JP2012247636A - Fixing device and image forming device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、定着装置および画像形成装置に関し、特に、固定式の加圧部材にて記録シートを定着ローラに圧接する定着装置において記録シートの搬送不良や画像乱れを低減する技術に関する。 The present invention relates to a fixing device and an image forming apparatus, and more particularly to a technique for reducing a conveyance failure of a recording sheet and image disturbance in a fixing device that presses a recording sheet against a fixing roller with a fixed pressure member.
近年、低価格の画像形成装置に対する需要に応えるべく、定着装置に対しても低コスト化の要望が高まっている。定着装置を低コスト化するためには、例えば、定着ローラに共回りする加圧ローラに代えて、固定式の加圧部材（以下、「加圧パッド」という。）にて記録シートを定着ローラに圧接する構成を採用することが考えられる。このようにすれば、定着装置の部品点数を削減できるので材料コストと製造コストの両方を低減することができる。 In recent years, in order to meet the demand for low-cost image forming apparatuses, there is an increasing demand for cost reduction for fixing apparatuses. In order to reduce the cost of the fixing device, for example, instead of the pressure roller that rotates together with the fixing roller, the recording sheet is fixed to the fixing roller by a fixed pressure member (hereinafter referred to as “pressure pad”). It is conceivable to adopt a configuration that presses against the surface. In this way, since the number of parts of the fixing device can be reduced, both material cost and manufacturing cost can be reduced.
その一方で、加圧パッドは、記録シートの搬送に伴って回転する加圧ローラとは異なって、通紙時に記録シートとの間に摩擦を生じるため、搬送不良や画像乱れを生じる恐れがある。
このような問題に対して、例えば、定着ローラの回転軸方向における両端部にブラスト加工を施し、定着ローラと記録シートとの間の摩擦力を大きくする技術が提案されている（特許文献１）。或いは、加圧パッドの表面にフッ素樹脂等からなる被覆層を設けて、加圧パッドと記録シートとの間の摩擦を少なくする技術も提案されている（特許文献２）。更に、定着ローラと記録シートとの間の摩擦係数μ１の、シリコンスポンジを用いた加圧パッドと記録シートとの間の摩擦係数μ２に対する比μ１／μ２が５以上となるようにする技術も提案されている（特許文献３）。このようにすれば、定着ローラと記録シートとのすべりを防止して、搬送力を向上させ、搬送不良を低減することができる。
On the other hand, the pressure pad, unlike the pressure roller that rotates as the recording sheet is conveyed, causes friction with the recording sheet when the sheet is fed, which may cause conveyance failure and image distortion. .
To solve such a problem, for example, a technique has been proposed in which both ends of the fixing roller in the rotation axis direction are subjected to blasting to increase the frictional force between the fixing roller and the recording sheet (Patent Document 1). . Alternatively, a technique has been proposed in which a coating layer made of fluororesin or the like is provided on the surface of the pressure pad to reduce friction between the pressure pad and the recording sheet (Patent Document 2). Further, a technique is proposed in which the ratio μ1 / μ2 of the friction coefficient μ1 between the fixing roller and the recording sheet to the friction coefficient μ2 between the pressure pad using the silicon sponge and the recording sheet is 5 or more. (Patent Document 3). In this way, slip between the fixing roller and the recording sheet can be prevented, the conveyance force can be improved, and conveyance failure can be reduced.
また、加圧パッドを複数設けて、記録シートの通紙経路上、下流に配された加圧パッドほど定着ローラとの接触圧を高くする技術も提案されている（特許文献４）。これによれば、定着不良と皺寄りを防止することができる。
この他、ローレットローラに代えて、粒径１０〜５００μｍ相当の粒を密集状に配列した微小凹凸形状を有する加圧ローラを用いる提案されている。このようにすれば、ローラの跡を記録シートに付けることなく、記録シートを定着部材（加熱板）に密着させることができる（特許文献５）。
In addition, a technique has been proposed in which a plurality of pressure pads are provided, and the contact pressure with the fixing roller is increased as the pressure pads are arranged downstream in the sheet passing path of the recording sheet (Patent Document 4). According to this, it is possible to prevent fixing failure and wrinkle.
In addition, it has been proposed to use a pressure roller having a micro uneven shape in which grains corresponding to a particle size of 10 to 500 μm are densely arranged instead of the knurling roller. In this way, the recording sheet can be brought into intimate contact with the fixing member (heating plate) without applying a roller trace to the recording sheet (Patent Document 5).
しかしながら、複数サイズの記録シートにトナー像を定着する定着装置においては記録シートの両端の位置がサイズ毎に異なるので、記録シートのサイズによっては非画像部分の摩擦係数を高くして搬送力を確保することができなかったり、画像部分の摩擦係数を高くすると定着不良が発生したりする、という問題がある（特許文献１）。
また、定着ローラと加熱板の間隙を記録シートの厚さと同程度にすると十分な搬送力を確保することができない一方（特許文献５）、下流に配された加圧パッドほど定着ローラとの接触圧を高くしても、接触圧が低過ぎると搬送力が不十分になったり、逆に、接触圧が高すぎると紙詰まりが発生するおそれがあったりする（特許文献４）。
However, in a fixing device that fixes a toner image on a plurality of size recording sheets, the positions of both ends of the recording sheet differ depending on the size. However, there is a problem that fixing failure occurs when the friction coefficient of the image portion is increased (Patent Document 1).
