JP5133028B2 - Fixing apparatus and image forming apparatus - Google Patents

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  • Fixing For Electrophotography (AREA)

Description

本発明は、電子写真方式を用いた複写機、プリンタ、ファクシミリなどの定着装置および画像形成装置に関する。   The present invention relates to a fixing device and an image forming apparatus such as a copying machine, a printer, and a facsimile using an electrophotographic system.

電子写真方式を採用する複写機やプリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置には、被記録媒体である用紙に転写されたトナー像を定着するための定着装置が備えられている。この定着装置としては、互いに当接して回転する加熱ローラと加圧ローラを備える2ローラ方式の定着手段が一般的に使用されている。この定着装置においては、未定着トナー像が表面に転写された用紙が、加熱ローラと加圧ローラが当接して形成される定着ニップ部に搬送されると、熱及び圧力によってトナーが溶融して用紙の表面にトナー像が永久画像として定着される。ここで、加熱ローラや加圧ローラとしては、フッ素ゴムやシリコンゴム等を金属製ローラ芯金上に被覆して成るものが一般的に使用されている。   2. Description of the Related Art Image forming apparatuses such as copiers, printers, and facsimiles that employ an electrophotographic system are provided with a fixing device for fixing a toner image transferred onto a recording medium. As this fixing device, a two-roller type fixing means having a heating roller and a pressure roller rotating in contact with each other is generally used. In this fixing device, when a sheet on which an unfixed toner image is transferred is conveyed to a fixing nip portion formed by contact between a heating roller and a pressure roller, the toner is melted by heat and pressure. The toner image is fixed as a permanent image on the surface of the paper. Here, as the heating roller and the pressure roller, those obtained by coating a metal roller core with fluorine rubber, silicon rubber or the like are generally used.

また、定着装置は、加熱ローラや加圧ローラを覆う定着ハウジング、用紙の搬送路を案内する用紙搬送ガイド、サーモスタットを支持するサーモスタット支持部材等で構成されている。サーモスタットは、発熱体の通電路を遮断して加熱ローラのオーバーヒートを防止するためのものである。この定着ハウジング、用紙搬送ガイド、サーモスタット支持部材はPET(ポリエチレンテレフタレート)等の耐熱性樹脂から成るものが一般的に使用されている。   The fixing device includes a fixing housing that covers the heating roller and the pressure roller, a paper transport guide that guides a paper transport path, a thermostat support member that supports the thermostat, and the like. The thermostat is for preventing the heating roller from overheating by cutting off the energization path of the heating element. As the fixing housing, the paper conveyance guide, and the thermostat support member, those made of a heat resistant resin such as PET (polyethylene terephthalate) are generally used.

また、近年、省エネルギー化を図るために、高いエネルギー効率を持つ加熱源として誘導加熱コイルを用いた誘導加熱方式の定着装置が提案されている。ここで、誘導加熱コイルを支持する部材もPET等の耐熱性樹脂から成るものが一般的に使用されている。   In recent years, in order to save energy, an induction heating type fixing device using an induction heating coil as a heating source having high energy efficiency has been proposed. Here, the member that supports the induction heating coil is generally made of a heat resistant resin such as PET.

ところで、最近、VOC(揮発性有機化合物)に由来する大気汚染の防止が叫ばれ、事務所等において使用される複写機やプリンタ等の画像形成装置から排出されるVOC等に対する環境面からの配慮が必要になってきている。VOCの放出量については、トナー由来の成分と定着装置由来の成分が多い。定着装置由来の成分については、加圧ローラで使われているシリコンゴムから揮発しているシロキサンと定着ハウジング等の樹脂部材で使われているPETから揮発しているBHT(2,6−ジ−tert−ブチル−4−メチルフェノール)が多い。これらのVOCは、定着装置やトナーが加熱されたときに多く揮発する。   Recently, the prevention of air pollution derived from VOC (volatile organic compounds) has been screamed, and environmental considerations for VOCs discharged from image forming apparatuses such as copiers and printers used in offices, etc. Is becoming necessary. Regarding the amount of VOC released, there are many components derived from toner and components derived from the fixing device. Regarding the components derived from the fixing device, siloxane that is volatilized from the silicone rubber used in the pressure roller and BHT (2,6-di-) that is volatilized from the PET used in the resin member such as the fixing housing. tert-butyl-4-methylphenol). Many of these VOCs volatilize when the fixing device or toner is heated.

