JPH03107183A - Fixing device, heat roll therefor and recorder - Google Patents
Fixing device, heat roll therefor and recorderInfo
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- JPH03107183A JPH03107183A JP24485589A JP24485589A JPH03107183A JP H03107183 A JPH03107183 A JP H03107183A JP 24485589 A JP24485589 A JP 24485589A JP 24485589 A JP24485589 A JP 24485589A JP H03107183 A JPH03107183 A JP H03107183A
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Landscapes
- Fixing For Electrophotography (AREA)
- Coating Apparatus (AREA)
Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、プリンタ、複写機、ファクシミリ等の電子写
真方式を用いた記録装置に係り、特に記録体の表面に形
成されるトナー画像を記録体に定着させる定着装置に関
する。Detailed Description of the Invention [Industrial Application Field] The present invention relates to a recording device using an electrophotographic method such as a printer, a copier, or a facsimile, and particularly to recording a toner image formed on the surface of a recording medium. The present invention relates to a fixing device for fixing to a body.
従来の定着システムは、少なくとも、ヒートロールとバ
ックアップロールを有する。なお、本明細書では、ヒー
トロールをHR,バックアップロールをBRと記すこと
がある。また、HRとBHの両方のロールを定着ローラ
対と呼ぶことがある定着システムでは、HRを加熱し、
HRとBRを接触させ、回転させる。その際、駆動する
ロールはHR,BRのうちいずれか一方、もしくは両方
である。HRとBRの接触により接触面が形成される。Conventional fusing systems have at least a heat roll and a backup roll. Note that in this specification, the heat roll may be referred to as HR, and the backup roll may be referred to as BR. In addition, in a fusing system where both the HR and BH rolls are sometimes referred to as a fusing roller pair, HR is heated,
Bring HR and BR into contact and rotate. At this time, the roll to be driven is either one or both of HR and BR. A contact surface is formed by the contact between HR and BR.
この面をニップ部と呼ぶ。未定着状態のトナー画像を有
する記録紙は、HRとBRに挾み込まれた状態で該ニッ
プ部を通過する。その際、該未定着トナーは、HRによ
り加熱され、融解する融解した該トナーは、該ニップ部
を通過した後。This surface is called the nip. The recording paper having the unfixed toner image passes through the nip portion while being sandwiched between the HR and BR. At that time, the unfixed toner is heated by HR and melted after passing through the nip.
凝固して記録紙に固着する。この一連の動作を定着と呼
ぶ。It solidifies and sticks to the recording paper. This series of operations is called fixation.
定着システムでは、少なくとも、定着後のトナーの記録
紙への固着強さが良好で、定着後の画像を摺擦したり、
折り曲げた場合でも、トナーの剥れが発生しないことが
望まれる。本明細書では、該固着強さを定着強度を呼ぶ
。In the fixing system, at least the adhesion strength of the toner to the recording paper after fixing is good, and the fixed image cannot be rubbed or rubbed.
It is desirable that toner peeling does not occur even when folded. In this specification, the fixing strength is referred to as fixing strength.
しかしながら、従来の定着システムでは、該定着ローラ
対の回転速度が速い場合には、該定着ローラ対だけで十
分な定着強度を得ることが困難となる。この場合、定着
システムに改良を加えなくても、トナーの融解性を高め
れば、定着強度は向上する。しかし、トナーの融解性を
高くすると、トナーの保存期間が短くなる。同時に、現
像安定性も悪くなり1画像にかぶりが発生したり、著し
い場合には現像機内部でトナーがブロックとなり印刷不
能となる。また、現像機からトナーが現像機外に飛散し
、搬送装置等に付着して記録紙に誤印字を発生させる。However, in conventional fixing systems, when the rotational speed of the pair of fixing rollers is high, it is difficult to obtain sufficient fixing strength with only the pair of fixing rollers. In this case, even if the fixing system is not improved, the fixing strength can be improved by increasing the meltability of the toner. However, increasing the meltability of the toner shortens the shelf life of the toner. At the same time, development stability deteriorates, causing fog to occur in one image, or in severe cases, toner blocks inside the developing machine, making printing impossible. Furthermore, toner from the developing machine scatters outside the developing machine and adheres to a conveyance device, etc., causing erroneous printing on recording paper.
著しい場合には搬送装置の摩擦係数を低下させ、搬送不
能をひきおこす等記録システム全体に影響が及ぶ。従っ
て、この様な不都合を発生させぬトナー条件で十分な定
着強度を得ることが必要となる。そのため、フォトグラ
フィックサイエンスアンドエンジニアリング27(19
83年)第19頁から第25頁(Photograph
ic 5cienceand Engineering
27.(1983)PP19−25)に記載の様に、
該定着ローラ対の記録紙搬送方向の直前方に、補助的に
記録紙の印刷面の裏面から記録紙および未定着トナーを
加熱する予熱板(プレヒータ)を設置する場合がある。In severe cases, the friction coefficient of the conveyance device decreases, causing the inability to convey and affecting the entire recording system. Therefore, it is necessary to obtain sufficient fixing strength under toner conditions that do not cause such problems. Therefore, Photographic Science and Engineering 27 (19
1983) pages 19 to 25 (Photograph
ic 5science and engineering
27. (1983) PP19-25),
A preheating plate (preheater) may be installed just in front of the pair of fixing rollers in the recording paper conveyance direction to supplementarily heat the recording paper and unfixed toner from the back side of the printing surface of the recording paper.
HRは、金属製の中空円筒である芯金の表面にフッソ樹
脂あるいはシリコーンゴムのような非粘着性を有する耐
熱物質が被覆された構造を有する円筒と該円筒の中心に
、たとえばハロゲンランプのような発熱体が設置された
構造を有するものが最も一般的である。水閘Jlll書
では、該非粘着性を有する被覆を表面層と呼ぶ。該表面
層はニップ部をトナーが通過する際、HR表面にトナー
が付着するトナーオフセット現象の発生を少なくするた
めに設置される。該発熱体は、HR裏表面るいは、HR
表面近傍の温度を検出する温度センサーの検出信号に基
づいて作動する。HR has a structure in which the surface of a metal core, which is a hollow cylinder, is coated with a non-adhesive heat-resistant material such as fluorocarbon resin or silicone rubber, and the center of the cylinder has a structure such as a halogen lamp. The most common type has a structure in which a heating element is installed. In the Suijin Jllll book, this non-adhesive coating is referred to as a surface layer. The surface layer is provided to reduce the occurrence of a toner offset phenomenon in which toner adheres to the HR surface when toner passes through the nip portion. The heating element is on the back surface of HR or
It operates based on a detection signal from a temperature sensor that detects the temperature near the surface.
また、特開昭57−100459号公報には以下のこと
が記載されている。フッソ樹脂は熱の不良導体であるた
め、発熱体を発熱状態にしだ後HR衣表面所定の温度(
150℃〜200℃)に達するまでの時間を短縮するた
めには、フッソ樹脂の皮膜厚を小さくすることが望まし
い。その膜厚はフッソ樹脂の皮膜の直向層の凹凸の凸部
の先端から皮膜の表面までの距離で20μm以下が良い
。Furthermore, Japanese Patent Application Laid-Open No. 57-100459 describes the following. Fluorine resin is a poor conductor of heat, so after the heating element is brought into a heating state, the surface of the HR coat is heated to a specified temperature (
In order to shorten the time until the temperature reaches 150°C to 200°C, it is desirable to reduce the thickness of the fluorocarbon resin film. The film thickness is preferably 20 μm or less as measured from the tip of the convex portion of the unevenness of the facing layer of the fluorocarbon resin film to the surface of the film.
また、特開昭60−213974号公報には以下のこと
が記載されている9表面層の耐熱樹脂の熱伝導率が悪い
ため5発熱体からの熱エネルギーがHR裏表面伝わりに
くく、熱応答性が悪いという欠点があり、そのために熱
損失も大きく、該表面層の膜厚が40μm〜50μm程
度では、該発熱体とHR裏表面温度差は、20℃〜25
℃もあった。従って、連続してコピーをとる等してHR
裏表面ら急激に多量の熱が奪われたときに、該発熱体か
らの熱供給量が一時的に不充分となるため、HR周面温
度が低下して定着不良を起こしてしまうという欠点があ
った。また巾の狭い小サイズのコピーを連続してとる等
、HR裏表面中央部から多量の熱が奪われて中央部の表
面温度が一時的に低下したような場合、温度センサの作
用により発熱体の温度が上昇されてHR周面への熱供給
量が増大されるため、HRの両端側では、その表面温度
が著しく上昇してしまい、上記耐熱性樹脂層の耐熱温度
を越えてその寿命を著しく低下させたり、あるいは小サ
イズのコピーを連続してとった後に巾の広い大サイズの
コピーをとると用紙の両端側でトナーオフセット現象が
発生する等の欠点があった。上記欠点を除去、改良する
ため上記耐熱性樹脂層の膜厚を20μm〜30μm程度
の膜厚にすることにより、HRの熱応答性を改良し、定
着性を向上させると共に、トナーオフセット現象等を防
止できる。また、上記発熱体とHR表面の温度差は、1
0℃〜15℃低下させることができ、巾の狭い小サイズ
のコピーを連続してとっても、HR衣表面中央部の温度
低下は小さく、ヒータの設定温度そのものが従来より低
いため、HRの両端での温度上昇も著しく小さい。さら
に、HRの熱応答性が改良されており、高精度の温度制
御装置を必要とせず、安価な制御で充分のため定着装置
のコスト低減を図ることができる。In addition, JP-A No. 60-213974 states the following: Due to the poor thermal conductivity of the heat-resistant resin of the 9 surface layer, it is difficult for the thermal energy from the 5 heating element to be transmitted to the back surface of the HR, resulting in poor thermal response. This has the disadvantage that heat loss is large, and when the thickness of the surface layer is about 40 μm to 50 μm, the temperature difference between the heating element and the back surface of the HR is 20° C. to 25° C.
