JP2005284089A - Pressurization body of rotation, fixing apparatus, image forming apparatus, and manufacturing method of pressurization body of rotation - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、電子写真方式や静電記録方式等の記録方式を用いた複写機やプリンタ、FAX等の画像形成装置に関するものであり、特に定着器に用いることにより良好な画像と記録媒体の変形防止が可能となる定着装置及びこの装置に用いられる加圧回転体及び加圧回転体の製造方法に関する。 The present invention relates to an image forming apparatus such as a copying machine, a printer, and a fax machine using a recording system such as an electrophotographic system or an electrostatic recording system, and is particularly suitable for use in a fixing device to improve a good image and a recording medium. The present invention relates to a fixing device that can be prevented, a pressure rotator used in the fixing device, and a method of manufacturing the pressure rotator.
従来、各種画像形成装置は、一般的に普通紙、はがき、ボール紙、封書、OHP用のプラスチック製薄板等のシート状の記録媒体上に画像を形成する。画像形成装置の代表例として、電子写真方式を用いたプリンタ、複写機、ファクシミリ等の装置がある。これらの装置は、トナーを現像剤として用いて静電的な画像形成手段によって記録媒体上にトナー像を形成した後、定着手段によって記録媒体を加熱及び加圧してトナー像を溶融固着させて画像形成する。 Conventionally, various image forming apparatuses generally form an image on a sheet-like recording medium such as plain paper, postcard, cardboard, sealed letter, and OHP plastic thin plate. As typical examples of image forming apparatuses, there are apparatuses such as printers, copiers, and facsimile machines using an electrophotographic system. These apparatuses use toner as a developer to form a toner image on a recording medium by an electrostatic image forming unit, and then heat and press the recording medium by a fixing unit to melt and fix the toner image. Form.
画像の定着方式としては熱効率及び安全性が良好な接触加熱型の定着装置が広く知られている。そして、従来は主に金属製円筒芯金表面に離型性層を形成し、円筒内部にハロゲンヒータを内包する熱定着ローラと、金属芯金に耐熱性ゴムから成る弾性層を形成し、その表面に加圧側離型性層を形成して成る加圧ローラを加圧当接して構成される熱ローラ定着器が用いられてきた。 As an image fixing method, a contact heating type fixing device having good thermal efficiency and safety is widely known. Conventionally, a release layer is mainly formed on the surface of a metal cylindrical core metal, a heat fixing roller containing a halogen heater inside the cylinder, and an elastic layer made of heat-resistant rubber is formed on the metal core, There has been used a heat roller fixing device constituted by pressing a pressure roller formed by forming a pressure-side release layer on the surface.
しかし、近年、更に加熱効率の高い方式として、上記熱定着ローラの代わりにPI(ポリイミド)等の材質からなる低熱容量の耐熱性樹脂フィルムの表面に離型性層を形成した定着フィルムを用い、このフィルムの定着ニップ部の内側からセラミックヒータを当接させて加熱するフィルム加熱型定着器が提案されている(特許文献1〜4参照)。 However, in recent years, as a method with higher heating efficiency, a fixing film in which a release layer is formed on the surface of a low heat capacity heat-resistant resin film made of a material such as PI (polyimide) instead of the heat fixing roller is used. There has been proposed a film heating type fixing device in which a ceramic heater is brought into contact with and heated from the inside of the fixing nip portion of the film (see Patent Documents 1 to 4).
更に、このフィルム加熱型定着器の構成としては、フィルムの搬送に専用の搬送用ローラと従動ローラを用いてテンションを加えながら加圧ローラとの間でフィルムを搬送する方法と、円筒形フィルムを加圧ローラからの搬送力で駆動させる方法がある。前者はフィルムの搬送性能を高く保持できる利点を有し、後者は構成の簡略化に伴なう低コストの定着装置を実現できる利点がある。 Further, the film heating type fixing device includes a method of transporting a film between a pressure roller while applying tension using a dedicated transport roller and a driven roller for transporting the film, and a cylindrical film. There is a method of driving with a conveying force from a pressure roller. The former has the advantage that the film conveyance performance can be kept high, and the latter has the advantage that a low-cost fixing device can be realized with the simplification of the configuration.
以上のような加熱定着装置では、定着ニップ部に紙を挟んで加圧しながら加熱するため、万一ゴムローラの定着ニップ部における長手方向の圧力分布のバランスが崩れてローラ中央部に圧力が集中すると、通紙された紙は中央部の搬送力及び速度が増し、その結果、紙全体を中央部に引き寄せらるような力が作用して紙の中央部に縦方向にシワ(以下紙シワと称する)が発生する危険がある。 In the heating and fixing apparatus as described above, since heating is performed with the paper sandwiched in the fixing nip portion, the balance of the pressure distribution in the longitudinal direction in the fixing nip portion of the rubber roller is lost, and pressure is concentrated on the central portion of the roller. The transported paper and the speed at the central portion of the passed paper increase, and as a result, a force that draws the entire paper toward the central portion acts, and the central portion of the paper is wrinkled vertically (hereinafter referred to as paper wrinkles). There is a risk of occurrence).
この問題に対して、熱ローラ定着器では、定着ローラの形状をローラの長手方向中央部よりも左右の端部の外径を太くした形状(以下、逆クラウン形状と称する)に加工し、定着ニップ部において紙を両端部側に引っ張る力を生じさせることにより紙シワの発生を防止している。一方、フィルム加熱型定着装置においては、該定着ローラに該当する定着フィルムに上記の逆クラウンのような形状をつけることは困難であるため、主に加圧ローラを逆クラウン形状にして、紙シワの発生を防止する構成が用いられている。 In order to solve this problem, in the heat roller fixing device, the fixing roller is processed into a shape in which the outer diameters of the left and right end portions are larger than the central portion in the longitudinal direction of the roller (hereinafter referred to as an inverted crown shape). Generation of paper wrinkles is prevented by generating a force that pulls the paper toward both ends at the nip portion. On the other hand, in a film heating type fixing device, it is difficult to form a shape like the above-described reverse crown on the fixing film corresponding to the fixing roller. The structure which prevents generation | occurrence | production of is used.
しかしながら、このように紙シワ対策として定着ローラや加圧ローラに逆クラウン形状を設けた場合、例えば図6(A)のようなローラ中央部より左右の端部の外径が120μm太くなっている逆クラウン形状の加圧ローラ114で定着する。加圧ローラ114は、図面上ではわずかな傾きでV型あるいはU型に湾曲している程度に見えるが、この湾曲の中央部の落ち込みが実際の定着ニップ形成に与える影響は無視できない。
However, when the reverse roller shape is provided on the fixing roller and the pressure roller as a countermeasure against paper wrinkles in this way, the outer diameters of the left and right end portions are 120 μm thicker than the roller center portion as shown in FIG. 6A, for example. Fixing is performed by the
そして、定着速度に対して逆クラウン量、圧力、加熱温度などの条件が適切でない場合には、長手方向の定着ニップ中央部の当接圧力が局所的に不足してニップ幅が左右の端部のニップ幅より狭くなり、加熱源の熱を紙側へ伝える接触面積もニップ中央部で局所的に減少する。 If conditions such as reverse crown amount, pressure, and heating temperature are not appropriate for the fixing speed, the contact pressure at the center of the fixing nip in the longitudinal direction is locally insufficient and the nip width is at the left and right ends. The contact area for transferring the heat from the heat source to the paper side is also locally reduced at the center of the nip.