Further, if the gap between the fixing roller and the heating plate is set to the same level as the thickness of the recording sheet, a sufficient conveying force cannot be ensured (Patent Document 5), while the pressure pad disposed downstream is in contact with the fixing roller. Even if the pressure is increased, if the contact pressure is too low, the conveying force becomes insufficient. Conversely, if the contact pressure is too high, paper jam may occur (Patent Document 4).
更に、定着ローラや加圧パッドの摩擦係数を調整すれば搬送力を調整することができると期待されるものの、適当な摩擦係数を有する材料を必ずしも安価に入手することができるとは限らないので、高価な材料を使わざるを得ない場合には低コスト化の目的を達成することができない（特許文献２、３）。
本発明は、上述のような問題に鑑みて為されたものであって、低いコストで、十分な搬送力を有し、高い画質を達成することができる加圧パッド方式の定着装置及び画像形成装置を提供することを目的とする。
Furthermore, although it is expected that the conveyance force can be adjusted by adjusting the friction coefficient of the fixing roller and the pressure pad, a material having an appropriate friction coefficient cannot always be obtained at a low cost. In the case where an expensive material must be used, the object of cost reduction cannot be achieved (Patent Documents 2 and 3).
The present invention has been made in view of the above-described problems, and has a pressure pad type fixing device and image formation capable of achieving high image quality at a low cost with a sufficient conveying force. An object is to provide an apparatus.
上記目的を達成するため、本発明に係る定着装置は、定着回転体の周面に、固定式の加圧部材を押圧してニップ部を形成し、当該ニップ部に未定着トナー像を担持する記録シートを通紙して熱定着する定着装置であって、定着回転体の外周面のうち、通紙時に記録シートが接触する領域の算術平均表面粗さＲａ２が、０．４２μｍ以上、２．７２μｍ以下の範囲内にあって、かつ、加圧部材の定着回転体に対向する主面のうち、通紙時に記録シートが接触する領域の算術平均粗さＲａ１が０．２１μｍ以下であることを特徴とする。 In order to achieve the above object, a fixing device according to the present invention forms a nip portion by pressing a fixed pressure member on the peripheral surface of a fixing rotating body, and carries an unfixed toner image on the nip portion. 1. A fixing device that heat-fixes a recording sheet by passing the recording sheet, wherein an arithmetic average surface roughness Ra2 of an outer peripheral surface of the fixing rotator that is in contact with the recording sheet when the sheet is passed is 0.42 μm or more. The arithmetic average roughness Ra1 of the area that is within the range of 72 μm or less and that is in contact with the recording sheet at the time of passing through the main surface of the pressure member that faces the fixing rotator is 0.21 μm or less. Features.
このようにすれば、固定式の加圧部材を用いるので、部品コストや製造コストなどを抑えることができる。また、定着回転体の外周面や加圧部材の定着回転体に対向する主面のうち、通紙時に記録シートが接触する領域の算術表面粗さＲａを適切な範囲内にするので、記録シートのスリップやスキューを防止して、高い搬送性を達成すると共に、高い画質を実現することができる。 In this way, since a fixed pressure member is used, component costs and manufacturing costs can be reduced. Further, since the arithmetic surface roughness Ra of the outer surface of the fixing rotator and the main surface of the pressure member that faces the fixing rotator is in an appropriate range, the recording surface comes into contact with the recording sheet. Slip and skew can be prevented, high transportability can be achieved, and high image quality can be realized.
この場合において、加圧部材の定着回転体に対向する主面のうち、通紙時に記録シートが接触する領域の算術平均粗さＲａ１を０．０５μｍ以上とすれば、さらに好適である。
また、加圧部材が弾性部材からなっており、弾性変形した状態で定着回転体に圧接されていても良いし、加圧部材が板状であっても良い。
また、複数の加圧部材を備えれば、定着性を高めることができる。
In this case, it is more preferable that the arithmetic average roughness Ra1 of the region of the main surface of the pressure member facing the fixing rotator that is in contact with the recording sheet at the time of passing is 0.05 μm or more.
Further, the pressure member is made of an elastic member, and may be pressed against the fixing rotating body in an elastically deformed state, or the pressure member may be plate-shaped.
Further, if a plurality of pressure members are provided, the fixability can be improved.
また、定着回転体がアルミニウムまたは鉄からなり、また、加圧部材がＳＵＳからなるとすれば、定着回転体や加圧部材の材料コストを低減することができる。
また、加圧部材の定着回転体に対向する主面のうち、通紙時に記録シートが接触する領域が低摩擦の耐熱性材料によって被覆されていても良く、この場合において、前記耐熱性材料にフッ素材料を用いれば、更に好適である。
Further, if the fixing rotator is made of aluminum or iron and the pressure member is made of SUS, the material cost of the fixing rotator or the pressure member can be reduced.
Further, the main surface of the pressure member facing the fixing rotator may be covered with a low-friction heat-resistant material in a region where the recording sheet contacts during paper passing. It is more preferable to use a fluorine material.