It was also ℃. Therefore, by making continuous copies etc.
When a large amount of heat is suddenly taken away from the back surface, the amount of heat supplied from the heating element becomes temporarily insufficient, resulting in a drop in the temperature of the HR peripheral surface, which causes fixing failure. there were. In addition, if a large amount of heat is taken away from the center of the back surface of the HR and the surface temperature of the center temporarily decreases, such as when making a series of small-sized copies with a narrow width, the heating element Since the temperature of the HR is increased and the amount of heat supplied to the circumferential surface of the HR is increased, the surface temperature at both ends of the HR increases significantly, exceeding the heat-resistant temperature of the heat-resistant resin layer and shortening its lifespan. There have been drawbacks such as a toner offset phenomenon occurring at both ends of the paper if the image quality is significantly reduced, or if a large size copy with a wide width is made after successively making small size copies. In order to eliminate and improve the above-mentioned drawbacks, the thickness of the heat-resistant resin layer is made to be approximately 20 μm to 30 μm, thereby improving the thermal response of HR, improving fixing performance, and preventing toner offset phenomena. It can be prevented. Also, the temperature difference between the heating element and the HR surface is 1
The temperature can be lowered by 0°C to 15°C, and even when making small-sized copies with a narrow width, the temperature drop at the center of the HR cloth surface is small, and since the set temperature of the heater itself is lower than before, the temperature at both ends of the HR The temperature rise is also significantly smaller. Furthermore, the heat response of HR is improved, and a high-precision temperature control device is not required, and inexpensive control is sufficient, thereby reducing the cost of the fixing device.
上記従来技術のうち予熱板を用い、定着ローラ対を高速
にて回転させ、定着させる装置では、該予熱板を含む定
着システムが大型化するという問題があった。また、該
予熱板は記録紙の非印刷面から加熱する必要があるため
、非印刷面を有することが無い場合が存在する高速の両
面印刷用記録システムの場合、該予熱板を設置すること
ができない。そのため、該高速印刷用記録システムに該
予熱板が無い状態で該定着システムを用いた場合、十分
な定着強度が得られないという問題もあった。Among the above-mentioned conventional techniques, the apparatus that uses a preheating plate and rotates a pair of fixing rollers at high speed to perform fixing has a problem in that the fixing system including the preheating plate becomes large. In addition, since the preheating plate needs to heat the recording paper from the non-printing side, it is not possible to install the preheating plate in the case of a high-speed double-sided printing recording system that may not have a non-printing side. Can not. Therefore, when the fixing system is used in the recording system for high-speed printing without the preheating plate, there is a problem that sufficient fixing strength cannot be obtained.
また、予熱板を用いずにフッ素樹脂より成る表面層の厚
さを薄くした従来技術は、枚数が少ないときは差程問題
はないが、多量に連続印刷する場合は、表面層の厚さを
薄くしたことによって、その下層の芯金から表面層に移
動する熱量が増加するため、連続定着を行なうとHR芯
金温度が急激に低下し、それに伴ってHR表面温度も低
下して十分な定着強度が得られなくなる問題があった。In addition, with the conventional technology that reduces the thickness of the surface layer made of fluororesin without using a preheating plate, there is no problem when the number of sheets is small, but when printing a large number of sheets continuously, the thickness of the surface layer is reduced. By making it thinner, the amount of heat transferred from the underlying core metal to the surface layer increases, so when continuous fusing is performed, the HR core metal temperature will drop rapidly, and the HR surface temperature will also drop accordingly, making it impossible to achieve sufficient fusing. There was a problem that strength could not be obtained.
本発明の目的は、予熱板を用いずに、しかも連続定着を
行なっても定着強度を低下させない定着装置及び定着装
置用ヒータロールを提供することにある。SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a fixing device and a heater roll for the fixing device that do not use a preheating plate and do not reduce fixing strength even when continuous fixing is performed.
また、定着強度の十分な印刷を安定的に実現できる記録
装置を提供することにある。Another object of the present invention is to provide a recording device that can stably realize printing with sufficient fixing strength.
上記目的を達成するため本発明に係る定着装置は、ヒー
トロールと、このヒートロールと対をなすバックアップ
ロールとを備え、これら両ロールの対向部分にそこを通
過する記録紙にトナーを定着させるニップ部が設けられ
、前記ニップ部を出て前記ヒートロール表面に密着した
記録紙をヒートロール表面から分離する分離装置と、ヒ
ートロールに記録紙から転写されたトナーを除去する清
掃装置と、を備えた定着装置において、前記ヒートロー
ルは中空円筒状の芯金と、この芯金の内部に配設された
熱源と、その芯金の表面に被設された表面層とを備え、
この表面層の厚さは該表面層材料の熱拡散率と用紙が前
記ニップ部を通過するニップ時間との積の平方根で定ま
る厚さ以下に形成され、前記芯金の厚さは該芯金材料の
熱拡散率と該芯金の一回転周期との積の平方根で定まる
厚さ以上に形成されているものである。ここで1表面層
材料はフッ素樹脂であり、該表面層の厚さは40μm以
下であるものがよい。また、芯金材料はアルミニウムで
あり、該芯金の厚さは61′1I11以上であるものが
よい。In order to achieve the above object, a fixing device according to the present invention includes a heat roll and a backup roll paired with the heat roll, and a nip in which the toner is fixed to the recording paper passing through the opposing portion of both rolls. a separation device that separates the recording paper that has come out of the nip portion and is in close contact with the heat roll surface from the heat roll surface; and a cleaning device that removes toner transferred from the recording paper to the heat roll. In the fixing device, the heat roll includes a hollow cylindrical core metal, a heat source disposed inside the core metal, and a surface layer provided on the surface of the core metal,
The thickness of this surface layer is determined by the square root of the product of the thermal diffusivity of the surface layer material and the nip time during which the paper passes through the nip portion, and the thickness of the cored metal is determined by the thickness of the cored metal. The thickness is determined by the square root of the product of the thermal diffusivity of the material and one rotation period of the core metal. Here, the material of the first surface layer is a fluororesin, and the thickness of the surface layer is preferably 40 μm or less. Further, the core metal material is aluminum, and the thickness of the core metal is preferably 61'1I11 or more.
前記定着装置において1分離装置はヒートロール表面と
隙間を有して配設された分離爪であるものがよい。ここ
で、隙間は記録紙の厚さ以下に設定されているものがよ
く、更に隙間は記録紙の厚さに応じて可変に形成されて
いるものがよい。また、分離爪は金属よりなり、その表
面にフッ素樹脂層が設けられているものがよい。また、
分離爪のヒートロール側先端に、気体を流出させ、その
気流によって記録紙をヒートロールから分離させる気体
噴出口が設けられているものがよい。In the fixing device, it is preferable that the first separating device is a separating claw disposed with a gap from the surface of the heat roll. Here, the gap is preferably set to be less than the thickness of the recording paper, and furthermore, the gap is preferably formed variably depending on the thickness of the recording paper. Further, the separating claw is preferably made of metal and has a fluororesin layer provided on its surface. Also,
It is preferable that a gas outlet is provided at the end of the separating claw on the heat roll side to cause gas to flow out and separate the recording paper from the heat roll by the airflow.
