JP4271384B2 - Fixing device - Google Patents

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JP4271384B2
JP4271384B2 JP2001155919A JP2001155919A JP4271384B2 JP 4271384 B2 JP4271384 B2 JP 4271384B2 JP 2001155919 A JP2001155919 A JP 2001155919A JP 2001155919 A JP2001155919 A JP 2001155919A JP 4271384 B2 JP4271384 B2 JP 4271384B2
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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
この発明は、複写機、プリンタ又はファクシミリ等の電子写真方式の画像形成を行う画像形成装置において、記録材上にトナー像を定着させる定着装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、電子写真方式の画像形成装置に用いられる定着装置としては、転写工程を終了した用紙等の記録材が通過する一対のローラの少なくとも一方に加熱ヒータを備えた加熱定着装置が一般的に使用されている。このような加熱定着装置において、特に、複数色のカラートナーが記録材上の同一部分に転写されるカラー画像形成装置に適用されるものでは、記録材上における未定着のトナー層厚が厚くなるため、定着装置を構成する一対のローラのそれぞれの表面には、弾性体層が形成されている。
【0003】
定着装置を構成する一対のローラの一方は上述のようにヒータを備えた加熱ローラであり、他方は加熱ローラに所定の押圧力で圧接する加圧ローラであり、両ローラの圧接部に記録材を挟持した状態で回転することによって記録材を搬送する間に、未定着のトナー像を溶融しつつ記録材の表面に押圧する。このため、溶融したトナーが加熱ローラの表面にオフセットし易く、記録材におけるトナー像の欠落や汚損による画質の劣化を生じる。また、加熱ローラの表面に記録材が巻き付き易く、記録材のジャムを生じる。
【0004】
そこで、従来の定着装置では、加熱ローラの表面にシリコーンオイル等の離型剤を塗布したり、ローラの表面に当接する剥離爪を設けるだけでなく、加熱ローラの表面の硬度を加圧ローラの表面の硬度よりも低くすることにより、加熱ローラの表面に対するトナー像のオフセット、及び、記録材の巻き付きを防ぎ、画質の劣化や記録材のジャムの発生を防止するようにしている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、加熱ローラの硬度を加圧ローラの硬度よりも低くすると、確かに、加熱ローラの表面に対する記録材の剥離性は向上するが、逆に加圧ローラの表面に対する記録材の剥離性が低下し、記録材が加圧ローラに巻き付いてジャムを発生し易くなり、ローラ表面に対する剥離爪の圧接力を大きくしなければならず、ローラに損傷を生じたり、記録材にオイルが筋状に付着する問題がある。
【0006】
このため、加熱ローラの表面粗さに比較して加圧ローラの表面粗さを十分に粗くし、加圧ローラの表面に対する記録材の剥離性を向上することも考えられるが、表面粗さの粗い加圧ローラの表面に塵埃が付着し易くなるとともに、記録材を介して加圧ローラの押圧を受ける溶融したトナーの表面が粗くなり、記録材における画質の劣化を生じる。特に、記録材として画像の光透過性が要求されるOHPフィルムを用いる場合、画像表面が粗くなることによって十分な色再現性を得ることができない問題がある。
【0007】
この発明の目的は、加熱ローラの表面硬度を加圧ローラの表面硬度よりも低くした場合の主に加圧ローラの表面粗さを適正化し、加圧ローラ表面の汚損や損傷、及び、画質の劣化を生じることなく記録材のジャムの発生を防止することができる定着装置を提供することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】
この発明は、上記の課題を解決するための手段として、以下の構成を備えている。
【0009】
【発明の実施の形態】
(1)耐熱性を有する弾性体層を備えた外周部が記録材上に転写された未定着トナー像に接触する第1のローラと、第1のローラに圧接する外周部に耐熱性を有する弾性体層を備えた第2のローラと、少なくとも第1のローラの外周部をトナー像を溶融可能な温度に加熱する加熱手段と、少なくとも第1のローラの外周部に離型剤を塗布する塗布手段と、前記第1のローラの表面及び前記第2のローラの表面のそれぞれから記録材を剥離する上下の剥離爪と、を備え、第2のローラの弾性体層の硬度を第1のローラの弾性体層の硬度よりも高くした定着装置において、
