上の未定着画像の加熱定着を行う定着装置において、加熱源によって加熱される回転加熱部材と、該回転加熱部材に対して圧接して配置される加圧部材を備え、未定着画像は熱を与えることによりワックス等の離型剤が染み出すトナーを用い、回転加熱部材は少なくとも基層と弾性層及び表層から成る3層以上の構成を採り、弾性層の硬度がJIS−A硬度1°〜50°及び表層はフッ層樹脂で厚みが1〜30μmであって、加圧部材はフィルムを用いて回転加熱部材に押し当てて加圧する。
【選択図】図2
Description
本発明は、電子写真式の複写機、プリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置に設けられる定着装置に関するものである。
従来、画像形成装置における定着装置としては、所定の温度に維持された加熱ローラ(定着ローラ)と、弾性層を有して該加熱ローラに圧接する加圧ローラとによって記録材を挟持搬送しつつ加熱する熱ローラ方式が多用されている。特にカラー画像を形成する定着装置においては、モノクロ画像に比べてシアン、マゼンタ、イエロー等のカラートナーを使用することが一般的である。
カラートナーは、混色性及びOHTの透過性を高めるために、モノクロトナーに比べて低融点、低溶融粘度のシャープメルト性の材料で形成した非磁性トナーを用いており、用紙上に形成したカラートナーが定着手段の定着ローラ表面に融着する、所謂オフセットを発生し易い傾向にある。このため、定着ローラは、多色重ねの画像に対する追従性と定着性そのものの向上のために適度の弾性を備えることが必要であり、HTVゴム等の弾性層上に、LTV、RTV等の離型性が高いシリコーンゴムで表面層を形成している。このシリコーンゴムは、シリコーンオイルと同種の材料であるため、両者の親和性が高く、オイルがゴム表面だけでなく、内部にも浸透して高い離型性をもたらし、オフセット防止効果を発揮する。
しかしながら、従来の画像形成装置のカラーの定着には以下のような問題があった。
即ち、定着手段の定着ローラには直接オイルを塗布するが、定着ローラに圧接した下側の加圧ローラには、定着ローラからニップ(定着ニップ)を介して間接的にオイルが供給されるようにしているため、連続プリント時に加圧ローラにオイルを紙間でしか塗布できない。このため、加圧ローラのオイル塗布が途絶え勝ちになり易く、加圧ローラのオフセット防止が不利なために、カラーDTPのための両面画像への対応が非常に困難であった。
加圧ローラのオフセットを防止するためには、加圧ローラにもオイルを直接塗布すれば良いが、そのための塗布機構を必要とすることから、装置が大型化、複雑化する問題がある。定着ローラに塗布するオイル量を多目にすることも考えられるが、用紙のオイル染みが発生し易く、画像の品質、定着の信頼性等が低下する。
又、定着ローラのオイルによる膨潤でローラ径の変化やゴムの剥れが生じ易くなり、これを防止するためにはオイルバリヤーの働きを持たせた中間層を必要とする等、定着ローラの構成が複雑化し、コストアップする。通紙中に加圧ローラ表面にオイル付着量を確保できるように、加圧ローラへのクリーニングブレードの侵入量を小さくする等により、クリーニングブレードの当接圧を緩く設定すると、今度はオイルの擦り抜けが起こり易くなり、同様に、用紙へのオイル染みが発生する。
又、表層のシリコーンゴム層に浸透してあるシリコーンオイルが枯れたり、紙粉や異物等によってキズついてしまうと、本来の離型性能が失われてトナーのオフセットや用紙も巻き付き等の不具合が生じてしまう。
このような問題を解決するために、定着手段の定着ローラ等に離型剤オイルを塗布することなく、用紙に転写したカラートナーを良好に定着することを可能としている(特許文献1参照)。
即ち、離型性を有するワックスを内包させたタイプのトナーを用い、定着ローラは、剛性の高い基材上に弾性層を設け、その上にワックスを内包したトナーとの離型性が良いフッ素樹脂、例えばFEP、PFA、PTFEを表面に設けたローラ構成とすれば良く、加圧ローラの弾性層の厚みや硬度を選択することによって加圧ローラを定着ローラに食い込ませ、従来のようにシリコーンオイルを塗布しなくても、高い離型性と分離性能を維持しつつ良好な定着を可能としている。
しかしながら、上述した定着装置においても以下のような問題があった。
即ち、ワックス内包トナーで用いられる定着ローラのフッ素樹脂表層は、オイルを塗布するタイプのゴム表層に比べて硬度が高く硬いため、記録紙上に多層に転写されているカラートナーに対して追従性が悪い。このことから、紙目が粗い紙等では繊維の奥にあるトナーと繊維の表面付近にあるトナーとで加熱ムラが生じて微小な光沢ムラが発生し易くなっていた。