前記定着装置において、清掃装置は、送りローラから巻
取りローラに向って移動され且つ前記ヒートローラの表
面を摺動する拭取帯と、この拭取帯のヒートローラとの
摺動部分を支持する支持部材と、拭取帯にトナーとヒー
トロールとの分離性を高める分離液を供給する分離液供
給部とを備え前記拭取帯は耐熱性合成紙から成ると共に
その厚さは略5oμm以下に形成されているものである
また、支持部材は、その分離液供給部が上方位置となる
よう傾斜して配設され、支持部材の傾斜下端部に拭取帯
をヒートロールに押し付ける押付部材が設けられている
ものがよい。また、拭取帯にはトナー−と親和性を有す
る樹脂が混入されているものがよく、更に、樹脂は透明
のものであるものがよい。また、支持部材に分離液の流
れを抑制する堰が設けられ、該堰の位置は押付部材より
上方で1分離液が拭取帯に吸収される主要位置である分
離液供給位置より下方であるものがよい。またヒートロ
ーラの拭取帯が該ヒートローラと摺動する位置より上流
位置にプレ拭取装置が設けられているものがよい。ここ
で、プレ拭取装置のプレ拭取帯は前記拭取帯の巻取ロー
ラに該拭取帯と重ねて巻き取られるものであるのがよく
、更にプレ拭取帯は耐熱性合成紙より成るものがよい。In the fixing device, the cleaning device supports a wiping band that is moved from the feed roller toward the take-up roller and slides on the surface of the heat roller, and a sliding portion of the wiping band with the heat roller. The wiping strip is made of heat-resistant synthetic paper and has a thickness of approximately 5 μm or less. Further, the support member is arranged to be inclined so that the separated liquid supply part is in an upward position, and a pressing member for pressing the wiping band against the heat roll is provided at the inclined lower end of the support member. The one that is given is good. Further, the wiping strip preferably contains a resin having an affinity for the toner, and the resin is preferably transparent. Further, the support member is provided with a weir that suppresses the flow of the separated liquid, and the weir is located above the pressing member and below the separated liquid supply position, which is the main position where the separated liquid is absorbed into the wiping band. Things are good. Preferably, a pre-wiping device is provided at a position upstream of the position where the wiping band of the heat roller slides on the heat roller. Here, the pre-wiping strip of the pre-wiping device is preferably wound onto the wiping strip take-up roller so as to overlap the wiping strip, and furthermore, the pre-wiping strip is made of heat-resistant synthetic paper. What becomes is good.
本発明に係る定着装置用ヒートロールは、中空円筒状の
芯金と、その芯金の表面に被設された表面層とを備えた
定着装置用ヒートロールにおいて、前記表面層の厚さは
、該表面層材料の熱拡散率と用紙が前記ニップ部を通過
するニップ時間との積の平方根で定まる厚さ以下に形成
され、前記芯金の厚さは該芯金材料の熱拡散率と該芯金
の一回転周期との積の平方根で定まる厚さ以上に形成さ
れているものである。ここで、表面層材料はフッ素樹脂
であり、該表面層の厚さは4oμm以下に形成され、芯
金材料はアルミニウムであり、該芯金厚さは6an以上
に形成されているものがよい。A heat roll for a fixing device according to the present invention includes a hollow cylindrical core metal and a surface layer provided on the surface of the core metal, wherein the thickness of the surface layer is: The thickness of the core metal is determined by the square root of the product of the thermal diffusivity of the surface layer material and the nip time during which the paper passes through the nip portion, and the thickness of the core metal is determined by the thermal diffusivity of the core metal material and the nip time. The thickness is determined by the square root of the product of one rotation period of the core metal or more. Here, the surface layer material is a fluororesin, the thickness of the surface layer is preferably 4 μm or less, the core metal material is aluminum, and the core metal thickness is preferably 6 ann or more.
本発明に係る記録装置は、給紙された記録紙に未定着状
態のトナー画像を作像する現像ステーションと、ヒート
ロールとこのヒートロールと対をなすバックアップロー
ルとを備え、これら両ロールの対向部分に前記現像ステ
ーションから送られてきてそこを通過する記録紙にトナ
ーを定着させるニップ部が設けられ、前記ニップ部を出
て前記ヒートロール表面に密着した記録紙をヒートロー
ル表面から分離する分離装置と、ピー1−ロールに記録
紙から転写されたトナーを除去する清掃装置とを有する
定着装置と、を備えた記録装置において、前記定着装置
のヒートロールは中空円筒状の芯金と、この芯金の内部
に配設された熱源と、その芯金の表面に被設された表面
層とを備え、この表面Mの厚さは該表面層材料の熱拡散
率と用紙が前記ニップ部を通過するニップ時間との積の
平方根で定まる厚さ以下に形成され、前記芯金の厚さは
該芯金材料の熱拡散率と該芯金の一回転周期との積の平
方根で定まる厚さ以上に形成されているものである。こ
こで、定着装置のヒートロールは、その表面層材料はフ
ッ素樹脂であり、該表面層の厚さは40μm以下に形成
され、芯金材料はアルミニウムであり、該芯金厚さは6
IIN11以上に形成されているものがよい。The recording device according to the present invention includes a developing station that forms an unfixed toner image on a fed recording paper, a heat roll, and a backup roll that pairs with the heat roll, and the rollers are placed opposite each other. A nip section is provided in the section for fixing toner on the recording paper sent from the development station and passing through the nip section, and a separation section for separating the recording paper that has come out of the nip section and is in close contact with the heat roll surface from the heat roll surface. In the recording device, the heat roll of the fixing device includes a hollow cylindrical core metal and a cleaning device for removing toner transferred from the recording paper to the P1-roll. It includes a heat source disposed inside the core metal and a surface layer provided on the surface of the core metal, and the thickness of this surface M is determined by the thermal diffusivity of the surface layer material and the nip portion of the paper. The thickness of the core metal is determined by the square root of the product of the nip time during which the core metal passes, and the thickness of the core metal is determined by the square root of the product of the thermal diffusivity of the core metal material and one rotation period of the core metal. This is the structure described above. Here, in the heat roll of the fixing device, the surface layer material is fluororesin, the thickness of the surface layer is formed to be 40 μm or less, the core material is aluminum, and the core metal thickness is 6 μm.
It is preferable to have an IIN of 11 or more.
HR表面層を薄くすることは用紙がニップ部を通過する
時間中に芯金から表面層に補給される熱量を増加させる
様に作用する。その結果、表面層からトナーに流入する
熱量が増加するので定着強度を向上させることができる
。その際、芯金の温度が低下するが、芯金の厚さを最適
に設定することにより芯金の熱容量を高め、その温度変
動を最小にすることができるので、連続印刷による半永
続的連続定着を行っても、十分な定着強度を安定的に維
持することができる。Making the HR surface layer thinner acts to increase the amount of heat supplied to the surface layer from the metal core during the time the paper passes through the nip. As a result, the amount of heat flowing into the toner from the surface layer increases, so that the fixing strength can be improved. At that time, the temperature of the core metal decreases, but by setting the core metal thickness optimally, the heat capacity of the core metal can be increased and temperature fluctuations can be minimized, so continuous printing can be performed semi-permanently. Even when fixing is performed, sufficient fixing strength can be stably maintained.
本発明の定着システムにおけるHRの表面層の薄層化に
よれば、トナーに供給される熱量が増加するため、熱応
答性が向上する。この効果は表面層の薄層化を行っただ
けであれば、該HRの温度低下を大きくする作用を有し
1発熱体の制御において、0N−OFFの時間間隔を短
くする。従って、高精度の温度制御装置が必要となる。According to the thinning of the HR surface layer in the fixing system of the present invention, the amount of heat supplied to the toner increases, thereby improving thermal responsiveness. This effect, if only the surface layer is made thinner, has the effect of increasing the temperature drop of the HR and shortens the ON-OFF time interval in controlling one heating element. Therefore, a highly accurate temperature control device is required.
しかし、本発明では、上述の様に、この表面層の薄層化
に伴う欠点を補うよう、芯金の厚さを最適化したため、
高精度の温度制御装置を必要としない。However, in the present invention, as mentioned above, the thickness of the core metal has been optimized to compensate for the drawbacks associated with the thinning of the surface layer.
Does not require high-precision temperature control equipment.
〈実施例1〉
以下本発明の一実施例を第1図乃至第10図を用いて説
明する。第1図は本発明の定着装置を搭載した両面記録
装置の印写プロセスを示す断面図である。ここで、1は
給紙ホッパ、2は記録紙、3は現像ステーション、4は
記録紙の第1面、5は定着装置、6はヒートロール、7
はバックアップロール、8は分離爪、9はインバータロ
ール、10は排紙スタッカ、11は戻り搬送路、12は
反転スタッカ、13は合流搬送路、14は合流部、IS
は記録紙の第2面、20は感光体、21は現像機、22
は転写機である。本発明では、定着装置5は、ヒートロ
ール6、およびバックアップロールを用いたヒートロー
ル定着構成が採用されている。<Embodiment 1> An embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS. 1 to 10. FIG. 1 is a sectional view showing the printing process of a double-sided recording apparatus equipped with a fixing device of the present invention. Here, 1 is a paper feed hopper, 2 is a recording paper, 3 is a developing station, 4 is the first side of the recording paper, 5 is a fixing device, 6 is a heat roll, and 7
is a backup roll, 8 is a separating claw, 9 is an inverter roll, 10 is a paper discharge stacker, 11 is a return conveyance path, 12 is a reversing stacker, 13 is a merging conveyance path, 14 is a merging section, IS
is the second side of the recording paper, 20 is the photoreceptor, 21 is the developing machine, 22
is a transcription machine. In the present invention, the fixing device 5 employs a heat roll fixing configuration using a heat roll 6 and a backup roll.