前記第1のローラの弾性体層のアスカーC硬度が62〜68度の範囲において、前記第2のローラの弾性体層のアスカーC硬度を前記第1のローラの弾性体層のアスカーC硬度より8〜10度高くし、
第1のローラの表面の十点平均粗さを0.6〜1.0μmRzとするとともに、第2のローラの表面の十点平均粗さを1.0〜3.0μmRzとしたことを特徴とする。
【0010】
この構成においては、転写工程後の記録材を挟持して搬送する間に記録材上の未定着のトナー像を加熱して溶融しつつ記録材に押圧して定着させる第1のローラ及び第2のローラが、それぞれの外周部に耐熱性を有する弾性体層を備えるとともに、少なくとも第1のローラの外周面に離型剤が塗布され、さらに、第1のローラの弾性体層の硬度より第2のローラの弾性体層の硬度が高くされ、かつ、第1のローラの表面粗さが0.6〜1.0μmRz、第2のローラの表面粗さが1.0〜3.0μmRzにされる。したがって、未定着のトナー像が接触することによって記録材が第2のローラよりも巻き付き易い第1のローラは、離型剤が塗布されること、及び、より低硬度であることから第2のローラよりも離型性が向上されるとともに、第2のローラの表面粗さが画質の劣化を生じない程度に第1のローラの表面粗さよりも粗くされることによって第2のローラの離型性が向上する。これによって、第1のローラと第2のローラとの接触部を通過した記録材は、いずれか一方のローラに巻き付くことなく搬送される。
【0012】
また、第1のローラの表面硬度が6〜68度(アスカーC硬度)とされ第1のローラの表面硬度は第2のローラの表面硬度に比較して8〜10度以下の範囲で低くされ、第1のローラに対する記録材の剥離性と第2のローラに対する記録材の剥離性とがより均一化される。これによって、第1のローラと第2のローラとの接触部を通過した記録材が、いずれか一方のローラに巻き付くことがより確実に規制される。
【0013】
【発明の実施の形態】
図1は、この発明の実施形態に係る定着装置の構成を示す図である。定着装置100は、内部に互いに周面の一部が互いに圧接する状態で、回転軸を平行にして配置された加熱ローラ(この発明の第1のローラ)1及び加圧ローラ(この発明の第2のローラ)2を回転自在に備えている。加熱ローラ1及び加圧ローラ2は何れも、例えばアルミニウム製の円筒状の芯金の外周部にシリコーンゴム製の弾性体層を備え、かつ、芯金の内部にハロゲンランプ等からなる加熱ヒータ(この発明の加熱手段)3,4を備えた構成である。なお、少なくとも加熱ローラ1の内部に加熱ヒータ3を備えていればよく、必ずしも加圧ローラ2内に加熱ヒータ4を備える必要はない。
【0014】
加熱ローラ1の周囲には、上ローラ温度検出器5、オイル塗布ローラ7、上クリーニングローラ9及び上剥離爪11が配設されている。加圧ローラ2の周囲には、下ローラ温度検出器6、下クリーニングローラ10及び下剥離爪12が配設されている。
【0015】
上下のローラ温度検出器5,6は、サーミスタからなり、各々接触する加熱ローラ1及び加圧ローラ2の表面温度を検出する。上下のクリーニングローラ9,10は、表面がフェルトによって構成されたローラであり、加熱ローラ1及び加圧ローラ2の表面に摺接して加熱ローラ1及び加圧ローラ2の表面に付着したオフセットトナーを回収する。上下の剥離爪11,12は、加熱ローラ1及び加圧ローラ2の表面に巻き付こうとする記録材Pをこれらの表面から剥がす。オイル塗布ローラ7は、加熱ローラ1の表面に接触して離型剤であるシリコーンオイルを塗布する。
【0016】
なお、少なくとも加熱ローラ1の表面温度を検出する上ローラ温度検出器5を備えればよく、必ずしも下ローラ温度検出器6を備える必要はない。また、ローラ温度検出器5,6の検出信号は、図示しない定着制御部に出力され、定着制御部は入力された検出信号に基づいて電源ユニットの動作を制御し、加熱ヒータ3,4をオン/オフして加熱ローラ1及び加圧ローラ2の温度を所定の温度に調節する。
【0017】
さらに、定着装置100は、オイル供給装置を備えている。このオイル供給装置は、定着装置100の下部に配置されたオイルタンク20を有し、オイルタンク20内のシリコーンオイルをピエゾ式又は電磁式のポンプ21を介して、オイル塗布ローラ7の上部に位置するパイプ28にチューブ22を経由して供給する。シリコーンオイルは、パイプ28に設けられた複数の孔部からフェルト23に滴下供給され、さらに、フェルト23からオイル供給ローラ7の表面を介して加熱ローラ1の表面に供給される。このとき、シリコーンオイルが加熱ローラ1の表面の軸方向に均一に供給されるように、ブレード24によってオイル塗布ローラ7の表面におけるシリコーンオイルの付着量が調整される。