そこで、この問題を解消する方法として、特許文献1および特許文献2には、定着装置の近傍に吸着剤を担持する部材を配置することにより、定着時に発生するVOCを吸着させ、画像形成装置内外に拡散することを防ぎ、不快臭の発生を防止する技術が開示されている。また、特許文献3には、誘導加熱コイルの支持部材を耐熱性樹脂の基体の外側表面にVOCを吸収する材料のシートを被せて構成することにより、耐熱性樹脂から発生するVOC放出を削減する技術が開示されている。   Therefore, as a method for solving this problem, in Patent Document 1 and Patent Document 2, a member carrying an adsorbent is disposed in the vicinity of the fixing device to adsorb VOC generated at the time of fixing, and the inside and outside of the image forming apparatus. A technique for preventing the diffusion of odors and the generation of unpleasant odors is disclosed. Further, in Patent Document 3, the support member of the induction heating coil is configured by covering a sheet of a material that absorbs VOC on the outer surface of the base of the heat resistant resin, thereby reducing VOC emission generated from the heat resistant resin. Technology is disclosed.

特開平4−221968号公報JP-A-4-221968 特開2005−338539号公報JP 2005-338539 A 特開2004−271684号公報JP 2004-271684 A

しかしながら、これら従来の技術をもってしても、VOCの放散量を満足できる値まで下げることができず、環境改善の観点からはVOCの放散量を更に低く抑える必要があった。   However, even with these conventional techniques, the amount of VOC emission cannot be reduced to a satisfactory value, and it has been necessary to further reduce the amount of VOC emission from the viewpoint of environmental improvement.

それゆえに、本発明の主たる目的は、高温になる耐熱性樹脂から発生するVOCの放出量を低減させることのできる定着装置および画像形成装置を提供することである。   Therefore, a main object of the present invention is to provide a fixing device and an image forming apparatus that can reduce the amount of VOC released from a heat-resistant resin that becomes a high temperature.

請求項1に係る発明は、用紙を通過させて、用紙上に形成された未定着画像を加熱定着させる定着手段を有した定着装置であって、定着手段を覆うように配置された耐熱性樹脂からなる定着ハウジングの外表面および内表面を含む全表面に、ガスバリア性を有する炭素膜が形成されていることを特徴とする、定着装置である。定着手段としては、例えば、互いに当接して回転する加熱ローラと加圧ローラを備える2ローラ方式のものが用いられる。 The invention according to claim 1 is a fixing device having a fixing means for heating and fixing an unfixed image formed on the paper through the paper, the heat-resistant resin arranged so as to cover the fixing means The fixing device is characterized in that a carbon film having a gas barrier property is formed on the entire surface including the outer surface and the inner surface of the fixing housing. As the fixing unit, for example, a two-roller type including a heating roller and a pressure roller rotating in contact with each other is used.

請求項1の発明では、ガスバリア性を有する炭素膜を、耐熱性樹脂からなる定着ハウジングの外表面および内表面を含む全表面に形成することで、定着ハウジングのガスバリア性が著しく向上し、定着装置が高温になったときに、耐熱性樹脂からなる定着ハウジングから揮発するVOCの放出量が大幅に低減する。 In the first aspect of the present invention, the gas barrier property of the fixing housing is remarkably improved by forming the carbon film having the gas barrier property on the entire surface including the outer surface and the inner surface of the fixing housing made of a heat-resistant resin. When the temperature becomes high, the amount of VOC that volatilizes from the fixing housing made of heat-resistant resin is greatly reduced.

請求項2に係る発明は、請求項1に係る発明に従属する発明であって、定着手段に内挿された加熱手段と、加熱手段の通電を遮断するサーモスタットと、サーモスタットを支持する耐熱性樹脂からなるサーモスタット支持部材と、を備え、サーモスタット支持部材の全表面に、ガスバリア性を有する炭素膜が形成されていることを特徴とする、定着装置である。 The invention according to claim 2 is an invention subordinate to the invention according to claim 1, wherein the heating means inserted in the fixing means, the thermostat for interrupting the energization of the heating means, and the heat resistant resin that supports the thermostat And a thermostat support member, and a carbon film having a gas barrier property is formed on the entire surface of the thermostat support member.

請求項2の発明では、ガスバリア性を有する炭素膜を、耐熱性樹脂からなるサーモスタット支持部材の全表面に形成することで、サーモスタット支持部材のガスバリア性が著しく向上し、定着装置が高温になったときに、耐熱性樹脂からなるサーモスタット支持部材から揮発するVOCの放出量が大幅に低減する。 In the invention of claim 2, by forming a carbon film having a gas barrier property on the entire surface of the thermostat support member made of a heat resistant resin , the gas barrier property of the thermostat support member is remarkably improved, and the fixing device is heated to a high temperature. Sometimes, the amount of VOC released from the thermostat support member made of heat resistant resin is significantly reduced.

