JP2015081986A - Toner fixing method and image formation apparatus - Google Patents

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香川 敏章
Toshiaki Kagawa
敏章 香川
山地 博之
Hiroyuki Yamaji
博之 山地
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a toner fixing method in which an image can be formed without making a paper surface dirty even when low-temperature fixing toner having a short fusion time is used.SOLUTION: There is provided a toner fixing method of fixing an unfixed toner image on a recording form by conveying the recording form having the unfixed toner image of toner to a nip part between a heated fixing member and a pressure member. The fusion time of the toner is derived by dropping toner on a heated surface of the hot plate of 230°C and photographing a state from contacting of the toner with the heated surface until fusion by a high-speed camera, toner having a fusion time of 0.035 seconds or less is used, and while the heat conductivity λ of the pressure member is set to 0.28 W/cm°C, the thermal capacity Cρ per unit volume is set to 1.3 J/°C cmor less.

Description

本発明はトナー定着方法および画像形成装置に関する。   The present invention relates to a toner fixing method and an image forming apparatus.

従来、複写機やプリンタといった電子写真式の画像形成装置は、定着装置を備えている。この定着装置としては、加熱手段により加熱される定着ローラと、定着ローラに所定接触圧力をもって圧接する加圧ローラとを備え、定着装置の前段の転写装置において定着ローラ側の面に未定着トナーが転写された記録用紙を、定着ローラと加圧ローラの間の定着ニップに通紙することにより、未定着トナーを記録用紙に定着するものが知られている(例えば、特許文献1および2参照)。   2. Description of the Related Art Conventionally, an electrophotographic image forming apparatus such as a copying machine or a printer includes a fixing device. The fixing device includes a fixing roller that is heated by a heating unit and a pressure roller that is pressed against the fixing roller with a predetermined contact pressure. In the transfer device in the preceding stage of the fixing device, unfixed toner is placed on the surface of the fixing roller. It is known to fix unfixed toner onto a recording sheet by passing the transferred recording sheet through a fixing nip between a fixing roller and a pressure roller (see, for example, Patent Documents 1 and 2). .

特許文献1および2に記載の定着装置は、定着の際に、トナー画像を構成するトナーのごく一部、或いは記録用紙から出る紙粉等からなる異物が定着ローラに付着する。そのため、これらトナーや紙粉等の異物を除去するために、特許文献1および2に記載の定着装置には、定着ローラの表面に接するようにクリーニング機構および剥離爪が設けられている。
クリーニング機構は、シリコーンオイル等を含浸させた耐熱性のクリーニングウエブを有し、クリーニングウエブを定着ローラに当接させて、定着ローラに付着した異物を除去するように構成されている。
剥離爪は、定着ローラの表面に付着した異物を掻き取るように構成されている。
In the fixing devices described in Patent Documents 1 and 2, a small part of the toner constituting the toner image or a foreign matter such as paper dust coming out of the recording paper adheres to the fixing roller during fixing. Therefore, in order to remove foreign matters such as toner and paper dust, the fixing devices described in Patent Documents 1 and 2 are provided with a cleaning mechanism and a peeling claw so as to be in contact with the surface of the fixing roller.
The cleaning mechanism has a heat-resistant cleaning web impregnated with silicone oil or the like, and is configured to remove foreign matters attached to the fixing roller by bringing the cleaning web into contact with the fixing roller.
The peeling claw is configured to scrape off foreign matter adhering to the surface of the fixing roller.

クリーニング機構および剥離爪によって、定着ローラ表面に付着した異物を除去してクリーニングするが、定着ローラに付着した異物の一部が加圧ローラに移る場合がある。そのため、加圧ローラ側にも剥離爪を有する定着装置も提案されている。   The cleaning mechanism and the peeling claw remove and clean the foreign matter adhering to the surface of the fixing roller, but some of the foreign matter attached to the fixing roller may move to the pressure roller. Therefore, a fixing device having a peeling claw on the pressure roller side has also been proposed.

特開平5−53471号公報JP-A-5-53471 特開平5−158376号公報JP-A-5-158376

しかしながら、クリーニング機構を備えた定着装置においても、定着ローラに付着したトナーや紙粉等の異物を完全に除去できる訳ではなく、肉眼では見えない微細な異物はクリーニングウエブをすり抜けてしまう。
そのため、印字率の高い原稿を数百枚連続でコピー(定着)すると、クリーニングウエブをすり抜けた異物は、定着ローラ側の剥離爪に付着し堆積していく。そして、次の定着時(ウオームアップ時)の定着ローラの熱によって剥離爪に堆積した異物は再度溶融し定着ローラに再転写(再付着)する。
However, even in a fixing device provided with a cleaning mechanism, foreign matters such as toner and paper dust attached to the fixing roller cannot be completely removed, and fine foreign matters that cannot be seen with the naked eye pass through the cleaning web.
For this reason, when hundreds of originals with a high printing rate are continuously copied (fixed), the foreign matter that has passed through the cleaning web adheres to and accumulates on the peeling claw on the fixing roller side. Then, the foreign matter accumulated on the peeling claw by the heat of the fixing roller at the time of the next fixing (during warm-up) is melted again and retransferred (reattached) to the fixing roller.

定着ローラの再転写した異物のうち、一部はクリーニングウエブにて回収されるが、他の一部は加圧ローラに移動してしまい、その結果、次に搬送されてくる用紙の裏面に加圧ローラの異物としてのトナーが付着して汚してしまうといった問題が生じていた。
また、加圧ローラ側に剥離爪が設けられた場合、加圧ローラに付着した異物は剥離爪によって掻き取られるが、定着ローラの熱によって加圧ローラが加熱されることにより剥離爪に堆積したトナーが再度溶融して加圧ローラに再転写するため、前述と同様に、次に搬送されてくる用紙の裏面を汚してしまうといった問題が生じていた。
A part of the foreign material transferred again by the fixing roller is collected by the cleaning web, but the other part moves to the pressure roller, and as a result, it is added to the back side of the next transported paper. There has been a problem that toner as a foreign matter of the pressure roller is attached and becomes dirty.
In addition, when a separation claw is provided on the pressure roller side, foreign matter adhering to the pressure roller is scraped off by the separation claw, but is deposited on the separation claw by heating the pressure roller by the heat of the fixing roller. Since the toner is melted again and re-transferred to the pressure roller, there is a problem that the back side of the next sheet to be conveyed is soiled as described above.

さらに、近年、定着装置の省エネ化を図るために、トナーの結着樹脂の軟化点を下げることで従来よりも低温で溶融し定着する低温定着トナーの開発が行われている。この低温定着トナーを用いた場合、トナーの溶融時間が従来よりも短く、粘弾性も低いため、剥離爪に付着したトナーは、次の定着時(ウオームアップ時)に加圧ローラの温度が上昇すると瞬時に溶融し、尾引き状に加圧ローラに付着しやすい。そのため、用紙の裏面を大きな面積で汚してしまい、その上トナーの溶融粘度が低いために用紙裏面を一旦汚してしまうと除去が困難であった。   Furthermore, in recent years, in order to save energy in the fixing device, development of a low-temperature fixing toner that melts and fixes at a lower temperature than before by lowering the softening point of the binder resin of the toner has been performed. When this low-temperature fixing toner is used, the melting time of the toner is shorter than before and the viscoelasticity is low. Therefore, the temperature of the pressure roller of the toner adhering to the peeling claw increases during the next fixing (when warming up). Then, it melts instantly and tends to adhere to the pressure roller in a tail shape. For this reason, the back side of the paper is soiled with a large area, and furthermore, the toner has a low melt viscosity, so that once the back side of the paper is soiled, it is difficult to remove.

本発明は、このような課題に鑑みなされたものであり、溶融時間の短い低温定着トナーを用いても紙面を汚すことなく画像形成できるトナー定着方法および画像形成装置を提供することを目的とする。 SUMMARY An advantage of some aspects of the invention is that it provides a toner fixing method and an image forming apparatus capable of forming an image without soiling a paper surface even when a low-temperature fixing toner having a short melting time is used. .

かくして、本発明によれば、トナーの未定着トナー像を有する記録用紙を、加熱された定着部材と加圧部材との間のニップ部に搬送することにより、前記未定着トナー像を記録用紙に定着させるトナー定着方法であって、
230℃のホットプレートの加熱面上にトナーを落下させ、前記トナーが前記加熱面に接触してから溶融するまでの状態を高速度カメラにて撮影することにより前記トナーの溶融時間を導き出し、
溶融時間が0.035秒以下のトナーを用いると共に、前記加圧部材の熱伝導率λを0.28W/m℃以下に設定しかつ単位体積当たりの熱容量Cρを1.3J/℃・cm3以下に設定するトナー定着方法が提供される。
Thus, according to the present invention, the recording paper having an unfixed toner image of toner is conveyed to the nip portion between the heated fixing member and the pressure member, whereby the unfixed toner image is applied to the recording paper. A toner fixing method for fixing, wherein
The toner is dropped on a heating surface of a hot plate at 230 ° C., and the melting time of the toner is derived by photographing with a high-speed camera the state from when the toner contacts the heating surface until it melts.
A toner having a melting time of 0.035 seconds or less is used, the thermal conductivity λ of the pressure member is set to 0.28 W / m ° C. or less, and the heat capacity Cρ per unit volume is 1.3 J / ° C. · cm 3. A toner fixing method set as follows is provided.

また、本発明の別の観点によれば、トナーの未定着トナー像を有する記録用紙を、加熱された定着部材と加圧部材との間のニップ部に搬送することにより、前記未定着トナー像を記録用紙に定着させるトナー定着方法であって、
230℃のホットプレートの加熱面上にトナーを落下させ、前記トナーが前記加熱面に接触してから溶融するまでの状態を高速度カメラにて撮影することにより前記トナーの溶融時間を導き出し、
溶融時間が0.035秒以下のトナーを用いると共に、前記加圧部材の熱伝導率をλ(W/m℃)とし、前記加圧部材の単位体積当たりの熱容量をCρ(J/℃・cm3)としたとき、λ・Cρ≦0.364となるように設定するトナー定着方法が提供される。
According to another aspect of the present invention, the recording sheet having an unfixed toner image of toner is conveyed to a nip portion between a heated fixing member and a pressure member, thereby the unfixed toner image. A toner fixing method for fixing the toner on the recording paper,
The toner is dropped on a heating surface of a hot plate at 230 ° C., and the melting time of the toner is derived by photographing with a high-speed camera the state from when the toner contacts the heating surface until it melts.
A toner having a melting time of 0.035 seconds or less is used, the heat conductivity of the pressure member is λ (W / m ° C.), and the heat capacity per unit volume of the pressure member is Cρ (J / ° C. · cm 3 ), there is provided a toner fixing method in which λ · Cρ ≦ 0.364 is set.