このため、圧力と供給熱量が共に低下して中央部のトナー像の記録媒体7に対する定着性が不足する。また、十分定着しきれなかった微量のトナーが、定着ローラまたはフィルムや加圧ローラ側に付着し、多量に印刷しつづける内に付着したトナーが蓄積される。そして、保持しきれなくなった際に、蓄積されたトナーが一気に紙側に吐き出されて、図6(B)に示すような大小さまざまな大きさの多数の粒状のトナー汚れ5aが多量に発生する。
For this reason, both the pressure and the amount of heat supplied decrease, and the fixing property of the central toner image to the
この対策として、加圧ローラの逆クラウン量をニップ中央部の定着性が大きく低下しない程度に抑える。そして、図6(C)のように加圧ローラの芯金形状を中央部から左右の端部に向かって外径が細くなるような形状(以下、クラウン形状と称する)のクラウン芯金114cにする。これにより、加圧ローラの左右の端部のゴム層の厚みを厚してゴムの熱膨張力を増やし、その作用で紙の両端を引っ張る効果を補強する方法が考えられている。
As a countermeasure, the reverse crown amount of the pressure roller is suppressed to such an extent that the fixability at the center of the nip is not greatly deteriorated. Then, as shown in FIG. 6 (C), the cored bar shape of the pressure roller is changed to a crown cored
しかし、特に近年では、これらの装置の印刷速度はますます高速化している。そして、印刷速度が高速化するほど上記の逆クラウン量、圧力、加熱温度などの条件が適切に調整する事が困難となり、定着不足が悪化している。このため、上記の従来対策だけでは紙シワと定着性低下防止及び粒状のトナー汚れの全てを満足することは困難になってきている。 However, particularly in recent years, the printing speed of these devices has been increasing. As the printing speed increases, it becomes difficult to properly adjust the conditions such as the reverse crown amount, the pressure, and the heating temperature, and the shortage of fixing worsens. For this reason, it has become difficult to satisfy all of paper wrinkles, prevention of deterioration of fixing ability, and granular toner contamination only by the above-described conventional measures.
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、高速化に伴って悪化しやすくなる紙シワとニップ中央部の定着性不足及びそれに伴う粒状のトナー汚れの発生を共に防止し、紙の変形を招かず良好な画像を印刷しつづけることが可能な画像形成装置を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above problems, and the object of the present invention is both a paper wrinkle that tends to deteriorate as the speed increases, a lack of fixability at the center of the nip, and the occurrence of granular toner stains associated therewith. An object of the present invention is to provide an image forming apparatus capable of preventing and preventing a paper deformation and continuously printing a good image.
上記課題を解決するために本発明に係る加圧回転体の代表的な構成は、対向部材に加圧当接して記録媒体を搬送しつつ画像定着を行う加圧回転体において、該加圧回転体は、回転軸方向の左右の端部と回転軸方向の中央部との間に最小外径Dsl、Dsrとなる最小外径部と、該最小外径部から前記端部にかけて外形が太くなるテーパー部と、を有し、前記左右の端部の外径Dol、Dorと、前記中央部の外径Dcとの大小関係が、Dor≒Dol>Dcであり、
前記最小外径部から前記端部の間であって、前記中央部から左右に所定距離Lだけ離れた位置の外径Dll、Dlrと、前記中央部の外径Dcとの大小関係が、Dlr≒Dll>Dcであることを特徴とする。
In order to solve the above-described problems, a typical configuration of the pressure rotator according to the present invention is a pressure rotator that performs image fixing while conveying a recording medium while being pressed against an opposing member. The body has a minimum outer diameter Dsl, Dsr between the left and right end portions in the rotation axis direction and a central portion in the rotation axis direction, and the outer shape increases from the minimum outer diameter portion to the end portion. A taper part, and the magnitude relationship between the outer diameters Dol and Dor of the left and right end parts and the outer diameter Dc of the central part is Dor≈Dol> Dc,
The magnitude relationship between the outer diameters Dll and Dlr between the minimum outer diameter part and the end part and separated from the central part by a predetermined distance L to the left and right and the outer diameter Dc of the central part is Dlr. ≒ Dll> Dc.
以上説明したように本発明によれば、ローラを側面から見た際の上半分のローラ表面形状がW型に見えるように加工されローラ(以下、W型逆クラウンローラと称する)を用いることにより、紙シワの発生を防止するとともに、そのトレードオフ関係にあるトナー汚れの発生を防止することができる。 As described above, according to the present invention, by using a roller (hereinafter referred to as a W-type reverse crown roller) processed so that the surface shape of the upper half of the roller as viewed from the side looks like a W-type. In addition to preventing the occurrence of paper wrinkles, it is possible to prevent the occurrence of toner stains having a trade-off relationship.
また、W型逆クラウンローラ製造方法として、中央部に平坦部を有する逆クラウン型の外金型と同じく中央部に平坦部を有するクラウン型芯金を用い、外金型の平坦部を芯金の平坦部より長くして組み合わせることで、W型逆クラウンローラを安価に製造できる。 In addition, as a W-type reverse crown roller manufacturing method, a crown-type core metal having a flat portion at the center portion is used in the same manner as the reverse crown-type outer die having a flat portion at the center portion, and the flat portion of the outer die is used as the core metal. The W-shaped reverse crown roller can be manufactured at a low cost by combining it longer than the flat portion.
[第一実施形態]
本発明に係る加圧回転体及び定着装置並びに画像形成装置の第一実施形態について、図を用いて説明する。図1(A)は本実施形態に係る定着装置の加圧ローラの断面図、図1(B)は定着フィルムの外観図、図1(C)は定着器の側断面図で、図2はプリンタ要部の断面図である。
[First embodiment]
A first embodiment of a pressure rotating body, a fixing device, and an image forming apparatus according to the present invention will be described with reference to the drawings. 1A is a cross-sectional view of the pressure roller of the fixing device according to the present embodiment, FIG. 1B is an external view of the fixing film, FIG. 1C is a side cross-sectional view of the fixing device, and FIG. FIG. 3 is a cross-sectional view of a main part of the printer.