また、加圧部材を定着回転体に略３０Ｎの力で押圧すれば、高い画質を実現することができる。
本発明に係る画像形成装置は、本発明に係る定着装置を備えることを特徴とする。このようにすれば、上述のような効果をそのまま得ることができる。
Further, if the pressure member is pressed against the fixing rotating body with a force of about 30 N, high image quality can be realized.
An image forming apparatus according to the present invention includes the fixing device according to the present invention. If it does in this way, the above effects can be acquired as it is.
以下、本発明に係る定着装置および画像形成装置の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
［１］ 画像形成装置の構成
まず、本実施の形態に係る画像形成装置の構成について説明する。
図１は、本実施の形態に係る画像形成装置の主要な構成を示す図である。図１に示されるように、画像形成装置１は、いわゆる多機能機（MFP: Mult Function Peripheral）であって、原稿読取部１００、画像形成部１１０及び給紙部１２０を備えている。原稿読取部１００は、原稿台トレイに載置された原稿を自動原稿搬送装置（ADF: Automatic Document Feeder）にて搬送し、光学的に読み取って画像データを生成する。画像データは後述の制御部１１２に記憶される。
Hereinafter, embodiments of a fixing device and an image forming apparatus according to the present invention will be described with reference to the drawings.
[1] Configuration of Image Forming Apparatus First, the configuration of the image forming apparatus according to the present embodiment will be described.
FIG. 1 is a diagram illustrating a main configuration of the image forming apparatus according to the present embodiment. As shown in FIG. 1, the image forming apparatus 1 is a so-called multifunctional peripheral (MFP), and includes a document reading unit 100, an image forming unit 110, and a paper feeding unit 120. The document reading unit 100 transports a document placed on a document table tray by an automatic document feeder (ADF) and optically reads the document to generate image data. The image data is stored in the control unit 112 described later.
画像形成部１１０は作像部１１１Ｙ〜１１１Ｋ、制御部１１２、中間転写ベルト１１３、２次転写ローラ対１１４、タイミングローラ対１１５、クリーナ１１６、定着装置１１７、排紙ローラ対１１８、排紙トレイ１１９、反射濃度センサ１０２及び１次転写ローラ１０３Ｙ〜１０３Ｋを備えている。また、画像形成部１１０にはＹ（イエロー）、Ｍ（マゼンタ）、Ｃ（シアン）、Ｋ（ブラック）各色のトナーカートリッジ１０１Ｙ〜１０１Ｋが装着されている。 The image forming unit 110 includes an image forming unit 111Y to 111K, a control unit 112, an intermediate transfer belt 113, a secondary transfer roller pair 114, a timing roller pair 115, a cleaner 116, a fixing device 117, a discharge roller pair 118, and a discharge tray 119. A reflection density sensor 102 and primary transfer rollers 103Y to 103K. Further, Y (yellow), M (magenta), C (cyan), and K (black) toner cartridges 101Y to 101K are mounted on the image forming unit 110.
トナーカートリッジ１０１Ｙ〜１０１Ｋからそれぞれトナーの供給を受けて、作像部１１１Ｙ〜１１１Ｋは、制御部１１２の制御の下、それぞれＹＭＣＫ各色のトナー像を形成する。１次転写ローラ１０３Ｙ〜１０３Ｋは、これらのトナー像が重なり合うように中間転写ベルト１１３に静電転写（１次転写）する。中間転写ベルト１１３は無端状の回転体であって、矢印Ａ方向に走行し、１次転写されたトナー像を２次転写位置まで搬送する。中間転写ベルト１１３の材料としては、例えば、ポリカーボネートやポリテトラフルオロエチレン（PTFE: poly tetra fluoro ethylene）、或いはポリイミドを主原料としてカーボンを分散させた半導電性の材料を用いれば良い。 Receiving toner supply from the toner cartridges 101Y to 101K, the image forming units 111Y to 111K form toner images of YMCK colors under the control of the control unit 112, respectively. The primary transfer rollers 103Y to 103K perform electrostatic transfer (primary transfer) to the intermediate transfer belt 113 so that these toner images overlap. The intermediate transfer belt 113 is an endless rotating body, and travels in the direction of arrow A to convey the primary transferred toner image to the secondary transfer position. As a material of the intermediate transfer belt 113, for example, polycarbonate, polytetrafluoroethylene (PTFE), or a semiconductive material in which carbon is dispersed using polyimide as a main raw material may be used.
給紙部１２０は、記録紙Ｐを紙サイズ毎に格納する給紙カセット１２１を備え、画像形成部１１０に記録紙Ｐを１枚ずつ供給する。供給された記録紙Ｐは、中間転写ベルト１１３がトナー像を搬送するのに並行して搬出され、タイミングローラ対１１５を経由して、２次転写ローラ対１１４まで搬送される。タイミングローラ対１１５は１対のローラからなっており、記録紙Ｐが２次転写ローラ対１１４に到達するタイミングを調整する。 The paper feeding unit 120 includes a paper feeding cassette 121 that stores the recording paper P for each paper size, and supplies the recording paper P to the image forming unit 110 one by one. The supplied recording paper P is carried out in parallel with the intermediate transfer belt 113 carrying the toner image, and is carried to the secondary transfer roller pair 114 via the timing roller pair 115. The timing roller pair 115 includes a pair of rollers, and adjusts the timing at which the recording paper P reaches the secondary transfer roller pair 114.