給紙ホッパ1に蓄えられた記録紙2は、少なくとも感光
体20、現像機21、転写機22から成る現像ステーシ
ョン3に搬送され、そこで記録紙2の第1面に未定着状
態のl・ナー画像が作像される。次いで、上記未定着ト
ナー画像付の記録紙2は、定着装置5に搬送され、そこ
で加熱されることにより第1面4のトナー画像は定着さ
れ、記録紙2に固着する。第1面4に定着後、記録紙2
は分離爪8より成る分流部に至り、第2面印刷モードに
設定された場合、そこで上方に分流された後インバータ
ロール9側に搬送される。分離爪8は、その位置を上下
に切換えることにより分流を行う。The recording paper 2 stored in the paper feed hopper 1 is conveyed to a development station 3 consisting of at least a photoreceptor 20, a developing machine 21, and a transfer machine 22, where unfixed L and toner are deposited on the first surface of the recording paper 2. An image is created. Next, the recording paper 2 with the unfixed toner image is conveyed to the fixing device 5, where it is heated so that the toner image on the first side 4 is fixed and fixed to the recording paper 2. After fixing on the first side 4, the recording paper 2
The water reaches a diverting section formed by the separation claw 8, and when the second side printing mode is set, the fluid is diverted upward there and then conveyed to the inverter roll 9 side. The separation claw 8 divides the flow by switching its position up and down.
本図では、分離爪8の位置は下方に描かれており。In this figure, the position of the separation claw 8 is drawn downward.
この場合インバータロール9側への分流動作を行うこと
になる。分離爪8が上方に位置した場合には、排紙スタ
ッカ10側への分流動作を行うことになる。次に記録紙
2は、インバータローラ9により戻り搬送路11に送ら
れる8記録紙2は、反転スタッカ12に、−担蓄わえら
れた後、次の記録紙2が反転スタッカ12に至る前に合
流搬送路13に排紙され、合流部14に至る。合流部1
4を通過した記録紙2は、最初給紙ホッパ1から排出さ
れた時に乗せられたと同じ搬送路に乗り再度現像ステー
ション3に至る。この時、先に印刷された第1面4は上
方を向いている。従って、この場合、現像ステーション
3では、記録紙2の第2面15に未定着トナー画像が作
像される。次に、第1面4への定着時と同様に第2面1
5の定着が行なわれる。この時分離爪8は上方位置に切
換ねり、記録紙2は、第1面、第2面とも印刷されて排
紙スタッカ1oに排紙される。以上、両面記録装置の基
本的な動作と構成を一枚の記録紙の動きに注目して述べ
た。実際にはこの動作は連続して行なわれる。また、第
1面印刷のみ行う場合には、記録紙2が第1回目に分離
爪8に至った時1分離爪8は上方に位置し、そのまま排
紙スタッカ10に排紙される。In this case, the flow is diverted to the inverter roll 9 side. When the separation claw 8 is positioned upward, the flow is diverted to the paper discharge stacker 10 side. Next, the recording paper 2 is sent to the return conveyance path 11 by the inverter roller 9.The 8 recording paper 2 is loaded onto the reversing stacker 12, and before the next recording paper 2 reaches the reversing stacker 12. Then, the paper is discharged to the merging conveyance path 13 and reaches the merging section 14 . Confluence part 1
4, the recording paper 2 rides on the same transport path on which it was placed when it was first discharged from the paper feed hopper 1, and reaches the development station 3 again. At this time, the first surface 4 printed earlier is facing upward. Therefore, in this case, an unfixed toner image is formed on the second surface 15 of the recording paper 2 at the developing station 3. Next, in the same way as when fixing to the first surface 4, the second surface 1 is fixed.
5 fixing is performed. At this time, the separation claw 8 is switched to the upper position, and the recording paper 2 is printed on both the first and second sides and is discharged to the paper discharge stacker 1o. The basic operation and configuration of a double-sided recording device has been described above, focusing on the movement of a single sheet of recording paper. In reality, this operation is performed continuously. Further, when printing only on the first side, when the recording paper 2 reaches the separation claw 8 for the first time, the one-separation claw 8 is positioned upward, and the paper is ejected to the paper ejection stacker 10 as it is.
第2図は本発明の定着装置の断面図である。FIG. 2 is a sectional view of the fixing device of the present invention.
23はニップ部、24は芯金、25は表面層、26はシ
リコンゴム層、27はトナー 28は分離装置、29は
清浄装置、30は熱源となるヒータランプ、31は押付
力である。ヒートロール6はアルミニウム製中空円筒で
ある芯金24およびその表面に設けられたテフロン製の
°表面層25から成り、その中心部にはヒータランプ3
0(ハロゲンランプ)が配置されている。バックアップ
ロール7はアルミニウム製の円筒と、その外側のシリコ
ンゴム層26により構成される。ヒートロール6とバッ
クアップロール7は押付力31がかけられた状態で対向
し、その接触面はシリコンゴム層26が弾性変形するこ
とにより形成される。この接触面をニップ部23と呼ぶ
。加熱されたヒートロール6とバンクアンプロール7の
間のニップ部23に、未定着状態のトナー27が画像状
に形成された記録紙2が通紙されることによって、トナ
ー7は融解し、記録紙2に固着する。このプロセスを定
着と呼ぶ。分離装置28は、ニップ部23でヒートロー
ル6の表面に密着した記録紙2をヒートロール6から分
離するため用いられる。23 is a nip portion, 24 is a core metal, 25 is a surface layer, 26 is a silicone rubber layer, 27 is a toner, 28 is a separation device, 29 is a cleaning device, 30 is a heater lamp serving as a heat source, and 31 is a pressing force. The heat roll 6 consists of a core metal 24 which is a hollow cylinder made of aluminum and a surface layer 25 made of Teflon provided on the surface of the metal core 24, and a heater lamp 3 in the center thereof.
0 (halogen lamp) is placed. The backup roll 7 is composed of an aluminum cylinder and a silicone rubber layer 26 on the outside thereof. The heat roll 6 and the backup roll 7 face each other under a pressing force 31, and their contact surfaces are formed by elastic deformation of the silicone rubber layer 26. This contact surface is called a nip portion 23. The recording paper 2 on which the unfixed toner 27 has been formed in the form of an image is passed through the nip 23 between the heated heat roll 6 and the bank-and-roll 7, so that the toner 7 is melted and recorded. It sticks to paper 2. This process is called fixation. The separating device 28 is used to separate the recording paper 2 that is in close contact with the surface of the heat roll 6 at the nip portion 23 from the heat roll 6 .
本実施例では、非接触剥離方式が用いられているが、こ
れについては後で詳述する。大部分のトナー27は、ニ
ップ部で記録紙2に融着するが、部ヒートロール6に転
写されるトナー27も存在する。ヒートロール6に転写
されたトナー27は次に定着される記録紙2に再転写さ
れ、誤印字を招く可能性があるため、清掃装置29が設
けられている。清掃装置29は、ヒートロール6に転写
されたトナー27を拭き取る作用を有する。これについ
ても後で詳述する。In this embodiment, a non-contact peeling method is used, which will be described in detail later. Most of the toner 27 is fused to the recording paper 2 at the nip portion, but some toner 27 is also transferred to the heat roll 6 . A cleaning device 29 is provided because the toner 27 transferred to the heat roll 6 may be retransferred to the recording paper 2 to which it is next fixed, resulting in erroneous printing. The cleaning device 29 has the function of wiping off the toner 27 transferred to the heat roll 6. This will also be explained in detail later.
なお、本実施例の定着装置では、ヒートロール6、バッ
クアップロール7とも直径1001001、ニップ部を
用紙の一点が通過する時間にツブ時間)は14m5であ
る・
第1図および第2図で示したように、本実施例の定着装
置では、ヒートロール6とバックアップロール7の間に
形成されるニップ部23だけで、トナー27を加熱する
ものである。この課題達成のため、ヒートロール6から
トナー27に流入する熱量の増加が必要である。そのた
め、定着時のヒートロール6内部の熱流メカニズムを求
めた。In the fixing device of this embodiment, the diameter of both the heat roll 6 and the backup roll 7 is 1001001 mm, and the time required for one point of the paper to pass through the nip portion (slip time) is 14 m5, as shown in Figures 1 and 2. Thus, in the fixing device of this embodiment, the toner 27 is heated only by the nip portion 23 formed between the heat roll 6 and the backup roll 7. To achieve this objective, it is necessary to increase the amount of heat flowing into the toner 27 from the heat roll 6. Therefore, the heat flow mechanism inside the heat roll 6 during fixing was determined.
検討には、有限要素法による非定常温度分布計算が用い
られた。第3図は計算に用いたモデルを示す図である。For the study, an unsteady temperature distribution calculation using the finite element method was used. FIG. 3 is a diagram showing the model used for calculation.
アルミニウム芯金24、テフロン表面層25、トナー2
7、記録紙(用紙)2から成る4層1次元モデルである
。今1便宜上特定の物質名を挙げて示したが、ここで示
した物質は、第3図に示す熱伝導率と熱拡散率により規
定されるものである。したがって、本質的に物質を特定
するものではない。たとえば、同一の熱伝導率と熱拡散
率を有する物質であれば、物質の種類が異なっても得ら
れる計算結果は等しいものとなる。Aluminum core bar 24, Teflon surface layer 25, toner 2
7. It is a four-layer one-dimensional model consisting of two recording sheets (sheets). Although the names of specific substances have been listed for convenience, the substances shown here are defined by the thermal conductivity and thermal diffusivity shown in FIG. Therefore, it does not essentially specify a substance. For example, if materials have the same thermal conductivity and thermal diffusivity, the calculation results obtained will be the same even if the types of materials are different.