【0018】
オイル塗布ローラ7に付着しなかったシリコーンオイルは、フェルト23の下方に配置されたオイルパン25からチューブ26を経由してオイルタンク20に戻される。オイルタンク20内のシリコーンオイルの収納量はセンサ27によって検出され、センサ27の検出量が所定量以下になると供給口20aからのシリコーンオイルの補給が促される。
【0019】
図2は、上記定着装置の加熱ローラ及び加圧ローラの構成を詳細に示す図である。上述のとおり、加熱ローラ1及び加圧ローラ2は、ともに、アルミニウム等を素材とする円筒状の芯金1a,2aの外周部に、シリコーンゴム等を素材とする弾性体層1b,2bを備え、外径は一般に40〜50mmにされている。この弾性体層1b,2bの表面に、例えば、PFA(四フッ化エチレンパーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体)やPTFE(ポリテトラフルオロエチレン)等のフッ素樹脂、又は、ポリオール加硫系フッ素ゴム若しくはポリアミン加硫系フッ素ゴム層を備えることもできる。
【0020】
なお、加熱ローラ1及び加圧ローラ2の外径は、必ずしも同一である必要はない。
【0021】
図3及び4は、上記定着装置における加熱ローラ及び加圧ローラの表面粗さ、並びに、表面硬度を種々変化させた際の記録材の剥離性及び画質の実験結果を示す図である。
【0022】
図3は、画像形成時の外部環境を、定着装置100における加圧ローラ2に対する記録材Pの巻き付きを生じ易い高温高湿状態(温度35°C、湿度85%)とし、記録材PとしてA4サイズの普通紙(吸湿量8〜10%)及びOHPフィルムを用いて、加熱ローラ1の表面粗さを0.6μmRz、加熱ローラ1の表面硬度を66度(アスカーC硬度)、加圧ローラ2の表面硬度を76度(アスカーC硬度)とし、加圧ローラ2の表面粗さを種々変化させた場合の普通紙の剥離性、及び、OHPフィルムにおける画像品質を判定した結果を示している。
【0023】
同図に示すように、加圧ローラ2の表面粗さを加熱ローラ1の表面粗さと同じ0.6μmRzとした場合、加圧ローラ2に対する記録材P(普通紙)の巻き付きを防止することはできなかった。一方、加圧ローラ2の表面粗さが粗くなるにしたがって加圧ローラ2に対する記録材P(普通紙)の剥離性は向上するが、加圧ローラ2の表面粗さが4.0μmRzになると記録材P(OHPフィルム)における画像品質が劣化する。また、加圧ローラ2の表面における塵埃の付着量が増加する。したがって、上述の条件下では、加圧ローラ2の表面粗さは、1.0〜3.0μmRzとすべきである。
【0024】
図4は、加熱ローラ1の表面粗さを0.6μmRz、加圧ローラ2の表面粗さを2.0μmRzとし、記録材PとしてA4サイズの普通紙(吸湿量8〜10%)及びOHPフィルムを用いて、加熱ローラ1及び加圧ローラ2の表面硬度を種々変化させた場合の普通紙の剥離性、及び、OHPフィルムにおける画像品質を判定した結果を示している。なお、上記図3の実験と同様に、記録材Pの剥離性については普通紙を用いて判定し、記録材Pに対する画像品質についてはOHPフィルムを用いて判定した。
【0025】
同図に示すように、加熱ローラ1及び加圧ローラ2において表面硬度が低い程、ローラに対する記録材Pの剥離性が向上する。但し、加熱ローラ1の表面硬度を60度(アスカーC硬度)以下に低くすると、変形量が大きくなって加熱ローラ1の寿命が低下する。また、加熱ローラ1の表面硬度が加圧ローラ2の表面硬度よりも高くなると、図5に示すように記録材Pが加熱ローラ1の周面に巻き付き、剥離性が低下する。一方、加圧ローラ2の表面硬度が加熱ローラ1の表面硬度に比較して過度に高くなると、図6に示すように記録材Pが加圧ローラ2の周面に巻き付き、これによっても剥離性が低下する。
【0026】
これらのことから、加熱ローラ1の表面と加圧ローラ2の表面との硬度差は10度(アスカーC硬度)程度が好ましく、加熱ローラ1の表面硬度は62〜68度(アスカーC硬度)、より好ましくは64〜68度(アスカーC硬度)とすべきであり、加圧ローラ2の表面硬度は72〜78度(アスカーC硬度)、より好ましくは74〜78度(アスカーC硬度)とすべきである。
【0027】
加熱ローラ1及び加圧ローラ2の表面粗さ及び表面硬度を上述のように設定することにより、記録材Pにおける画像品質の劣化を生じることなく、加熱ローラ1及び加圧ローラ2に対する記録材Pの剥離性を向上させることができ、加熱ローラ1の表面及び加圧ローラ2の表面に対する剥離爪11,12の圧接力を過度に大きくする必要がなく、加熱ローラ1及び加圧ローラ2の損傷や記録材Pにおける筋状のオイルの付着を確実に防止することができる。
【0028】
【発明の効果】