また、本発明のさらに別の観点によれば、前記トナー定着方法に用いられる溶融時間が0.035秒以下のトナーであって、少なくとも結着樹脂および着色剤を含むコア粒子と、該コア粒子を被覆するシェル層とを有するカプセルトナーが提供される。   According to still another aspect of the present invention, the toner used in the toner fixing method has a melting time of 0.035 seconds or less, and includes core particles containing at least a binder resin and a colorant, and the core particles A capsule toner having a shell layer covering the surface is provided.

また、本発明のさらに別の観点によれば、表面に静電潜像が形成される感光体と、該感光体の表面を帯電させる帯電装置と、前記感光体の表面に静電潜像を形成する露光装置と、230℃のホットプレートの加熱面上にトナーを落下させ、前記トナーが前記加熱面に接触してから溶融するまでの溶融時間が0.035秒以下のトナーと、前記感光体の表面の静電潜像に前記トナーを供給してトナー像を形成する現像装置と、前記感光体の表面のトナー像を記録用紙に転写する転写装置と、記録用紙に転写された未定着トナー像を記録用紙に定着させる定着装置とを備えた画像形成装置であって、
前記定着装置は、加熱される定着部材と、前記定着部材に近接して配置される加圧部材とを有し、前記定着部材と前記加圧部材との間に形成されるニップ部に未定着トナー像を有する記録用紙を搬送することにより、前記未定着トナー像を記録用紙に定着させるよう構成され、
前記定着装置の前記加圧部材の熱伝導率λが0.28W/m℃以下でかつ単位体積当たりの熱容量Cρが1.3J/℃・cm3以下である画像形成装置が提供される。
According to still another aspect of the present invention, a photosensitive member on which an electrostatic latent image is formed, a charging device that charges the surface of the photosensitive member, and an electrostatic latent image on the surface of the photosensitive member. An exposure apparatus to be formed, a toner dropped on a heating surface of a hot plate at 230 ° C., a toner having a melting time of 0.035 seconds or less from when the toner comes into contact with the heating surface, and the photosensitive A developing device for supplying the toner to the electrostatic latent image on the surface of the body to form a toner image, a transfer device for transferring the toner image on the surface of the photoreceptor to the recording paper, and an unfixed image transferred to the recording paper An image forming apparatus comprising a fixing device for fixing a toner image on a recording sheet,
The fixing device includes a fixing member to be heated and a pressure member disposed in proximity to the fixing member, and is not fixed to a nip portion formed between the fixing member and the pressure member. The recording paper having a toner image is conveyed to be fixed to the recording paper by fixing the unfixed toner image.
An image forming apparatus is provided in which the heat conductivity λ of the pressure member of the fixing device is 0.28 W / m ° C. or less and the heat capacity Cρ per unit volume is 1.3 J / ° C. · cm 3 or less.

また、本発明のさらに別の観点によれば、表面に静電潜像が形成される感光体と、該感光体の表面を帯電させる帯電装置と、前記感光体の表面に静電潜像を形成する露光装置と、230℃のホットプレートの加熱面上にトナーを落下させ、前記トナーが前記加熱面に接触してから溶融するまでの溶融時間が0.035秒以下のトナーと、前記感光体の表面の静電潜像に前記トナーを供給してトナー像を形成する現像装置と、前記感光体の表面のトナー像を記録用紙に転写する転写装置と、記録用紙に転写された未定着トナー像を記録用紙に定着させる定着装置とを備えた画像形成装置であって、
前記定着装置は、加熱される定着部材と、前記定着部材に近接して配置される加圧部材とを有し、前記定着部材と前記加圧部材との間に形成されるニップ部に未定着トナー像を有する記録用紙を搬送することにより、前記未定着トナー像を記録用紙に定着させるよう構成され、
前記定着装置の前記加圧部材の熱伝導率をλ(W/m℃)とし、前記加圧部材の単位体積当たりの熱容量をCρ(J/℃・cm3)としたとき、λ・Cρ≦0.364である画像形成装置が提供される。
According to still another aspect of the present invention, a photosensitive member on which an electrostatic latent image is formed, a charging device that charges the surface of the photosensitive member, and an electrostatic latent image on the surface of the photosensitive member. An exposure apparatus to be formed, a toner dropped on a heating surface of a hot plate at 230 ° C., a toner having a melting time of 0.035 seconds or less from when the toner comes into contact with the heating surface, and the photosensitive A developing device for supplying the toner to the electrostatic latent image on the surface of the body to form a toner image, a transfer device for transferring the toner image on the surface of the photoreceptor to the recording paper, and an unfixed image transferred to the recording paper An image forming apparatus comprising a fixing device for fixing a toner image on a recording sheet,
The fixing device includes a fixing member to be heated and a pressure member disposed in proximity to the fixing member, and is not fixed to a nip portion formed between the fixing member and the pressure member. The recording paper having a toner image is conveyed to be fixed to the recording paper by fixing the unfixed toner image.
When the thermal conductivity of the pressure member of the fixing device is λ (W / m ° C.) and the heat capacity per unit volume of the pressure member is Cρ (J / ° C. · cm 3 ), λ · Cρ ≦ An image forming apparatus of 0.364 is provided.

本発明によれば、溶融時間が0.035秒以下の低温定着トナーを用いた画像形成であっても、定着部材から加圧部材へのマイクロオフセットトナーの移行が抑制され、剥離爪といった剥離手段や温度センサといった温度検出手段のトナー汚れ、あるいは剥離手段や温度検出手段からのトナー汚れの噴出しによる用紙裏面汚れを防止することができる。
また、溶融時間が0.035秒以下のカプセルトナーは、低温定着性を有すると共に、トナー凝集が抑制された保存安定性に優れたトナーである。
According to the present invention, even when an image is formed using a low-temperature fixing toner having a melting time of 0.035 seconds or less, the migration of the micro offset toner from the fixing member to the pressure member is suppressed, and a peeling means such as a peeling claw It is possible to prevent toner stains on the temperature detection means such as the temperature sensor and the backside of the paper due to ejection of toner stains from the peeling means and the temperature detection means.
In addition, a capsule toner having a melting time of 0.035 seconds or less is a toner that has low-temperature fixability and excellent storage stability in which toner aggregation is suppressed.

本発明の実施形態1に係る画像形成装置を正面から視た内部構成図である。1 is an internal configuration diagram of an image forming apparatus according to Embodiment 1 of the present invention viewed from the front. FIG. 本発明の実施形態1に係る定着装置の軸心方向から視た構成図である。FIG. 2 is a configuration diagram of the fixing device according to the first exemplary embodiment of the present invention viewed from the axial direction. 図2の定着装置の軸心方向と直交する方向から視た構成図である。FIG. 3 is a configuration diagram viewed from a direction orthogonal to the axial direction of the fixing device of FIG. 2. 本発明の実施形態1に係るトナーカプセルの溶融時間の測定方法を説明する図である。It is a figure explaining the measuring method of the melting time of the toner capsule which concerns on Embodiment 1 of this invention. 定着ローラに対する加圧ローラの温度変化を示すグラフであって、(A)は実施例Bの加圧ローラ、(B)は比較例1の加圧ローラを用いた結果を示す。6 is a graph showing a temperature change of the pressure roller with respect to the fixing roller, where (A) shows a result of using the pressure roller of Example B, and (B) shows a result of using the pressure roller of Comparative Example 1. FIG.

以下、図面を参照しながら本発明の実施形態を説明する。なお、画像形成装置の全体構成を説明した後、本発明の特徴である定着方法について詳しく説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In addition, after describing the overall configuration of the image forming apparatus, the fixing method that is a feature of the present invention will be described in detail.

<実施形態1>
(画像形成装置について)
図1は本発明の実施形態1に係る画像形成装置を正面から視た内部構成図である。
この画像形成システム1は、画像形成装置2と、その周辺機器であるスキャナ3、自動原稿搬送装置4、後処理装置5、記録材供給装置6、中継搬送ユニット8および両面搬送装置10を備える。
画像形成装置2および後処理装置5が記録材供給装置6の上面に並んで載置され、これらの上方にスキャナ3および自動原稿搬送装置4が配置されており、これらはシステムラック7上に支持されている。
<Embodiment 1>
(About image forming device)
FIG. 1 is an internal configuration diagram of an image forming apparatus according to Embodiment 1 of the present invention viewed from the front.
The image forming system 1 includes an image forming apparatus 2, a peripheral device such as a scanner 3, an automatic document conveying device 4, a post-processing device 5, a recording material supply device 6, a relay conveying unit 8, and a duplex conveying device 10.
The image forming apparatus 2 and the post-processing apparatus 5 are placed side by side on the upper surface of the recording material supply apparatus 6, and the scanner 3 and the automatic document feeder 4 are disposed above them, and these are supported on the system rack 7. Has been.

画像形成装置2は、スキャナ3にて読み込まれた画像の記録出力はもとより、外部接続機器としてのパーソナルコンピュータなどの画像処理装置が接続されると、この外部接続機器からの画像データを記録出力するよう構成されている。
画像形成装置2の略中央左側には、感光体(感光体ドラム)200を中心とした電子写真プロセス部(画像形成部)20が配置されている。また、感光体200の周囲には、感光体200の表面を均一に帯電させる帯電ローラ201、均一に帯電された感光体200上に光像を走査して静電潜像を書き込む光走査ユニット22、光走査ユニット22により書き込まれた静電潜像を現像剤により再現する現像ユニット202、感光体200上に再現された画像を記録材上に転写する転写ユニット203、転写後の感光体200上に残留した現像剤を除去して感光体200上に新たな画像を記録することを可能にするクリーニングユニット204、および感光体200の表面の電荷を除去する除電ランプユニット(不図示)などが配置されている。
The image forming apparatus 2 records and outputs image data from the externally connected device when an image processing device such as a personal computer as an externally connected device is connected, as well as the recording output of the image read by the scanner 3. It is configured as follows.
An electrophotographic process section (image forming section) 20 with a photoreceptor (photosensitive drum) 200 as the center is disposed on the substantially left side of the image forming apparatus 2. Further, around the photosensitive member 200, a charging roller 201 for uniformly charging the surface of the photosensitive member 200, and an optical scanning unit 22 for scanning an optical image on the uniformly charged photosensitive member 200 and writing an electrostatic latent image. , A developing unit 202 that reproduces the electrostatic latent image written by the optical scanning unit 22 with a developer, a transfer unit 203 that transfers an image reproduced on the photosensitive member 200 onto a recording material, and a photoconductor 200 after the transfer. A cleaning unit 204 that enables the developer remaining on the surface to be removed and a new image to be recorded on the photosensitive member 200, and a static elimination lamp unit (not shown) that removes the charge on the surface of the photosensitive member 200 are disposed. Has been.