請求項3に係る発明は、請求項2に係る発明に従属する発明であって、加熱手段が、誘導加熱コイルおよび誘導加熱コイルを支持する耐熱性樹脂からなるコイル支持部材からなり、コイル支持部材の全表面に、ガスバリア性を有する炭素膜が形成されていることを特徴とする定着装置である。 The invention according to claim 3 is an invention dependent on the invention according to claim 2, wherein the heating means comprises an induction heating coil and a coil support member made of a heat-resistant resin that supports the induction heating coil, and the coil support member A carbon film having gas barrier properties is formed on the entire surface of the fixing device.

請求項3の発明では、誘導加熱コイルによって高温になる耐熱性樹脂からなるコイル支持部材の全表面に、ガスバリア性を有する炭素膜を形成することで、コイル支持部材のガスバリア性が著しく向上し、耐熱性樹脂からなるコイル支持部材から揮発するVOCの放出量が大幅に低減する。 In the invention of claim 3 , the gas barrier property of the coil support member is remarkably improved by forming a carbon film having a gas barrier property on the entire surface of the coil support member made of a heat-resistant resin that is heated to a high temperature by the induction heating coil. The amount of VOC released from the coil support member made of heat-resistant resin is greatly reduced.

請求項4に係る発明は、請求項1〜請求項3のいずれかに係る発明に従属する発明であって、用紙を案内するための耐熱性樹脂からなる用紙搬送ガイド部材を備え、用紙搬送ガイド部材の全表面に、ガスバリア性を有する炭素膜が形成されていることを特徴とする、定着装置である。 The invention according to claim 4 is an invention dependent on the invention according to any one of claims 1 to 3, comprising a sheet conveyance guide member made of a heat resistant resin for guiding the sheet, and a sheet conveyance guide The fixing device is characterized in that a carbon film having gas barrier properties is formed on the entire surface of the member.

請求項4の発明では、耐熱性樹脂からなる用紙搬送ガイド部材の全表面に、ガスバリア性を有する炭素膜を形成することで、用紙搬送ガイド部材のガスバリア性が著しく向上し、耐熱性樹脂からなる用紙搬送ガイド部材から揮発するVOCの放出量が大幅に低減すると共に、用紙が搬送されるときの用紙搬送ガイド部材表面の磨耗量が大幅に低減し、初期の摩擦係数が長期間維持できる。 In the invention of claim 4, the entire surface of the sheet conveyance guide member made of a heat-resistant resin, by forming a carbon film having a gas barrier property, gas barrier properties of the sheet conveyance guide member is remarkably improved, made of a heat-resistant resin The amount of VOC that is volatilized from the paper transport guide member is greatly reduced, and the amount of wear on the surface of the paper transport guide member when the paper is transported is greatly reduced, so that the initial friction coefficient can be maintained for a long time.

請求項5に係る発明は、請求項1〜請求項4のいずれかに係る発明に従属する発明であって、炭素膜は、水素化アモルファス炭素膜、DLC膜、および硬質炭素膜の少なくともいずれか一つであることを特徴とする、定着装置である。 The invention according to claim 5 is an invention dependent on the invention according to any one of claims 1 to 4 , wherein the carbon film is at least one of a hydrogenated amorphous carbon film, a DLC film, and a hard carbon film. One fixing device is provided.

請求項5の発明では、炭素膜が水素化アモルファス炭素膜、DLC膜、または硬質炭素膜であるため、低温プラズマによる成膜が行え、樹脂等の耐熱温度の低い材料に成膜が可能である。 In the invention of claim 5 , since the carbon film is a hydrogenated amorphous carbon film, a DLC film, or a hard carbon film, it can be formed by low-temperature plasma and can be formed on a material having a low heat resistance temperature such as a resin. .

請求項6に係る発明は、請求項1〜請求項5のいずれかに記載の定着装置を備えていることを特徴とする、画像形成装置である。 The invention according to claim 6 is an image forming apparatus comprising the fixing device according to any one of claims 1 to 5 .

請求項6の発明では、高温になる耐熱性樹脂からなる定着ハウジングなどから発生するVOCの放出量を低減させることのできる定着装置を備えた画像形成装置が得られる。 According to the sixth aspect of the present invention, an image forming apparatus including a fixing device capable of reducing the amount of VOC emitted from a fixing housing made of a heat resistant resin that reaches a high temperature can be obtained.

本発明によれば、定着装置内の耐熱性樹脂からなる定着ハウジングなどの全表面に、ガスバリア性を有する炭素膜を形成することで、定着ハウジングなどのガスバリア性を著しく向上させることができ、定着装置が高温になったときに、耐熱性樹脂からなる定着ハウジングなどから揮発するVOCの放出量を大幅に低減することができる。 According to the present invention, the gas barrier property of the fixing housing or the like can be remarkably improved by forming the carbon film having the gas barrier property on the entire surface of the fixing housing or the like made of a heat resistant resin in the fixing device. When the temperature of the apparatus becomes high, the amount of VOC that volatilizes from a fixing housing made of a heat-resistant resin can be greatly reduced.