２次転写ローラ対１１４は２次転写電圧を印加された１対のローラからなっており、互いに圧接して転写ＮＩＰ部を形成している。この転写ＮＩＰ部を通過する際に、中間転写ベルト１１３上のトナー像が記録紙Ｐ上に静電転写（２次転写）される。トナー像を転写された記録紙Ｐは定着装置１１７へ搬送される。また、２次転写後、中間転写ベルト１１３上に残った残留トナーは、更に矢印Ａ方向に搬送された後、クリーナ１１６によって掻き取られ、廃棄される。 The secondary transfer roller pair 114 is composed of a pair of rollers to which a secondary transfer voltage is applied, and forms a transfer NIP portion in pressure contact with each other. When passing through the transfer NIP portion, the toner image on the intermediate transfer belt 113 is electrostatically transferred (secondary transfer) onto the recording paper P. The recording paper P to which the toner image is transferred is conveyed to the fixing device 117. Further, the residual toner remaining on the intermediate transfer belt 113 after the secondary transfer is further conveyed in the direction of arrow A, and then scraped off by the cleaner 116 and discarded.
定着装置１１７は記録紙Ｐに担持されたトナー像を加熱、溶融して、記録紙Ｐに圧着する。トナー像を融着された記録紙Ｐは排紙ローラ対１１８によって排紙トレイ１１９上に排出される。なお、制御部１１２は、上記を含む画像形成装置１の動作を制御する。制御部１１２は、ＬＡＮ（Local Area Network）等のネットワークを介して、パソコン（PC: Personal Computer）など、他の装置との間で画像データを送受信したり、プリントジョブを受け付けたりもする。 The fixing device 117 heats and melts the toner image carried on the recording paper P and presses the toner image on the recording paper P. The recording paper P to which the toner image is fused is discharged onto the paper discharge tray 119 by the paper discharge roller pair 118. The control unit 112 controls the operation of the image forming apparatus 1 including the above. The control unit 112 transmits / receives image data to / from other devices such as a personal computer (PC) via a network such as a LAN (Local Area Network) and receives a print job.
また、画像形成装置１は、形成する画質を安定させるために画像安定化処理を実行する。反射濃度センサ１０２は、対象物を照明してその反射光量を検出して対象物の濃度を計測するセンサであって、画像安定化処理の際に中間転写ベルト１１３上に形成されたトナーパターンの反射濃度を光学的に検出する。
なお、トナー像を転写するに当たっては、１次転写ローラ１０３Ｙ〜１０３Ｋに代えて転写チャージャや転写ベルトを用いても良い。また、中間転写ベルト１１３上の残留トナーを除去する際に、クリーナ１１６（クリーニングブレード）に代えて、クリーニングブラシやクリーニングローラ等を用いても良い。
In addition, the image forming apparatus 1 executes an image stabilization process in order to stabilize the image quality to be formed. The reflection density sensor 102 is a sensor that illuminates the object and detects the amount of reflected light to measure the density of the object, and the toner pattern formed on the intermediate transfer belt 113 during the image stabilization process. The reflection density is detected optically.
In transferring the toner image, a transfer charger or a transfer belt may be used instead of the primary transfer rollers 103Y to 103K. Further, when the residual toner on the intermediate transfer belt 113 is removed, a cleaning brush, a cleaning roller, or the like may be used instead of the cleaner 116 (cleaning blade).
［２］ 定着装置１１７の構成
次に、定着装置１１７の構成について説明する。
図２は、定着装置１１７の主要な構成を示す断面図である。図２に示されるように、定着装置１１７は、定着ローラ２００、ハロゲンヒータ２０１、加圧パッド２０２、２０５、支持部材２０３、２０６及びボルト２０４、２０７を備えている。定着ローラ２００は、アルミニウム製（鉄製でも良い。）で、厚さ０．６ｍｍ、外径３０ｍｍの円筒体である。また、定着ローラ２００は、アルミ製筒体の外周表面はブラスト加工された後、フッ素樹脂によるコートが施されることによって、離型層が形成されている。定着ローラ２００の外周面、すなわち、離型層の算術平均粗さＲａ２は０．４２μｍである。
[2] Configuration of Fixing Device 117 Next, the configuration of the fixing device 117 will be described.
FIG. 2 is a cross-sectional view showing the main configuration of the fixing device 117. As shown in FIG. 2, the fixing device 117 includes a fixing roller 200, a halogen heater 201, pressure pads 202 and 205, support members 203 and 206, and bolts 204 and 207. The fixing roller 200 is a cylindrical body made of aluminum (may be made of iron) and having a thickness of 0.6 mm and an outer diameter of 30 mm. In the fixing roller 200, the outer peripheral surface of the aluminum cylinder is blasted and then coated with a fluororesin to form a release layer. The arithmetic average roughness Ra2 of the outer peripheral surface of the fixing roller 200, that is, the release layer is 0.42 μm.