この発明によれば、以下の効果を奏することができる。
【0029】
(1)少なくとも第1のローラの表面に離型剤を塗布するとともに、第1のローラの弾性体層の硬度より第2のローラの弾性体層の硬度を高くし、かつ、第1のローラの表面粗さを0.6〜1.0μmRz、第2のローラの表面粗さを1.0〜3.0μmRzにすることにより、未定着のトナー像が接触することによって記録材が第2のローラよりも巻き付き易い第1のローラについて、離型剤が塗布されること及びより低硬度であるために第2のローラよりも離型性を向上することができる。また、第2のローラの表面粗さを画質の劣化を生じない程度に第1のローラの表面粗さよりも粗くすることによって第2のローラの離型性を向上することができる。したがって、第1のローラと第2のローラとの接触部を通過した記録材を、いずれか一方のローラに巻き付くことなく搬送することができ、加圧ローラ表面の汚損や損傷、及び、画質の劣化を生じることなく記録材のジャムの発生を防止することができる。
【0030】
(2)第1のローラの表面硬度を66〜68度(アスカーC硬度)、第2のローラの表面硬度を72〜78度(アスカーC硬度)とすることにより、第1のローラの表面硬度を第2のローラの表面硬度に比較して10度以下の範囲で低くし、第1のローラに対する記録材の剥離性と第2のローラに対する記録材の剥離性とをより均一化することができる。これによって、第1のローラと第2のローラとの接触部を通過した記録材が、いずれか一方のローラに巻き付くことをより確実に規制することができ、加圧ローラ表面の汚損や損傷、及び、画質の劣化を生じることなく記録材のジャムの発生をより確実に防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の実施形態に係る定着装置の構成を示す図である。
【図2】上記定着装置の加熱ローラ及び加圧ローラの構成を詳細に示す図である。
【図3】上記定着装置における加圧ローラの表面粗さ表面硬度を種々変化させた際の記録材の剥離性及び画質の実験結果を示す図である。
【図4】上記定着装置における加熱ローラ及び加圧ローラの表面硬度を種々変化させた際の記録材の剥離性及び画質の実験結果を示す図である。
【図5】上記定着装置における加熱ローラに対する記録材の巻き付き状態を示す図である。
【図6】上記定着装置における加圧ローラに対する記録材の巻き付き状態を示す図である。
【符号の説明】
1−加熱ローラ(第1のローラ)
2−加圧ローラ(第2のローラ)
1b,2b−弾性体層
3,4−加熱ヒータ(加熱手段)
7−オイル塗布ローラ(塗布手段)
P−記録材
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a fixing device for fixing a toner image on a recording material in an image forming apparatus for forming an electrophotographic image such as a copying machine, a printer, or a facsimile.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, as a fixing device used in an electrophotographic image forming apparatus, a heat fixing device in which a heater is provided in at least one of a pair of rollers through which a recording material such as paper after the transfer process passes is generally used. Has been. In such a heat-fixing apparatus, particularly when applied to a color image forming apparatus in which a plurality of color toners are transferred to the same portion on the recording material, the thickness of the unfixed toner layer on the recording material is increased. Therefore, an elastic layer is formed on each surface of the pair of rollers constituting the fixing device.