ここで、有限要素法による非定常温度分布計算について
説明する。有限要素法により次式で示される熱伝導方程
式を解いた。Here, unsteady temperature distribution calculation using the finite element method will be explained. The heat conduction equation expressed by the following equation was solved using the finite element method.
ここで、Tは温度、tは時間、Xは位置を示す。Here, T indicates temperature, t indicates time, and X indicates position.
有限要素法では、解は位置と時間に規定される温度で得
られる。具体的には、タイムステップ(時間)および節
点(位置)における温度で表示される。計算には汎用プ
ログラムが用いられる。In the finite element method, the solution is obtained at a temperature defined by position and time. Specifically, it is displayed as a time step (time) and a temperature at a node (position). A general-purpose program is used for calculations.
本願明細書で表示される温度は上記有限要素法計算によ
る解をそのまま用いた。また、熱流束は、界面における
温度と次の節点の温度の差を節点間の距離で除した値に
熱伝導率を乗じたものである。For the temperatures displayed in this specification, the solution obtained by the above finite element method calculation was used as is. The heat flux is the value obtained by dividing the difference between the temperature at the interface and the temperature at the next node by the distance between the nodes, multiplied by the thermal conductivity.
表面層からトナーに流入する熱流束を例にとって説明す
ると、表面層とトナーの界面の温度およびその位置をそ
れぞれT工、X工とし、トナーの中で上記界面に最も近
い節点の温度と位置をT、、 X。To explain the heat flux flowing into the toner from the surface layer as an example, the temperature and position of the interface between the surface layer and the toner are T and X, respectively, and the temperature and position of the node closest to the interface in the toner are T,,X.
とする。また、トナーの熱伝導率をλとして、熱流束を
qとすると、熱流束は次式で定義される。shall be. Furthermore, when the thermal conductivity of the toner is λ and the heat flux is q, the heat flux is defined by the following equation.
実際の計算では、x、−X、は2μmが用いられた。In the actual calculation, 2 μm was used for x, −X.
第4図は上記計算で求めた、表面層厚さと定着時ニップ
部におけるヒートロール(HR)表面温度の関係を示す
図である。パラメータは、用紙がニップ部前端で挾まれ
た後の時間である。従って、1msはニップ時間の初期
、4msと7+asは中期、14m5は後期を示す。表
示されたHR湿温度、定着前の設定温度を示す。各時間
におけるHR表面温度がHR設定温度(190℃)より
低いのは、用紙がニップ部に挟まれるとすぐに用紙に熱
を奪われるためである。そして、HR表面層厚さが薄い
程、HR表面温度が高いのは、内層の芯金より表面層に
熱が供給されるのに、その厚みが薄い方が早いことを示
すものである。以上のように1時間によらず、表面層が
薄いほど表面温度は増加する。通常、HRの定着前設定
温度を10℃増加させると定着強度は5〜10%向上す
る。この点から考えて、表面層を薄くすることにより、
定着強度の向上が期待される。FIG. 4 is a diagram showing the relationship between the surface layer thickness and the heat roll (HR) surface temperature at the nip portion during fixing, which was determined by the above calculation. The parameter is the time after the paper is nipped at the front end of the nip. Therefore, 1 ms indicates the early stage of the nip time, 4 ms and 7+as indicate the middle stage, and 14 m5 indicates the late stage. Displays the displayed HR humidity temperature and the set temperature before fixing. The reason why the HR surface temperature at each time is lower than the HR set temperature (190° C.) is that heat is absorbed by the paper as soon as it is caught in the nip. The fact that the thinner the HR surface layer is, the higher the HR surface temperature is indicates that heat is supplied to the surface layer from the core bar of the inner layer more quickly when the thickness is thinner. As described above, the thinner the surface layer is, the more the surface temperature increases regardless of the hour. Usually, when the pre-fixing temperature of HR is increased by 10° C., the fixing strength is improved by 5 to 10%. Considering this point, by making the surface layer thinner,
It is expected to improve fixing strength.
次に熱輸送メカニズムの検討により最適表面層厚さの確
定を試みる。第5図は上記計算で求めた表面層厚さとH
Rからトナーへの熱流束(単位時間、単位面積あたり流
入熱量)の関係を示す図である。パラメータ等は第4図
と同様である。表面層が薄いほど該表面層からトナーへ
の熱流束は増加する傾向にあり、ニップ時間の初期であ
る1!II8では、表面層厚さ20μmを境にして、そ
れ以下で急激に増加する。また、ニップ時間の中期であ
る4msおよび7msでは、表面層厚さ30μmを境に
して、それ以下で急激に増加する。尚、時間の経過と共
に熱流束の値が全体として小さくなる理由は、トナーと
表面層との温度差が次第に小さくなることによるもので
ある。Next, we will try to determine the optimal surface layer thickness by examining the heat transport mechanism. Figure 5 shows the surface layer thickness and H determined by the above calculation.
FIG. 3 is a diagram showing the relationship between heat flux (inflow heat amount per unit time and unit area) from R to toner. Parameters, etc. are the same as in FIG. 4. As the surface layer becomes thinner, the heat flux from the surface layer to the toner tends to increase, and the heat flux from the surface layer to the toner tends to increase. In II8, the surface layer thickness increases sharply below 20 μm. Moreover, at 4 ms and 7 ms, which are the middle stages of the nip time, the surface layer thickness increases sharply below 30 μm. Note that the reason why the value of the heat flux decreases as a whole as time passes is because the temperature difference between the toner and the surface layer gradually decreases.
この現象をさらに明らかにすることを試みた。We attempted to further clarify this phenomenon.
第6図は上記計算で求めた表面層厚さとアルミニウム芯
金から表面層への熱流束の関係を示す図である。パラメ
ータ等は第4図と同様である。表面層が薄いほどアルミ
ニウム芯金から表面層に流入する熱量は大きい。ニップ
時間の初期(1ms)においてこの傾向が特に著しい。FIG. 6 is a diagram showing the relationship between the surface layer thickness determined by the above calculation and the heat flux from the aluminum core metal to the surface layer. Parameters, etc. are the same as in FIG. 4. The thinner the surface layer is, the greater the amount of heat that flows into the surface layer from the aluminum core metal. This tendency is particularly remarkable at the beginning of the nip time (1 ms).
この時間では、表面層が厚い範囲(40〜50μm)は
断熱状態に近いことが解る。その後時間の経過に伴って
熱流束は徐々に増加するが、表面層が薄い範囲(10〜
30μm)と比較して絶対値は低い。表面層が薄い範囲
と厚い範囲の境界は表面層厚さが約40μmに存在し、
この40μmを境にして、表面層厚さに対する熱流束の
変化も不連続的である。この理由は、表面層が薄い範囲
ではHR衣表面発生した定着によるトナーへの熱流束の
影響はニップ時間中にアルミニウム芯金にまで及び易く
、逆に厚い範囲では影響が及び難く、その境界が表面層
厚さ40μmに存在することにある。これは、表面層厚
さ40μm以下の範囲では、ニップ時間中にアルミニウ
ム芯金からの熱補給が大きく、それより厚い範囲ではア
ルミニウム芯金からの熱補給が少ないことと同義である
。前記第5図において特定の表面層厚さ(L isの場
合20μm、4msおよび7msの場合30μm)以下
でトナーに流入する熱量が増加する原因もこの結果から
理解できる。It can be seen that at this time, the range where the surface layer is thick (40 to 50 μm) is close to an adiabatic state. Thereafter, the heat flux gradually increases with the passage of time, but in the range where the surface layer is thin (10~
30 μm), the absolute value is low. The boundary between the thin and thick surface layer exists at a surface layer thickness of about 40 μm,
The change in heat flux with respect to the surface layer thickness is also discontinuous beyond 40 μm. The reason for this is that in areas where the surface layer is thin, the effect of the heat flux on the toner due to fixing generated on the HR coat surface is likely to reach the aluminum core metal during the nip time, whereas in areas where the surface layer is thick, the effect is difficult to reach, and the boundary between This is because the surface layer has a thickness of 40 μm. This is synonymous with the fact that in a range where the surface layer thickness is 40 μm or less, heat supply from the aluminum core metal is large during the nip time, and in a thicker range, heat supply from the aluminum core metal is small. The reason why the amount of heat flowing into the toner increases below a specific surface layer thickness (20 μm for L is, 30 μm for 4 ms and 7 ms) in FIG. 5 can be understood from this result.
以上の結果から、ニップ時間中にアルミニウム芯金から
流入する熱量が大きい範囲(表面層厚さ約40μm以下
)で定着強度の大きな向上が期待できる。したがって、
表面層の厚さは、この範囲(40μm以下)が良い。好
ましくは、ニップ時間の中期において、表面層からトナ
ーへの熱流束が大きい範囲(表面層厚さ30μm以下)
が良い。From the above results, it can be expected that the fixing strength will be greatly improved in a range where the amount of heat flowing from the aluminum core metal during the nip time is large (surface layer thickness of about 40 μm or less). therefore,
The thickness of the surface layer is preferably within this range (40 μm or less). Preferably, in the middle of the nip time, the heat flux from the surface layer to the toner is large (surface layer thickness 30 μm or less).
is good.