加圧パッド２０２、２０５は、何れもＳＵＳ（Steel Use Stainless）製の板金を屈曲させたものである。また、加圧パッド２０２、２０５は、定着ローラ２００に当接する表面にフッ素コートが施されており、算術平均粗さＲａ１が０．２１μｍになっている。加圧パッド２０２、２０５は、それぞれ一端においてボルト２０４、２０７によって支持部材２０３、２０６に固定されており、支持部材２０３、２０６を介して定着装置１１７のハウジング（図示省略）に固定されている。また、加圧パッド２０２、２０５の自由端側は何れも定着ローラ２００の外周表面に圧接しており、その押圧力は３０Ｎ程度である。 Each of the pressure pads 202 and 205 is formed by bending a sheet metal made of SUS (Steel Use Stainless). In addition, the pressure pads 202 and 205 are coated with fluorine on the surface in contact with the fixing roller 200, and the arithmetic average roughness Ra1 is 0.21 μm. The pressure pads 202 and 205 are fixed to the support members 203 and 206 by bolts 204 and 207, respectively, at one end, and are fixed to the housing (not shown) of the fixing device 117 via the support members 203 and 206. Further, the free end sides of the pressure pads 202 and 205 are in pressure contact with the outer peripheral surface of the fixing roller 200, and the pressing force is about 30N.
なお、加圧パッド２０２、２０５は何れも弾性変形した状態で定着ローラ２００の外周表面に圧接するように、支持部材２０３、２０６に固定されている。これによって、定着ローラ２００の外周表面への圧接力が調整される。
記録シートは、定着装置１１７に対して矢印Ｂ方向に進入し、まず、加圧パッド２０２によって定着ローラ２００に押圧され、トナー像を溶融、圧着される。続いて、記録シートは、加圧パッド２０５によっても定着ローラ２００に押圧され、トナー像を更に溶融、圧着される。この間、記録シートは定着ローラ２００との間の摩擦力によって、定着ローラ２００が矢印Ｃ方向に回転するのに従って搬送される。
Note that the pressure pads 202 and 205 are fixed to the support members 203 and 206 so as to be in pressure contact with the outer peripheral surface of the fixing roller 200 in a state of being elastically deformed. As a result, the pressure contact force on the outer peripheral surface of the fixing roller 200 is adjusted.
The recording sheet enters the fixing device 117 in the direction of arrow B, and is first pressed against the fixing roller 200 by the pressure pad 202 to melt and press the toner image. Subsequently, the recording sheet is also pressed against the fixing roller 200 by the pressure pad 205, and the toner image is further melted and pressed. During this time, the recording sheet is conveyed as the fixing roller 200 rotates in the direction of arrow C due to the frictional force with the fixing roller 200.
その後、記録シートは、ガイド部材２０８によって排紙ローラ対１１８へと導かれ、排出される。
［３］ 表面粗さに関する実験結果
次に、定着ローラ２００と加圧パッド２０２、２０５との表面粗さの組合せ毎に１．５万枚連続印刷する耐久試験を行い、搬送性や画像ノイズを評価する実験を行ったので、その実験結果について説明する。なお、実験には、表面粗さを除いて定着装置１１７と同一の構成を有する定着装置を用いた。したがって、本実験に供した定着装置は定着装置１１７と同一寸法であり、加圧パッドは何れも３０Ｎの力で定着ローラに押圧されている。また、記録シートの搬送速度１０ｍｍ／秒と６０ｍｍ／秒、加圧パッド２０２、２０５の定着ローラ２００に対する押圧力３０Ｎ、６０Ｎ、１７７Ｎ及び２４０Ｎのそれぞれの組み合わせに対して、坪量６４ｇ／ｍ２と８０ｇ／ｍ２の普通紙をそれぞれ通紙した。更に、実験は、算術平均粗さＲａ２が０．１６μｍ〜３．５０μｍの定着ローラ２００と、算術平均粗さＲａ１が０．０５μｍ〜１．１０μｍの加圧パッド２０２、２０５とのすべての組み合わせについて行った。
Thereafter, the recording sheet is guided to the pair of discharge rollers 118 by the guide member 208 and discharged.
[3] Experimental Results on Surface Roughness Next, an endurance test for continuously printing 15,000 sheets for each combination of the surface roughnesses of the fixing roller 200 and the pressure pads 202 and 205 was performed to check the transportability and image noise. Since the evaluation experiment was conducted, the experimental result will be described. In the experiment, a fixing device having the same configuration as the fixing device 117 except for the surface roughness was used. Accordingly, the fixing device used in this experiment has the same dimensions as the fixing device 117, and all the pressure pads are pressed against the fixing roller with a force of 30N. Further, the basis weight of 64 g / m 2 for each combination of the recording sheet conveyance speeds of 10 mm / second and 60 mm / second, and the pressing forces 30N, 60N, 177N and 240N of the pressure pads 202 and 205 against the fixing roller 200 80 g / m 2 of plain paper was passed through each. Furthermore, the experiment was conducted for all combinations of the fixing roller 200 having an arithmetic average roughness Ra2 of 0.16 μm to 3.50 μm and the pressure pads 202 and 205 having an arithmetic average roughness Ra1 of 0.05 μm to 1.10 μm. went.