画像形成装置2の下部、すなわち記録材供給装置6側には、記録材を収容可能な記録材供給部21が配置されている。この記録材供給部21は、記録材を収容する記録材収容トレイ210と、記録材収容トレイ210に収容された記録材を1枚ずつ分離給紙する分離供給手段211とで構成されている。この分離供給手段211にて1枚ずつ分離給紙された記録材は、電子写真プロセス部20の感光体200と転写ユニット203との間に順次供給され、感光体200上に記録再現されたトナー画像が転写される。なお、上記記録材供給部21への記録材の補給や記録材の交換などの作業は、画像形成装置2の正面側に記録材収容トレイ210を引き出して行う。   A recording material supply unit 21 that can store a recording material is disposed below the image forming apparatus 2, that is, on the recording material supply device 6 side. The recording material supply unit 21 includes a recording material storage tray 210 that stores recording materials, and a separation supply unit 211 that separates and feeds the recording materials stored in the recording material storage tray 210 one by one. The recording materials separated and fed one by one by the separation supply unit 211 are sequentially supplied between the photosensitive member 200 and the transfer unit 203 of the electrophotographic process unit 20, and the toner recorded and reproduced on the photosensitive member 200. The image is transferred. Note that operations such as replenishment of the recording material to the recording material supply unit 21 and replacement of the recording material are performed by pulling out the recording material accommodation tray 210 to the front side of the image forming apparatus 2.

画像形成装置2の下面には、オプション配置されている記録材供給装置6から送られてくる記録材を受け入れ、電子写真プロセス部20の感光体200と転写ユニット203との間に向かって順次供給するための記録材受口27が設けられている。
電子写真プロセス部20の上方には定着装置23が配置されている。この定着装置23は、画像が転写された記録材を順次受け入れ、記録材上に転写された現像剤を加熱定着して定着装置23の外部へ記録材を送り出す。画像が記録された記録材は、画像形成装置の排出ローラ28から画像形成装置2の上面の中継搬送ユニット8に受け渡される。このように画像形成装置2の用紙搬送パス(記録材搬送路)64は、下から上に向かって略縦型に構成されている。
A recording material sent from an optional recording material supply device 6 is received on the lower surface of the image forming apparatus 2 and sequentially supplied between the photosensitive member 200 of the electrophotographic process unit 20 and the transfer unit 203. For this purpose, a recording material receiving port 27 is provided.
A fixing device 23 is disposed above the electrophotographic process unit 20. The fixing device 23 sequentially receives the recording material onto which the image has been transferred, heats and fixes the developer transferred onto the recording material, and sends the recording material to the outside of the fixing device 23. The recording material on which the image is recorded is transferred from the discharge roller 28 of the image forming apparatus to the relay conveyance unit 8 on the upper surface of the image forming apparatus 2. As described above, the sheet conveyance path (recording material conveyance path) 64 of the image forming apparatus 2 is configured in a substantially vertical shape from the bottom to the top.

電子写真プロセス部20の側方、つまり電子写真プロセス部20に対して用紙搬送パス64と略直交する方向に隣接する位置には、光走査ユニット22が配置されている。そして、光走査ユニット22の上下空間部には、電子写真プロセスをコントロールするプロセスコントロールユニット(PCU)基板および装置外部からの画像データを受け入れるインターフェイス基板を収容する装置制御部24、インターフェイス基板から受け入れられた画像データに対して所定の画像処理を施して光走査ユニット22により感光体200上に画像として走査記録させるためのイメージコントロールユニット(ICU)基板を備えた画像制御部25、そして、これら各種基板、ならびにユニットに対して電力を供給する電源ユニット26などが配置されている。   The optical scanning unit 22 is disposed on the side of the electrophotographic process unit 20, that is, at a position adjacent to the electrophotographic process unit 20 in a direction substantially orthogonal to the sheet conveyance path 64. In the upper and lower space portions of the optical scanning unit 22, a process control unit (PCU) substrate that controls the electrophotographic process and an apparatus controller 24 that accommodates an interface substrate that receives image data from outside the apparatus are received from the interface substrate. An image control unit 25 having an image control unit (ICU) substrate for performing predetermined image processing on the image data and causing the optical scanning unit 22 to scan and record an image on the photosensitive member 200, and these various substrates And a power supply unit 26 for supplying power to the unit.

記録材供給装置6は、オプションにて付設された外付けの記録材供給装置であって、3つの記録材供給部61、62、63を有している。記録材供給部61、62、63は、記録材収容トレイ610、620、630および分離給送手段611、621、631を備える。記録材収容トレイ610、620、630に収容された記録材は、分離給送手段611、621、631によってそれぞれ1枚ずつ分離され、記録材供給装置6上面に設けられて画像形成装置2の記録材受口27に連通している記録材排出口65に向かって供給される。稼働時には、所望とするサイズの記録材を収容した記録材供給部61、62、63が選択的に動作する。記録材供給部61、62、63への記録材の補給は、画像形成装置2の正面側に記録材収容トレイ610、620、630を引出すことで行われる。   The recording material supply device 6 is an optional externally attached recording material supply device, and includes three recording material supply units 61, 62, and 63. The recording material supply units 61, 62, and 63 include recording material storage trays 610, 620, and 630, and separate feeding units 611, 621, and 631. The recording materials stored in the recording material storage trays 610, 620, and 630 are separated one by one by the separation feeding units 611, 621, and 631, provided on the upper surface of the recording material supply device 6, and recorded by the image forming apparatus 2. The recording material is supplied toward the recording material discharge port 65 communicating with the material receiving port 27. At the time of operation, the recording material supply units 61, 62, and 63 that accommodate a recording material of a desired size are selectively operated. The replenishment of the recording material to the recording material supply units 61, 62, 63 is performed by pulling out the recording material accommodation trays 610, 620, 630 to the front side of the image forming apparatus 2.

また、記録材供給装置6は、上部に画像形成装置2と後処理装置5を載置するように構成されているが、この状態で移動してシステムラック7の間に固定して配置可能なように、下部に移動コロ69および固定部68を備えている。移動時には、固定部68を回転させて上昇させておくことで固定部68を床面から離間させ、固定時には、固定部68を回転させて下降させることで固定部68を床面に接触させて記録材供給装置6を固定する。
なお、図1では、記録材供給装置6が3つの記録材供給部61、62、63を有する場合を例示しているが、これに限らず記録材供給装置6は少なくとも1つの記録材供給部を有しておればよい。
In addition, the recording material supply device 6 is configured to place the image forming device 2 and the post-processing device 5 on the upper portion, but can move and be fixed between the system racks 7 in this state. As described above, a moving roller 69 and a fixed portion 68 are provided at the lower portion. At the time of movement, the fixing portion 68 is rotated and raised to separate the fixing portion 68 from the floor surface. At the time of fixing, the fixing portion 68 is rotated and lowered to bring the fixing portion 68 into contact with the floor surface. The recording material supply device 6 is fixed.
1 illustrates the case where the recording material supply device 6 includes three recording material supply units 61, 62, and 63. However, the present invention is not limited to this, and the recording material supply device 6 includes at least one recording material supply unit. What is necessary is just to have.

後処理装置5は、画像形成装置2の中継搬送ユニット8から排出される画像の記録された記録材を、この後処理装置5の上部に設けられた搬入ローラ50で導き入れて、記録材に対して後処理を施すものである。
後処理としては、ステープル処理、パンチング処理、ソート処理等があり、図1に例示している後処理装置5は、ステープル処理を行うものである。記録材は、後処理された場合は下段の排紙トレイ59に、後処理されない場合は上段の排紙トレイ56に、切り換えゲート52によって選択的に排出される。
The post-processing device 5 introduces a recording material on which an image discharged from the relay conveyance unit 8 of the image forming device 2 is recorded by a carry-in roller 50 provided on the upper portion of the post-processing device 5, thereby forming the recording material. On the other hand, post-processing is performed.
Post processing includes stapling processing, punching processing, sorting processing, and the like, and the post-processing device 5 illustrated in FIG. 1 performs stapling processing. The recording material is selectively discharged by the switching gate 52 to the lower discharge tray 59 when the post-processing is performed and to the upper discharge tray 56 when the post-processing is not performed.

スキャナ3は、自動原稿搬送装置4により自動的に供給されるシート状の原稿を1枚ずつ順次露光走査して原稿画像を読み取る自動読み取りモードと、ユーザのマニュアル操作によりセットされるブック状の原稿または自動原稿搬送装置4による自動供給が不可能なシート状の原稿の原稿画像を読み取る手動読み取りモードとを備えている。スキャナ3は、透明な原稿載置台30上にセットされた原稿の原稿画像を、相互に所定の速度関係で原稿載置台30に沿って移動する第1走査ユニット31および第2走査ユニット32で露光走査して、ミラーや結像レンズ33等の光学部品で導いて光電変換素子34上に結像させることで、原稿画像を電気的信号に変換した上で出力するものである。   The scanner 3 includes an automatic reading mode in which a sheet-like document automatically supplied by the automatic document feeder 4 is sequentially exposed and scanned one by one to read a document image, and a book-like document set by a user's manual operation. Alternatively, a manual reading mode for reading a document image of a sheet-like document that cannot be automatically supplied by the automatic document feeder 4 is provided. The scanner 3 exposes a document image of a document set on a transparent document placing table 30 by a first scanning unit 31 and a second scanning unit 32 that move along the document placing table 30 with a predetermined speed relationship with each other. The document image is scanned and guided by an optical component such as a mirror or an imaging lens 33 to form an image on the photoelectric conversion element 34, thereby converting the document image into an electrical signal and outputting it.

自動原稿搬送装置4は、原稿セットトレイ40上に載置された原稿を原稿載置台30上に向かって搬送し、走査後の原稿を原稿排出トレイ42上に排出する原稿搬送手段41を備えている。また、自動供給が不可能なシート状の原稿を原稿載置台30上に載置して読み取り走査可能なように、自動原稿搬送装置4は、その後端側を支点にして上方に回動し、手前側が開放するように構成されている。
中継搬送ユニット8は、画像形成装置2の頂部に設けられた排紙トレイ29の上部に装着され、画像形成装置2の排紙ローラ28から排出される画像が記録された記録材を、画像形成装置2の下流側に位置する後処理装置5に向かって導入するための搬送ユニットである。
The automatic document conveying device 4 includes a document conveying means 41 that conveys a document placed on the document setting tray 40 toward the document placing table 30 and discharges the scanned document onto a document discharge tray 42. Yes. Further, the automatic document feeder 4 rotates upward with its rear end as a fulcrum so that a sheet-like document that cannot be automatically supplied can be placed on the document table 30 and scanned. The front side is configured to open.
The relay conveyance unit 8 is mounted on an upper portion of a paper discharge tray 29 provided on the top of the image forming apparatus 2 and forms a recording material on which an image discharged from the paper discharge roller 28 of the image forming apparatus 2 is recorded. This is a transport unit for introduction toward the post-processing device 5 located on the downstream side of the device 2.