さらに、好ましくは、ニップ時間の初期において、表面
層からトナーへの熱流束が大きい範囲(表面層厚さ20
μm以下)が良い。Furthermore, preferably, at the beginning of the nip time, the heat flux from the surface layer to the toner is large (surface layer thickness 20
μm or less) is better.
この計算結果を確認するため、計算と同一の条件におい
て、実験を行った。第7図は表面層厚さ20μmおよび
40μmの条件におけるHRの定着前設定温度(HR湿
温度と定着強度の関係を示す図である。定着強度はテー
プ剥離強度にて示した。テープ剥離強度は定着画像に粘
着テープを貼り付けた後剥離し、貼り付は前と剥離後の
画像の反射濃度の比をもって定義した。したがって、値
が大きいほど定着強度は高いことを示す。第8図はHR
の定着前設定温度(HR湿温度をパラメータとして、表
面層厚さと定着強度の関係を示す図である。表面層厚さ
が小さいほど、テープ隔離強度は大きく向上する。In order to confirm this calculation result, an experiment was conducted under the same conditions as the calculation. FIG. 7 is a diagram showing the relationship between HR pre-fixing temperature (HR humidity temperature and fixing strength) under conditions of surface layer thicknesses of 20 μm and 40 μm.Fixing strength is shown by tape peel strength.Tape peel strength is An adhesive tape was applied to the fixed image and then peeled off, and adhesion was defined as the ratio of the reflection density of the image before and after peeling off.Therefore, the larger the value, the higher the fixing strength.Figure 8 shows the HR
FIG. 3 is a diagram showing the relationship between surface layer thickness and fixing strength using pre-fixing temperature (HR humidity temperature) as a parameter. The smaller the surface layer thickness is, the greater the tape isolation strength is.
以上、便宜上表面層の材質にテフロンを例にとって具体
的に表面層の厚さを示したが、表面層を熱拡散率の異な
る他の素材について前記第4図乃至第6図に相当する計
算結果を第9図乃至第14図に示す。第9図乃至第11
図は表面層の熱拡散率が6.41 X 10−”rr?
/ sの素材で芯金がAQの場合であり、第12図乃至
第14図は表面層の熱拡散率が2.85X10″″’
m / sの素材で芯金がAQの場合である。これらの
計算結果からも基本的に第4図乃至第6図と同様の結論
が得られる。For convenience, the thickness of the surface layer has been specifically shown using Teflon as an example of the material of the surface layer, but the calculation results corresponding to the above-mentioned FIGS. 4 to 6 are obtained for other materials with different thermal diffusivities for the surface layer. are shown in FIGS. 9 to 14. Figures 9 to 11
The figure shows that the thermal diffusivity of the surface layer is 6.41 x 10-”rr?
/s material and the core metal is AQ, and Figures 12 to 14 show that the thermal diffusivity of the surface layer is 2.85X10'''''
This is a case where the material is m/s and the core metal is AQ. The same conclusions as those shown in FIGS. 4 to 6 can be basically obtained from these calculation results.
さらにこれらの実施例から一般的には、芯金から流入す
る熱量が大きい範囲(テフロンでは40μm以下)をQ
□とし、表面層材量の熱拡散率をa5、ニップ時間をt
nとすれば、
Q1=pTr7 − (1)と
なる。また、ニップ時間の中期において1表面層からト
ナーへの熱流束が大きい範囲(テフロンでは30μm以
下)をQ2とすれば。Furthermore, from these examples, generally speaking, the range where the amount of heat flowing from the core metal is large (40 μm or less for Teflon) is Q.
□, the thermal diffusivity of the surface layer material is a5, and the nip time is t.
If n, then Q1=pTr7-(1). Further, let Q2 be the range in which the heat flux from one surface layer to the toner is large (30 μm or less for Teflon) in the middle of the nip time.
Q2=ユg
4 “=−(2)となる傾
向がある。さらにニップ時間の初期において、表面層か
らトナーへの熱流束が大きい範囲(テフロンでは20μ
m以下)をQ、とすれば、Q□=上Gπ
2 °−(3)となる傾向が
ある。式(1)〜(3)を、第3図に示したテフロンの
熱拡散率を用いて計算すると、となり、第5図および第
6図の計算結果とよく一致することが解る。これは、式
(1)〜(3)の−穀量を示す一例であるが、他の物質
を使用しても同様の結果が得られる。したがって、表面
層の1
が良く、さらに好ましくはT何 以下が良いと言える。There is a tendency that Q2 = Yug 4 " = - (2). Furthermore, at the beginning of the nip time, the heat flux from the surface layer to the toner is large (20μ for Teflon).
m or less) is Q, there is a tendency that Q□=upper Gπ 2°−(3). When equations (1) to (3) are calculated using the thermal diffusivity of Teflon shown in FIG. 3, the results are shown to be in good agreement with the calculation results shown in FIGS. 5 and 6. This is an example of -grain amount in formulas (1) to (3), but similar results can be obtained using other substances. Therefore, it can be said that a surface layer thickness of 1 is good, and more preferably a thickness of T or less.
ところで、HRの芯金はヒータポンプから熱を供給され
、芯金に一旦蓄え、表面層に必要な定着エネルギーとし
ての熱を供給するという作用を有する。換言すれば、二
次的ヒートソースである。By the way, the HR core metal has the function of being supplied with heat from a heater pump, temporarily storing it in the core metal, and supplying the heat as necessary fixing energy to the surface layer. In other words, it is a secondary heat source.
以上述べた表面層厚さを有する本発明のHRはニップ中
において芯金からの流入熱量が大きいため、芯金を二次
的ヒートソースとして用いる場合芯金と表面層との界面
における温度の安定性を高くする必要がある。すなわち
、上記界面における温度が不安定であった場合、記録紙
を1校定着し。Since the HR of the present invention having the surface layer thickness described above has a large amount of heat flowing from the core metal in the nip, the temperature at the interface between the core metal and the surface layer is stable when the core metal is used as a secondary heat source. It is necessary to increase the quality. That is, if the temperature at the interface is unstable, the recording paper is fixed once.
2枚、3枚と連続して定着するとき、1枚目の定着は可
能であるが、それ以後の定着は不可能、もしくは限られ
た枚数は定着するが、数十枚、数万枚という半永続的定
着は不可能といった事態を招く。When fixing 2 or 3 sheets in a row, it is possible to fix the first sheet, but it is impossible to fix subsequent sheets, or it is possible to fix a limited number of sheets, but only tens or tens of thousands of sheets. Semi-permanent establishment becomes impossible.
次に、この芯金と表面層との界面における温度の安定性
についての検討を行った。検討には、前記と同様に有限
要素法による非定常温度分布計算が用いられた。第15
図は計算に用いたモデルを示す図である。アルミニウム
芯金24とテフロン表面層25をドーナツ状に積層させ
た2次元モデルである。HRの回転を模擬するため、H
R衣表面らその外側に向かう熱流束を順次発生させた。Next, we investigated the temperature stability at the interface between the core metal and the surface layer. For the study, unsteady temperature distribution calculations using the finite element method were used, as in the case above. 15th
The figure shows the model used for calculation. This is a two-dimensional model in which an aluminum core metal 24 and a Teflon surface layer 25 are laminated in a donut shape. To simulate the rotation of HR, H
A heat flux was generated sequentially from the surface of the R cloth to the outside.
これは定着に要する熱量にあたる。本計算では、この範
囲は210mすなわち、A4サイズ用紙の横方向が用い
られている。用いた熱物性値は、第3図に示した値と同
様である。第3図と同様に、以上の説明では、便宜上特
定の物質名を挙げて述べているが、物質は熱伝導率と熱
拡散率により規定され、物質名を特定するものではない
。This corresponds to the amount of heat required for fixing. In this calculation, this range is 210 m, that is, the horizontal direction of A4 size paper is used. The thermophysical property values used are the same as those shown in FIG. Similar to FIG. 3, in the above description, the names of specific substances are mentioned for convenience, but the substances are defined by thermal conductivity and thermal diffusivity, and the names of the substances are not specified.
第16図は熱流発生時刻0に対応する円周方向位置での
、1貫走着後の2頁目定着直前のアルミニウム芯金と表
面層との界面における温度と初期設定温度との差(温度
降下)を示す。ここで、熱流発生時刻Oに対応する円周
方向位置での、1頁目定着後2頁目定着直前までに要す
る時間を定着周期と呼ぶ。さらに、現象に即して表現す
れば、定着周期は、記録紙前端がHRに接してから、記
録紙前端が接したHR上の位置が次に記録紙と出会うま
でに要する時間と言える。したがってHRの周長が用紙
の搬送方向長より短い場合には、定着周期はHRの回転
周期と等しい。逆の場合すなわちHRの周長が用紙の搬
送方向長より長い場合でも定着周期の最小値は回転周期
と等しくなるため、この回転周期によって本発明を規定
する。本計算では、給紙周期は、HRの1回転に要する
時間すなわち回転周期と等しい。アルミニウム芯金が厚
いほど温度降下が少なくなり、安定性が増す。Figure 16 shows the difference (temperature (descent). Here, the time required from fixing the first page to immediately before fixing the second page at the circumferential position corresponding to the heat flow generation time O is called a fixing cycle. Further, expressed in terms of the phenomenon, the fixing cycle can be said to be the time required from when the leading edge of the recording paper contacts the HR until the position on the HR where the leading edge of the recording paper contacted next meets the recording paper. Therefore, when the circumferential length of HR is shorter than the length of the paper in the conveyance direction, the fixing period is equal to the rotation period of HR. Even in the opposite case, that is, when the circumferential length of the HR is longer than the length of the paper in the conveyance direction, the minimum value of the fixing period is equal to the rotation period, so the present invention is defined by this rotation period. In this calculation, the paper feeding period is equal to the time required for one rotation of the HR, that is, the rotation period. The thicker the aluminum core, the lower the temperature drop and the greater the stability.