(1)画像形成装置全体
図2に示すように、電子写真方式を採用するプリンタは、まず、帯電ローラ1で感光ドラム2の表面を一様に所定の極性に帯電させる。帯電した感光ドラム2は、レーザー等の露光手段3によって露光され、表面に潜像を形成される。そして、この潜像は現像器4のトナー5によって現像されてトナー像として顕像化される。
(1) Entire Image Forming Apparatus As shown in FIG. 2, a printer that employs an electrophotographic system first charges the surface of the
つまり、現像器4のトナー5を現像ブレード4aと現像スリーブ4bの間で感光ドラム2の帯電表面と同極性に摩擦帯電させる。そして、感光ドラム2と現像スリーブ4bが対向する現像ギャップ部においてDCとACバイアスを重畳印加し、電界の作用によってトナー5を浮遊振動させつつ、感光ドラム2の潜像形成部に選択的に付着させる。そして、付着させたトナー5を転写ローラ6と感光ドラム2で形成される転写ニップ部まで感光ドラム2の回転によって搬送する。
That is, the
一方、画像が記録される紙等の記録媒体7は、記録媒体収納箱7aから給送ローラ対7c(下ローラはパッドでも良い)によって垂直搬送ローラ対7dまで先端部が給送される。その後、垂直搬送ローラ対7dによって転写前搬送ローラ7eまで搬送される。また、手差しトレイ7bから搬送する場合には、手差しトレイ7bから給送ローラ対7cによって転写前搬送ローラ7eまで搬送される。転写前搬送ローラ7eに搬送された記録媒体7は、転写前搬送ローラ7eによって転写上ガイド板9a及び転写下ガイド板9bの間に沿って予め規定された進入角度で転写ニップ部まで搬送される。
On the other hand, the
記録媒体7が転写前搬送ローラ7eから転写ニップ部まで搬送されるまでの間には、記録媒体7が種々の部材と接触する。このため、その種々の部材との摺擦によって記録媒体7の表面が帯電する可能性がある。そこで、搬送中の記録媒体7の背面側に接するように設けられ、接地された除電ブラシ8によって、静電的記録を行うに際して画像を乱す要因となる帯電を取り除いている。
Until the
転写部において、感光ドラム2上のトナー5を静電的に引き付けて記録媒体7側に移動させるために、トナー5と逆極性の高電圧が記録媒体7背面の転写ローラ6に印加される。これにより、記録媒体7の裏面にトナー5が静電的に引き付けられてトナー像が記録媒体7に転写される。また、記録媒体7の裏面は、トナー5と逆極性に帯電され、転写されたトナー5を保持し続けるための転写電荷が記録媒体7の裏面に付与される。
In the transfer portion, in order to electrostatically attract the
トナー像が転写された記録媒体7は、加熱回転体13と加圧回転体である加圧ローラ14で構成される定着器12へ搬送される。定着器12へ搬送された記録媒体7は、加熱回転体13と加圧ローラ14で形成された定着ニップ部で挟持搬送されつつ、予め設定されている定着温度を保持するように加熱回転体13側に設けられたヒータによって温度制御されながら加熱及び加圧されてトナー像を定着される。
The
尚、トナー像転写後の感光ドラム2の表面には極性の異なるトナー等の付着物が僅かに残る。このため、転写ニップ部を通過した後の感光ドラム2の表面は、クリーニング容器10において、感光ドラム2表面にカウンター当接されるクリーニングブレード10aによって付着物を掻き落とされて清掃され、次の画像形成に備える。
A slight amount of deposits such as toner having different polarities remain on the surface of the
以上の帯電ローラ1、感光ドラム2、現像器4、クリーニング容器10の各構成要素は、交換周期が比較的短いため、これらを一体化したカートリッジ11の単位で交換可能としている。
The above-described components of the charging roller 1, the
(加圧ローラ)
図1(A)に示すように、加圧ローラ14は、長手方向において断面W型形状のシリコンゴム層14aを外周に備えたW型逆クラウン加圧ローラである。加圧ローラ14の芯金にはクラウン芯金14bが用いられている。クラウン芯金14bは、中央部に外径Daの平坦部を有し、平坦部の左右の端部からローラの左右の端部にかけて外径が細くなるようにテーパー加工がなされたテーパー部となっている。
(Pressure roller)
As shown in FIG. 1A, the
加圧ローラ14は、左右の端部の外径Dol、Dorが最も太く形成されている。また、加圧ローラ14は、ローラ中央部と左右の端部の間の左右2箇所に外径が最も細くなる最小外径部を設けている。そして、最小外径部から左右の端部にかけて外形が太くなるテーパー部が形成されている。
The
左右の端部の外径Dol、Dorは、中央部の外径Dcより太いが、通常の逆クラウン量としては従来のV型の逆クラウンローラの逆クラウン量よりは少なくなっている。尚、通常、逆クラウン量は左右の端部の平均外径と中央部の外径の差を用いて算出される。 The outer diameters Dol and Dor at the left and right ends are thicker than the outer diameter Dc at the center, but the normal reverse crown amount is smaller than the reverse crown amount of a conventional V-type reverse crown roller. Normally, the reverse crown amount is calculated using the difference between the average outer diameter of the left and right end portions and the outer diameter of the central portion.
しかしながら、加圧ローラ14は、中央部と左右の端部の間に、中央部より更に細い部分を有している。これらの外径Dsl、Dsrと左右の端部の外径Dol、Dorとの差としては従来のV型の逆クラウンローラの逆クラウン量と同等に加工されている。そして、同一の逆クラウン量でも、加圧ローラ14の最小外径部とローラ両端の最大外径部の距離はより近くなるため、勾配は大きくなる。このため、これらの部分で記録媒体7の端部を外側に引っ張る作用は、通常の逆クラウンローラよりも高くなっている。
However, the
また、加圧ローラ14の全長をRとした場合、最も細い外径DslとDsrの位置は、中央部から左右に距離Sだけ離れた位置にある。ここで、本装置に通紙され、紙シワが懸念される記録媒体7のうち最も狭い紙幅の半分の距離から更に5mm短い距離をLとする。中央部から左右にこの距離Lだけ離れた位置における外径をDll、Dlrとする。
When the total length of the
各位置のローラ外径の大小関係は、左半分の領域だけで表すと、「Dol>Dll>Dc>Dsl」となっている。従って、中央部から距離Lの位置から外側の外径は、必ず中央部の外径Dcより十分太く加工されている。これにより、このような小サイズの記録媒体7に対しても十分な逆クラウン効果が期待できる。
The relationship between the roller outer diameters at the respective positions is expressed as “Dol> Dll> Dc> Dsl” when only the left half region is represented. Therefore, the outer diameter on the outside from the position of the distance L from the center is always processed sufficiently thicker than the outer diameter Dc of the center. Thereby, a sufficient reverse crown effect can be expected even for such a small-
一方、上述のごとくW型に加工された加圧ローラ14は、従来の単純なV型の逆クラウンに比べて、中央部の外径Dcをより太くすることができる。このため、中央部のニップ幅も太くなり、この部分の定着性能を向上することができる。
On the other hand, the
また、連続通紙時の粒状トナー汚れは、大量の記録媒体7を通紙した際の微小なトナー汚染の蓄積で形成される。そして、中央付近の数十μmの外径差による定着性のわずかな差によってもその汚れの発生の量及び頻度が大きく左右され、外形が大きい方がトナー汚れを抑えることができる。従って、W型に加工された加圧ローラ14は、中央部の外径Dcをより太くできるため、トナー汚れの抑制効果が期待できる。
Further, the granular toner stains at the time of continuous paper passage are formed by accumulation of minute toner contamination when a large amount of the
一方、W型に加工された加圧ローラ14は、中央部から左右に距離Sだけ離れた位置のローラ外径が細くなっている。しかし、定着ニップ部を形成するための加圧バネが左右の端部で作用するため、定着ニップ部の長手方向の圧力分布は、中央から端部に向かうにつれて高くなる。また、連続通紙中には中央部の温度は通紙される記録媒体7に奪われて低下しやすく、定着ニップ部の長手方向の温度分布は、中央から端部に向かうにつれて高くなる。
On the other hand, the
このため、中央部から左右に離れた位置では、ローラ外径が多少細くなったとしても、中央部より高温高圧で定着条件がよく、この部分の定着性の低下は中央部ほど大きくは無い。 For this reason, even if the outer diameter of the roller is slightly smaller at the position left and right from the central part, the fixing conditions are better at higher temperatures and pressures than the central part, and the fixing property at this part is not as great as the central part.