本発明の上述の目的、その他の目的、特徴および利点は、図面を参照して行う以下の発明を実施するための最良の形態の説明から一層明らかとなろう。   The above-described object, other objects, features, and advantages of the present invention will become more apparent from the following description of the best mode for carrying out the invention with reference to the drawings.

(画像形成装置)
図1は本発明に係る画像形成装置の一例を示す概略構成図である。
(Image forming device)
FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing an example of an image forming apparatus according to the present invention.

感光体ドラム2は駆動手段によって図示矢印の時計方向に所定速度で駆動される。感光体ドラム2の外周近傍には、帯電器(図示せず)、現像器4、転写ローラ6、クリーニング部材7が設けられている。感光体ドラム2は帯電器にて表面が帯電される。感光体ドラム2の回転方向における帯電器の下流側には、レーザースキャニングユニット(図示せず)が配置されている。レーザースキャニングユニットから放射されたレーザ光は、感光体ドラム2上に照射され、静電潜像が形成される。   The photosensitive drum 2 is driven at a predetermined speed in a clockwise direction indicated by an arrow in the drawing by a driving unit. Near the outer periphery of the photosensitive drum 2, a charger (not shown), a developing device 4, a transfer roller 6, and a cleaning member 7 are provided. The surface of the photosensitive drum 2 is charged by a charger. A laser scanning unit (not shown) is disposed on the downstream side of the charger in the rotation direction of the photosensitive drum 2. The laser light emitted from the laser scanning unit is irradiated onto the photosensitive drum 2 to form an electrostatic latent image.

レーザースキャニングユニットの下流側には、現像器4が配置されている。現像器4は、ブラックのトナーを感光体ドラム2に付与するためのものである。現像器4に対して、トナーカートリッジ8が配設されている。現像器4の下流側には、転写ローラ6が配置されている。さらに、転写ローラ6の下流側には、感光体ドラム2に残ったトナーを除去するためのクリーニング部材7が配置されている。   A developing device 4 is disposed on the downstream side of the laser scanning unit. The developing device 4 is for applying black toner to the photosensitive drum 2. A toner cartridge 8 is disposed for the developing device 4. A transfer roller 6 is disposed on the downstream side of the developing device 4. Further, a cleaning member 7 for removing the toner remaining on the photosensitive drum 2 is disposed on the downstream side of the transfer roller 6.

一方、給紙ローラ14はブラックトナー像と同期して、給紙カセット12から被記録媒体としての用紙を引き出して給紙する。用紙には感光体ドラム2上に形成されたトナー像が転写され、定着装置16に搬入される。トナー画像を転写された用紙は、定着装置16で定着され、印刷物として機外に排出されて排紙トレイ上に積載される。   On the other hand, in synchronization with the black toner image, the paper feed roller 14 pulls out paper as a recording medium from the paper feed cassette 12 and feeds it. The toner image formed on the photosensitive drum 2 is transferred to the sheet and is carried into the fixing device 16. The sheet onto which the toner image has been transferred is fixed by the fixing device 16 and is discharged out of the apparatus as a printed matter and stacked on a discharge tray.

(定着装置の第1の実施形態)
図2は本発明に係る定着装置の第1の実施形態を示す概略構成図である。この定着装置16は、加圧ローラ20、加熱ローラ22、加圧ローラ20や加熱ローラ22を覆う定着ハウジング24a,24b、誘導加熱コイル26、誘導加熱コイル26を支持するコイル支持部材28、サーモスタット30、サーモスタット30を支持するサーモスタット支持部材32、用紙の搬送路を案内する用紙搬送ガイド部材36等で構成されている。
(First Embodiment of Fixing Device)
FIG. 2 is a schematic configuration diagram showing a first embodiment of a fixing device according to the present invention. The fixing device 16 includes a pressure roller 20, a heating roller 22, fixing housings 24 a and 24 b that cover the pressure roller 20 and the heating roller 22, an induction heating coil 26, a coil support member 28 that supports the induction heating coil 26, and a thermostat 30. The thermostat 30 is configured to include a thermostat support member 32 that supports the thermostat 30, a paper transport guide member 36 that guides the paper transport path, and the like.