[0003]
One of the pair of rollers constituting the fixing device is a heating roller provided with a heater as described above, and the other is a pressure roller that is pressed against the heating roller with a predetermined pressing force. While the recording material is conveyed while being rotated, the unfixed toner image is pressed against the surface of the recording material while being melted. For this reason, the melted toner is likely to be offset on the surface of the heating roller, and the image quality is deteriorated due to missing or fouling of the toner image on the recording material. Further, the recording material is easily wound around the surface of the heating roller, and the recording material is jammed.
[0004]
Therefore, in the conventional fixing device, not only is a release agent such as silicone oil applied to the surface of the heating roller, or a peeling claw that is in contact with the surface of the roller is provided, but also the hardness of the surface of the heating roller By making the hardness lower than the surface hardness, offset of the toner image with respect to the surface of the heating roller and winding of the recording material are prevented, and deterioration of image quality and occurrence of jamming of the recording material are prevented.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
However, if the hardness of the heating roller is lower than that of the pressure roller, the release of the recording material from the surface of the heating roller is improved, but conversely, the release of the recording material from the surface of the pressure roller is reduced. However, it is easy for the recording material to wrap around the pressure roller, causing jamming, and the pressure contact force of the peeling claw against the roller surface must be increased, causing damage to the roller and streaking of oil on the recording material. There is a problem to do.
[0006]
For this reason, it is conceivable that the surface roughness of the pressure roller is sufficiently roughened compared to the surface roughness of the heating roller to improve the peelability of the recording material from the surface of the pressure roller. Dust easily adheres to the surface of the rough pressure roller, and the surface of the melted toner that is pressed by the pressure roller via the recording material becomes rough, resulting in deterioration of image quality in the recording material. In particular, when an OHP film that requires light transmittance of an image is used as a recording material, there is a problem that sufficient color reproducibility cannot be obtained due to a rough image surface.
[0007]
The object of the present invention is to optimize the surface roughness of the pressure roller mainly when the surface hardness of the heating roller is lower than the surface hardness of the pressure roller. An object of the present invention is to provide a fixing device capable of preventing the occurrence of jamming of a recording material without causing deterioration.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
The present invention has the following configuration as means for solving the above problems.
[0009]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
(1) A first roller in which an outer peripheral portion having an elastic layer having heat resistance contacts an unfixed toner image transferred on a recording material, and an outer peripheral portion in pressure contact with the first roller have heat resistance. A second roller provided with an elastic layer, heating means for heating at least the outer periphery of the first roller to a temperature at which the toner image can be melted, and a release agent applied to at least the outer periphery of the first roller Coating means, and upper and lower peeling claws for peeling the recording material from each of the surface of the first roller and the surface of the second roller, and the hardness of the elastic body layer of the second roller is the first In the fixing device that is higher than the hardness of the elastic layer of the roller,
When the Asker C hardness of the elastic layer of the first roller is in the range of 62 to 68 degrees, the Asker C hardness of the elastic layer of the second roller is more than the Asker C hardness of the elastic layer of the first roller. 8-10 degrees higher,
The ten-point average roughness of the surface of the first roller is 0.6 to 1.0 μmRz, and the ten-point average roughness of the surface of the second roller is 1.0 to 3.0 μmRz. To do.
[0010]
In this configuration, the first roller and the second roller are configured to press and fix the unfixed toner image on the recording material while being heated and melted while the recording material after the transfer process is nipped and conveyed. Each of which includes an elastic layer having heat resistance at each outer peripheral portion, and a release agent is applied to at least the outer peripheral surface of the first roller. The hardness of the elastic body layer of the second roller is increased, the surface roughness of the first roller is 0.6 to 1.0 μmRz, and the surface roughness of the second roller is 1.0 to 3.0 μmRz. The Therefore, the first roller on which the recording material is more easily wound than the second roller when the unfixed toner image comes into contact with the second roller because the release agent is applied and the second roller has a lower hardness. The releasability of the second roller is improved by improving the releasability as compared with the roller and making the surface roughness of the second roller rougher than the surface roughness of the first roller to such an extent that the image quality does not deteriorate. Will improve. Accordingly, the recording material that has passed through the contact portion between the first roller and the second roller is conveyed without being wound around any one of the rollers.