以上のような実験条件の何れについても同じ実験結果が得られた。図３は、本実験の結果を示す表であって、図中、「××」は搬送性が低く、記録シートが搬送されなかった旨を示す。また、「×」は、記録シートが滑るスリップや記録シートが傾くスキューが１回以上、発生したことを表わしている。「○」は搬送性が良好でスリップもスキューも発生しなかったことを表わし、「●」は、搬送性は良いものの、定着ムラ等の画像ノイズが発生したことを表わしている。この定着ムラは、定着ローラ２００の表面形状が定着状態に表れることによるものである。 The same experimental results were obtained for any of the above experimental conditions. FIG. 3 is a table showing the results of this experiment. In the figure, “xx” indicates that the transportability is low and the recording sheet is not transported. Further, “x” indicates that the slip that the recording sheet slips or the skew that the recording sheet tilts has occurred once or more. “◯” represents that the transportability was good and neither slip nor skew occurred, and “●” represents that image noise such as fixing unevenness occurred although the transportability was good. This uneven fixing is due to the surface shape of the fixing roller 200 appearing in a fixed state.
図３に示されるように、定着ローラ２００の算術平均粗さＲａ２が０．４２μｍ以上、２．７２μｍ以下の範囲内にあって、かつ、加圧パッド２０２、２０５の算術平均粗さＲａ１が０．２１μｍ以下である場合には、良好な搬送性を得ることができる共に画像ノイズの発生を回避することができる。一方、定着ローラ２００の算術平均粗さＲａ２が０．２２μｍ以下である場合には記録シートが搬送されなかった（××）。 As shown in FIG. 3, the arithmetic average roughness Ra2 of the fixing roller 200 is in the range of 0.42 μm or more and 2.72 μm or less, and the arithmetic average roughness Ra1 of the pressure pads 202 and 205 is 0. When the thickness is .21 μm or less, good transportability can be obtained and the occurrence of image noise can be avoided. On the other hand, when the arithmetic average roughness Ra2 of the fixing roller 200 was 0.22 μm or less, the recording sheet was not conveyed (XX).
また、定着ローラの算術平均粗さＲａ２が０．４２μｍ以上であっても、加圧パッド２０２、２０５の算術平均粗さＲａ１が０．３０μｍ以上である場合には、搬送性に問題があり、スリップやスキューを生じる（×）。この場合において、記録シートが搬送されない場合もある（××）。更に、加圧パッド２０２、２０５の算術平均粗さＲａ１が０．２１μｍ以下であっても、定着ローラ２００の算術平均粗さＲａ２が３．５０μｍである場合には、画像ノイズが発生する。この場合において、算術平均粗さＲａ２が高くなることにより、記録シートとの間の摩擦力が低下する一方、機械的な搬送力は向上するので、搬送性は良好である。 Further, even if the arithmetic average roughness Ra2 of the fixing roller is 0.42 μm or more, if the arithmetic average roughness Ra1 of the pressure pads 202 and 205 is 0.30 μm or more, there is a problem in transportability. Slip or skew occurs (×). In this case, the recording sheet may not be conveyed (XX). Furthermore, even if the arithmetic average roughness Ra1 of the pressure pads 202 and 205 is 0.21 μm or less, if the arithmetic average roughness Ra2 of the fixing roller 200 is 3.50 μm, image noise is generated. In this case, when the arithmetic average roughness Ra2 is increased, the frictional force between the recording sheet and the recording sheet is reduced, while the mechanical conveying force is improved, so that the conveying property is good.
なお、算術平均粗さ（arithmetic average surface roughness）Ｒａとは、図４に示されるように、粗さ曲線４００からその平均線ｍの方向に基準長さｌだけを抜き取り、この抜取り部分の平均線ｍの方向にＸ軸を、縦倍率の方向にＹ軸を取り、粗さ曲線４００をｙ＝ｆ（χ）で表したときに、次の式によって求められる値をマイクロメートル（μｍ）で表したものをいう。 As shown in FIG. 4, the arithmetic average surface roughness Ra means that only the reference length l is extracted from the roughness curve 400 in the direction of the average line m, and the average line of the extracted portion is obtained. When the X-axis is taken in the direction of m, the Y-axis is taken in the direction of the vertical magnification, and the roughness curve 400 is represented by y = f (χ), the value obtained by the following formula is expressed in micrometers (μm). What you did.
［４］ 変形例
以上、本発明を実施の形態に基づいて説明してきたが、本発明が上述の実施の形態に限定されないのは勿論であり、以下のような変形例を実施することができる。
（１） 上記実施の形態においては、加圧パッドの材料としてＳＵＳを用いる場合について説明したが、本発明がこれに限定されないのは言うまでもなく、ＳＵＳに代えて、他の金属材料を用いても良いし、金属以外の材料を用いても良い。また、加圧パッド２０２、２０５の材料が互いに異なっていてもよい。
[4] Modifications Although the present invention has been described based on the embodiments, it is needless to say that the present invention is not limited to the above-described embodiments, and the following modifications can be implemented. .
(1) Although the case where SUS is used as the material of the pressure pad has been described in the above embodiment, it goes without saying that the present invention is not limited to this, and other metal materials may be used instead of SUS. A material other than metal may be used. Further, the materials of the pressure pads 202 and 205 may be different from each other.