加圧ローラ20は、外径が30mmの金属製(鉄製)ローラ芯金上に、シリコンゴムの弾性層とフッ素樹脂の表層とを被覆してなるものである。加熱ローラ22は、ステンレス鋼(SUS430)などの導電性部材で形成された、外径が40mmの円筒形状の中空ローラで、速やかに加熱されるようにできるだけ薄肉となっており、その表面にはフッ素樹脂コートされた離型層が設けられている。ローラ20,22は、中心軸周りに回転可能に保持されている。なお、剥離爪34は加熱ローラ22の外周面に接触している。   The pressure roller 20 is formed by coating a metal (iron) roller cored bar having an outer diameter of 30 mm with an elastic layer of silicon rubber and a surface layer of fluororesin. The heating roller 22 is a cylindrical hollow roller formed of a conductive member such as stainless steel (SUS430) and having an outer diameter of 40 mm. The heating roller 22 is as thin as possible so that it can be quickly heated. A release layer coated with a fluororesin is provided. The rollers 20 and 22 are held rotatably around the central axis. The peeling claw 34 is in contact with the outer peripheral surface of the heating roller 22.

誘導加熱コイル26は銅線からなり、図3に示すように、画像形成装置本体に取り付けられた梁部材29に固定されたコイル支持部材28に巻き付けられた状態で、加熱ローラ22の内側の所定位置に配設されている。この誘導加熱コイル26に高周波電力を供給することにより、加熱ローラ22に渦電流が生じ、加熱ローラ22が加熱する。   The induction heating coil 26 is made of copper wire, and is wound around a coil support member 28 fixed to a beam member 29 attached to the main body of the image forming apparatus, as shown in FIG. Arranged in position. By supplying high-frequency power to the induction heating coil 26, an eddy current is generated in the heating roller 22 and the heating roller 22 is heated.

この加熱された加熱ローラ22を用いて用紙上に形成されたトナー像を用紙に定着する。すなわち、未定着トナー像が表面に転写された用紙が、加熱ローラ22と加圧ローラ20が当接して形成される定着ニップ部に搬送されると、熱及び圧力によってトナーが溶融して用紙の表面にトナー像が永久画像として定着される。   The heated heating roller 22 is used to fix the toner image formed on the paper to the paper. That is, when the sheet on which the unfixed toner image is transferred is conveyed to the fixing nip formed by the contact between the heating roller 22 and the pressure roller 20, the toner is melted by heat and pressure, and the sheet is heated. A toner image is fixed on the surface as a permanent image.

サーモスタット30は、サーモスタット支持部材32によって加熱ローラ22の近傍に支持されている。サーモスタット30は、誘導加熱コイル26の通電を遮断して加熱ローラ22のオーバーヒートを防止するためのものである。図4に示すように、サーモスタット30は円盤形状の本体に一対の金属端子31a,31bを電気的に接続し、サーモスタット支持部材32に収容されている。サーモスタット支持部材32は定着ハウジング24aの内壁面に固定されている。   The thermostat 30 is supported in the vicinity of the heating roller 22 by a thermostat support member 32. The thermostat 30 is for preventing the heating roller 22 from being overheated by cutting off the energization of the induction heating coil 26. As shown in FIG. 4, the thermostat 30 is accommodated in a thermostat support member 32 by electrically connecting a pair of metal terminals 31 a and 31 b to a disk-shaped main body. The thermostat support member 32 is fixed to the inner wall surface of the fixing housing 24a.

用紙搬送ガイド部材36は、トナー像定着後の用紙を案内するためのものである。定着ハウジング24a,24b、コイル支持部材28、サーモスタット支持部材32および用紙搬送ガイド部材36は、PET(ポリエチレンテレフタレート)等の耐熱性樹脂からなるものが使用されている。   The paper transport guide member 36 is for guiding the paper after the toner image is fixed. The fixing housings 24a and 24b, the coil support member 28, the thermostat support member 32, and the paper transport guide member 36 are made of heat-resistant resin such as PET (polyethylene terephthalate).

さらに、定着ハウジング24a,24b、コイル支持部材28、サーモスタット支持部材32および用紙搬送ガイド部材36の表面には、膜厚が1.0μmの炭素膜38(図2において点線で表示している)が形成されている。炭素膜38としては、水素アモルファス炭素膜、DLC(ダイヤモンドライクカーボン)膜、または硬質炭素膜などがある。本実施形態では、炭素膜38としてDLC膜を用いた。これらの炭素膜38は、熱伝導率が200〜600W/m・K、電気抵抗(体積抵抗率)が106〜1011Ω・cm、ビッカース硬度が2000〜5000kg/mm2、摩擦係数が0.2より小さい等の物理的性質を有するものである。また、気体分子を非常に透過させにくい性質、すなわちガス(VOC)バリア性を備えている。この結果、定着装置16が高温になったとき、定着ハウジング24a,24b、コイル支持部材28、サーモスタット支持部材32および用紙搬送ガイド部材36から揮発するVOCの放出量を大幅に低減することができる。 Further, on the surfaces of the fixing housings 24a and 24b, the coil support member 28, the thermostat support member 32, and the paper transport guide member 36, a carbon film 38 (shown by a dotted line in FIG. 2) having a film thickness of 1.0 μm. Is formed. Examples of the carbon film 38 include a hydrogen amorphous carbon film, a DLC (diamond-like carbon) film, and a hard carbon film. In the present embodiment, a DLC film is used as the carbon film 38. These carbon films 38 have a thermal conductivity of 200 to 600 W / m · K, an electric resistance (volume resistivity) of 10 6 to 10 11 Ω · cm, a Vickers hardness of 2000 to 5000 kg / mm 2 , and a friction coefficient of 0. It has physical properties such as less than .2. In addition, it has a property that gas molecules are hardly transmitted, that is, a gas (VOC) barrier property. As a result, when the fixing device 16 reaches a high temperature, the amount of VOC released from the fixing housings 24a and 24b, the coil support member 28, the thermostat support member 32, and the paper transport guide member 36 can be greatly reduced.