又、定着ニップ内では溶融したトナーが加圧するが、フッ素樹脂表層のように硬い表層ではトナーが伸ばされて潰されてしまう。特にトナー部をより溶かし、画像に光沢を出す場合で起こり易く、記録紙がコート紙の場合には溶融トナーが紙繊維内に浸透しないために溶けたトナーの潰れがより顕著に発生する。トナーの潰れが起こると、細線の太りや滲みが発生したり、小ポイント文字が潰れて視認性が悪化するといった不具合が生じる。
特開2001−305816号公報では、4色のカラートナーの他に透明トナーを用いて上記のトナー潰れによる画像の粒状性悪化と光沢度(グロス)の両立を可能としているが、このように透明トナーを用いると専用の現像器やドラム等の画像形成部を必要とし、コストが大幅にアップしたり装置の大型化に繋がってしまう。その他、記録紙上のトナーの載り量自体が増えるため、転写部や定着部での負荷が大きくなり、根本的な解決にはなっていなかった。
これらの問題は画像の光沢性、細線や小ポイント文字、コート紙等の使用を前提とした高画質機において、ワックストナーによって定着オイルを用いないオイルレス定着を行うための大きな課題となっていた。
上記問題を解決するためには、定着ローラのゴム材料に低硬度の材料を用いたり、表層のフッ素樹脂等を薄膜化やコート成型することで良化するが、コピー枚数の多い高速機で用いる場合には、必要な定着ニップが広くなるために、必然的に加圧ローラの加圧力を上げて定着ローラのゴムを変形させなければならない。
ところが、低硬度ゴムは温度や圧力によって劣化し易い材料であるため、高速機で必要となる高耐久性を得ることが困難となってくる。又、加圧力を上げると、トナーを潰し易くなるため、そもそものコート紙における高画質化を妨げる傾向がある。
本発明は上記問題に鑑みてなされたもので、その目的とする処は、画像形成装置において、記録紙にコート紙を用いて光沢のある画像を出力する場合でも、細線や小ポイント文字のトナー潰れを防止し、高品位の画像を得ることができるとともに、高速出力と高耐久性を実現することができる定着装置を提供することにある。
上記目的を達成するため、請求項1記載の発明は、画像情報に基づいて画像を形成する画像形成装置に設けられ、記録材上の未定着画像を挟圧搬送して該記録材上の未定着画像の加熱定着を行う定着装置において、加熱源によって加熱される回転加熱部材と、該回転加熱部材に対して圧接して配置される加圧部材を備え、未定着画像は熱を与えることによりワックス等の離型剤が染み出すトナーを用い、回転加熱部材は少なくとも基層と弾性層及び表層から成る3層以上の構成を採り、弾性層の硬度がJIS−A硬度1°〜50°及び表層はフッ層樹脂で厚みが1〜30μmであって、加圧部材はフィルムを用いて回転加熱部材に押し当てて加圧することを特徴とする。
請求項2記載の発明は、画像情報に基づいて画像を形成する画像形成装置に設けられ、記録材上の未定着画像を挟圧搬送して該記録材上の未定着画像の加熱定着を行う定着装置において、加熱源によって加熱される回転加熱部材と、該回転加熱部材に対して圧接して配置される加圧部材を備え、未定着画像は熱を与えることによりワックス等の離型剤が染み出すトナーを用い、回転加熱部材は少なくとも基層と弾性層及び表層から成る3層以上の構成を採り、表面の微小硬度が60°以下であって、加圧部材はフィルムを用いて回転加熱部材に押し当てて加圧することを特徴とする。
請求項3記載の発明は、画像情報に基づいて画像を形成し、記録紙としてコート紙に画像を形成することが可能な画像形成装置に設けられ、記録材上の未定着画像を挟圧搬送して該記録材上の未定着画像の加熱定着を行う定着装置において、加熱源によって加熱される回転加熱部材と、該回転加熱部材に対して圧接して配置される加圧部材を備え、未定着画像は熱を与えることによりワックス等の離型剤が染み出すトナーを用い、回転加熱部材は少なくとも基層と弾性層及び表層から成る3層以上の構成を採り、弾性層の硬度がJIS−A硬度1°〜30°及び表層はフッ層樹脂であり、厚みが1〜30μmであって、加圧部材はフィルムを用いて回転加熱部材に押し当てて加圧することを特徴とする。
請求項4記載の発明は、画像情報に基づいて画像を形成し、記録紙としてコート紙に画像を形成することが可能な画像形成装置に設けられ、記録材上の未定着画像を挟圧搬送して該記録材上の未定着画像の加熱定着を行う定着装置において、加熱源によって加熱される回転加熱部材と、該回転加熱部材に対して圧接して配置される加圧部材を備え、未定着画像は熱を与えることによりワックス等の離型剤が染み出すトナーを用い、回転加熱部材は少なくとも基層と弾性層及び表層から成る3層以上の構成を採り、表面の微小硬度が60°以下であって、加圧部材はフィルムを用いて回転加熱部材に押し当てて加圧することを特徴とする。