また、この中継搬送ユニット8の記録材搬送経路84の途中で、記録材を該ユニット8の上面82と後処理装置5の上面54とで形成された排出トレイ9に導く別の記録材搬送経路83が分岐している。2つの排出先は、搬送路の分岐部に配置されたゲート81の切換により、変更可能になっている。
両面搬送装置10は、画像形成装置2の側面に装着され、記録材の両面に画像を形成する際に記録材を反転させるための搬送装置である。記録材を反転させる際には、排紙ローラ28が記録材を途中まで排出させた状態で停止し、逆転することにより記録材を両面搬送装置10側へ導く。この際、定着装置23の後に設けられたゲート85の切換により、記録材が定着装置23側へ戻らず両面搬送装置10に進入することになる。両面搬送装置10を通過した記録材は、電子写真プロセス部20の手前から再度用紙搬送パス64に入って電子写真プロセス部20等を通過することで裏面に画像が形成される。
Further, in the middle of the recording material conveyance path 84 of the relay conveyance unit 8, another recording material conveyance path for guiding the recording material to the discharge tray 9 formed by the upper surface 82 of the unit 8 and the upper surface 54 of the post-processing device 5. 83 is branched. The two discharge destinations can be changed by switching the gate 81 arranged at the branch portion of the transport path.
The double-sided conveying device 10 is a conveying device that is attached to the side surface of the image forming apparatus 2 and reverses the recording material when forming images on both sides of the recording material. When reversing the recording material, the paper discharge roller 28 stops in a state where the recording material has been discharged halfway, and the reversing direction guides the recording material to the duplex conveying device 10 side. At this time, by switching the gate 85 provided after the fixing device 23, the recording material enters the duplex conveying device 10 without returning to the fixing device 23 side. The recording material that has passed through the double-sided conveyance device 10 enters the paper conveyance path 64 again from before the electrophotographic process unit 20 and passes through the electrophotographic process unit 20 and the like, whereby an image is formed on the back surface.

この画像形成システム1では、記録材供給装置6の上に画像形成装置2と後処理装置5とが並んで載置される構造であり、画像形成装置2本体の幅寸法をL1、後処理装置5本体の幅寸法をL2とすると、記録材供給装置6の幅寸法Lは、L1+L2にほぼ等しくなるよう設計されている。
この画像形成システム1のように各周辺機器を組み合わせてシステムを構成することにより、ユーザが所望する画像形成装置を容易に実現できるようになる。一方、このような画像形成システム1では、システム全体の温度や湿度等の調整を考慮する必要が生じる。これに対して、各周辺機器毎にヒータやファン等を設けると、システム全体として部品点数が増加し、画像形成システム1のコストアップ等の問題を招来する。
そこで、この画像形成システム1は、画像形成装置2と記録材供給装置6との間にヒータ(発熱体)300を設ける構成としている。
The image forming system 1 has a structure in which the image forming apparatus 2 and the post-processing apparatus 5 are mounted side by side on the recording material supply apparatus 6. The width of the main body of the image forming apparatus 2 is L1, and the post-processing apparatus. The width L of the recording material supply device 6 is designed to be substantially equal to L1 + L2, where L2 is the width of the 5 main body.
By configuring the system by combining peripheral devices as in the image forming system 1, an image forming apparatus desired by the user can be easily realized. On the other hand, in such an image forming system 1, it is necessary to consider the adjustment of the temperature and humidity of the entire system. On the other hand, if a heater, a fan, or the like is provided for each peripheral device, the number of parts increases as a whole system, causing problems such as an increase in the cost of the image forming system 1.
In view of this, the image forming system 1 is configured such that a heater (heating element) 300 is provided between the image forming apparatus 2 and the recording material supply apparatus 6.

(定着装置について)
次に定着装置23について、図2、図3を用いて詳細に説明する。
図2は本発明の実施形態1に係る定着装置の軸心方向から視た構成図であり、図3は図2の定着装置の軸心方向と直交する方向から視た構成図である。
定着装置23は、図2に示すように、加熱部材としての定着ローラ101、加圧部材としての加圧ローラ106、定着ローラ用熱源であるヒータランプ105a、105b、定着ローラ101の温度を検出する温度検出手段を構成する温度センサ(サーミスタ)103a、103b、同じく、加圧ローラ106の温度を検出する温度検出手段を構成する温度センサ(サーミスタ)103c、異常温度検出手段であるサーモスタット104a、104b、用紙剥離手段である上剥離爪108、および下剥離爪109、クリーニング装置110、温度制御手段である制御回路(図示せず)を備えている。
(Fixing device)
Next, the fixing device 23 will be described in detail with reference to FIGS.
2 is a configuration diagram viewed from the axial direction of the fixing device according to the first exemplary embodiment of the present invention, and FIG. 3 is a configuration diagram viewed from a direction orthogonal to the axial direction of the fixing device of FIG.
As shown in FIG. 2, the fixing device 23 detects the temperatures of the fixing roller 101 as a heating member, the pressure roller 106 as a pressure member, heater lamps 105 a and 105 b that are heat sources for the fixing roller, and the temperature of the fixing roller 101. Temperature sensors (thermistors) 103a and 103b constituting temperature detecting means, temperature sensors (thermistors) 103c constituting temperature detecting means for detecting the temperature of the pressure roller 106, thermostats 104a and 104b being abnormal temperature detecting means, An upper peeling claw 108 as a paper peeling means, a lower peeling claw 109, a cleaning device 110, and a control circuit (not shown) as a temperature control means are provided.

定着ローラ101の軸方向両端には軸受102が設置されており、定着ローラ101が回転可能に設置されている。また、定着ローラ101一端には、図示しないギアが軸方向の端部に接続されており、別途設置したモーターからの駆動力をギアに伝達して定着ローラが回転駆動する。加圧ローラ106には、加圧ローラ106を回転可能にする図示しないベアリングが加圧ローラ106軸端部に設置されており、そのベアリングは、定着ローラ101表面へ加圧ローラ106を加圧させるための加圧保持部107で支えられ、さらに加圧保持部107へ荷重を付与するためのばね108が設置されている。   Bearings 102 are installed at both axial ends of the fixing roller 101, and the fixing roller 101 is rotatably installed. Further, a gear (not shown) is connected to one end of the fixing roller 101 at the end in the axial direction, and a driving force from a separately installed motor is transmitted to the gear to rotate the fixing roller. The pressure roller 106 is provided with a bearing (not shown) that enables the pressure roller 106 to rotate at the shaft end of the pressure roller 106, and the bearing presses the pressure roller 106 against the surface of the fixing roller 101. A spring 108 for supporting a load on the pressure holding unit 107 and for applying a load to the pressure holding unit 10 7 is provided.

ヒータランプ105a、105bはハロゲンヒータからなり、定着ローラ101の内部に配置されており、制御回路からヒータランプ105a、105bに通電することにより、所定の発熱分布でヒータランプが発光し、赤外線が放射され、定着ローラ101の内周面が加熱される。
定着ローラ101は、ヒータランプ105a、105bにより所定の温度(本実施例では170℃)に加熱されて、定着装置の定着ニップ部Nを通過する未定着トナー画像Tが形成された記録紙Pを加熱するためのものである。定着ローラ101は、その本体である芯金101aと、記録紙P上のトナーTがオフセットするのを防止するために芯金の外周表面に形成されたコート層101bとを備えている。
The heater lamps 105a and 105b are made of halogen heaters and are arranged inside the fixing roller 101. When the heater lamps 105a and 105b are energized from the control circuit, the heater lamps emit light with a predetermined heat distribution, and infrared rays are emitted. Then, the inner peripheral surface of the fixing roller 101 is heated.
The fixing roller 101 is heated to a predetermined temperature (170 ° C. in this embodiment) by the heater lamps 105a and 105b, and the recording paper P on which the unfixed toner image T passing through the fixing nip portion N of the fixing device is formed. It is for heating. The fixing roller 101 includes a cored bar 101a which is a main body thereof, and a coat layer 101b formed on the outer peripheral surface of the cored bar to prevent the toner T on the recording paper P from being offset.

芯金101aの材料としては、例えば、鉄、ステンレス鋼、アルミニウム、銅等の金属あるいはそれらの合金等が用いられる。なお、本実施例の芯金101aとしては、直径30mmであり、低熱容量化を図るため、肉厚0.8mmのアルミニウム製芯金を使用している。
コート層101bには、PFA(テトラフルオロエチレンとペルフルオロアルキルビニルエーテルとの共重合体)やPTFE(ポリテトラフルオロエチレン)等のフッ素樹脂、シリコーンゴム、フッ素ゴム等が適している。なお、本実施例のコート層101bは、PFAとPTFEとをブレンドした材料を厚さ22.5μmでプライマー層(厚さ7μm)を介して芯金101aの外周表面に塗布焼成することにより形成されている。
As a material of the cored bar 101a, for example, a metal such as iron, stainless steel, aluminum, copper, or an alloy thereof is used. The cored bar 101a of this embodiment is 30 mm in diameter, and an aluminum cored bar with a thickness of 0.8 mm is used in order to reduce the heat capacity.
For the coat layer 101b, fluororesins such as PFA (copolymer of tetrafluoroethylene and perfluoroalkyl vinyl ether) and PTFE (polytetrafluoroethylene), silicone rubber, fluororubber, and the like are suitable. The coating layer 101b of this embodiment is formed by applying and baking a material obtained by blending PFA and PTFE to the outer peripheral surface of the cored bar 101a through a primer layer (thickness 7 μm) with a thickness of 22.5 μm. ing.

加圧ローラ106は、鉄鋼、ステンレス鋼、アルミニウム等の芯金106aの外周表面を低硬度または高硬度のシリコーンスポンジゴム、エマルジョン組成物から調整された独立気泡型のシリコーンエラストマーからなる多孔質体層、低密度・低比熱フィラーが混入された低熱容量タイプの非発泡(ソリッド)ゴム弾性層等の耐熱弾性材層106bにて被覆することにより形成されている。加圧ローラ106の耐熱弾性材層106bの表面には、定着ローラの場合と同様のフッ素樹脂によるコート層106cが形成されてもよい。なお、本実施例における加圧ローラ106は、直径23mmのステンレス製芯金106a上に厚さ5.5mmのシリコーンスポンジゴムからなる耐熱弾性体層106bを形成し、更にその表面に厚さ50μmのPFAチューブからなるコート層106cを形成して構成されている。加圧ローラ106は、ばねからなる加圧部材108により定着ローラ101に11kgf(108N)の力で圧接され、これにより、定着ローラ101との間に幅が約4mmの定着ニップ部Nが形成されている。   The pressure roller 106 is a porous body layer made of a closed-cell silicone elastomer prepared from a low-hardness or high-hardness silicone sponge rubber or emulsion composition on the outer peripheral surface of a core metal 106a such as steel, stainless steel, or aluminum. It is formed by covering with a heat-resistant elastic material layer 106b such as a low heat capacity type non-foamed (solid) rubber elastic layer mixed with a low density / low specific heat filler. On the surface of the heat-resistant elastic material layer 106b of the pressure roller 106, a coating layer 106c made of the same fluororesin as that of the fixing roller may be formed. In this embodiment, the pressure roller 106 is formed by forming a heat-resistant elastic body layer 106b made of silicone sponge rubber having a thickness of 5.5 mm on a stainless steel core 106a having a diameter of 23 mm, and further having a thickness of 50 μm on the surface thereof. A coat layer 106c made of a PFA tube is formed. The pressure roller 106 is pressed against the fixing roller 101 with a force of 11 kgf (108 N) by a pressure member 108 made of a spring, thereby forming a fixing nip portion N having a width of about 4 mm between the pressure roller 106 and the fixing roller 101. ing.