また、温度降下は芯金の厚さ6mmで略一定となる。Further, the temperature drop becomes approximately constant when the thickness of the core metal is 6 mm.
この理由は、HR衣表面発生した定着による熱流の影響
は、1回転周期では、アルミニウム芯金の内部6+1m
++まで及ぶことにある。したがって、芯金の厚さが6
m以上では、温度降下は略一定となるのである。この結
果から、アルミニウム芯金の厚さは、6mm以上が良い
。この条件では1頁あたり約0.8℃の温度降下が発生
するので、連続通紙中の温度変動に対する制御幅を10
℃と見込めば、約12頁までヒータランプ30の点灯無
しに印刷できることになる。すなわち、この12頁の間
にヒータランプ30から2次的ヒートソースである芯金
に熱を補給すればよい。このとき、上記の厚さ6Iのポ
イントに如何ようにして早く熱を供給す°るかが問題と
なる。芯金厚さをこれ以上厚くした場合、ヒータランプ
30からの熱をアルミニウム芯金内の上記6nnのポイ
ントにまで伝搬するに要する時間が発生する。すなわち
、アルミニウム芯金はヒータランプ30からの熱を上記
6mのポイントに伝搬する上での熱抵抗として作用する
。The reason for this is that the influence of heat flow due to fixing generated on the surface of the HR coat is 6 + 1 m inside the aluminum core in one rotation period.
It extends to ++. Therefore, the thickness of the core metal is 6
Above m, the temperature drop becomes approximately constant. From this result, the thickness of the aluminum core metal is preferably 6 mm or more. Under these conditions, a temperature drop of approximately 0.8°C occurs per page, so the control width for temperature fluctuations during continuous paper feeding is set to 10°C.
℃, it will be possible to print up to about 12 pages without turning on the heater lamp 30. That is, during these 12 pages, heat may be supplied from the heater lamp 30 to the core metal, which is a secondary heat source. At this time, the problem is how to quickly supply heat to the point having a thickness of 6I. If the core metal thickness is made thicker than this, it will take time for the heat from the heater lamp 30 to propagate to the 6nn point in the aluminum core metal. That is, the aluminum core metal acts as a thermal resistance in transmitting the heat from the heater lamp 30 to the 6 m point.
アルミニウム芯金の厚さを6mとすれば、その時間はO
となる。したがって、より好ましくは、アルミニウム芯
金の厚さは、6+amが良い。If the thickness of the aluminum core metal is 6m, the time is O
becomes. Therefore, the thickness of the aluminum core metal is more preferably 6+am.
以上、便宜上特定の物質(アルミニウム)および条件を
例にとって説明したが、さらに一般的には、芯金材質の
熱拡散率をam、回転周期をtpとすれば、定着による
熱流の影響が1回転周期で及ぶ芯金の厚さLは、
L =67G ・・・(4
)となる。式(4)を第3図に示したアルミニウムの熱
拡散率を用いて計算すると、
となり、第16図の計算結果とよく一致する。これは式
(4)の−穀量を示す一例であるが、他の物質を用いて
も同様の結果が得られる。第17図は芯金をSUS C
熱拡散率4,44X10−”rrf/S)に代えて同様
の計算をした前記第16図に相当する図である。従って
、芯金の厚さは 67G以上が良く、好ましくは、
FTG が良い。The above explanation has been given using a specific material (aluminum) and conditions as an example for convenience, but more generally, if the thermal diffusivity of the core metal material is am and the rotation period is tp, the effect of heat flow due to fixing is 1 rotation. The thickness L of the core metal over the period is L = 67G...(4
). When formula (4) is calculated using the thermal diffusivity of aluminum shown in FIG. 3, the following is obtained, which agrees well with the calculation result shown in FIG. 16. This is an example of -grain amount in equation (4), but similar results can be obtained using other substances. Figure 17 shows the core metal made of SUS C.
This is a diagram corresponding to the above-mentioned FIG. 16 in which the same calculation was performed in place of the thermal diffusivity (4.44×10-”rrf/S). Therefore, the thickness of the core metal is preferably 67G or more, and preferably,
FTG is good.
以上述べた本実施例によれば、ヒートロールとバックア
ップロールのみで、補助的予熱を必要とせず、かつ半永
続的な連続給紙にも安定して高い定着強度が得られると
いう効果がある。According to the present embodiment described above, there is an effect that high fixing strength can be stably obtained even with semi-permanent continuous feeding without requiring supplementary preheating using only the heat roll and the backup roll.
〈実施例2〉 以下、他の実施例を第2図を用いて説明する。<Example 2> Another embodiment will be described below with reference to FIG.
第2図は実施例1で述べた様に本発明の定着装置の断面
図である。分離装置28は、用紙をHRからはく離する
ために用いられ1通常分離爪と呼ばれる。実施例1の定
着装置では、上述の様に表面層25が薄いので1分離装
置28をHR6に接触させた場合、表面層25を損傷さ
せる危険がある。FIG. 2 is a sectional view of the fixing device of the present invention as described in the first embodiment. A separating device 28 is used to separate the paper from the HR and is commonly referred to as a separating claw. In the fixing device of the first embodiment, the surface layer 25 is thin as described above, so when the one-separation device 28 is brought into contact with the HR 6, there is a risk of damaging the surface layer 25.
損傷させなかった場合でも、分離装置28が接触した部
分の摩耗が早く進み、HR6の寿命を著しく低下させる
。その問題のため、本実施例では、分離装置28とHR
8の表面との間に隙間を設けた。その隙間は、記録紙の
はく離を完全に行うため、印刷する記録紙2の厚さ以下
に設定される。Even if the HR6 is not damaged, the parts in contact with the separation device 28 will rapidly wear out, significantly shortening the lifespan of the HR6. Because of this problem, in this embodiment, the separation device 28 and the HR
A gap was provided between the surface of 8. The gap is set to be less than or equal to the thickness of the recording paper 2 to be printed in order to completely separate the recording paper.
以上述べた本実施例よれば分離装置28とHR6との間
に隙間が設けられているため、分離装置28によるHR
6の摩耗に起因したHR6の寿命の低下は無い。According to the present embodiment described above, since a gap is provided between the separation device 28 and the HR6, the HR by the separation device 28 is
There is no decrease in the lifespan of HR6 due to wear of HR6.
〈実施例3〉
以下、実施例2の変形例を第2図および第1図を用いて
述べる。第2図に示すHR6と分離装置28の隙間は、
記録紙2の厚さ以下に設定されるが、本記録装置では記
録紙2の厚みが80μmの薄紙を印刷する場合があるた
め、その隙間は80μm以下に設定されている。この様
に小さな隙間に設定すると、HR6の偏芯等が発生した
場合。<Example 3> A modification of Example 2 will be described below with reference to FIGS. 2 and 1. The gap between HR6 and separation device 28 shown in FIG.
The gap is set to be equal to or less than the thickness of the recording paper 2, but since this recording apparatus sometimes prints thin paper with a thickness of 80 μm as the recording paper 2, the gap is set to be equal to or less than 80 μm. If such a small gap is set, eccentricity of HR6 may occur.
分離表M28とHR6とが接触するおそれがある。There is a possibility that separation table M28 and HR6 will come into contact with each other.
その発生確率を減少させるため、本実施例は、厚紙印刷
の際に、その隙間を拡げる様にしたものである。この隙
間制御を行うため、本記録装置には、第1図に示すよう
に給紙ホッパ1に記録紙厚さ検知装置50が設置され、
その検知信号に基づいて、隙間制御部51からの制御信
号により分離装置28とHR6の隙間が設定される。以
上述べた本実施例によれば、記録紙厚さに応じてHR6
と分離装置28との隙間が設定され、その結果、記録紙
厚さが厚い時にその間げきを大きくすることができるの
で、分離装置28とHR6の接触が発生する確率を減少
させ、HR6の寿命をのばすことができる。In order to reduce the probability of such occurrence, in this embodiment, the gap is widened when printing on thick paper. In order to perform this gap control, this recording apparatus is equipped with a recording paper thickness detection device 50 in the paper feed hopper 1 as shown in FIG.
Based on the detection signal, the gap between the separation device 28 and the HR 6 is set by a control signal from the gap control section 51. According to this embodiment described above, the HR6
As a result, when the thickness of the recording paper is thick, the gap between the separation device 28 and the separation device 28 can be set, which reduces the probability of contact between the separation device 28 and the HR6, and extends the life of the HR6. It can be extended.
