JP4557675B2 - Roller and fixing device having the same - Google Patents
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Description
この発明は、電子写真方式の画像形成装置に関する。 The present invention relates to an electrophotographic image forming apparatus.
画像形成装置において、用紙にトナー画像を定着するために用いられる定着装置は、従来、例えば特許文献1に示されているように、ヒータを内蔵する熱ローラ(定着ローラ)と、芯金の周りに弾性体層(弾性部材層)およびその外側に離型層が設けられ、この熱ローラに圧接する加圧ローラとを備えている。 2. Description of the Related Art Conventionally, a fixing device used for fixing a toner image on a sheet in an image forming apparatus is conventionally a heat roller (fixing roller) incorporating a heater and a core metal as shown in, for example, Patent Document 1. Are provided with an elastic body layer (elastic member layer) and a release layer on the outside thereof, and a pressure roller that presses against the heat roller.
図4の従来の定着装置101の概略構成図に示すように、定着装置101の熱ローラ110と加圧ローラ120とは圧接し、弾性体層122と離型層123とが変形してニップを形成している。図示しない画像形成ユニットで形成され、用紙Pに転写されたトナー画像Tは、熱ローラ110と加圧ローラ120のニップにおいて加熱、加圧され、用紙Pに定着される。
As shown in the schematic configuration diagram of the
トナー画像の定着性を高めるためには、ニップ幅を広くするのが良いとされているため、加圧ローラ120の熱ローラ110に接する圧力を高めたり、加圧ローラ110の弾性体の硬度を下げたりすることがなされている。
特許文献1で示された加圧ローラ120の弾性体層122は、両端部が平行かつ全体が同じ幅に揃えられている。そのため、図5の従来の加圧ローラ120の端部の側面部分断面図に示すように、加圧ローラ120の両端部において弾性体層122が軸線方向外側に向かって膨らむように変形すると、弾性体層122の芯金121と接する部分には軸線方向の外側に向けて応力が加わる。芯金121と弾性体層122は製造時にプライマーなどによって接着されているが、この応力は弾性体層122を芯金121から剥がすように働く。
The
トナー画像の定着性を高めるためにニップ幅を広くすると、弾性体層122の両端部の膨らみ方が大きくなるため、弾性体層122の端部の芯金121と接する部分に加わる応力も大きくなる。弾性体層122が変形した状態で加圧ローラ120が回転すると、この応力が弾性体層122の端部の芯金121に接する部分の全周に渡って繰り返し加わるため、弾性体111は両端部から次第に芯金112から剥がれていき、さらには剥がれた部分において割れが生じる。
If the nip width is widened to improve the fixability of the toner image, the way in which both end portions of the
このように弾性体層122の両端部が傷んだ状態では、加圧ローラ120はニップにおいて用紙Pに均一な圧力をかけることができなくなり、用紙Pの搬送方向両端部ではトナー画像Tの定着性が低下することとなる。
Thus, in a state where both ends of the
そこで、本発明では、ニップ幅を広くした場合でも弾性体を芯金から剥がれにくくしたローラと、このローラを加圧ローラとして備えることにより長期に渡って安定して、トナー画像を用紙に定着させることができる定着装置とを提供することを目的とする。 Therefore, in the present invention, even when the nip width is widened, a roller in which the elastic body is not easily peeled off from the cored bar, and this roller is provided as a pressure roller, so that the toner image can be stably fixed on the paper for a long period of time. It is an object of the present invention to provide a fixing device that can perform the above operation.
(1)本発明は、芯金と、この芯金の周りに設けられた弾性体層とを備えたローラにおいて、前記弾性体層は前記芯金に接する第1の領域と、この第1の領域の半径方向外側に設けられた第2の領域とからなり、この第1の領域は、軸線方向の長さが前記第2の領域よりも長くかつ軸線方向に対して前記第2の領域の外側に位置することを特徴とする。 (1) The present invention provides a roller including a cored bar and an elastic layer provided around the cored bar, wherein the elastic layer has a first region in contact with the cored bar and the first region. A second region provided on the outer side in the radial direction of the region, the first region having an axial length longer than the second region and the second region with respect to the axial direction. It is located outside.
(2)また本発明は、ヒータを内蔵する熱ローラと、この熱ローラに圧着する加圧ローラとを備えた定着装置において、加圧ローラとして前記ローラを備えたことを特徴とする。 (2) Further, the present invention is characterized in that a fixing device including a heat roller with a built-in heater and a pressure roller that presses against the heat roller includes the roller as the pressure roller.
(1)本発明の構成では、ローラの弾性体層が半径方向内側の第1の領域と外側の第2の領域とからなり、第1の領域は軸線方向の長さが第2の領域よりも長く、軸線方向に対して第2の領域の外側に位置する。これにより、このローラが他のローラなどに圧接して変形した場合、弾性体層の両端部は第2の領域だけが膨らみ、第1の領域は膨らまないため、弾性体層を芯金から剥がそうとするような応力が加わらなくなり、ローラの寿命を長くすることができる。 (1) In the configuration of the present invention, the elastic body layer of the roller is composed of the first region on the inner side in the radial direction and the second region on the outer side, and the first region has an axial length longer than that of the second region. And is located outside the second region with respect to the axial direction. As a result, when this roller is deformed by being pressed against another roller or the like, both ends of the elastic layer swell only in the second region and the first region does not swell, so the elastic layer is peeled off from the cored bar. Such stress is not applied, and the life of the roller can be extended.