コート層106cに用いるPFAチューブとしては、カーボン等の導電化剤を含有した導電性のPFAチューブを用いる方がより好ましい。この理由としては、絶縁性のPFAチューブを用いた場合、記録紙や定着ローラとの摩擦帯電により、加圧ローラは−5kV程度に帯電し、その結果、定着ニップ部Nにおいて、同じマイナス極性のトナーを定着ローラ側に反発させる電界が作用し、定着ローラに対する静電オフセット(静電気的にトナーが定着ローラに付着する現象のこと)の原因となる。そこで、本実施例では、導電性PFAチューブを使用することで、加圧ローラの帯電を防止し、静電オフセットの発生を抑制している。なお、この帯電防止効果を得るために、本実施例では体積抵抗105ΩcmのPFAチューブを用いている。 As the PFA tube used for the coat layer 106c, it is more preferable to use a conductive PFA tube containing a conductive agent such as carbon. The reason for this is that when an insulating PFA tube is used, the pressure roller is charged to about −5 kV due to frictional charging with the recording paper and the fixing roller, and as a result, the fixing nip portion N has the same negative polarity. An electric field that repels the toner toward the fixing roller acts and causes electrostatic offset (a phenomenon in which the toner adheres to the fixing roller electrostatically) with respect to the fixing roller. Therefore, in this embodiment, by using a conductive PFA tube, charging of the pressure roller is prevented and generation of electrostatic offset is suppressed. In order to obtain this antistatic effect, a PFA tube having a volume resistance of 10 5 Ωcm is used in this embodiment.

加圧ローラの熱伝導率の測定には、京都電子工業株式会社製の迅速熱伝導率計QTM−500を使用した。   For measurement of the thermal conductivity of the pressure roller, a rapid thermal conductivity meter QTM-500 manufactured by Kyoto Electronics Industry Co., Ltd. was used.

また、加圧ローラの熱容量Cρ(J/℃・cm3)については、使用したシリコーンゴム材料の比熱をC(J/g・℃)、比重をρ(g/cm3)、発泡率をη(%)としたとき、次式
Cρ=η×C×ρ/100
より求めた。
Regarding the heat capacity Cρ (J / ° C · cm 3 ) of the pressure roller, the specific heat of the silicone rubber material used is C (J / g · ° C), the specific gravity is ρ (g / cm 3 ), and the foaming rate is η (%), The following formula Cρ = η × C × ρ / 100
I asked more.

また、加圧ローラの硬度の測定には、高分子計器株式会社のゴム硬度計用定圧荷重器を使用し、9.8Nの荷重条件で測定を行った。   Further, the hardness of the pressure roller was measured using a constant pressure loader for a rubber hardness meter manufactured by Kobunshi Keiki Co., Ltd. under a load condition of 9.8 N.

定着ローラ101の周面には、温度検出手段としてのサーミスタ103a、103bが配設されており、定着ローラ101の表面温度を検出するようになっている。そして、各サーミスタにより検出された温度データに基づいて、温度制御手段(図示せず)は定着ローラ温度が所定の温度となるようヒータランプ105a、105bへの通電を制御する。
また、定着ローラ101の上部には供給ローラ111側から巻取りローラ112側に巻き取られるクリーニングウエブ113が配設されており、記録材を定着する毎に、所定の送り量で巻取りローラ112に巻き取られる。上記クリーニングウエブ113は巻取りローラ112に巻き取られる途中で直径18mmの耐熱性スポンジローラからなる押圧ローラに押圧されて上記定着ローラ101の表面に当接しており、定着ローラ101表面のクリーニングおよび離型剤の塗布を行っている。なお、本実施例では離型剤としてシリコーンオイルを用いており、クリーニングウエブに6g/m2の量を含浸させている。
Thermistors 103a and 103b as temperature detecting means are disposed on the peripheral surface of the fixing roller 101 so as to detect the surface temperature of the fixing roller 101. Based on the temperature data detected by each thermistor, a temperature control means (not shown) controls energization to the heater lamps 105a and 105b so that the fixing roller temperature becomes a predetermined temperature.
A cleaning web 113 wound from the supply roller 111 side to the take-up roller 112 side is disposed above the fixing roller 101. The take-up roller 112 is fed at a predetermined feed amount each time the recording material is fixed. Rolled up. The cleaning web 113 is pressed against the surface of the fixing roller 101 by being pressed by a pressure roller made of a heat-resistant sponge roller having a diameter of 18 mm while being wound around the winding roller 112, so that the surface of the fixing roller 101 is cleaned and separated. The mold is being applied. In this embodiment, silicone oil is used as a release agent, and the cleaning web is impregnated with an amount of 6 g / m 2 .

さらに、定着ニップ部Nの定着ローラ101および加圧ローラ106の回転方向下流側には、用紙剥離手段としての上剥離爪108および下剥離爪109が設置されており、これらの爪先端部が定着ローラ101および加圧ローラ106に当接している。これにより、印字率の高い原稿を定着した際でも、定着ローラ101や加圧ローラ106への用紙の巻き付きが防止され、用紙が確実に定着ローラや加圧ローラから剥離されるように構成されている。なお、下剥離爪109は回転軸109bを支点として爪部109aの先端が矢印方向に回転(移動)可能に構成されており、図示しないソレノイド等からなる駆動装置および駆動装置を制御する制御回路により、所定のタイミングで加圧ローラ106に対し離接動作を行うよう構成されている。   Further, an upper peeling claw 108 and a lower peeling claw 109 are installed as a sheet peeling means on the downstream side in the rotation direction of the fixing roller 101 and the pressure roller 106 in the fixing nip N, and the tips of these claws are fixed. It is in contact with the roller 101 and the pressure roller 106. Thus, even when a document with a high printing rate is fixed, the paper is prevented from being wound around the fixing roller 101 and the pressure roller 106, and the paper is reliably peeled off from the fixing roller and the pressure roller. Yes. The lower peeling claw 109 is configured such that the tip of the claw portion 109a can be rotated (moved) in the direction of the arrow with the rotation shaft 109b as a fulcrum, and is driven by a drive device including a solenoid (not shown) and a control circuit for controlling the drive device. In addition, the pressure roller 106 is configured to perform the contact / separation operation at a predetermined timing.

上記のように構成された定着装置23において、定着ニップ部Nに所定の定着速度(本実施例では225mm/s)および複写速度(本実施例では46枚/分)で未定着トナー像Tが形成された記録紙Pが搬送され、熱と圧力により定着が行われる。   In the fixing device 23 configured as described above, an unfixed toner image T is transferred to the fixing nip portion N at a predetermined fixing speed (225 mm / s in this embodiment) and a copying speed (46 sheets / minute in this embodiment). The formed recording paper P is conveyed and fixed by heat and pressure.

(トナーについて)
次に本発明の定着方法で使用されるトナーの一形態について説明する。
本実施例で用いられるトナーは、結着樹脂、着色剤および離型材を含むコア粒子と、コア粒子を被覆するシェル層とを有するカプセルトナーであり、従来のシェル層を持たないトナーに比べ溶融時間が短いことが特徴である。
(About toner)
Next, one embodiment of the toner used in the fixing method of the present invention will be described.
The toner used in this example is a capsule toner having core particles including a binder resin, a colorant, and a release material, and a shell layer covering the core particles, and is melted as compared with a toner having no conventional shell layer. It is characterized by a short time.

このカプセルトナーにおいて、例えば、ニップ通過時間に対応すべくトナーの溶融時間を短くするために、コア粒子には瞬時に溶融し伸び広がる特性(シャープメルト特性)を有する樹脂成分を用い、シェル層としては、現像容器内での撹拌によるストレスが付加されてもトナー粒子の凝集を防止することができる樹脂成分を用いることができる。このようなコア−シェル構造のカプセルトナーを用いることによって、シャープメルト特性を維持しながら長期使用によるトナーの性質の変化を防止できる。   In this capsule toner, for example, in order to shorten the melting time of the toner in order to correspond to the nip passage time, a resin component having a characteristic (sharp melt characteristic) that instantaneously melts and spreads is used for the core particle, and as a shell layer. Can use a resin component that can prevent aggregation of toner particles even when stress is applied by stirring in the developing container. By using the capsule toner having such a core-shell structure, it is possible to prevent changes in the properties of the toner due to long-term use while maintaining sharp melt characteristics.

カプセルトナーの製造方法としては、例えば、まず、従来のトナーと同じ粉砕法によってコア粒子を作製し、コア粒子への樹脂微粒子のコーティングは表面改質装置を用いて行う。次に、コア粒子にシェルとしての樹脂微粒子を付着させ融着させることによってカプセルトナーを製造する。   As a method for producing a capsule toner, for example, first, core particles are produced by the same pulverization method as that of conventional toner, and coating of resin fine particles on the core particles is performed using a surface modifying apparatus. Next, capsule toner is manufactured by attaching and fusing resin fine particles as a shell to the core particles.

なお、トナーの製造方法としては、上記の方法に限定される訳ではなく、懸濁重合法、乳化凝集法(Emulsion-Aggregation法)、溶解懸濁法に代表されるように、湿式で材料から直接、或いはサブミクロンサイズの構成成分微粒子を調整し、これらを用いて湿式でトナーを製造する方法(ケミカル法)を用いてもよい。また、本発明に用いられるトナーは、溶融時間が0.035秒以下のトナーであれば、コア−シェル構造のカプセルトナーに限定されるものでもない。 The toner production method is not limited to the above-described method, and the toner is prepared from a wet material as represented by suspension polymerization method, emulsion aggregation method (Emulsion-Aggregation method), and dissolution suspension method. A method (chemical method) in which toner particles are prepared by wet or wet preparation using direct or submicron sized component fine particles may be used. The toner used in the present invention is not limited to the core-shell capsule toner as long as the melting time is 0.035 seconds or less.

<実施形態2>
実施形態1で説明した定着装置において、定着ローラをクリーニングするクリーニングウエブを設けてもよい。
<Embodiment 2>
In the fixing device described in the first exemplary embodiment, a cleaning web for cleaning the fixing roller may be provided.

表1に本実施例および比較例で用いたトナーの緒元を示した。   Table 1 shows the specifications of the toners used in the present examples and comparative examples.

表1を用いて、トナーの溶融時間を測定した実験結果(実験1)について説明する。   An experimental result (experiment 1) of measuring the melting time of the toner will be described with reference to Table 1.