更に、上記実施の形態においては、加圧パッドの表面がフッ素コートされている場合について説明したが、これに代えて、加圧パッドの表面にフッ素系のテープやフィルムを貼付しても良く、耐熱性があって摩擦係数が低い材料を用いれば良い。
（２） 上記実施の形態においては、加圧パッドが屈曲した板金からなる場合について説明したが、本発明がこれに限定されないのは言うまでもなく、これに代えて他の形状の加圧パッドを用いてもよい。図５は、本変形例に係る加圧パッドの断面形状を示す図である。図５に示されるように、本変形例に係る加圧パッド５００は、かまぼこ形の加圧パッドであって、金属製の枠体５０１にて耐熱弾性圧接部材５０２を支持する構成をとっており、耐熱弾性圧接部材５０２の記録シートの通紙時に記録シートに接触する部分が上述のような表面粗さを備えている。
Furthermore, in the above embodiment, the case where the surface of the pressure pad is coated with fluorine has been described, but instead, a fluorine-based tape or film may be attached to the surface of the pressure pad, A material having heat resistance and a low friction coefficient may be used.
(2) In the above embodiment, the case where the pressure pad is made of a bent sheet metal has been described. However, it goes without saying that the present invention is not limited to this, and pressure pads of other shapes are used instead. May be. FIG. 5 is a diagram showing a cross-sectional shape of a pressure pad according to this modification. As shown in FIG. 5, the pressure pad 500 according to this modification is a kamaboko-shaped pressure pad, and has a configuration in which a heat-resistant elastic pressure contact member 502 is supported by a metal frame 501. The portion of the heat-resistant elastic pressure contact member 502 that comes into contact with the recording sheet when the recording sheet is passed has the surface roughness as described above.
このように、屈曲した板状以外の形状の加圧パッドであっても、上述のような表面粗さを備えることによって本発明の効果を奏することができる。なお、図３に基づいて、加圧パッド２０２、２０５の算術平均粗さＲａ１の下限を０．０５μｍとしても良い。
（３） 上記実施の形態においては、定着装置１１７が加圧パッドを２つ備える場合について説明したが、本発明がこれに限定されないのは言うまでもなく、加圧パッドの個数が２つ以外であっても良い。なお、加圧パッドの個数が多いほど、確実にトナー像を記録シートに定着することができる一方、材料コストが増大するので、注意する必要がある。
As described above, even if the pressure pad has a shape other than the bent plate shape, the effect of the present invention can be achieved by providing the surface roughness as described above. In addition, based on FIG. 3, it is good also considering the minimum of arithmetic mean roughness Ra1 of the pressure pads 202 and 205 as 0.05 micrometer.
(3) In the above embodiment, the case where the fixing device 117 includes two pressure pads has been described, but the present invention is not limited to this, and the number of pressure pads is other than two. May be. Note that the more the number of pressure pads, the more reliably the toner image can be fixed on the recording sheet, but the material cost increases.
（４） 上記実施の形態においては、ハロゲンヒータ２０１を用いて定着ローラ２００を加熱する場合について説明したが、本発明がこれに限定されないのは言うまでもなく、ハロゲンヒータ２０１に代えて他の熱源を用いて定着ローラ２００を加熱しても良い。定着ローラ２００を加熱する熱源の如何に関わらず、本発明の効果を得ることができる。
（５） 上記実施の形態においては、いわゆる多機能機を例にとって説明したが、本発明がこれに限定されないのは言うまでもなく、これに代えて単機能機、例えば、プリンタ装置や複写装置、ファクシミリ装置などに本発明を適用しても同様の効果を得ることができる。また、多機能機に適用する場合であっても、本発明に係る定着装置を備えていれば、備える機能の組み合わせに関わらず本発明の効果を得ることができる。
(4) In the above embodiment, the case where the fixing roller 200 is heated using the halogen heater 201 has been described. However, the present invention is not limited to this, and other heat sources may be used instead of the halogen heater 201. The fixing roller 200 may be used for heating. The effects of the present invention can be obtained regardless of the heat source that heats the fixing roller 200.
(5) In the above embodiment, a so-called multi-function device has been described as an example. However, it is needless to say that the present invention is not limited to this, and a single function device such as a printer device, a copying device, or a facsimile machine can be used instead. Even if the present invention is applied to an apparatus or the like, the same effect can be obtained. Even when applied to a multi-function device, if the fixing device according to the present invention is provided, the effects of the present invention can be obtained regardless of the combination of functions provided.
本発明に係る定着装置および画像形成装置は、固定式の加圧部材にて記録シートを定着ローラに圧接する定着装置において記録シートの搬送不良や画像乱れを低減する技術として有用である。 INDUSTRIAL APPLICABILITY The fixing device and the image forming apparatus according to the present invention are useful as a technique for reducing a recording sheet conveyance failure and image disturbance in a fixing device that presses a recording sheet against a fixing roller with a fixed pressure member.