請求項5記載の発明は、画像情報に基づいて画像を形成し、少なくとも記録紙としては上質紙及びコート紙を使用することが可能であって、コート紙の画像は記録紙単体の光沢度程度の光沢度を出すことが可能であるか、若しくはそのような光沢度を出す通紙モードを備えた画像形成装置に設けられ、記録材上の未定着画像を挟圧搬送して該記録材上の未定着画像の加熱定着を行う定着装置において、加熱源によって加熱される回転加熱部材と、該回転加熱部材に対して圧接して配置される加圧部材を備え、未定着画像は熱を与えることによりワックス等の離型剤が染み出すトナーを用い、回転加熱部材は少なくとも基層と弾性層及び表層から成る3層以上の構成を採り、表面の微小硬度が60°以下であって、加圧部材はフィルムを用いて回転加熱部材に押し当てて加圧することを特徴とする。
請求項6記載の発明は、画像情報に基づいて画像を形成し、少なくとも記録紙としては上質紙及びコート紙を使用することが可能であって、コート紙の画像は記録紙単体の光沢度程度の光沢度を出すことが可能であるか、若しくはそのような光沢度を出す通紙モードを備えた画像形成装置に設けられ、記録材上の未定着画像を挟圧搬送して該記録材上の未定着画像の加熱定着を行う定着装置において、加熱源によって加熱される回転加熱部材と、該回転加熱部材に対して圧接して配置される加圧部材を備え、未定着画像は熱を与えることによりワックス等の離型剤が染み出すトナーを用い、回転加熱部材は少なくとも基層と弾性層及び表層から成る3層以上の構成を採り、弾性層の硬度がJIS−A硬度1°〜30°及び表層はフッ層樹脂であり、厚みが1〜30μmであって、加圧部材はフィルムを用いて回転加熱部材に押し当てて加圧することを特徴とする。
本発明によれば、ワックス内包トナーと定着ローラにフッ素樹脂表層を持ちオイルレス定着を行う画像形成装置において、記録紙にコート紙を用いて光沢のある画像を出力する場合でも、細線や小ポイント文字のトナー潰れを防止し、高品位の画像を得ることができるとともに、高速出力と高耐久性を実現することができる。
以下に本発明の実施の形態を添付図面に基づいて詳細に説明するが、本発明はこれらによって何ら限定されるものではない。
<画像形成装置の基本構成>
図1にカラー画像形成装置の全体構成を示す。本実施の形態では、中間転写体を用いたカラー画像形成装置の例を示している。
図1にカラー画像形成装置の全体構成を示す。本実施の形態では、中間転写体を用いたカラー画像形成装置の例を示している。
本実施の形態において、カラー画像形成装置は、像担持体として矢印方向に所定の周速度で回転駆動される感光ドラム101を有し、この感光ドラム101の周囲に1次帯電器102等の画像形成手段が配置されている。
而して、感光ドラム101は、1次帯電器102により所定の極性の所定の表面電位に一様に帯電され、露光手段のレーザスキャナ(図示せず)からの画像の露光103により、感光ドラム101の表面上に1色目の例えばマゼンタ成分色の静電潜像が形成される。この潜像は、マゼンタ現像器41により現像され、マゼンタトナー像として可視化される。現像方式は、現像剤として非磁性トナーを用いた1成分非接触方式であり、現像器41の現像スリーブと感光ドラム101との間に適当な現像バイアスを印加することにより、現像スリーブ上の非磁性トナーが感光ドラム101に飛翔し、潜像に付着してこれを現像する。
中間転写体として中間転写ローラ20が、感光ドラム101に適度な圧力をもって当接配置されている。中間転写ローラ20は、シリンダ状の芯金上に中抵抗の電気抵抗(体積抵抗率が105
〜1011Ωcm程度)を有する非発泡体或は発泡体の弾性層を設けて構成されている。弾性層表面のトナーに対する離型性を向上させるために、弾性層の表面にトナーとの離型性が良好なPTFE等のフッ素樹脂若しくはシリコーンゴムの離型層を、チューブ若しくはコートにより形成してある。
〜1011Ωcm程度)を有する非発泡体或は発泡体の弾性層を設けて構成されている。弾性層表面のトナーに対する離型性を向上させるために、弾性層の表面にトナーとの離型性が良好なPTFE等のフッ素樹脂若しくはシリコーンゴムの離型層を、チューブ若しくはコートにより形成してある。
感光ドラム101上のトナー像は、この中間転写ローラ20と感光ドラム101との間(1次転写ニップN)に、転写バイアス電源61により適当な転写バイアスを印加することにより、中間転写ローラ20の表面上に転写される(1次転写)。
1次転写が終了した中間転写ローラ20は、クリーニング装置14により表面に残留した1次転写残トナーが除去される。その後、2色目のシアントナー像(現像器42により現像)、3色目のイエロートナー像(現像器43)、4色目のブラックトナー像(現像器44)が同様な過程を経て感光ドラム101上に形成され、中間転写ローラ20上に重ね合わせて1次転写され、これにより中間転写ローラ20上に4色のトナー像の重ね合わせ像が形成される。