[0012]
The surface hardness of the first roller is a 6 2-68 degrees (Asker C hardness) The surface hardness of the first roller in the range of 8 to 10 degrees relative to the surface hardness of the second roller By lowering the recording material, the peelability of the recording material with respect to the first roller and the peelability of the recording material with respect to the second roller are made more uniform. As a result, the recording material that has passed through the contact portion between the first roller and the second roller is more reliably restricted from being wound around one of the rollers.
[0013]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a fixing device according to an embodiment of the present invention. The fixing device 100 includes a heating roller (first roller of the present invention) 1 and a pressure roller (first roller of the present invention) that are arranged with their rotation axes parallel to each other with a part of their peripheral surfaces being in pressure contact with each other. 2 rollers) 2 are rotatably provided. Each of the heating roller 1 and the pressure roller 2 includes, for example, an elastic body layer made of silicone rubber on the outer periphery of a cylindrical core metal made of aluminum, and a heater (such as a halogen lamp) inside the core metal ( The heating means) 3 and 4 of the present invention are provided. Note that it is sufficient that the heater 3 is provided at least in the heating roller 1, and the heater 4 is not necessarily provided in the pressure roller 2.
[0014]
Around the heating roller 1, an upper roller temperature detector 5, an oil application roller 7, an upper cleaning roller 9, and an upper peeling claw 11 are disposed. A lower roller temperature detector 6, a lower cleaning roller 10, and a lower peeling claw 12 are disposed around the pressure roller 2.
[0015]
The upper and lower roller temperature detectors 5 and 6 are thermistors, and detect the surface temperatures of the heating roller 1 and the pressure roller 2 that are in contact with each other. The upper and lower cleaning rollers 9, 10 are made of felt on the surface, and offset toner adhering to the surfaces of the heating roller 1 and the pressure roller 2 in sliding contact with the surfaces of the heating roller 1 and the pressure roller 2 is removed. to recover. The upper and lower peeling claws 11 and 12 peel off the recording material P to be wound around the surfaces of the heating roller 1 and the pressure roller 2 from these surfaces. The oil application roller 7 contacts the surface of the heating roller 1 and applies silicone oil as a release agent.
[0016]
It should be noted that at least the upper roller temperature detector 5 for detecting the surface temperature of the heating roller 1 may be provided, and the lower roller temperature detector 6 is not necessarily provided. The detection signals of the roller temperature detectors 5 and 6 are output to a fixing control unit (not shown), and the fixing control unit controls the operation of the power supply unit based on the input detection signal and turns on the heaters 3 and 4. / Turn off and adjust the temperature of the heating roller 1 and the pressure roller 2 to a predetermined temperature.
[0017]
Furthermore, the fixing device 100 includes an oil supply device. This oil supply device has an oil tank 20 disposed at the lower part of the fixing device 100, and the silicone oil in the oil tank 20 is positioned above the oil application roller 7 via a piezoelectric or electromagnetic pump 21. Is supplied to the pipe 28 through the tube 22. Silicone oil is supplied dropwise to the felt 23 from a plurality of holes provided in the pipe 28, and further supplied from the felt 23 to the surface of the heating roller 1 through the surface of the oil supply roller 7. At this time, the adhesion amount of the silicone oil on the surface of the oil application roller 7 is adjusted by the blade 24 so that the silicone oil is uniformly supplied in the axial direction of the surface of the heating roller 1.
[0018]
Silicone oil that has not adhered to the oil application roller 7 is returned to the oil tank 20 through the tube 26 from the oil pan 25 disposed below the felt 23. The amount of silicone oil stored in the oil tank 20 is detected by the sensor 27, and when the amount detected by the sensor 27 falls below a predetermined amount, replenishment of silicone oil from the supply port 20a is prompted.
[0019]
FIG. 2 is a diagram showing in detail the configuration of the heating roller and the pressure roller of the fixing device. As described above, both the heating roller 1 and the pressure roller 2 include elastic layers 1b and 2b made of silicone rubber or the like on the outer periphery of cylindrical core bars 1a and 2a made of aluminum or the like. The outer diameter is generally 40 to 50 mm. For example, fluororesin such as PFA (tetrafluoroethylene perfluoroalkyl vinyl ether copolymer) or PTFE (polytetrafluoroethylene), polyol vulcanized fluororubber or polyamine is provided on the surface of the elastic layers 1b and 2b. A vulcanized fluororubber layer can also be provided.