また、これらの炭素膜38は、低温プラズマイオン注入法を用いて室温で成膜できるため、樹脂等の耐熱温度の低い材料に成膜が可能であり、安価な定着装置16を提供することができる。   Further, since these carbon films 38 can be formed at room temperature using a low temperature plasma ion implantation method, they can be formed on a material having a low heat resistant temperature such as a resin, and an inexpensive fixing device 16 can be provided. it can.

また、炭素膜38は摩擦係数が比較的小さいので、用紙搬送ガイド部材38の表面に炭素膜38を形成することで、搬送用紙のエッジが用紙搬送ガイド部材38に接触することによって生じる用紙搬送ガイド部材38表面の傷や磨耗を大幅に低減させ、初期の摩擦係数を長期間維持させることができる。そのため、用紙を詰まらせることなく、所望のトナー画像を得ることができる。さらに、用紙搬送ガイド部材38表面に凹凸が発生しにくいため、用紙上のトナーが用紙搬送ガイド部材38表面に入り込んで付着するおそれもない。   Further, since the carbon film 38 has a relatively small coefficient of friction, by forming the carbon film 38 on the surface of the paper transport guide member 38, the paper transport guide generated when the edge of the transport paper contacts the paper transport guide member 38. Scratches and wear on the surface of the member 38 can be greatly reduced, and the initial coefficient of friction can be maintained for a long time. Therefore, a desired toner image can be obtained without clogging the paper. Furthermore, since the surface of the paper transport guide member 38 is less likely to be uneven, there is no possibility that toner on the paper will enter and adhere to the surface of the paper transport guide member 38.

以上の構成からなる定着装置16を装着した画像形成装置のVOC放出評価をした。すなわち、SUS製チャンバー(容積1m3、内面電解研磨仕上げ)内に設置し、外気環境を23±2℃、50±5%Rhに設定するとともに、チャンバー内を67L/分で換気を行うように設定した。約1時間換気後、10分間プリント動作を行い、チャンバー内の空気をTENAX(登録商標)捕集管にて100mL/分で連続サンプリングした。プリント停止後も約2時間は、連続してサンプリングした。そして、サンプリングしたTENAX(登録商標)捕集管を加熱脱着装置で脱着し、捕集された揮発性有機化合物(VOC)をGC−MSにて測定することにより、機外に排出される揮発性有機化合物の量を見積もった。その結果、定着装置16を装着した画像形成装置のVOCの排出量は5.6mg/hであった。 The VOC emission evaluation of the image forming apparatus equipped with the fixing device 16 having the above configuration was performed. That is, it is installed in a SUS chamber (volume 1 m 3 , inner surface electropolishing finish), the outside air environment is set to 23 ± 2 ° C., 50 ± 5% Rh, and the chamber is ventilated at 67 L / min. Set. After ventilation for about 1 hour, a printing operation was performed for 10 minutes, and the air in the chamber was continuously sampled at 100 mL / min with a TENAX (registered trademark) collection tube. Sampling was continuously performed for about 2 hours after printing was stopped. Then, the sampled TENAX (registered trademark) collection tube is desorbed with a heat desorption device, and the collected volatile organic compound (VOC) is measured by GC-MS. The amount of organic compound was estimated. As a result, the VOC discharge amount of the image forming apparatus equipped with the fixing device 16 was 5.6 mg / h.