中間転写ローラ20の感光ドラム101とは反対の側の位置に、2次転写ローラ25が離接自在に設置されている。2次転写ローラ25は、芯金上に中抵抗の弾性層を設けて構成されている。
上記2次転写ローラ25と中間転写ローラ20とのニップ間(2次転写ニップn)に、用紙カセット109からの用紙11が通紙される。バイアス電源を電源29から電源28に切り換えて、中間転写ローラ20と2次転写ローラ25との間に適当な転写バイアスを印加することにより、中間転写ローラ20上の4色のトナー像が一括して用紙11上に転写される(2次転写)。用紙11は、給紙カセット109から給紙ローラ110により搬送され、レジストローラ111及びその前後の給紙ガイド112により、上記2次転写ニップnに供給される。
2次転写が終了した中間転写ローラ20の表面に残留した2次転写残トナーは、中間転写ローラ20と感光ドラム101との間にバイアス電源62で1次転写時と逆極性のバイアスを印加することにより、感光ドラム101上へ戻され、最終的にクリーニング装置14により回収される。
4色のトナー像が転写された用紙11は、ガイド113を経て定着装置10に搬送され、定着ローラ1と加圧ローラ2との間の定着ニップを通過して、トナーの混色及び紙の繊維への定着がなされる。片面画像形成の場合は、このまま用紙11を排紙トレイへ排出する。両面画像形成の場合は、定着装置10を出た用紙11は、一旦別の紙パス方向Aへ送った後、スイッチバックをされて両面ユニット部Bへと運ばれる。そして、用紙11の1面目と反対側の2面目の画像形成時に、用紙11が上記の2次転写ニップnに到達し、用紙11の反対側の面に2次転写されつつ通過し、定着装置10を経て2面目の定着が終了した後、排紙トレイに排出される。
本発明において、現像剤の非磁性トナーとしてシャープメルトトナーを使用した。更に、このシャープメルトトナーは、重合法で製造した重合トナーで、溶融粘度と分子量がトナーの母体樹脂よりも小さいワックス、パラフィン等の離型剤を内包している。このような重合法によるシャープメルトトナーを使用することにより、定着時に高いトナーの混色性を達成するともに、トナーからの内包されたワックスの熱による滲み出しにより高い離型性を得て定着のオイルレス化を実現した。
重合トナーは、その製法上、球形となる。重合トナーは、コア93、その上の樹脂層92及びその上の表層91から構成されており、コア93にはエステル系ワックスが内蔵され、樹脂層92はスチレン−ブチルアクリレート樹脂から成り、表層91はスチレン−ポリエステル樹脂から成っている。この重合トナーの比重は約1.05である。重合トナーが3層構造となっている理由は、コア93にワックスを内包することにより、定着工程でのオフセット防止効果を得、樹脂層の表層91を設けることにより、トナーの帯電効率の向上を図るためである。この重合トナーを使用するに際しては、摩擦帯電電荷の安定化のためにオイル処理したシリカを外添する。
尚、本実施の形態では、重合法によるワックスを内包したトナーを用いたが、この製造方法に限定する必要はなく、熱を与えることによって離型材が染み出すようなトナーであれば良い。
<定着装置の基本構成>
図2に本実施の形態に係る定着装置を示す。
図2に本実施の形態に係る定着装置を示す。
定着装置10は、上下に圧接した定着ローラ1と加圧ユニット2とを備えており、定着ローラ1は基層となる鉄、アルミニウム等の芯金1a上に、耐熱シリコーンゴム層から成る弾性層1bとFRP又はPFA、PTFE等のフッ素樹脂から成る離型層1cとを設けた3層構造に構成されている。
弾性層1bは、厚み0.5〜3mm程度を用いるのが良い。弾性層は厚いほど薄紙の排紙性(離型性)は高いが、高速機を前提とした場合、必要となる電力が大きくなるため、必然的に定着ローラ内部に配置したヒータの電力が大きくなる。ヒータの電力が大きくなると弾性層での温度勾配が大きくなるため、定着ローラ表面温度が同じでも、芯金と弾性層の界面温度が高温となってしまい、ゴムの熱劣化が生じるために余り弾性層を厚くはできない。理想的にはゴム厚は、1.5mm以下にするのが好ましい。一方、ゴム厚を薄くすると、表面硬度が硬くなり、トナーの潰れが起こったり画質に問題が生じてくる。
又、弾性層の硬度は低硬度のシリコーンゴムほど表面微小硬度が小さくなるので、トナーの潰れは良くなるが、熱劣化が起き易いので余り低硬度のものを用いることができない。このような観点によって、弾性層のゴム厚とゴム硬度とは関係があり、高速機では低硬度の肉厚ゴムを用いることが不可能となる。