更に、従来の逆クラウンローラでは、中央部の一箇所に集中して圧力低下と温度低下が生じる。これに対して、加圧ローラ14では、中央部から左右に距離Sだけ離れた位置の圧力低下は左右に分散されて更に軽減される。このため、連続通紙耐久試験を行った際に、これらの左右の最小外径部において定着性が低下することを防止することができる。
Furthermore, in the conventional reverse crown roller, the pressure drop and the temperature drop occur in one central portion. On the other hand, in the
(2)通紙試験
次に、W型逆クラウンローラの紙シワ、トナー汚れを評価する試験について説明する。評価装置としては、同一のフィルム加熱型定着器12を用いた電子写真方式のプリンタを用いた。そして、定着器12に用いる3種類のそれぞれ加圧ローラについて、紙シワ試験とトナー汚れ試験の2種類の試験(合計6通りの試験)を行った。
(2) Paper Passing Test Next, a test for evaluating paper wrinkles and toner stains on the W-type reverse crown roller will be described. As an evaluation apparatus, an electrophotographic printer using the same film heating
図1(C)に示すように、フィルム加熱型定着器12は加圧ローラ、加熱回転体13から構成されている。加圧ローラとして表面形状の異なる3種類のローラについて、試験を実施している。尚、以下の加圧ローラ等の寸法は、実験に当たっての一例であり、かかる値に限定されるものではない。
As shown in FIG. 1C, the film heating
各加圧ローラは、ローラ全長=220mm(軸部を除く)であり、芯金はアルミ製のクラウン形状である。この芯金は、プリンタ本体が45枚/分以上の高速機であるため、中央部に50mm幅で外径Da=23.45mmの平坦部を有している。この平坦部の左右の端部から外径Db=21.45mmのローラの左右の端部にかけて外径が細くなるようにテーパー加工がなされたテーパー部となっている。 Each pressure roller has a total roller length of 220 mm (excluding the shaft portion), and the core metal has an aluminum crown shape. Since the core of the core is a high-speed machine having a printer body of 45 sheets / min or more, the core has a flat portion with a width of 50 mm and an outer diameter Da = 23.45 mm at the center. The tapered portion is tapered so that the outer diameter becomes narrower from the left and right end portions of the flat portion to the left and right end portions of the roller having an outer diameter Db = 21.45 mm.
芯金の外周には、シリコンゴム層、更にその表面に50μmの厚さのPFAチューブ層を設け、ローラ硬度=59°(ASKER−C500g加重時)となるように調整している。 A silicon rubber layer is provided on the outer periphery of the core metal, and a PFA tube layer having a thickness of 50 μm is provided on the surface thereof, and the roller hardness is adjusted to 59 ° (when ASKER-C 500 g is applied).
そして、3種類の加圧ローラのシリコンゴムの表面形状は、下記の3通りの形状となっている。(1)中央部と左右の端部がほぼ同じストレート形状、(2)逆クラウン量120μmの従来のV型逆クラウン、(3)中央部と端部の逆クラウン量=100μm、且つ最小外径部と端部の逆クラウン量=120μmのW型逆クラウン And the surface shape of the silicone rubber of three types of pressure rollers has the following three shapes. (1) Straight shape with substantially the same center and left and right ends, (2) Conventional V-shaped reverse crown with reverse crown amount of 120 μm, (3) Reverse crown amount between center and end portions = 100 μm, and minimum outer diameter W-type reverse crown with reverse crown amount at the end and end = 120 μm
本実施形態のW型逆クラウンの加圧ローラ14は、左右の端部の外径DolとDorはともに30.55mm、中央部の外径Dc=30.45mm、最小外径DslとDsrが30.43mmである。また、長手方向の値はそれぞれR=220mm、S=50mm、L=68mmである。最小サイズ紙の内側5mmに相当する位置のローラ外径Dll=Dlr=30.47mmとなっておりローラ中央部の外径Dc=30.45mmより20μm太くなっている。
The
尚、紙シワの対象となる最小の紙幅をA5サイズとして設定しており、逆クラウン効果が作用しなくなる幅100mm以下の紙種には封筒やハガキなど幅が狭く比較的厚い紙種しかないため逆クラウン効果で紙シワを防止する必要は無い。 Note that the minimum paper width subject to paper wrinkling is set as A5 size, and the paper types with a width of 100 mm or less where the reverse crown effect does not work are limited to relatively thick paper types such as envelopes and postcards. There is no need to prevent paper wrinkles with the reverse crown effect.
図1(C)に示すように、加熱回転体13は、定着フィルムとして逆クラウン金属フィルム13cを用いている。逆クラウン金属フィルム13cは、熱伝導性の高い円筒状の金属フィルムであり、45枚/分以上の高速に対応する。また、逆クラウン金属フィルム13cは、塑性加工にて逆クラウン加工を施されており、図1(B)に示すように、(Dfl+Dfr)/2−Dfc=50μmの逆クラウン量で、逆クラウン効果を高めている。ここで、Dfl、Dfrは、左右の端部の外径を示し、Dfcは中央部の外径を示す。
As shown in FIG. 1C, the
逆クラウン金属フィルム13cは、SUS製で厚みは35μmの可撓性を有する金属管を塑性加工した基層の表面に、以下の方法で不図示のフッ素樹脂層を離型層として形成している。
尚、基層の厚みは、20〜200μmであればよい。20μm以下のSUSフィルムでは、熱伝導の観点からは好ましいものの、機械的強度が不足する。これにより、フィルム内面とヒータ面との摺擦や左右端部のフィルムエッジ部分とフランジ(フィルムが左右に偏ることを防止する為の規制部材)との摺擦による端部削れ、及び、定着ニップ部に紙が挟まれた状態でジャムした際の紙の除去作業時にかかるフィルムへの機械的負荷に対する強度不足等の懸念等の観点から長期使用に対する耐久性の面で好ましくないためである。一方、200μm以上のSUSフィルムでは、フィルムの剛性が高くなり過ぎて柔軟性が不足し、定着ニップ部でのヒータ面との接触性が悪化して十分にヒータの熱を紙や加圧ローラ側に伝えられなくなって定着性が劣化するためである。
The reverse
In addition, the thickness of a base layer should just be 20-200 micrometers. Although a SUS film of 20 μm or less is preferable from the viewpoint of heat conduction, the mechanical strength is insufficient. As a result, rubbing between the film inner surface and the heater surface, edge scraping due to rubbing between the film edge portion of the left and right end portions and the flange (a regulating member for preventing the film from being biased to the left and right), and the fixing nip This is because it is not preferable in terms of durability for long-term use from the viewpoint of concerns such as insufficient strength with respect to a mechanical load applied to the film during the paper removal operation when the paper is jammed in the portion. On the other hand, a SUS film of 200 μm or more has too high rigidity and insufficient flexibility, and the contact with the heater surface at the fixing nip portion is deteriorated, so that the heat of the heater is sufficiently transferred to the paper or pressure roller side. This is because the fixing property is deteriorated due to the fact that it cannot be transmitted.