比較のため、炭素膜38を形成していない定着ハウジング24a,24b、コイル支持部材28、サーモスタット支持部材32および用紙搬送ガイド部材36で構成された定着装置を装着した画像形成装置を用いて、前記実施形態と同様の条件で測定した。その結果、炭素膜38を形成していない定着装置を装着した画像形成装置のVOCの排出量は11.8mg/hであった。従って、炭素膜38を形成することにより、VOCの機外への排出量を約1/2に低減することができた。   For comparison, an image forming apparatus equipped with a fixing device composed of the fixing housings 24a and 24b, the coil support member 28, the thermostat support member 32, and the paper transport guide member 36 in which the carbon film 38 is not formed is used. The measurement was performed under the same conditions as in the embodiment. As a result, the VOC discharge amount of the image forming apparatus equipped with the fixing device on which the carbon film 38 was not formed was 11.8 mg / h. Therefore, by forming the carbon film 38, the amount of VOC discharged outside the machine could be reduced to about ½.

(定着装置の第2の実施形態)
図5は本発明に係る定着装置の第2の実施形態を示す概略構成図である。この定着装置16Aは、加圧ローラ20、加熱ローラ22、加圧ローラ20や加熱ローラ22を覆う定着ハウジング24a,24b、ハロゲンヒータ40、サーモスタット30、サーモスタット30を支持するサーモスタット支持部材32、用紙の搬送路を案内する用紙搬送ガイド部材42等で構成されている。なお、前記第1の実施形態の定着装置と同一の部品および部分については、その詳細な説明は省略する。
(Second Embodiment of Fixing Device)
FIG. 5 is a schematic configuration diagram showing a second embodiment of the fixing device according to the present invention. The fixing device 16A includes a pressure roller 20, a heating roller 22, fixing housings 24a and 24b that cover the pressure roller 20 and the heating roller 22, a halogen heater 40, a thermostat 30, a thermostat support member 32 that supports the thermostat 30, and a sheet of paper. The sheet conveyance guide member 42 and the like for guiding the conveyance path are configured. The detailed description of the same parts and portions as those of the fixing device of the first embodiment will be omitted.

加圧ローラ20は、外径が25mmの金属製(鉄製)ローラ芯金上に、シリコンゴムの弾性層とフッ素樹脂の表層とを被覆してなるものである。加熱ローラ22は、アルミニウムなどの金属製部材で形成された、外径が30mmの円筒形状の中空ローラで、速やかに加熱されるようにできるだけ薄肉となっており、その表面にはフッ素樹脂コートされた離型層が設けられている。ローラ20,22は、中心軸周りに回転可能に保持されている。   The pressure roller 20 is formed by coating an elastic layer of silicon rubber and a surface layer of fluororesin on a metal (iron) core metal having an outer diameter of 25 mm. The heating roller 22 is a cylindrical hollow roller formed of a metal member such as aluminum and has an outer diameter of 30 mm. The heating roller 22 is as thin as possible so that it can be quickly heated. A release layer is provided. The rollers 20 and 22 are held rotatably around the central axis.

ハロゲンヒータ40は消費電力が800Wのもので、加熱ローラ22の内側の所定位置に配設されている。このハロゲンヒータ40に電力を供給することにより、加熱ローラ22が加熱する。   The halogen heater 40 has a power consumption of 800 W and is disposed at a predetermined position inside the heating roller 22. By supplying electric power to the halogen heater 40, the heating roller 22 is heated.

用紙搬送ガイド部材42は、未定着トナー像が表面に転写された用紙を案内するためのものである。定着ハウジング24a,24b、サーモスタット支持部材32および用紙搬送ガイド部材42は、PET(ポリエチレンテレフタレート)等の耐熱性樹脂からなるものが使用されている。   The paper conveyance guide member 42 is for guiding the paper on which the unfixed toner image is transferred to the surface. The fixing housings 24a and 24b, the thermostat support member 32, and the paper transport guide member 42 are made of heat-resistant resin such as PET (polyethylene terephthalate).

さらに、定着ハウジング24a,24b、サーモスタット支持部材32および用紙搬送ガイド部材42の表面には、膜厚が1.0μmの炭素膜38(図5において点線で表示している)が形成されている。炭素膜38としては、水素アモルファス炭素膜、DLC(ダイヤモンドライクカーボン)膜、または硬質炭素膜などがある。この結果、定着装置16Aが高温になったとき、定着ハウジング24a,24b、サーモスタット支持部材32および用紙搬送ガイド部材42から揮発するVOCの放出量を大幅に低減することができる。また、これらの炭素膜38は、低温プラズマイオン注入法を用いて室温で成膜できるため、樹脂等の耐熱温度の低い材料に成膜が可能であり、安価な定着装置16Aを提供することができる。   Further, a carbon film 38 (shown by a dotted line in FIG. 5) having a film thickness of 1.0 μm is formed on the surfaces of the fixing housings 24 a and 24 b, the thermostat support member 32 and the paper transport guide member 42. Examples of the carbon film 38 include a hydrogen amorphous carbon film, a DLC (diamond-like carbon) film, and a hard carbon film. As a result, when the fixing device 16A becomes hot, the amount of VOC released from the fixing housings 24a and 24b, the thermostat support member 32, and the paper transport guide member 42 can be greatly reduced. Further, since these carbon films 38 can be formed at room temperature by using a low temperature plasma ion implantation method, they can be formed on a material having a low heat resistant temperature such as a resin, and an inexpensive fixing device 16A can be provided. it can.