本発明では、コピー枚数が毎分60枚の高速機を想定して実験を行った結果、通紙枚数20万枚の耐久性を得るためには、JIS−A硬度が30°のゴムではゴム厚は1.5tが最大であり、JIS−A硬度で10°のゴムでは、ゴム厚が1.0tまでが最大厚みであり、JIS−A硬度が1°のゴムでは、ゴム厚が0.5tまでが最大厚みであった。
又、表層のPFAチューブの膜厚は10μm以下では均一なチューブの成型や被覆が難しくなるため、20μm以上が好ましく、50μm以上の膜厚では下層の弾性層のゴムに低硬度品を用いてもチューブ自体が硬く、表面の微小硬度が硬くなる弊害が起こる他、表面微小硬度を下げるために低硬度ゴムを使用するとゴムの液状化や、ゴムの断絶といった耐久性に問題が生じる。このため、表層はPFAチューブは50μm未満にすることが好ましい。
表層がフッ素樹脂コーティングの場合には、チューブに比べて表面の微小硬度が硬くなりにくい。このため、弾性層の硬度を高めに設定し、ゴムの耐久性を上げたとしてもトナー潰れが起き難い傾向にある。フッ素樹脂コーティングの厚みは、薄くコートする場合には耐久性に問題が生じ、厚くコートする場合には均一性に問題が生じるため、実際には5μm〜30μm程度でコートすることが望ましい。
トナー潰れは、紙上の転写されたトナーが定着器で加熱加圧されることによって、溶融されたトナーが広がり潰れる現象である。この現象は、紙表面に樹脂や塗料をコートしたコート紙では溶融したトナーが紙の繊維内に浸透することが不可能であるため、より顕著に起こる。更に、コート紙で画像に光沢感を得るために、定着温度、加熱時間、圧力等の条件を高め、トナーを十分溶融して表面を平滑化するような定着条件で使用される場合には特に問題となる。
又、トナー内部にワックスを内包し、定着ローラの表面にPFA等のフッ素樹脂を用いた定着装置の場合には、表層が硬くなり易いのでトナー潰れが起き易い。このような文字、細線等の潰れを防ぐために、定着ローラ表面の硬度、特に表面の微小硬度を抑えることが有効的である。特に、本発明のような熱ローラ対を用いた定着方式ではなく、ベルトを介して加圧部材を圧接し、定着ローラにベルトを巻き付けることによってワイドニップを形成する定着方式では、加圧力を低く設定することが可能である。
図3は熱ローラ対を用いた定着方式におけるニップ内の圧力分布(点線)と、本発明のようなベルト定着方式におけるニップ内の圧力分布(実線)を示している。ベルト定着方式では、加圧パッド2−4が作るニップ上流側の圧力ピークと、出口ローラ2−2が作る圧力ピークに分かれている。又、ローラ対定着方式(点線)に比してベルト定着方式(実線)の方がニップ幅が広く、全体としての総圧力(圧力分布の面積)及びピーク圧も低く抑えられていることが分かる。
この全体としての総圧が低いことと、ピーク圧が低く且つピーク圧が作用する時間も短いことがトナーの潰れの改善となっており、結果としてローラ対定着方式が表面微小硬度が高くてもトナー潰れを起こりにくくしている
高分子計器(株)製のマイクロ硬度計(MD−1)によってJIS−Aタイプ表面微小硬度を測定し、定着前の細線の幅と定着後の細線の幅を比較することでトナーの潰れ具合を測定した。表1はA2コート紙上の細線について、定着前の状態から定着後で何倍に線幅が増えたかをトナー潰れ率として測定した結果であり、約70°以下に抑えればトナー潰れは良化すると判断した。更に好ましくは60°以下で用いることが望ましい。
高分子計器(株)製のマイクロ硬度計(MD−1)によってJIS−Aタイプ表面微小硬度を測定し、定着前の細線の幅と定着後の細線の幅を比較することでトナーの潰れ具合を測定した。表1はA2コート紙上の細線について、定着前の状態から定着後で何倍に線幅が増えたかをトナー潰れ率として測定した結果であり、約70°以下に抑えればトナー潰れは良化すると判断した。更に好ましくは60°以下で用いることが望ましい。
加圧ユニット2は、3本の軸ローラに懸架された加圧ベルト2−1及びベルト2−1を介してニップ下流で定着ローラ1を加圧している出口ローラ2−2及びベルト2−1の寄りを制御している遥動ローラ2−3及びベルト2−1を介してニップ上流で定着ローラ1を加圧している加圧パッド2−4から成る。加圧ベルト2−1は、外径60mm、厚み100μmのポリイミドフィルムにシリコンゴム等の弾性層を0.5t備え、表層にフッ素樹脂をコートしている。
出口ローラ2−2は、SUS製の外径20mmのローラであり、加圧力25kgfで加圧されている。遥動ローラ2−3は、外径16mmのローラで、図示しない移動手段によって、加圧ベルト2−1の位置が一方に寄らないように制御される。加圧パッド2−4は、シリコンゴム製の加圧部材であり、加圧ベルト2−1が定着ローラ1に巻き付くように加圧ベルト2−1内面から加圧している。