(2)また、本発明の構成では、画像形成装置において用紙にトナー像を定着させるのに用いられる定着装置の加圧ローラとして本発明に係るローラを使用するため、長期に渡って安定してトナー画像を用紙に定着させることができる。 (2) Further, in the configuration of the present invention, since the roller according to the present invention is used as the pressure roller of the fixing device used for fixing the toner image on the paper in the image forming apparatus, it is stable over a long period of time. The toner image can be fixed on the paper.
本発明の実施形態について、図1〜図3に基づいて説明する。図1は本発明の実施形態に係る定着装置1の概略構成図、図2は本発明の実施形態に係る加圧ローラ20の端部の側面部分断面図、図3は図1の加圧ローラ20の端部の側面部分断面図である。
Embodiments of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 is a schematic configuration diagram of a fixing device 1 according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a side partial sectional view of an end portion of a
画像形成装置の定着装置1は、図1に示すように熱ローラ10と加圧ローラ20が回転可能に圧接し、弾性体層22および離型層23が変形してニップを形成している。
In the fixing device 1 of the image forming apparatus, as shown in FIG. 1, the
加圧ローラ20は鉄などの金属からなる芯金21の周りにゴムなどの弾性体層22およびその外側にPFAからなる離型層23を備える。製造する際は、プライマーを塗布した芯金21および離型層23を金型に配置し、弾性体層22として溶融したゴムを流し込み、加熱して成型する。プライマーにより芯金21と弾性体層22とは接着しており、熱ローラ10と圧接した状態でも弾性体層22は芯金21から滑らずに回転する。
The
図示しない画像形成ユニットにおいて用紙Pに転写されたトナー画像Tは定着装置1のニップにおいて加熱、加圧され、用紙Pに定着される。芯金21と弾性体層22とは接着しているため、用紙Pに均一に圧力を加えることができ、安定してトナー画像Tを定着させることができる。
The toner image T transferred to the paper P in an image forming unit (not shown) is heated and pressurized in the nip of the fixing device 1 and fixed on the paper P. Since the
本発明の実施形態において、弾性体層22は図2に示すように芯金に接する第1の領域22aと第1の領域22aの半径方向外側に設けられた第2の領域22bとからなり、第1の領域22aは軸線方向の長さが第2の領域22bよりも長くかつ軸線方向に対して第2の領域22bの外側に位置している。図2では加圧ローラ20の一端の形状しか示していないが、両端とも同様の形状である。弾性体層22をこの形状に成形する方法としては、弾性体を流し込む金型によってこの形状にすることや、弾性体を削ることが挙げられる。
In the embodiment of the present invention, the
この加圧ローラ20が熱ローラ10と圧接した際に弾性体層22の両端部は図3に示すように第2の領域22bのみが膨らむように変形し、第1の領域22aは変形しない。
When the
従来の形状の加圧ローラ120の場合、既に図5に示したように、熱ローラ110と圧接すると弾性体層122を芯金121から剥がすような応力が弾性体層122に加わっていた。加圧ローラ120が熱ローラ110と圧接し、回転すると、この応力が繰り返し加わることとなり、芯金121と接着していた弾性体層122が両端部から次第に芯金121から剥がれ、さらに剥がれた部分において割れが生じることがあった。この状態では、加圧ローラ120の両端部では十分な圧力を用紙Pに加えることができないため、安定して用紙Pの全体にトナー画像Tを定着させることができなくなっていた。
In the case of the
しかし、弾性体層22をこのように構成することにより、第1の領域22aは変形しないため、弾性体22を芯金21から剥がすような応力が加わらない。したがって、弾性体層122は芯金121から剥がれることなく、長期に渡って安定して用紙Pにトナー画像Tを定着させることができる。
However, by configuring the
本発明は、圧力をかけることにより変形するローラおよび画像形成装置の定着装置一般に使用することができる。 The present invention can be used in general for a roller that is deformed by applying pressure and a fixing device for an image forming apparatus.
1 定着装置
10 熱ローラ
20 加圧ローラ
21 芯金
22 弾性体層
22a 第1の領域
22b 第2の領域
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
Claims (2)
前記弾性体層は前記芯金に接する第1の領域と、この第1の領域の半径方向外側に設けられた第2の領域とからなり、この第1の領域は、軸線方向の長さが前記第2の領域よりも長くかつ軸線方向に対して前記第2の領域の外側に位置することを特徴とするローラ。 In a roller provided with a cored bar and an elastic layer provided around the cored bar,
The elastic layer includes a first region in contact with the cored bar and a second region provided outside the first region in the radial direction, and the first region has an axial length. A roller that is longer than the second region and is located outside the second region with respect to the axial direction.
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