[0020]
Note that the outer diameters of the heating roller 1 and the pressure roller 2 are not necessarily the same.
[0021]
3 and 4 are diagrams showing experimental results of the surface roughness of the heating roller and the pressure roller in the fixing device, and the peelability of the recording material and the image quality when the surface hardness is variously changed.
[0022]
3 shows that the external environment during image formation is a high-temperature and high-humidity state (temperature 35 ° C., humidity 85%) in which the recording material P easily wraps around the pressure roller 2 in the fixing device 100, and the recording material P is A4. Using normal size paper (moisture absorption 8-10%) and OHP film, the surface roughness of the heating roller 1 is 0.6 μm Rz, the surface hardness of the heating roller 1 is 66 degrees (Asker C hardness), and the pressure roller 2 The surface hardness of the paper is 76 degrees (Asker C hardness), and the peelability of plain paper and the image quality on the OHP film when the surface roughness of the pressure roller 2 is variously changed are shown.
[0023]
As shown in the figure, when the surface roughness of the pressure roller 2 is 0.6 μm Rz, which is the same as the surface roughness of the heating roller 1, it is possible to prevent the recording material P (plain paper) from being wrapped around the pressure roller 2. could not. On the other hand, the peelability of the recording material P (plain paper) from the pressure roller 2 improves as the surface roughness of the pressure roller 2 increases, but recording occurs when the surface roughness of the pressure roller 2 reaches 4.0 μmRz. The image quality of the material P (OHP film) is deteriorated. Further, the amount of dust attached to the surface of the pressure roller 2 increases. Therefore, under the above-mentioned conditions, the surface roughness of the pressure roller 2 should be 1.0 to 3.0 μm Rz.
[0024]
FIG. 4 shows that the heating roller 1 has a surface roughness of 0.6 μm Rz, the pressure roller 2 has a surface roughness of 2.0 μm Rz, A4 size plain paper (moisture absorption 8-10%) and OHP film as the recording material P. The results of determining the peelability of plain paper and the image quality in the OHP film when the surface hardness of the heating roller 1 and the pressure roller 2 are variously changed are shown. As in the experiment of FIG. 3, the peelability of the recording material P was determined using plain paper, and the image quality for the recording material P was determined using an OHP film.
[0025]
As shown in the figure, the lower the surface hardness of the heating roller 1 and the pressure roller 2, the better the peelability of the recording material P from the roller. However, if the surface hardness of the heating roller 1 is lowered to 60 degrees (Asker C hardness) or less, the amount of deformation increases and the life of the heating roller 1 decreases. When the surface hardness of the heating roller 1 is higher than the surface hardness of the pressure roller 2, the recording material P is wound around the peripheral surface of the heating roller 1 as shown in FIG. On the other hand, when the surface hardness of the pressure roller 2 is excessively higher than the surface hardness of the heating roller 1, the recording material P is wound around the circumferential surface of the pressure roller 2 as shown in FIG. Decreases.
[0026]
Accordingly, the hardness difference between the surface of the heating roller 1 and the surface of the pressure roller 2 is preferably about 10 degrees (Asker C hardness), and the surface hardness of the heating roller 1 is 62 to 68 degrees (Asker C hardness). More preferably, it should be 64 to 68 degrees (Asker C hardness), and the surface hardness of the pressure roller 2 is 72 to 78 degrees (Asker C hardness), more preferably 74 to 78 degrees (Asker C hardness). Should.
[0027]
By setting the surface roughness and surface hardness of the heating roller 1 and the pressure roller 2 as described above, the recording material P with respect to the heating roller 1 and the pressure roller 2 does not deteriorate image quality in the recording material P. It is not necessary to excessively increase the pressure contact force of the peeling claws 11 and 12 against the surface of the heating roller 1 and the surface of the pressure roller 2, and the heating roller 1 and the pressure roller 2 are damaged. In addition, it is possible to reliably prevent streaky oil from adhering to the recording material P.
[0028]
【The invention's effect】
According to the present invention, the following effects can be obtained.