本実施例では、定着ローラ1に直径が40mm、厚み3mmのアルミニウム製芯金上に、弾性層としてJIS−A硬度で30°のシリコーンゴム層を1.5mmの厚みを設け、離型層としてPFA(パーフロロアルコキシ樹脂)の厚さが20μmのチューブ被覆を成型した。
以上のような構成では、表面の微小硬度は65°であり、コート紙上のトナー潰れも良好であった。又、耐久性は25万枚程度を得ることが可能である。
本実施例は、実施例1とほぼ同様の構成であるが、弾性層としてJIS−A硬度が40°のシリコーンゴムを1.5mm設け、離型層としてPTFEとPFAの樹脂を20μmコーティングしたものを用いた。チューブで被覆した離型層は、フッ素樹脂の硬度が高いのに比べ、コーティングで被覆した離型層はゴムの柔軟性を反映して柔かく感じる。そのため、下層の弾性層を実施例1よりも硬い40°のものを用いた場合でも表面の微小硬度は63°と低く抑えることが可能であり、トナーの潰れも良好であるとともに、耐久性は30万枚程度を得ることができる。
(比較実施例1)
本発明の比較実施例として、図4に示すような熱ローラ対を用いてトナー潰れが良好となる、表面微小硬度60°以下のローラ構成を持つ定着器を用いて耐久性、定着性を比較した。
(比較実施例1)
本発明の比較実施例として、図4に示すような熱ローラ対を用いてトナー潰れが良好となる、表面微小硬度60°以下のローラ構成を持つ定着器を用いて耐久性、定着性を比較した。
定着ローラに直径が40mm、厚み3mmのアルミニウム製芯金上に、弾性層としてJIS−A硬度で10°のシリコーンゴム層を2.5mmの厚みを設け、離型層としてPFA(パーフロロアルコキシ樹脂)の厚さが20μmのチューブ被覆を成型した。
(比較実施例2)
比較実施例として、毎分60枚の高速定着を可能とする熱ローラ対定着方式を用いてコート紙上のトナー潰れを比較した。構成は、図4のような熱ローラ対定着方式において、定着ローラに直径が60mm、厚み3mmのアルミニウム製芯金上に、弾性層としてJIS−A硬度で10°のシリコーンゴム層を3.0mmの厚みを設け、離型層としてPFA(パーフロロアルコキシ樹脂)の厚さが20μmのチューブ被覆を成型した。加圧ローラも外径60mmであり、弾性層にJIS−A硬度30°のシリコーンゴムを1.0mmを設けている。このとき必要な加圧力は1000Nであった。このため、ニップ幅は定着性を確保するほど得ることが可能であったが、平均圧力が30kgf/cm2と高いために表面の微小硬度は59°であったが、トナーの潰れ具合は悪化していた。
(比較実施例2)
比較実施例として、毎分60枚の高速定着を可能とする熱ローラ対定着方式を用いてコート紙上のトナー潰れを比較した。構成は、図4のような熱ローラ対定着方式において、定着ローラに直径が60mm、厚み3mmのアルミニウム製芯金上に、弾性層としてJIS−A硬度で10°のシリコーンゴム層を3.0mmの厚みを設け、離型層としてPFA(パーフロロアルコキシ樹脂)の厚さが20μmのチューブ被覆を成型した。加圧ローラも外径60mmであり、弾性層にJIS−A硬度30°のシリコーンゴムを1.0mmを設けている。このとき必要な加圧力は1000Nであった。このため、ニップ幅は定着性を確保するほど得ることが可能であったが、平均圧力が30kgf/cm2と高いために表面の微小硬度は59°であったが、トナーの潰れ具合は悪化していた。
以上の各構成において、普通紙、コート紙において小文字、細線を定着した場合の潰れ程度及び高速定着性と耐久性を表2にまとめた。表2の○×判断は、細線や微小文字の視認性から主観的に行った結果である。本実施例、比較実施例共に定着後のトナー潰れは、上質紙では問題ないレベルであったものの、コート紙では潰れ程度が悪化傾向にあり、比較実施例におけるトナー潰れは不良と判断した。
本発明は、電子写真式の複写機、プリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置に設けられる定着装置に対して有用である。
1 定着ローラ
2 加圧ユニット
3 ハロゲンヒータ
4 サーミスタ
10 定着装置
11 用紙
14 クリーニング装置
2 加圧ユニット
3 ハロゲンヒータ
4 サーミスタ
10 定着装置
11 用紙
14 クリーニング装置
Claims (11)
- 画像情報に基づいて画像を形成する画像形成装置に設けられ、記録材上の未定着画像を挟圧搬送して該記録材上の未定着画像の加熱定着を行う定着装置において、