まず、接着層となるフッ素樹脂用プライマーに導電付与部材としてカーボンブラックを適量分散したフッ素樹脂用プライマー液槽に、逆クラウンを形成された金属フィルムをディッピング法にて浸漬し、約5μmの膜厚をコーティングする。その後、190〜230℃に設定された恒温槽にて15〜45分間の乾燥させ、常温にて冷却を行う。 First, a metal film formed with a reverse crown is dipped in a fluororesin primer solution tank in which carbon black is dispersed in an appropriate amount as a conductivity-imparting member in a fluororesin primer serving as an adhesive layer, and the film thickness is about 5 μm. Coating. Then, it is dried for 15 to 45 minutes in a thermostat set to 190 to 230 ° C. and cooled at room temperature.
次いで、離型層のフッ素樹脂として、PTFE樹脂とPFA樹脂の混合フッ素樹脂ディスパージョンを用いる。このフッ素樹脂ディスパージョンに導電性付与材としてカーボンブラックを適量付与した液槽に、先工程にて導電性プライマーをコーティング乾燥した金属管を浸漬させ、ディッピング法にて、膜厚約10μmのコーティングを施す。その後、焼成炉にて、約250〜280℃で10〜15分、約300〜330℃で20〜30分、約370〜400℃で10〜15分の段階的焼成を行い、離型層(スリーブの表面層)のフッ素樹脂を形成する。 Next, a mixed fluororesin dispersion of PTFE resin and PFA resin is used as the fluororesin of the release layer. A metal tube coated with a conductive primer in the previous step is dipped in a liquid tank provided with an appropriate amount of carbon black as a conductivity imparting material to this fluororesin dispersion, and a coating with a film thickness of about 10 μm is formed by dipping. Apply. Thereafter, in a baking furnace, stepwise baking is performed at about 250 to 280 ° C. for 10 to 15 minutes, about 300 to 330 ° C. for 20 to 30 minutes, and about 370 to 400 ° C. for 10 to 15 minutes. Fluorine resin of the sleeve surface layer is formed.
逆クラウン金属フィルム13cの内部には、セラミックヒータ13aと、フィルムガイド部材13bが設けられている。
A
セラミックヒータ13aは、Al2O3、AlN、SiC等より成るセラミック基板、該セラミック基板上に発熱ペーストを印刷した発熱体、該発熱体の保護と絶縁性を確保するためのガラスコーティング層等から構成されている。フィルムガイド部材13bは、断面略半円弧状に形成されており、逆クラウン金属フィルム13cをガイドする。
The
加熱回転体13は、各加圧ローラの上に総圧18kg重の圧力で加圧当接されて定着ニップ部を形成し、定着ニップ部で記録媒体7を挟持搬送する。この際、セラミックヒータ13aの発熱体へ電力制御されたAC電流を供給してセラミックヒータ13aを発熱させる。そして、セラミックヒータ13aから逆クラウン金属フィルム13cを介して伝わる熱と、各加圧ローラによる加圧力により、記録媒体7上のトナー像を溶融して記録媒体7上に永久固着する。
The
またその際、セラミック基板の裏には不図示の温度検知素子(チップサーミスタ)が接着してあり、非通紙時の一定時間ヒーターへの通電をOFF又はONした時間内の温度変化をサーミスタにより検知する。そして、この検知結果を基にセラミックヒータ13aの目標温度を決定して、不図示のヒーター駆動手段を制御して電力制御を行い、ヒーター温度を目標温度(プリント温度)に保っている。
At that time, a temperature detection element (chip thermistor) (not shown) is adhered to the back of the ceramic substrate, and the thermistor detects the temperature change within the time when the power supply to the heater is turned off or on for a certain period of time when paper is not passed. Detect. Based on the detection result, the target temperature of the
次に、試験の種類について説明する。通紙試験として、紙シワ試験とトナー汚れ試験の2種類の試験を行った。 Next, test types will be described. As the paper passing test, two types of tests, a paper wrinkle test and a toner stain test, were performed.
(A)紙シワ試験
30℃/80%の高温高湿環境試験室に48時間以上放置させた坪量64gの比較的薄いA4サイズの紙(シワを発生しやすい紙)を用いて、格子パターン画像を連続10枚印刷した際の紙上に生じるシワの有無を観察する。
(A) Paper wrinkle test Using a relatively thin A4 size paper (paper that is prone to wrinkles) with a basis weight of 64 g that has been left in a 30 ° C / 80% high-temperature, high-humidity environment test chamber for 48 hours or more, a lattice pattern Observe the presence or absence of wrinkles on the paper when 10 images are printed continuously.
(B)トナー汚れ試験
15℃/10%の低温低湿環境試験室に48時間以上放置させた坪量90gの炭酸カルシウム含有Letterサイズの紙(トナー汚れを誘発しやすい紙)を用いて、4%印字率の文字パターン画像を連続400枚ずつ印刷しながら紙を継ぎ足しを繰り返す。そして、最終的に3万枚まで印刷した際の紙上に生じる粒状トナー汚れの発生量及び頻度を観察評価する。
(B) Toner stain test Using letter size paper containing 90 g of calcium carbonate (paper that easily induces toner stain) left in a low-temperature, low-humidity environment test room at 15 ° C./10% for 48 hours or more, 4% The paper is repeatedly added while the character pattern image of the printing rate is continuously printed 400 sheets at a time. Then, the amount and frequency of occurrence of granular toner stains on the paper when finally printing up to 30,000 sheets are observed and evaluated.
表1は3種類の加圧ローラについて紙シワ試験とトナー汚れ試験をして比較評価した結果を示す表である。表1において、×は紙シワ又はトナー汚れが発生した場合を示し、○は紙シワ又はトナー汚れが発生しない場合を示す。 Table 1 is a table showing the results of comparative evaluation of the three types of pressure rollers through a paper wrinkle test and a toner stain test. In Table 1, “X” indicates a case where paper wrinkles or toner stains occur, and “◯” indicates a case where paper wrinkles or toner stains do not occur.
表1に示すように、ストレートローラでは、トナー汚れはほとんど発生しなかったが、紙シワの発生が著しい。 As shown in Table 1, the toner on the straight roller was hardly stained, but the occurrence of paper wrinkles was remarkable.