なお、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨の範囲内で種々に変形される。   In addition, this invention is not limited to the said embodiment, A various deformation | transformation is carried out within the range of the summary.

本発明に係る画像形成装置の一例を示す概略構成図である。1 is a schematic configuration diagram illustrating an example of an image forming apparatus according to the present invention. 本発明に係る定着装置の一例を示す概略構成図である。1 is a schematic configuration diagram illustrating an example of a fixing device according to the present invention. 加熱ローラの構成を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the structure of a heating roller. サーモスタットとサーモスタット支持部材を模式的に示す斜視図である。It is a perspective view which shows typically a thermostat and a thermostat support member. 本発明に係る定着装置の別の例を示す概略構成図である。FIG. 6 is a schematic configuration diagram illustrating another example of a fixing device according to the present invention.

符号の説明Explanation of symbols

2 感光体ドラム
4 現像器
6 転写ローラ
16,16A 定着装置
20 加圧ローラ
22 加熱ローラ
24a,24b 定着ハウジング
26 誘導加熱コイル
28 コイル支持部材
30 サーモスタット
32 サーモスタット支持部材
36,42 用紙搬送ガイド部材
40 ハロゲンヒータ
38 炭素膜
2 Photosensitive drum 4 Developer 6 Transfer roller 16, 16A Fixing device 20 Pressure roller 22 Heating roller 24a, 24b Fixing housing 26 Induction heating coil 28 Coil support member 30 Thermostat 32 Thermostat support member 36, 42 Paper transport guide member 40 Halogen Heater 38 Carbon film

Claims (6)

用紙を通過させて、用紙上に形成された未定着画像を加熱定着させる定着手段を有した定着装置であって、
前記定着手段を覆うように配置された耐熱性樹脂からなる定着ハウジングの外表面および内表面を含む全表面に、ガスバリア性を有する炭素膜が形成されていることを特徴とする、定着装置。
A fixing device having a fixing unit that heats and fixes an unfixed image formed on a sheet by passing the sheet,
A fixing device, wherein a carbon film having a gas barrier property is formed on an entire surface including an outer surface and an inner surface of a fixing housing made of a heat-resistant resin disposed so as to cover the fixing unit.
前記定着手段に内挿された加熱手段と、
前記加熱手段の通電を遮断するサーモスタットと、
前記サーモスタットを支持する耐熱性樹脂からなるサーモスタット支持部材と、を備え、
前記サーモスタット支持部材の全表面に、ガスバリア性を有する炭素膜が形成されていることを特徴とする、請求項1に記載の定着装置。
Heating means inserted in the fixing means;
A thermostat for shutting off energization of the heating means;
A thermostat support member made of a heat-resistant resin that supports the thermostat,
The fixing device according to claim 1, wherein a carbon film having a gas barrier property is formed on the entire surface of the thermostat support member.
前記加熱手段が、誘導加熱コイルおよび前記誘導加熱コイルを支持する耐熱性樹脂からなるコイル支持部材からなり、前記コイル支持部材の全表面に、ガスバリア性を有する炭素膜が形成されていることを特徴とする、請求項2に記載の定着装置。 The heating means includes an induction heating coil and a coil support member made of a heat resistant resin that supports the induction heating coil, and a carbon film having gas barrier properties is formed on the entire surface of the coil support member. The fixing device according to claim 2. 用紙を案内するための耐熱性樹脂からなる用紙搬送ガイド部材を備え、前記用紙搬送ガイド部材の全表面に、ガスバリア性を有する炭素膜が形成されていることを特徴とする、請求項1〜請求項3のいずれかに記載の定着装置。 A paper transport guide member made of a heat-resistant resin for guiding paper is provided, and a carbon film having gas barrier properties is formed on the entire surface of the paper transport guide member. Item 4. The fixing device according to Item 3. 前記炭素膜は、水素化アモルファス炭素膜、DLC膜、および硬質炭素膜の少なくともいずれか一つであることを特徴とする、請求項1〜請求項4のいずれかに記載の定着装置。 The fixing device according to claim 1 , wherein the carbon film is at least one of a hydrogenated amorphous carbon film, a DLC film, and a hard carbon film. 請求項1〜請求項5のいずれかに記載の定着装置を備えていることを特徴とする、画像形成装置。 An image forming apparatus comprising the fixing device according to claim 1 .
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