<実施例1>
実施例1においては、ガラス転移点温度45℃、軟化温度120℃の結着樹脂(本実施例ではスチレン-アクリル樹脂)を用いてコア粒子を作製し、このコア粒子の表面全面にガラス転移点温度60℃、軟化温度130℃の樹脂微粒子(本実施例ではスチレン−アクリル樹脂)をコーティングしてシェル層を形成することで、カプセルトナーを得た。
<Example 1>
In Example 1, core particles were prepared using a binder resin having a glass transition temperature of 45 ° C. and a softening temperature of 120 ° C. (in this example, styrene-acrylic resin), and the glass transition point was formed on the entire surface of the core particles. A capsule toner was obtained by coating resin fine particles (styrene-acrylic resin in this example) having a temperature of 60 ° C. and a softening temperature of 130 ° C. to form a shell layer.

<実施例2>
実施例2においては、コアの結着樹脂であるスチレン−アクリル樹脂のガラス転移点温度を50℃、軟化温度を130℃にした以外は、実施例1と同様の手法でカプセルトナーを得た。
<Example 2>
In Example 2, a capsule toner was obtained in the same manner as in Example 1 except that the glass transition temperature of the styrene-acrylic resin as the core binder resin was 50 ° C. and the softening temperature was 130 ° C.

<比較例1>
一方、比較例1として従来のシェル層をもたない構造のトナーについても製造した。製造方法は、前記実施例1のコア粒子を作成する方法のみの工程となる。但し、比較例1のトナー(コア粒子)は、現像容器内での撹拌によるストレスが付加されてもトナー粒子の凝集を防止することができる樹脂成分で構成される必要がある。そのため、比較例1のトナーに用いられるスチレン−アクリル樹脂としては、ガラス転移点温度および軟化点温度が実施例1および2のシェル層と同じ60℃および130℃のものが用いられた。なお、比較例1のトナーにおけるその他の組成は実施例1および2と同一である。
<Comparative Example 1>
On the other hand, as a comparative example 1, a conventional toner having no shell layer was also produced. The manufacturing method consists of only the method for producing the core particles of Example 1. However, the toner (core particles) of Comparative Example 1 needs to be composed of a resin component that can prevent aggregation of toner particles even when stress due to stirring in the developing container is applied. Therefore, as the styrene-acrylic resin used for the toner of Comparative Example 1, those having the same glass transition temperature and softening point temperature as those of the shell layers of Examples 1 and 2 of 60 ° C. and 130 ° C. were used. The other compositions in the toner of Comparative Example 1 are the same as those in Examples 1 and 2.

次に、本実施例で用いられるトナーの溶融時間の測定方法について、図4を用いて説明する。
図4に示したように、トナーTの溶融時間は、ホットプレートH、高速度カメラV、トナーTが充填されたスポイドSを用いて測定した。ホットプレートHは任意の温度に加熱されており、ホットプレートHの加熱面に対し、スポイドSを用いて微量のトナーTを落下させた。トナーTがホットプレートHの加熱面に落下した後の溶融状態を、高速度カメラVで観察することにより、トナーTの溶融時間を測定した。
高速度カメラVは、1m秒(0.001秒)ごとの撮影が可能であり、トナーTがホットプレートHの加熱面に落下した瞬間から、ホットプレートH上でトナーTが楕円形状になり濡れ広がり始めるまでの時間をトナーTの溶融時間とした。なお、コアーシェル構造ではない比較例1のトナーについても同様に溶融時間の測定を行った。
Next, a method for measuring the melting time of the toner used in this embodiment will be described with reference to FIG.
As shown in FIG. 4, the melting time of the toner T was measured using a hot plate H, a high-speed camera V, and a spoid S filled with the toner T. The hot plate H was heated to an arbitrary temperature, and a small amount of toner T was dropped on the heated surface of the hot plate H using the dropoid S. By observing the melted state after the toner T dropped on the heating surface of the hot plate H with a high-speed camera V, the melting time of the toner T was measured.
The high-speed camera V can shoot every 1 msec (0.001 sec), and from the moment the toner T falls on the heating surface of the hot plate H, the toner T becomes elliptical on the hot plate H and begins to spread. The time until this was taken as the melting time of the toner T. The melting time was measured in the same manner for the toner of Comparative Example 1 that does not have a core-shell structure.

まず、ホットプレートの温度は230℃に設定した。その理由を以下に説明する。
本実施例で用いる定着装置の定着制御温度(定着ローラ表面温度)は、前記のように170℃であり、また、加圧ローラの表面温度(≒用紙の平均温度)は定着ローラからの熱を受けて80℃以上で安定する。すなわち、定着ニップ部Nを通過するトナーは平均125℃(=(170+80)/2)の温度を上下方向から受けることになる。
First, the temperature of the hot plate was set to 230 ° C. The reason will be described below.
The fixing control temperature (fixing roller surface temperature) of the fixing device used in this embodiment is 170 ° C. as described above, and the pressure roller surface temperature (≈average paper temperature) is the heat from the fixing roller. And stable at 80 ° C or higher. That is, the toner passing through the fixing nip N receives an average temperature of 125 ° C. (= (170 + 80) / 2) from the top and bottom.

一方、ホットプレート上に落下したトナーは下側からのみ加熱されるので、定着ニップ部Nと同じ平均温度とするために、雰囲気温度が20℃であることから、次式より
125×2−20=230
ホットプレート温度を230℃に設定した。
この条件で各トナーの溶融時間を測定した結果、表1に示したように、実施例1のトナーの溶融時間は0.015秒であり、実施例2のトナーの溶融時間は0.035秒であることがわかった。一方、比較例1のトナーの溶融時間は0.055秒であることが分かった。
On the other hand, since the toner dropped on the hot plate is heated only from the lower side, the ambient temperature is 20 ° C. in order to obtain the same average temperature as the fixing nip portion N. From the following formula, 125 × 2-20 = 230
The hot plate temperature was set to 230 ° C.
As a result of measuring the melting time of each toner under these conditions, as shown in Table 1, the melting time of the toner of Example 1 is 0.015 seconds, and the melting time of the toner of Example 2 is 0.035 seconds. all right. On the other hand, the melting time of the toner of Comparative Example 1 was found to be 0.055 seconds.

次に、実施例1、2および比較例1のトナーと、下記した実施例A〜Dおよび比較例A、Bの6種類の加圧ローラを用いて、下爪汚れレベル、すなわち、下剥離爪からのトナーの噴き出しレベル(再転写レベル)についての実験を行った(実験2)。   Next, using the toners of Examples 1 and 2 and Comparative Example 1 and the six types of pressure rollers of Examples A to D and Comparative Examples A and B described below, the lower nail dirt level, that is, the lower peeling nail An experiment was conducted on the toner ejection level (re-transfer level) from (No. 2).

表2に実験2で用いた加圧ローラの諸元を示した。   Table 2 shows the specifications of the pressure roller used in Experiment 2.

熱伝導率λ、熱容量Cρおよびλ・Cρが本発明の範囲内である実施例Aの加圧ローラは、硬度がアスカーCで40度であり、直径23mmのステンレス製芯金上に厚さ5.5mmのシリコーンスポンジゴムからなる耐熱弾性体層を形成し、更にその表面に厚さ50μmのPFAチューブからなるコート層を形成して構成されている。   The pressure roller of Example A in which the thermal conductivity λ, the heat capacity Cρ, and λ · Cρ are within the scope of the present invention has a hardness of 40 degrees in Asker C and a thickness of 5 on a stainless steel core having a diameter of 23 mm. A heat-resistant elastic body layer made of .5 mm silicone sponge rubber is formed, and a coat layer made of a PFA tube having a thickness of 50 μm is further formed on the surface.

熱伝導率λ、熱容量Cρおよびλ・Cρが本発明の範囲内である実施例Bの加圧ローラとしては、硬度がアスカーCで60度であること以外は、実施例Aの加圧ローラと同様に構成されたものを使用した。   The pressure roller of Example B in which the thermal conductivity λ, the heat capacity Cρ and λ · Cρ are within the scope of the present invention is the same as that of Example A except that the hardness is 60 degrees in Asker C. The same configuration was used.

熱伝導率λ、熱容量Cρおよびλ・Cρが本発明の範囲内である実施例Cの加圧ローラは、硬度がアスカーCで50度であり、直径23mmのステンレス製芯金上に厚さ 5.5mmのシリコーンエラストマーからなる多孔質体層を耐熱弾性体層として形成し、更にその表面に厚さ50μmのPFAチューブからなるコート層を形成して構成されている。   The pressure roller of Example C in which the thermal conductivity λ, the heat capacity Cρ, and λ · Cρ are within the scope of the present invention has a hardness of 50 degrees in Asker C and a thickness of 5 mm on a stainless steel core having a diameter of 23 mm. A porous body layer made of .5 mm silicone elastomer is formed as a heat-resistant elastic body layer, and a coat layer made of a PFA tube having a thickness of 50 μm is further formed on the surface.

熱伝導率λ、熱容量Cρおよびλ・Cρが本発明の範囲内である実施例Dの加圧ローラは、硬度がJIS−Aで50度であり、直径23mmのステンレス製芯金上に厚さ5.5mmの低密度・低比熱フィラーが混入された低熱容量タイプの非発泡(ソリッド)ゴム弾性層を耐熱弾性体層として形成し、更にその表面に厚さ50μmのPFAチューブからなるコート層を形成して構成されている。   The pressure roller of Example D in which the thermal conductivity λ, the heat capacity Cρ, and λ · Cρ are within the scope of the present invention has a hardness of 50 degrees according to JIS-A and is formed on a stainless steel core having a diameter of 23 mm. A low heat capacity type non-foamed (solid) rubber elastic layer mixed with 5.5 mm low density and low specific heat filler is formed as a heat resistant elastic layer, and a coating layer made of a PFA tube having a thickness of 50 μm is formed on the surface. Formed and configured.

熱伝導率λ、熱容量Cρおよびλ・Cρが本発明の範囲外である比較例Aの加圧ローラは、硬度がJIS−Aで40度であり、直径23mmのステンレス製芯金上にシリコーンエラストマーからなる厚さ5.5mmの低硬度ソリッド層を耐熱弾性体層として形成し、更にその表面に厚さ50μmのPFAチューブからなるコート層を形成して構成されている。   The pressure roller of Comparative Example A, whose thermal conductivity λ, heat capacity Cρ and λ · Cρ are outside the scope of the present invention, has a hardness of 40 degrees according to JIS-A, and a silicone elastomer on a stainless steel core having a diameter of 23 mm. A low-hardness solid layer having a thickness of 5.5 mm is formed as a heat-resistant elastic layer, and a coating layer made of a PFA tube having a thickness of 50 μm is formed on the surface thereof.