V型逆クラウンローラでは、紙シワは逆クラウン効果によって発生しなくなった。しかし、V型の谷部となる中央部に相当する位置の紙先端部のローラ1周分の長さの領域に、多量の粒状トナー汚れが連続通紙開始から約8000枚目辺りから発生し始めた。その後も1日目の試験が終えて装置全体が完全に冷え切った状態から翌日の試験を開始した際に、トナー汚れの量も増え、トナー汚れの粒の大きさもより大きな塊となって先端中央部に集中的に発生するようになった。 With the V-type reverse crown roller, paper wrinkles are not generated due to the reverse crown effect. However, a large amount of granular toner stains are generated from about the 8000th sheet from the start of continuous paper feeding in the area of the length of one roller at the front end of the paper at the position corresponding to the central part that is the V-shaped valley. I started. After that, when the test for the first day was completed and the test for the next day was started after the entire device was completely cooled, the amount of toner stains increased and the size of the toner stains became larger and the tip became a lump. It began to occur intensively in the center.
W型逆クラウンローラでは、紙シワはV型逆クラウンローラと同様に発生しなくなる。また、粒状トナー汚れに対しても3万枚の耐久中に問題となるようなレベルのトナー汚れは全く発生せず、ストレートローラとほぼ同様の結果が得られる。 In the W-type reverse crown roller, paper wrinkles are not generated as in the V-type reverse crown roller. Also, even with granular toner stains, there is no level of toner stains that would cause problems during the durability of 30,000 sheets, and almost the same results as with straight rollers can be obtained.
上記の試験により、加圧ローラをW型逆クラウン形状とすることで、紙シワの発生を防止するとともに、そのトレードオフ関係にあるトナー汚れの発生を防止することができることがわかった。 From the above test, it was found that by making the pressure roller a W-shaped reverse crown shape, it is possible to prevent the occurrence of paper wrinkles and to prevent the occurrence of toner stains in the trade-off relationship.
尚、加圧ローラ14は、最小外径部の外径Dsl、Dsrと前記端部の外径Dol、Dorとの外径の差(逆クラウン量)は、120μmに限定されるものではなく、50〜150μmであれば、上記と同等の効果を得ることができる。50μm以下のわずかな逆クラウン量では、十分な紙シワ防止効果が期待できないうえ、製造ばらつきの公差の範囲に隠れてしまって実際に逆クラウン形状にならなくなる危険があるためである。一方、150μm以上の逆クラウン量を設けると、ローラ端部と最小外径部との外径差が大きくなりすぎ、最小外径部に十分な圧力が加わらなくなって本構成の特徴である最小外径部の左右2箇所への分散効果を持ってしても局所的な定着不足を防止することが困難となるからである。
The
(3)加圧回転体の製造方法
次に、加圧回転体の製造方法について説明する。図5(A)は本実施形態に係る定着装置の加圧ローラ製造装置の断面図、図5(B)はゴム材注入の説明図、図5(C)は成形後の加圧ローラの断面図である。
(3) Manufacturing Method of Pressing Rotating Body Next, a manufacturing method of the pressing rotating body will be described. 5A is a cross-sectional view of the pressure roller manufacturing apparatus of the fixing device according to the present embodiment, FIG. 5B is an explanatory diagram of rubber material injection, and FIG. 5C is a cross-section of the pressure roller after molding. FIG.
まず、図5(A)に示すように、加圧ローラ製造用の外金型15内にクラウン芯金14bを入れる。外金型15は、内部をくりぬいた円筒形の筒状に形成されており、内面の左右の端部に逆クラウンをつけるためのテーパー加工を施し、中央部は平坦な形状に形成されている。従って、外金型15の内面に長手方向に沿ってW型のような凹凸を繰り返す複雑な形状を加工する必要がない。
First, as shown in FIG. 5A, a
クラウン芯金14bは、中央部から距離C(距離C<距離L)だけ平坦に形成され、その平坦部の両端から左右の端部に向けて細くなるようにテーパーを付けたクラウン形状に形成されている。クラウン芯金14bの中央の平坦部の長さは、外金型15の中央の平坦部の長さより短く形成されている。
The
外金型15の平坦部は中央部から左右に50mm伸びた幅100mmの平坦な内面で構成されている。クラウン芯金14bの平坦部は中央部から左右に25mm伸びた幅50mmの平坦な表面で各々構成されている。
The flat portion of the
図5(B)に示すように、外金型15内にクラウン芯金14bを入れた状態で、液状のゴム材を外金型15の左右両端から注入する。すると、クラウン芯金14bと外金型15のテーパー部に沿ってゴム材が進入し、各テーパー部の角部において各々下方から上方及び上方から下方へのゴム材の流れが形成される。
As shown in FIG. 5 (B), a liquid rubber material is injected from the left and right ends of the
この際、外側のテーパー部の角部には上方と下方の両方の相反する方向の流れが合流するため、この角部におけるゴムの充填密度は比較的低くなっている。一方、外金型15の平坦部では、クラウン芯金14bのテーパー形状に沿って外側に広がろうとする方向でゴム材が充填されるため、密度が高くなる。
At this time, since the flow in both the upper and lower directions merges with the corner portion of the outer tapered portion, the rubber filling density at the corner portion is relatively low. On the other hand, since the rubber material is filled in the flat portion of the
このような傾向を利用して、ゴム材の粘度と注入圧力を適度に制御し、ゴム材の熱硬化後にクラウン芯金14bを外金型15からはずした際に、外金型15の平坦部とクラウン芯金14bの平坦部の間に閉じ込められたゴム材に残留する応力を開放する。
By utilizing such a tendency, the viscosity and injection pressure of the rubber material are appropriately controlled, and the flat portion of the
これにより、クラウン芯金14bの平坦部のゴム材の体積を膨張させ、相対的に外金型15のテーパー角部のゴム材の体積を縮小させて加圧ローラ14の外形を変化させる。これによって、図5(C)に示すように、加圧ローラ14の中央部の外径を20μm程度太くし、外金型15のテーパー角部にほぼ一致する位置に最小外径部(外径Dsl、Dsr)を形成する。
As a result, the volume of the rubber material at the flat portion of the
このように製造された加圧ローラ14は、W型逆クラウン形状となり、各部分の寸法は外金型15及びクラウン芯金14bの形状、ゴム材の粘度と注入圧力によって決定される。これにより、内面をW型に複雑に加工した外金型を用いることなく、安価にW型逆クラウン加圧ローラを製造することができる。
The
また、最小外径部は、外金型15の平坦部の端部とほぼ一致する位置に形成される。このことから外金型15とクラウン芯金14bの平坦部の位置関係を保ったまま平坦部の長さを変更することで、最小外径部の形成位置を任意に移動させることが可能である。従って、この調整方法により紙シワ対策効果が作用する所望の最小の紙サイズを想定してそれに合わせた最小外径部の形成位置の調整も容易に行うことができる。
Further, the minimum outer diameter portion is formed at a position substantially coincident with the end portion of the flat portion of the
[第二実施形態]
次に本発明に係る加圧回転体及び定着装置並びに画像形成装置の第二実施形態について図を用いて説明する。図3(A)は本実施形態に係る定着装置の加圧ローラの断面図、図3(B)は定着フィルムの外観図、図3(C)は定着器の側断面図である。上記第一実施形態と説明の重複する部分については、同一の符号を付して説明を省略する。
[Second Embodiment]
Next, a second embodiment of the pressure rotator, the fixing device, and the image forming apparatus according to the present invention will be described with reference to the drawings. 3A is a cross-sectional view of the pressure roller of the fixing device according to this embodiment, FIG. 3B is an external view of the fixing film, and FIG. 3C is a side cross-sectional view of the fixing device. About the part which overlaps with said 1st embodiment, the same code | symbol is attached | subjected and description is abbreviate | omitted.