１…………………画像形成装置
１１０……………画像形成部
１１７……………定着装置
２００……………定着ローラ
２０１……………ハロゲンヒータ
２０２、２０５…加圧パッド
２０３、２０６…支持部材
２０４、２０７…ボルト
４００……………粗さ曲線
1 ……………… Image forming apparatus 110 ………… Image forming unit 117 ………… Fixing device 200 ………… Fixing roller 201 ………… Halogen heaters 202 and 205. Pads 203, 206 ... support members 204, 207 ... bolt 400 ......... roughness curve
Claims (11)
加圧部材の定着回転体に対向する主面のうち、通紙時に記録シートが接触する領域の算術平均粗さＲａ１が、定着回転体の外周面のうち、通紙時に記録シートが接触する領域の算術平均表面粗さＲａ２よりも小さい
ことを特徴とする定着装置。 A flat pressure member that does not rotate with respect to the fixing rotator is pressed on the peripheral surface of the fixing rotator to form a nip portion, and a recording sheet carrying an unfixed toner image is passed through the nip portion. A fixing device for heat fixing,
The arithmetic average roughness Ra1 of the area where the recording sheet contacts when passing the paper on the main surface facing the fixing rotator of the pressure member is the area where the recording sheet contacts when passing through the outer peripheral surface of the fixing rotator. A fixing device characterized by being smaller than the arithmetic average surface roughness Ra2.
加圧部材の定着回転体に対向する主面のうち、通紙時に記録シートが接触する領域の算術平均粗さＲａ１が０．２１μｍ以下である
ことを特徴とする請求項１に記載の定着装置。 Of the outer peripheral surface of the fixing rotator, the arithmetic average surface roughness Ra2 of the area in contact with the recording sheet when passing is in the range of 0.42 μm to 2.72 μm, and
2. The fixing device according to claim 1, wherein an arithmetic average roughness Ra <b> 1 is 0.21 μm or less in a region of the main surface of the pressure member facing the fixing rotator where the recording sheet contacts during sheet passing. .
ことを特徴とする請求項２に記載の定着装置。 3. The fixing device according to claim 2, wherein an arithmetic average roughness Ra <b> 1 is 0.05 μm or more in an area of the main surface of the pressure member facing the fixing rotator where the recording sheet is in contact with the sheet. .
弾性変形した状態で定着回転体に圧接されている
ことを特徴とする請求項１から３の何れかに記載の定着装置。 The pressure member is made of an elastic member,
4. The fixing device according to claim 1, wherein the fixing device is pressed against the fixing rotating body in an elastically deformed state.
ことを特徴とする請求項１から４の何れかに記載の定着装置。 The fixing device according to claim 1, further comprising a plurality of pressure members.
ことを特徴とする請求項１から５の何れかに記載の定着装置。 6. The fixing device according to claim 1, wherein the fixing rotator is made of aluminum or iron.
ことを特徴とする請求項１から６の何れかに記載の定着装置。 The fixing device according to claim 1, wherein the pressure member is made of SUS.
ことを特徴とする請求項１から７の何れかに記載の定着装置。 The main surface of the pressure member facing the fixing rotator is covered with a low-friction heat-resistant material in a region where the recording sheet contacts when passing paper. The fixing device described.
ことを特徴とする請求項１から８の何れかに記載の定着装置。 The fixing device according to claim 1, wherein the heat resistant material is a fluorine material.
ことを特徴とする請求項１から９の何れかに記載の定着装置。 10. The fixing device according to claim 1, wherein the pressure member is pressed against the fixing rotating body with a force of about 30 N.
ことを特徴とする画像形成装置。 An image forming apparatus comprising the fixing device according to claim 1.
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Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0635349A (en) * | 1992-05-26 | 1994-02-10 | Xerox Corp | Heating pressing fusing system |
| JPH0736300A (en) * | 1993-07-19 | 1995-02-07 | Kao Corp | Fixing device and method of using the same |
| JP2004302183A (en) * | 2003-03-31 | 2004-10-28 | Nissei Electric Co Ltd | Fixing roll |
| JP2008020789A (en) * | 2006-07-14 | 2008-01-31 | Canon Inc | Image heating device and image forming apparatus equipped with the same |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS608966U (en) * | 1983-06-29 | 1985-01-22 | 京セラミタ株式会社 | heat fixing device |
| JPH08123228A (en) * | 1994-10-25 | 1996-05-17 | Kao Corp | Fixing device and fixing method used therein |
| JP3117892B2 (en) * | 1995-03-03 | 2000-12-18 | シャープ株式会社 | Fixing device |
| JP4514996B2 (en) * | 2000-06-30 | 2010-07-28 | 株式会社リコー | Fixing device |
| JP2003091192A (en) * | 2001-09-19 | 2003-03-28 | Ricoh Co Ltd | Fixing device and image forming apparatus |
| JP2007033535A (en) * | 2005-07-22 | 2007-02-08 | Kyocera Mita Corp | Fixing device |
-
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-
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Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0635349A (en) * | 1992-05-26 | 1994-02-10 | Xerox Corp | Heating pressing fusing system |
| JPH0736300A (en) * | 1993-07-19 | 1995-02-07 | Kao Corp | Fixing device and method of using the same |
| JP2004302183A (en) * | 2003-03-31 | 2004-10-28 | Nissei Electric Co Ltd | Fixing roll |
| JP2008020789A (en) * | 2006-07-14 | 2008-01-31 | Canon Inc | Image heating device and image forming apparatus equipped with the same |
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