加熱源によって加熱される回転加熱部材と、該回転加熱部材に対して圧接して配置される加圧部材を備え、未定着画像は熱を与えることによりワックス等の離型剤が染み出すトナーを用い、回転加熱部材は少なくとも基層と弾性層及び表層から成る3層以上の構成を採り、弾性層の硬度がJIS−A硬度1°〜50°及び表層はフッ層樹脂で厚みが1〜30μmであって、加圧部材はフィルムを用いて回転加熱部材に押し当てて加圧することを特徴とする定着装置。 - 画像情報に基づいて画像を形成する画像形成装置に設けられ、記録材上の未定着画像を挟圧搬送して該記録材上の未定着画像の加熱定着を行う定着装置において、
加熱源によって加熱される回転加熱部材と、該回転加熱部材に対して圧接して配置される加圧部材を備え、未定着画像は熱を与えることによりワックス等の離型剤が染み出すトナーを用い、回転加熱部材は少なくとも基層と弾性層及び表層から成る3層以上の構成を採り、表面の微小硬度が60°以下であって、加圧部材はフィルムを用いて回転加熱部材に押し当てて加圧することを特徴とする定着装置。 - 画像情報に基づいて画像を形成し、記録紙としてコート紙に画像を形成することが可能な画像形成装置に設けられ、記録材上の未定着画像を挟圧搬送して該記録材上の未定着画像の加熱定着を行う定着装置において、
加熱源によって加熱される回転加熱部材と、該回転加熱部材に対して圧接して配置される加圧部材を備え、未定着画像は熱を与えることによりワックス等の離型剤が染み出すトナーを用い、回転加熱部材は少なくとも基層と弾性層及び表層から成る3層以上の構成を採り、弾性層の硬度がJIS−A硬度1°〜30°及び表層はフッ層樹脂であり、厚みが1〜30μmであって、加圧部材はフィルムを用いて回転加熱部材に押し当てて加圧することを特徴とする定着装置。 - 画像情報に基づいて画像を形成し、記録紙としてコート紙に画像を形成することが可能な画像形成装置に設けられ、記録材上の未定着画像を挟圧搬送して該記録材上の未定着画像の加熱定着を行う定着装置において、
加熱源によって加熱される回転加熱部材と、該回転加熱部材に対して圧接して配置される加圧部材を備え、未定着画像は熱を与えることによりワックス等の離型剤が染み出すトナーを用い、回転加熱部材は少なくとも基層と弾性層及び表層から成る3層以上の構成を採り、表面の微小硬度が60°以下であって、加圧部材はフィルムを用いて回転加熱部材に押し当てて加圧することを特徴とする定着装置。 - 画像情報に基づいて画像を形成し、少なくとも記録紙としては上質紙及びコート紙を使用することが可能であって、コート紙の画像は記録紙単体の光沢度程度の光沢度を出すことが可能であるか、若しくはそのような光沢度を出す通紙モードを備えた画像形成装置に設けられ、記録材上の未定着画像を挟圧搬送して該記録材上の未定着画像の加熱定着を行う定着装置において、
加熱源によって加熱される回転加熱部材と、該回転加熱部材に対して圧接して配置される加圧部材を備え、未定着画像は熱を与えることによりワックス等の離型剤が染み出すトナーを用い、回転加熱部材は少なくとも基層と弾性層及び表層から成る3層以上の構成を採り、表面の微小硬度が60°以下であって、加圧部材はフィルムを用いて回転加熱部材に押し当てて加圧することを特徴とする定着装置。 - 画像情報に基づいて画像を形成し、少なくとも記録紙としては上質紙及びコート紙を使用することが可能であって、コート紙の画像は記録紙単体の光沢度程度の光沢度を出すことが可能であるか、若しくはそのような光沢度を出す通紙モードを備えた画像形成装置に設けられ、記録材上の未定着画像を挟圧搬送して該記録材上の未定着画像の加熱定着を行う定着装置において、
加熱源によって加熱される回転加熱部材と、該回転加熱部材に対して圧接して配置される加圧部材を備え、未定着画像は熱を与えることによりワックス等の離型剤が染み出すトナーを用い、回転加熱部材は少なくとも基層と弾性層及び表層から成る3層以上の構成を採り、弾性層の硬度がJIS−A硬度1°〜30°及び表層はフッ層樹脂であり、厚みが1〜30μmであって、加圧部材はフィルムを用いて回転加熱部材に押し当てて加圧することを特徴とする定着装置。 - 前記回転加熱部材の表層には、チューブ成型されたフッ素樹脂を用いることを特徴とする請求項1〜6の何れかに記載の定着装置。
- 前記回転加熱部材は、弾性層上にフッ素樹脂をコート成型した表層を用いることを特徴とする請求項1〜6の何れかに記載の画像形成装置。
- 前記回転加熱部材において、弾性層上のフッ素樹脂はプライマー等を介して弾性体上に直接フッ素樹脂をコート成型しているつことを特徴とする請求項8記載の定着装置。
- 前記加圧部材は、少なくともニップ上流に配置する第1ニップとニップ下流に配置する第2ニップを備え、上流側の第1ニップのピーク圧を第2ニップのピーク圧よりも低く設定したことを特徴とする請求項1〜6の何れかに記載の定着装置。