図3(A)に示すように、本実施形態にかかる加圧ローラ24は、外観上は上記第一実施形態の加圧ローラ14と同じ形状のW型逆クラウンローラで構成されている。すなわち、加圧ローラ24のシリコンゴム層24aの外形は、シリコンゴム層14aの外形と同じ寸法で形成されている。
As shown in FIG. 3A, the
しかし、加圧ローラ24は、外径が全てDa=23.45mmのストレート芯金ローラ24bを用いている。また、加圧ローラ24に対向する加熱回転体23は、加熱回転体13の逆クラウン金属フィルム13cに変えて、図3(B)のようなストレートのPI製の樹脂フィルム23cを用いたものである。
However, the
図3(C)のように、加圧ローラ24、加熱回転体23を組み合わせた定着器22は、上記第一実施形態の定着器12と同様に形成されているが、定着器22の対応印刷速度は35枚/分以下の比較的遅いフィルム加熱方定着器に対して好適に用いられる構成となっている。
As shown in FIG. 3C, the fixing
これは、定着速度が遅い場合には、定着フィルムの熱伝導性をそれほど高くする必要は無く、逆クラウン金属フィルム13cに比べて熱伝導性の低い樹脂フィルム23cでも十分定着可能であるためである。
This is because when the fixing speed is low, it is not necessary to increase the thermal conductivity of the fixing film so much that the
上記の構成において、ストレート芯金ローラ24bは、クラウン芯金14bのようにクラウン加工を施す必要がなく、生産コストをおえることができる。また、樹脂フィルム23cは、金属フィルムに比べて安価なPIフィルムで形成されており、逆クラウン加工を施す必要もなく、コストをおさえることができる。
In the above-described configuration, the straight cored
次に、定着器22を用いて、上記第一実施形態と同様の紙シワ試験とトナー汚れ試験を行った。かかる試験は、芯金をクラウウン形状としたW型逆クラウンローラ(加圧ローラ14)と、芯金をストレート形状にしたW型逆クラウンローラ(加圧ローラ24)との2種類のローラについて行った。表2はこの試験結果を示す表である。表2において、×は紙シワ又はトナー汚れが発生した場合を示し、○は紙シワ又はトナー汚れが発生しない場合を示す。
Next, using the fixing
このように、少なくとも35枚/分以下の比較的速度の遅い装置で、且つ、定着フィルムとして剛性の低い樹脂フィルム23cを用いる場合には、紙シワに対する防止効果はローラ表面のゴム形状によって十分得られる。
As described above, when the
従って、芯金をストレート形状のストレート芯金ローラ24bとし、定着フィルムを樹脂フィルム23cとすることで、紙シワ及びトナー汚れの発生を防止できるとともに、コストをおさえることができる。
Therefore, by using the straight cored
[第三実施形態]
次に本発明に係る加圧回転体及び定着装置並びに画像形成装置の第三実施形態について図を用いて説明する。図4(A)は本実施形態に係る定着ローラの外観図、図4(B)は定着器の側断面図である。上記第一実施形態と説明の重複する部分については、同一の符号を付して説明を省略する。
[Third embodiment]
Next, a third embodiment of the pressure rotator, the fixing device, and the image forming apparatus according to the present invention will be described with reference to the drawings. 4A is an external view of the fixing roller according to the present embodiment, and FIG. 4B is a side sectional view of the fixing device. About the part which overlaps with said 1st embodiment, the same code | symbol is attached | subjected and description is abbreviate | omitted.
図4に示すように、本実施形態にかかる熱ローラ型定着器32は、加熱回転体として、上記第一実施形態の加熱回転体13に変えて、逆クラウン量=100μmの逆クラウン形状を有する定着ローラ33を設けたものである。定着ローラ33は、内部にハロゲンヒータ33aを備えている。
As shown in FIG. 4, the heat roller type fixing device 32 according to this embodiment has a reverse crown shape with a reverse crown amount = 100 μm instead of the
従来の熱ローラ型定着器では、定着ローラに逆クラウンを設けることは比較的容易であり、紙シワに対する十分な効果を付与することは特に問題は無かった。しかし、炭酸カルシウムを含有する紙種で低温低湿度環境で連続通紙耐久を行うと、トナー汚れが紙上や上下各ローラ表面に発生する傾向があった。この傾向は印刷速度が速くなるほど深刻となり、ローラのトナー汚れを掻き取るための清掃ローラを追加したり、クリーニングシーケンスを導入するなどしている。 In the conventional heat roller type fixing device, it is relatively easy to provide a reverse crown on the fixing roller, and there has been no particular problem in providing a sufficient effect on paper wrinkles. However, when continuous paper durability is performed in a low-temperature and low-humidity environment with a paper type containing calcium carbonate, toner stains tend to occur on the paper and on the upper and lower roller surfaces. This tendency becomes more serious as the printing speed increases, and a cleaning roller for scraping off the toner stains on the roller is added or a cleaning sequence is introduced.