熱伝導率λ、熱容量Cρおよびλ・Cρが本発明の範囲外である比較例Bの加圧ローラとしては、硬度がJIS−Aで60度であること以外は、比較例Aの加圧ローラと同様に構成されたものを使用した。   The pressure roller of Comparative Example B, whose thermal conductivity λ, heat capacity Cρ and λ · Cρ are outside the scope of the present invention, is that of Comparative Example A, except that the hardness is 60 degrees in JIS-A. What was comprised similarly to was used.

下爪汚れレベルを調べる実験2は、印字率が20%の原稿を連続250枚コピー(定着)した後、一旦、定着動作を完了して約3分放置し、再度、白紙原稿を5枚連続で定着し、その5枚に下剥離爪からのトナーの噴き出しによる汚れが発生するかどうか確認して行った。また、下剥離爪については、加圧ローラに常時当接させた場合(爪固定)と、加圧ローラに対し、用紙先端が来たときのみ当接させ、それ以外のときは離間させた場合(爪離接)の2つの場合について比較を行った。その結果を表2に示した。   In Experiment 2 to check the level of the lower nail stain, after copying (fixing) 250 original documents with a printing rate of 20%, the fixing operation was completed and left for about 3 minutes. The five sheets were fixed, and it was checked whether or not the five sheets were stained by the ejection of toner from the lower peeling claw. In addition, the lower peeling claw is always brought into contact with the pressure roller (claw fixing), and is brought into contact with the pressure roller only when the leading edge of the paper comes, and separated at other times. Comparison was made for two cases of (nail separation). The results are shown in Table 2.

ここで、下剥離爪からのトナー噴き出しによる記録用紙裏面のトナー汚れのレベルについては、
1:トナー汚れが皆無
2:トナー汚れは若干あるが、画像品質上問題ないレベル
3:トナー汚れの長さが10mm未満
4:トナー汚れの長さが10mm以上30mm未満
5:トナー汚れの長さが30mm以上
の5段階で評価した。
Here, regarding the level of toner contamination on the back of the recording paper due to the ejection of toner from the lower peeling claw,
1: No toner contamination 2: Slight toner contamination, but no problem in image quality 3: Toner contamination length of less than 10 mm 4: Toner contamination length of 10 mm or more and less than 30 mm 5: Toner contamination length Was evaluated in five stages of 30 mm or more.

表2の結果から、熱伝導率λ、熱容量Cρおよびλ・Cρが本発明の範囲外である比較例AまたはBの加圧ローラを用い、かつ実施例1、2または比較例1のトナーを用いた場合の下爪汚れレベルを比較すると、実施例1および2のような溶融時間の短いシャープメルトな低温定着トナーを用いた場合は、比較例1のトナーを用いた場合よりも、下剥離爪による記録用紙裏面のトナー汚れが発生しやすいことがわかる。なお、この理由は、本発明の課題について説明した通りである。   From the results shown in Table 2, the pressure roller of Comparative Example A or B in which the thermal conductivity λ, the heat capacity Cρ and λ · Cρ are outside the scope of the present invention was used, and the toner of Examples 1, 2 or Comparative Example 1 was used. Comparing the lower nail stain level when used, the sharp peeling low-temperature fixing toner having a short melting time as in Examples 1 and 2 uses lower peeling than the case of using the toner of Comparative Example 1. It can be seen that the toner stains on the back side of the recording paper easily occur due to the nail. The reason for this is as described for the problem of the present invention.

また、熱伝導率λ、熱容量Cρおよびλ・Cρが本発明の範囲内である実施例A、B、CまたはDの加圧ローラを用い、かつ実施例1、2または比較例1のトナーを用いた場合の下爪汚れレベルを比較すると、熱伝導率λ、熱容量Cρおよびλ・Cρが小さい程、下剥離爪からのトナー噴き出しによる記録用紙裏面のトナー汚れのレベルが改善されていることがわかる。この理由について、図5を用いて説明する。   In addition, the pressure roller of Example A, B, C or D having thermal conductivity λ, heat capacity Cρ and λ · Cρ within the scope of the present invention is used, and the toner of Example 1, 2 or Comparative Example 1 is used. Comparing the lower nail stain level when used, it can be seen that the smaller the thermal conductivity λ, the heat capacity Cρ, and λ · Cρ, the better the level of toner stain on the back surface of the recording paper due to the ejection of toner from the lower peeling nail. Recognize. The reason for this will be described with reference to FIG.

図5は、定着ローラに対する加圧ローラの温度変化を示すグラフであって、(A)は実施例Bの加圧ローラ、(B)は比較例Aの加圧ローラを用いた結果を示す。
図5(A)に示されるように、実施例Bの加圧ローラの温度は、通紙初期から約90℃で維持されている。これに対し、図5(B)に示されるように、比較例Aの加圧ローラの温度は、通紙初期が約73℃でそこから徐々に上昇していき、約150秒(用紙枚数115枚)を経過して88℃に到達している。
FIG. 5 is a graph showing the temperature change of the pressure roller with respect to the fixing roller. FIG. 5A shows the result of using the pressure roller of Example B, and FIG. 5B shows the result of using the pressure roller of Comparative Example A.
As shown in FIG. 5A, the temperature of the pressure roller of Example B is maintained at about 90 ° C. from the beginning of paper feeding. On the other hand, as shown in FIG. 5B, the temperature of the pressure roller of Comparative Example A is about 73 ° C. at the initial stage of sheet passing and gradually increases from there, and is about 150 seconds (the number of sheets 115). ) And reached 88 ° C.

定着ローラに付着し溶融したトナーは、定着ニップ部Nで加圧ローラに移行するが、定着ローラの温度が同じ場合、加圧ローラの温度が低いほど、加圧ローラ側に移行しやすいため、比較例Aは実施例Bに比べて、下剥離爪のトナー汚れが顕著になり、用紙裏面汚れが悪化したと考えられる。ここで、実施例Bの加圧ローラが比較例Aの加圧ローラに比べて、温度を高く維持できる理由としては、熱伝導率λおよび熱容量Cρが小さいためである。   The toner adhering to the fixing roller and melted is transferred to the pressure roller at the fixing nip portion N. When the temperature of the fixing roller is the same, the lower the pressure roller temperature, the easier it is to move to the pressure roller side. In Comparative Example A, it is considered that the toner stain on the lower peeling claw becomes more remarkable than that in Example B, and the paper back surface stain is deteriorated. Here, the reason why the pressure roller of Example B can maintain the temperature higher than that of the pressure roller of Comparative Example A is that the thermal conductivity λ and the heat capacity Cρ are small.

さらに、表2の結果から、下剥離爪としては、常時、加圧ローラに当接させておく(爪固定)よりも、加圧ローラに対し離接(爪離接)させた方が、爪汚れのレベルが改善されることがわかる。この理由としては、下剥離爪を離接させた場合、加圧ローラに対する接触時間が短くなるため、加圧ローラに移行したトナーが下剥離爪に付着する量が減少するためであると考えられる。   Furthermore, from the results shown in Table 2, the lower peeling claw is more likely to be in contact with the pressure roller (claw separation / contact) than to be in constant contact with the pressure roller (claw fixing). It can be seen that the level of dirt is improved. The reason for this is considered that when the lower peeling claw is separated, the contact time with the pressure roller is shortened, so that the amount of toner transferred to the pressure roller adheres to the lower peeling claw decreases. .

表2の結果から、爪を離接させた場合、加圧ローラの熱伝導率λとして0.28W/m℃以下、単位体積(cm3)当たりの熱容量Cρとして1.3J/℃・cm3以下、熱伝導率λと熱容量Cρの積λ・Cρとしては0.368以下にすれば、実施例1および2のような溶融時間の短いシャープメルトな低温定着トナーを用いた場合においても、下剥離爪による記録用紙裏面のトナー汚れを確実に防止することができることがわかる。 From the results in Table 2, when the nail is separated, the thermal conductivity λ of the pressure roller is 0.28 W / m ° C. or less, the heat capacity per unit volume (cm 3 ) Cρ is 1.3 J / ° C. · cm 3 or less, If the product λ · Cρ of the thermal conductivity λ and the heat capacity Cρ is set to 0.368 or less, the lower peeling nail can be obtained even when the sharp melt low temperature fixing toner having a short melting time as in the first and second embodiments is used. It can be seen that toner contamination on the back side of the recording paper due to can be reliably prevented.

なお、上記実施例ではモノクロ複合機の事例を説明したが、本発明はモノクロ複合機に限定される訳ではなく、カラー複合機にも適用できることは言うまでもない。   In the above embodiment, an example of a monochrome multifunction device has been described. Needless to say, the present invention is not limited to a monochrome multifunction device, and can also be applied to a color multifunction device.

(まとめ)
本発明のトナー定着方法は、トナーの未定着トナー像を有する記録用紙を、加熱された定着部材と加圧部材との間のニップ部に搬送することにより、前記未定着トナー像を記録用紙に定着させるトナー定着方法であって、
230℃のホットプレートの加熱面上にトナーを落下させ、前記トナーが前記加熱面に接触してから溶融するまでの状態を高速度カメラにて撮影することにより前記トナーの溶融時間を導き出し、溶融時間が0.035秒以下のトナーを用いる。
さらに、前記加圧部材の熱伝導率λを0.28W/m℃以下に設定しかつ単位体積当たりの熱容量Cρを1.3J/℃・cm3以下に設定する、あるいは前記加圧部材の熱伝導率をλ(W/m℃)とし、前記加圧部材の単位体積当たりの熱容量をCρ(J/℃・cm3)としたとき、λ・Cρ≦0.364となるように設定する。
本発明のトナー定着方法は、次のようにしてもよい。
(Summary)
In the toner fixing method of the present invention, a recording paper having an unfixed toner image of toner is conveyed to a nip portion between a heated fixing member and a pressure member, whereby the unfixed toner image is applied to the recording paper. A toner fixing method for fixing, wherein
The toner is dropped on the heating surface of a hot plate at 230 ° C., and the time from when the toner contacts the heating surface until it melts is photographed with a high-speed camera to derive the melting time of the toner. A toner having a time of 0.035 seconds or less is used.
Further, the thermal conductivity λ of the pressure member is set to 0.28 W / m ° C. or less and the heat capacity Cρ per unit volume is set to 1.3 J / ° C. · cm 3 or less, or the heat of the pressure member When the conductivity is λ (W / m ° C.) and the heat capacity per unit volume of the pressure member is Cρ (J / ° C. · cm 3 ), λ · Cρ ≦ 0.364 is set.
The toner fixing method of the present invention may be as follows.

(1)前記加圧部材は、耐熱弾性材層を有する加圧ローラであってもよい。
このようにすれば、容易に加圧部材の熱伝導率λを0.28W/m℃以下、単位体積当たりの熱容量Cρを1.3J/℃・cm3以下、λ・Cρ≦0.364とすることができる。
(1) The pressure member may be a pressure roller having a heat resistant elastic material layer.
In this way, the thermal conductivity λ of the pressure member is easily 0.28 W / m ° C. or less, the heat capacity Cρ per unit volume is 1.3 J / ° C. · cm 3 or less, and λ · Cρ ≦ 0.364. can do.