- 前記第2ニップの最大ピーク圧を5kgf/cm2よりも低く設定したことを特徴とする請求項10記載の定着装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2004092053A JP2005275277A (ja) | 2004-03-26 | 2004-03-26 | 定着装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2004092053A JP2005275277A (ja) | 2004-03-26 | 2004-03-26 | 定着装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2005275277A true JP2005275277A (ja) | 2005-10-06 |
Family
ID=35174977
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2004092053A Withdrawn JP2005275277A (ja) | 2004-03-26 | 2004-03-26 | 定着装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2005275277A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN108907074A (zh) * | 2018-07-16 | 2018-11-30 | 昆山帝邦铸造科技有限公司 | 一种防氧化脱模剂及其制备方法和使用方法 |
-
2004
- 2004-03-26 JP JP2004092053A patent/JP2005275277A/ja not_active Withdrawn
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN108907074A (zh) * | 2018-07-16 | 2018-11-30 | 昆山帝邦铸造科技有限公司 | 一种防氧化脱模剂及其制备方法和使用方法 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4558307B2 (ja) | 定着装置、及び画像形成装置 | |
JP2006047960A (ja) | 定着装置及びこれを用いた画像形成装置 | |
JP5517876B2 (ja) | 定着装置 | |
JP5740455B2 (ja) | 画像形成装置及び定着装置 | |
JP2010026131A (ja) | 画像記録装置 | |
CN101470392A (zh) | 定影装置以及图像形成装置 | |
JP4528258B2 (ja) | 画像形成装置 | |
JP2010128299A (ja) | 加熱定着装置 | |
JP2007101861A (ja) | 定着装置 | |
JP2006251079A (ja) | 定着装置及びこれを用いた画像形成装置 | |
JP2002156858A (ja) | 定着装置及び画像形成装置 | |
JP2004286992A (ja) | 定着装置および画像形成装置 | |
JP2005275277A (ja) | 定着装置 | |
JP2005156918A (ja) | 定着装置 | |
JP2004151269A (ja) | 画像形成装置 | |
JPH09106210A (ja) | 定着装置 | |
JP2007292949A (ja) | 画像加熱装置 | |
JP2003020149A (ja) | 画像形成装置 | |
JP2012083632A (ja) | 定着装置 | |
JP4682570B2 (ja) | 画像形成装置 | |
JP3909692B2 (ja) | 画像形成方法及び画像形成装置 | |
JP2004264393A (ja) | 画像形成装置の定着装置 | |
JP2003195663A (ja) | 画像形成装置 | |
JPH04369677A (ja) | 画像形成装置 | |
JP5503210B2 (ja) | 画像形成装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
RD01 | Notification of change of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7421 Effective date: 20060201 |
|
A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20070605 |