そこで、本実施形態では、熱ローラ型定着器に対しても、W型逆クラウン加圧ローラ14を用いた構成とし、紙シワの防止とともに、トナー汚れを防止することとしている。
Therefore, in this embodiment, the heat roller type fixing device is also configured to use the W-type reverse
次に、定着器32を用いて、上記第一実施形態と同様の紙シワ試験とトナー汚れ試験を行った。かかる試験は、ストレート加圧ローラと、W型逆クラウン加圧ローラ14との2種類のローラについて行った。表3はこの試験結果を示す表である。表3において、×は紙シワ又はトナー汚れが発生した場合を示し、○は紙シワ又はトナー汚れが発生しない場合を示す。
Next, using the fixing device 32, a paper wrinkle test and a toner stain test similar to those in the first embodiment were performed. This test was performed on two types of rollers, a straight pressure roller and a W-type reverse
このように、ストレート加圧ローラでは、トナー汚れが発生するのに対して、加圧ローラ14では、トナー汚れを防止することができる。尚、熱ローラ型定着器では、定着ローラそのものにW型逆クラウン形状を設けても同様の効果が期待できる。
尚、定着ローラ33の端部の外径Dtl、Dtrと前記中央部の外径Dtcとの差(逆クラウン量)は、100μmに限定されるものでなく、50〜150μmであればよい。50μm以下のわずかな逆クラウン量では、十分な紙シワ防止効果が期待できないうえ、製造ばらつきの公差の範囲に隠れてしまって実際に逆クラウン形状にならなくなる危険があるためである。一方、150μm以上の逆クラウン量を設けると、ローラ端部と最小外径部との外径差が大きくなりすぎ、最小外径部に十分な圧力が加わらなくなって本構成の特徴である最小外径部の左右2箇所への分散効果を持ってしても局所的な定着不足を防止することが困難となるからである。
As described above, toner contamination occurs with the straight pressure roller, whereas the
The difference (reverse crown amount) between the outer diameters Dtl and Dtr at the end of the fixing
1 …帯電ローラ
2 …感光ドラム
3 …露光手段
4 …現像器
5 …トナー
5a …トナー汚れ
6 …転写ローラ
7 …記録媒体
7a …記録媒体収納箱
7b …手差しトレイ
7c …給送ローラ対
7d …垂直搬送ローラ対
7e …転写前搬送ローラ
8 …除電ブラシ
10 …クリーニング容器
11 …カートリッジ
12、22、32 …定着器
13、23 …加熱回転体
13a …セラミックヒータ
13b …フィルムガイド部材
13c …逆クラウン金属フィルム
14、24 …加圧ローラ(加圧回転体に対応)
14a、24a …シリコンゴム層(ゴム層に対応)
14b …クラウン芯金(芯金に対応)
15 …外金型
23c …樹脂フィルム
24b …ストレート芯金ローラ
33 …定着ローラ(加熱回転体に対応)
33a …ハロゲンヒータ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Charging
10… Cleaning container
11… cartridge
12, 22, 32 ... Fixer
13, 23… Rotating heating body
13a ... Ceramic heater
13b ... Film guide member
13c ... Reverse crown metal film
14, 24… Pressure roller (corresponding to pressure rotor)
14a, 24a ... Silicon rubber layer (corresponding to rubber layer)
14b ... Crown core (corresponds to core)
15… Outer mold
23c ... Resin film
24b ... Straight cored bar roller
33… Fixing roller (corresponding to heated rotating body)
33a Halogen heater
Claims (8)
該加圧回転体は、回転軸方向の左右の端部と回転軸方向の中央部との間に最小外径Dsl、Dsrとなる最小外径部と、
該最小外径部から前記端部にかけて外形が太くなるテーパー部と、を有し、
前記左右の端部の外径Dol、Dorと、前記中央部の外径Dcとの大小関係が、Dor≒Dol>Dcであり、
前記最小外径部から前記端部の間であって、前記中央部から左右に所定距離Lだけ離れた位置の外径Dll、Dlrと、前記中央部の外径Dcとの大小関係が、Dlr≒Dll>Dcであることを特徴とする加圧回転体。 In a pressure rotator that performs image fixing while conveying a recording medium in pressure contact with a facing member,
The pressurizing rotator has a minimum outer diameter portion Dsl, a minimum outer diameter portion between the left and right end portions in the rotation axis direction and a central portion in the rotation axis direction,
A tapered portion whose outer shape becomes thicker from the minimum outer diameter portion to the end portion,
The magnitude relationship between the outer diameters Dol, Dor of the left and right end portions and the outer diameter Dc of the central portion is Dor≈Dol> Dc,
The magnitude relationship between the outer diameters Dll and Dlr between the minimum outer diameter part and the end part and separated from the central part by a predetermined distance L to the left and right and the outer diameter Dc of the central part is Dlr. ≒ Pressure rotating body characterized by Dll> Dc.
前記芯金は、回転軸方向の端部に向けて外径が細くなるテーパー部を有するクラウン形状に形成されていることを特徴とする請求項1に記載の加圧回転体。 The pressure rotating body includes a cored bar and a rubber layer formed on the outer periphery of the cored bar,
2. The pressure rotating body according to claim 1, wherein the core metal is formed in a crown shape having a tapered portion whose outer diameter becomes narrower toward an end portion in a rotation axis direction.
前記加圧回転体は、請求項1乃至請求項3のいずれか1項に記載の加圧回転体であることを特徴とする定着装置。 A recording medium having a heating rotator containing a heating source and a pressure rotator that presses against and contacts the heating rotator to form a nip portion, and in which an unfixed toner image is formed at the nip portion. In a fixing device for nipping and conveying and fixing the toner image on the recording medium,
The fixing device according to claim 1, wherein the pressure rotator is the pressure rotator according to claim 1.
前記端部の外径Dtl、Dtrと前記中央部の外径Dtcとの差は50〜150μmであることを特徴とする請求項5に記載の定着装置。 The heating rotator has an outer diameter that increases from a central portion in the rotation axis direction toward left and right ends in the rotation axis direction,
The fixing device according to claim 5, wherein a difference between the outer diameters Dtl and Dtr of the end portions and the outer diameter Dtc of the central portion is 50 to 150 μm.
該画像形成手段にて形成された未定着トナー像を記録材上にを定着させる請求項4〜請求項6のいずれか1項に記載の加熱定着装置と、を有することを特徴とする画像形成装置。 Image forming means for forming a toner image on a recording material;
An image forming apparatus comprising: the heat-fixing device according to any one of claims 4 to 6, wherein an unfixed toner image formed by the image forming unit is fixed on a recording material. apparatus.
内部をくりぬいた筒状に形成された外金型内に、芯金を入れる段階と、
前記外金型と前記芯金の間に溶融状態のゴム材を注入する段階と、
前記ゴム材が硬化した後、芯金の表面にゴム層を形成した加圧回転体を取り出す段階とからなり、
前記外金型は、内面において、前記加圧回転体の回転軸方向の中央に平坦部を有し、該平坦部の両端から前記加圧回転体の回転軸方向の左右の端部にかけて内径が太くなるようにテーパー加工されており、
前記芯金は、該加圧回転体の回転軸方向の中央に平坦部を有し、該平坦部の両端から前記加圧回転体の回転軸方向の左右の端部にかけて外径が細くなるようにテーパー加工されており、
前記外金型の平坦部は前記芯金の平坦部より長く形成されていることを特徴とする加圧回転体の製造方法。 A manufacturing method for manufacturing a pressure rotating body having a rubber layer on a surface,
Placing the cored bar in the outer mold formed in a cylindrical shape hollowed out;
Injecting a molten rubber material between the outer mold and the core;
After the rubber material is cured, it comprises a step of taking out a pressure rotating body in which a rubber layer is formed on the surface of the core metal,
The outer mold has a flat portion in the center in the rotation axis direction of the pressure rotator on the inner surface, and an inner diameter extends from both ends of the flat portion to the left and right ends in the rotation axis direction of the pressure rotator. Tapered to be thicker,
The cored bar has a flat portion in the center in the rotation axis direction of the pressure rotator, and the outer diameter decreases from both ends of the flat portion to the left and right ends in the rotation axis direction of the pressure rotator. It is tapered to
The method for manufacturing a pressure rotating body, wherein the flat portion of the outer mold is formed longer than the flat portion of the core metal.
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