(2)前記加圧部材に対して離接可能な剥離部を設けてもよく、前記加圧部材に対して離接可能な温度検出部を設けてもよい。
このようにすれば、剥離手段や温度検出手段を加圧部材に対して離接させることで、極力剥離手段や温度検出手段のトナー汚れを抑制することができる。
(2) A peeling part that can be separated from or attached to the pressure member may be provided, or a temperature detection part that can be separated from or attached to the pressure member may be provided.
In this case, the toner contamination of the peeling means and the temperature detection means can be suppressed as much as possible by separating the peeling means and the temperature detection means from the pressing member.

1 画像形成システム
2 画像形成装置
22 光走査ユニット(露光装置)
23 定着装置
101 定着ローラ(定着部材)
103c 温度センサ(温度検出部)
106 加圧ローラ(加圧部材)
106b 耐熱弾性材層
109 下剥離爪(剥離部)
200 感光体(感光体ドラム)
201 帯電ローラ(帯電装置)
202 現像ユニット(現像装置)
203 転写ユニット(転写装置)
H ホットプレート
N ニップ部
P 記録用紙
T トナー
V 高速度カメラ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Image forming system 2 Image forming apparatus 22 Optical scanning unit (exposure apparatus)
23 Fixing device 101 Fixing roller (fixing member)
103c Temperature sensor (temperature detector)
106 Pressure roller (Pressure member)
106b Heat-resistant elastic material layer 109 Lower peeling claw (peeling part)
200 Photoconductor (Photoconductor drum)
201 Charging roller (charging device)
202 Developing unit (developing device)
203 Transfer unit (transfer device)
H Hot plate N Nip part P Recording paper T Toner V High speed camera

Claims (11)

トナーの未定着トナー像を有する記録用紙を、加熱された定着部材と加圧部材との間のニップ部に搬送することにより、前記未定着トナー像を記録用紙に定着させるトナー定着方法であって、
230℃のホットプレートの加熱面上にトナーを落下させ、前記トナーが前記加熱面に接触してから溶融するまでの状態を高速度カメラにて撮影することにより前記トナーの溶融時間を導き出し、
溶融時間が0.035秒以下のトナーを用いると共に、前記加圧部材の熱伝導率λを0.28W/m℃以下に設定しかつ単位体積当たりの熱容量Cρを1.3J/℃・cm3以下に設定することを特徴とするトナー定着方法。
A toner fixing method for fixing an unfixed toner image on a recording sheet by conveying a recording sheet having an unfixed toner image of toner to a nip portion between a heated fixing member and a pressure member. ,
The toner is dropped on a heating surface of a hot plate at 230 ° C., and the melting time of the toner is derived by photographing with a high-speed camera the state from when the toner contacts the heating surface until it melts.
A toner having a melting time of 0.035 seconds or less is used, the thermal conductivity λ of the pressure member is set to 0.28 W / m ° C. or less, and the heat capacity Cρ per unit volume is 1.3 J / ° C. · cm 3. A toner fixing method comprising the following settings.
トナーの未定着トナー像を有する記録用紙を、加熱された定着部材と加圧部材との間のニップ部に搬送することにより、前記未定着トナー像を記録用紙に定着させるトナー定着方法であって、
230℃のホットプレートの加熱面上にトナーを落下させ、前記トナーが前記加熱面に接触してから溶融するまでの状態を高速度カメラにて撮影することにより前記トナーの溶融時間を導き出し、
溶融時間が0.035秒以下のトナーを用いると共に、前記加圧部材の熱伝導率をλ(W/m℃)とし、前記加圧部材の単位体積当たりの熱容量をCρ(J/℃・cm3)としたとき、λ・Cρ≦0.364となるように設定することを特徴とするトナー定着方法。
A toner fixing method for fixing an unfixed toner image on a recording sheet by conveying a recording sheet having an unfixed toner image of toner to a nip portion between a heated fixing member and a pressure member. ,
The toner is dropped on a heating surface of a hot plate at 230 ° C., and the melting time of the toner is derived by photographing with a high-speed camera the state from when the toner contacts the heating surface until it melts.
A toner having a melting time of 0.035 seconds or less is used, the heat conductivity of the pressure member is λ (W / m ° C.), and the heat capacity per unit volume of the pressure member is Cρ (J / ° C. · cm 3 ), a toner fixing method, wherein λ · Cρ ≦ 0.364 is set.
前記加圧部材は、耐熱弾性材層を有する加圧ローラである請求項1または2に記載のトナー定着方法。   The toner fixing method according to claim 1, wherein the pressure member is a pressure roller having a heat-resistant elastic material layer. 前記加圧部材に対して離接可能な剥離部を設ける請求項1〜3のいずれか1つに記載のトナー定着方法。   The toner fixing method according to claim 1, wherein a separation portion that can be separated from and brought into contact with the pressure member is provided. 前記加圧部材に対して離接可能な温度検出部を設ける請求項1〜4のいずれか1つに記載のトナー定着方法。   The toner fixing method according to claim 1, further comprising a temperature detection unit that can be separated from and brought into contact with the pressure member. 請求項1〜5のいずれか1つに記載のトナー定着方法に用いられる溶融時間が0.035秒以下のトナーであって、少なくとも結着樹脂および着色剤を含むコア粒子と、該コア粒子を被覆するシェル層とを有するカプセルトナー。   A toner having a melting time of 0.035 seconds or less used in the toner fixing method according to claim 1, wherein the core particles include at least a binder resin and a colorant, A capsule toner having a shell layer to be coated. 表面に静電潜像が形成される感光体と、該感光体の表面を帯電させる帯電装置と、前記感光体の表面に静電潜像を形成する露光装置と、230℃のホットプレートの加熱面上にトナーを落下させ、前記トナーが前記加熱面に接触してから溶融するまでの溶融時間が0.035秒以下のトナーと、前記感光体の表面の静電潜像に前記トナーを供給してトナー像を形成する現像装置と、前記感光体の表面のトナー像を記録用紙に転写する転写装置と、記録用紙に転写された未定着トナー像を記録用紙に定着させる定着装置とを備えた画像形成装置であって、
前記定着装置は、加熱される定着部材と、前記定着部材に近接して配置される加圧部材とを有し、前記定着部材と前記加圧部材との間に形成されるニップ部に未定着トナー像を有する記録用紙を搬送することにより、前記未定着トナー像を記録用紙に定着させるよう構成され、
前記定着装置の前記加圧部材の熱伝導率λが0.28W/m℃以下でかつ単位体積当たりの熱容量Cρが1.3J/℃・cm3以下であることを特徴とする画像形成装置。
A photosensitive member on which an electrostatic latent image is formed, a charging device for charging the surface of the photosensitive member, an exposure device for forming an electrostatic latent image on the surface of the photosensitive member, and heating of a hot plate at 230 ° C. The toner is dropped on the surface, and the toner is supplied to the electrostatic latent image on the surface of the photosensitive member and the toner having a melting time of 0.035 seconds or less from when the toner comes into contact with the heating surface. A developing device for forming a toner image, a transfer device for transferring the toner image on the surface of the photosensitive member to the recording paper, and a fixing device for fixing the unfixed toner image transferred to the recording paper to the recording paper. An image forming apparatus,
The fixing device includes a fixing member to be heated and a pressure member disposed in proximity to the fixing member, and is not fixed to a nip portion formed between the fixing member and the pressure member. The recording paper having a toner image is conveyed to be fixed to the recording paper by fixing the unfixed toner image.
The image forming apparatus, wherein the pressure member of the fixing device has a thermal conductivity λ of 0.28 W / m ° C. or less and a heat capacity Cρ per unit volume of 1.3 J / ° C. · cm 3 or less.
表面に静電潜像が形成される感光体と、該感光体の表面を帯電させる帯電装置と、前記感光体の表面に静電潜像を形成する露光装置と、230℃のホットプレートの加熱面上にトナーを落下させ、前記トナーが前記加熱面に接触してから溶融するまでの溶融時間が0.035秒以下のトナーと、前記感光体の表面の静電潜像に前記トナーを供給してトナー像を形成する現像装置と、前記感光体の表面のトナー像を記録用紙に転写する転写装置と、記録用紙に転写された未定着トナー像を記録用紙に定着させる定着装置とを備えた画像形成装置であって、
前記定着装置は、加熱される定着部材と、前記定着部材に近接して配置される加圧部材とを有し、前記定着部材と前記加圧部材との間に形成されるニップ部に未定着トナー像を有する記録用紙を搬送することにより、前記未定着トナー像を記録用紙に定着させるよう構成され、
前記定着装置の前記加圧部材の熱伝導率をλ(W/m℃)とし、前記加圧部材の単位体積当たりの熱容量をCρ(J/℃・cm3)としたとき、λ・Cρ≦0.364であることを特徴とする画像形成装置。
A photosensitive member on which an electrostatic latent image is formed, a charging device for charging the surface of the photosensitive member, an exposure device for forming an electrostatic latent image on the surface of the photosensitive member, and heating of a hot plate at 230 ° C. The toner is dropped on the surface, and the toner is supplied to the electrostatic latent image on the surface of the photosensitive member and the toner having a melting time of 0.035 seconds or less from when the toner comes into contact with the heating surface. A developing device for forming a toner image, a transfer device for transferring the toner image on the surface of the photosensitive member to the recording paper, and a fixing device for fixing the unfixed toner image transferred to the recording paper to the recording paper. An image forming apparatus,
The fixing device includes a fixing member to be heated and a pressure member disposed in proximity to the fixing member, and is not fixed to a nip portion formed between the fixing member and the pressure member. The recording paper having a toner image is conveyed to be fixed to the recording paper by fixing the unfixed toner image.
When the thermal conductivity of the pressure member of the fixing device is λ (W / m ° C.) and the heat capacity per unit volume of the pressure member is Cρ (J / ° C. · cm 3 ), λ · Cρ ≦ An image forming apparatus having a value of 0.364.
前記加圧部材は、耐熱弾性材層を有する加圧ローラである請求項7または8に記載の画像形成装置。   The image forming apparatus according to claim 7, wherein the pressure member is a pressure roller having a heat-resistant elastic material layer. 前記加圧部材に対して離接可能な剥離部が設けられた請求項7〜9のいずれか1つに記載の画像形成装置。   The image forming apparatus according to claim 7, wherein a peeling portion that can be separated from and brought into contact with the pressure member is provided. 前記トナーは、少なくとも結着樹脂および着色剤を含むコア粒子と、該コア粒子を被覆するシェル層とを有するカプセルトナーである請求項7〜10のいずれか1つに記載の画像形成装置。   The image forming apparatus according to claim 7, wherein the toner is a capsule toner having core particles containing at least a binder resin and a colorant, and a shell layer covering the core particles.
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