[0029]
(1) A release agent is applied to at least the surface of the first roller, the hardness of the elastic body layer of the second roller is made higher than the hardness of the elastic body layer of the first roller, and the first roller The surface roughness of the second roller is 0.6 to 1.0 μm Rz, and the surface roughness of the second roller is 1.0 to 3.0 μm Rz. About the 1st roller which is easy to wind rather than a roller, since a mold release agent is apply | coated and it is lower hardness, a releasability can be improved rather than a 2nd roller. In addition, it is possible to improve the releasability of the second roller by making the surface roughness of the second roller rougher than the surface roughness of the first roller to such an extent that the image quality does not deteriorate. Therefore, the recording material that has passed through the contact portion between the first roller and the second roller can be transported without being wound around any one of the rollers, and the pressure roller surface is stained or damaged, and the image quality is increased. It is possible to prevent jamming of the recording material without causing deterioration of the recording material.
[0030]
(2) The surface hardness of the first roller is 66 to 68 degrees (Asker C hardness), and the surface hardness of the second roller is 72 to 78 degrees (Asker C hardness). Is made lower than the surface hardness of the second roller within a range of 10 degrees or less, and the releasability of the recording material to the first roller and the releasability of the recording material to the second roller can be made more uniform. it can. As a result, the recording material that has passed through the contact portion between the first roller and the second roller can be more reliably restricted from being wound around one of the rollers, and the pressure roller surface can be stained or damaged. Further, it is possible to more reliably prevent the occurrence of jamming of the recording material without causing deterioration of the image quality.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration of a fixing device according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a diagram illustrating in detail a configuration of a heating roller and a pressure roller of the fixing device.
FIG. 3 is a diagram showing experimental results of peelability and image quality of a recording material when the surface roughness and surface hardness of a pressure roller in the fixing device are variously changed.
FIG. 4 is a diagram showing experimental results of peelability and image quality of a recording material when various surface hardnesses of a heating roller and a pressure roller in the fixing device are changed.
FIG. 5 is a diagram illustrating a state where a recording material is wound around a heating roller in the fixing device.
FIG. 6 is a diagram illustrating a state where a recording material is wound around a pressure roller in the fixing device.
[Explanation of symbols]
1-heating roller (first roller)
2-Pressure roller (second roller)
1b, 2b-elastic layer 3,4-heater (heating means)
7-Oil application roller (application means)
P-recording material

Claims (1)

耐熱性を有する弾性体層を備えた外周部が記録材上に転写された未定着トナー像に接触する第1のローラと、第1のローラに圧接する外周部に耐熱性を有する弾性体層を備えた第2のローラと、少なくとも第1のローラの外周部をトナー像を溶融可能な温度に加熱する加熱手段と、少なくとも第1のローラの外周部に離型剤を塗布する塗布手段と、前記第1のローラの表面及び前記第2のローラの表面のそれぞれから記録材を剥離する上下の剥離爪と、を備え、第2のローラの弾性体層の硬度を第1のローラの弾性体層の硬度よりも高くした定着装置において、
前記第1のローラの弾性体層のアスカーC硬度が62〜68度の範囲において、前記第2のローラの弾性体層のアスカーC硬度を前記第1のローラの弾性体層のアスカーC硬度より8〜10度高くし、
第1のローラの表面の十点平均粗さを0.6〜1.0μmRzとするとともに、第2のローラの表面の十点平均粗さを1.0〜3.0μmRzとしたことを特徴とする定着装置。
A first roller in which an outer peripheral portion having an elastic layer having heat resistance contacts an unfixed toner image transferred onto a recording material, and an elastic layer having heat resistance in an outer peripheral portion in pressure contact with the first roller A heating unit that heats at least the outer periphery of the first roller to a temperature at which the toner image can be melted, and an application unit that applies a release agent to at least the outer periphery of the first roller. And upper and lower peeling claws for peeling the recording material from the surface of the first roller and the surface of the second roller, respectively, and the hardness of the elastic layer of the second roller is the elasticity of the first roller. In the fixing device that is higher than the hardness of the body layer,
When the Asker C hardness of the elastic layer of the first roller is in the range of 62 to 68 degrees, the Asker C hardness of the elastic layer of the second roller is more than the Asker C hardness of the elastic layer of the first roller. 8-10 degrees higher,
The ten-point average roughness of the surface of the first roller is 0.6 to 1.0 μmRz, and the ten-point average roughness of the surface of the second roller is 1.0 to 3.0 μmRz. Fixing device to do.
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