〈実施例4〉
以下、その他の実施例を第2図を用いて説明する。実施
例2および3では、HR6の偏芯等による分離装置28
とHR6との接触の危険がわずかではあるが存在する。<Example 4> Hereinafter, other examples will be described using FIG. 2. In Examples 2 and 3, the separation device 28 due to the eccentricity of HR6, etc.
There is a slight risk of contact with HR6.
本実施例では、分離装置28とHR6との間げきを記録
紙2の厚さに係りなく、HR6の偏芯等の経時的寸法の
ズレに対して余裕を持たせて設定されている。具体的に
は、間げきを1mに設定した。さらに、記録紙2の分離
不良を無くすため、記録紙2の前端がニップ部23を通
過した瞬間にHR6の表面に沿った空気流を分離爪28
の先端にツブ部側)から発生させるよう分離爪に気体噴
出口52が設けられている。In this embodiment, the gap between the separating device 28 and the HR 6 is set so as to have a margin for deviations in dimensions over time such as eccentricity of the HR 6, regardless of the thickness of the recording paper 2. Specifically, the gap was set to 1 m. Furthermore, in order to eliminate poor separation of the recording paper 2, the airflow along the surface of the HR 6 is removed by the separation claw 28 at the moment the front end of the recording paper 2 passes through the nip portion 23.
A gas spout 52 is provided in the separating claw so that the gas is generated from the protrusion side.
この空気流により、記録紙2の前端があおられて、HR
6から確実に分離する。以上述べた本実施例によれば、
HR6と分離装置28の間に十分な間げきを有するため
、HR6の寿命低下はなく、空気流を用いて分離を行な
うため、確実に記録紙2をHR6から分離させることが
できる。This airflow fans the front edge of the recording paper 2, causing the HR
Make sure to separate it from 6. According to this embodiment described above,
Since there is a sufficient gap between the HR 6 and the separating device 28, the life of the HR 6 is not reduced, and since separation is performed using air flow, the recording paper 2 can be reliably separated from the HR 6.
〈実施例5〉
以上述べた実施例2〜4の分離装置28は、HR6との
間に一定の間げきを保つ為、加工精度の高い金属が用い
られている。実施例2〜4ともアルミニウムを使用して
いる。この場合、定着時溶融したトナーが分離装置28
に付着して、この付着したトナーが後から印刷された用
紙に再転写し、誤印字をまねくおそれがある。本実施例
では、この問題を無くすため、トナーとの離型性が高い
、フッ素樹脂層53を分離装置128の表面に設けた。<Example 5> The separation device 28 of Examples 2 to 4 described above is made of metal with high processing accuracy in order to maintain a constant gap between it and the HR6. In Examples 2 to 4, aluminum is used. In this case, the toner melted during fixing is removed from the separating device 28.
There is a risk that this adhered toner will be re-transferred to the paper on which it is printed later, leading to erroneous printing. In this embodiment, in order to eliminate this problem, a fluororesin layer 53 having high releasability from the toner is provided on the surface of the separation device 128.
以上述べた本実施例によれば、分離装置28の表面にフ
ッ素樹脂層53を設けたため、分離装置28へのトナー
の付着は無く、その結果再転写による誤印字の発生も無
い。According to this embodiment described above, since the fluororesin layer 53 is provided on the surface of the separation device 28, toner does not adhere to the separation device 28, and as a result, there is no occurrence of printing errors due to retransfer.
〈実施例6〉
次にその他の実施例を第18図及び第19図を用いて説
明する。第18図は実施例1で述べたBH6とBH3を
用いて定着を行った場合の、ニップ部23出口における
トナーと記録紙内部の温度分布を実線で示し、同じ定着
強度を得るプレヒータ付定着装置を用いて定着を行った
場合(従来例)の、ニップ部出口におけるトナーと記録
紙内部の温度分布を破線で示した図である。第18図に
示す様に、本発明によるトナー内部の温度勾配は従来例
に比較して大きい、すなわち、同一の定着強度を得る場
合、本発明の定着装置では従来に比較してHR6に接し
たトナー面の温度は高く、逆にトナーと用紙との界面で
は低い。この現象は、本発明の定着装置では、ニップ時
間中に多くの熱量をトナーに供給するために発生する。<Embodiment 6> Next, another embodiment will be described using FIG. 18 and FIG. 19. FIG. 18 shows the temperature distribution inside the toner and recording paper at the exit of the nip section 23 as a solid line when fixing is performed using BH6 and BH3 described in Example 1, and shows a fixing device with a preheater that achieves the same fixing strength. FIG. 3 is a diagram showing the temperature distribution inside the toner and the recording paper at the exit of the nip portion with broken lines when fixing is performed using the toner (conventional example). As shown in FIG. 18, the temperature gradient inside the toner according to the present invention is larger than that of the conventional example. That is, when obtaining the same fixing strength, the fixing device of the present invention has a temperature gradient close to HR6 compared to the conventional example. The temperature on the toner surface is high, and conversely, the temperature at the interface between the toner and the paper is low. This phenomenon occurs because, in the fixing device of the present invention, a large amount of heat is supplied to the toner during the nip time.
この様な温度分布を有する場合、トナー内部の溶融粘度
等の溶融物性の分布も大きくなり、ニップ時間中にトナ
ー層が上下に割れ易くなる。これは、先に述べたオフセ
ット現象が発生する原因となる。また、一般にオフセッ
ト現象は高温で発生する場合(ホットオフセット)と低
温で発生する場合(コールドオフセット)が存在するこ
とからも、オフセット現象に対する非オフセット温度範
囲が狭いという現象解釈もできる。以上述べた様に、上
記実施例の定着装置では、オフセット現象が発生し易く
、そのためHR上に転写されるトナー(以後、オフセッ
トトナーと呼ぶ)が増加するため、該トナーを拭き取る
清掃装置の能力を高める必要がある。When such a temperature distribution is present, the distribution of melt physical properties such as melt viscosity inside the toner becomes large, and the toner layer tends to crack vertically during the nip time. This causes the offset phenomenon mentioned above to occur. In addition, since the offset phenomenon generally occurs at high temperatures (hot offset) and at low temperatures (cold offset), it can be interpreted that the non-offset temperature range for the offset phenomenon is narrow. As described above, in the fixing device of the above embodiment, the offset phenomenon tends to occur, and as a result, the amount of toner transferred onto the HR (hereinafter referred to as offset toner) increases, so the ability of the cleaning device to wipe off the toner increases. It is necessary to increase
第19図は本発明のその他の実施例に係る清掃装置の断
面図である。32は主灯心、33は補助灯心となる拭取
帯、34は分離液供給口、35は送出ローラ、36は巻
取ローラである。トナーとBH6との離型性を高めるた
め分離液が分離液供給口34から主灯心32に注油され
る。分離液にはシリコーンオイルが用いられている。分
離液は主灯心32を介して拭取帯33に浸込み、BH6
の表面に塗布される。拭取帯33は分離液をBH6に塗
布すると同時にオフセットトナーを拭取る作用を有する
。拭取帯33は送出ローラ35から巻取ローラ36に向
ってHR6の回転方向と逆方向に移動する。拭取られた
オフセットトナーは拭取帯33の拭取面上にたい積する
。オフセットトナーのたい積置が多くなると拭取帯33
からBH6にオフセットトナーが再転写する。この再転
写を防ぐため拭取帯33を常時移動させて拭取帯33と
BH6との接触面(拭取面)を刷新する。拭取帯33の
移動速度は、上記再転写が発生するより早く拭取帯33
が拭取面から離れる様に設定される。以上述べた清掃装
置の構成および作用は、実公昭63−50669号公報
に記載のものと同様である。この種の拭取装置の拭取$
33は厚さII程度のフェルトから成るのが一般的であ
る。FIG. 19 is a sectional view of a cleaning device according to another embodiment of the present invention. 32 is a main wick, 33 is a wiping band serving as an auxiliary wick, 34 is a separation liquid supply port, 35 is a delivery roller, and 36 is a take-up roller. Separated liquid is supplied to the main wick 32 from the separated liquid supply port 34 in order to improve the releasability of the toner and BH6. Silicone oil is used as the separation liquid. The separated liquid permeates into the wiping band 33 through the main wick 32, and the BH6
applied to the surface of The wiping band 33 has the function of applying the separation liquid to the BH6 and wiping off the offset toner at the same time. The wiping band 33 moves from the delivery roller 35 toward the take-up roller 36 in a direction opposite to the rotational direction of the HR 6. The wiped offset toner accumulates on the wiping surface of the wiping band 33. When the amount of offset toner increases, the wiping band 33
Offset toner is retransferred from to BH6. In order to prevent this retransfer, the wiping band 33 is constantly moved to renew the contact surface (wiping surface) between the wiping band 33 and the BH6. The moving speed of the wiping band 33 is such that the wiping band 33 moves faster than the retransfer occurs.
is set so that it is away from the wiping surface. The structure and operation of the cleaning device described above are similar to those described in Japanese Utility Model Publication No. 63-50669. Wiping of this type of wiping device $
33 is generally made of felt with a thickness of about II.
本発明の定着装置では、オフセットトナーの量が多いた
め、上記オフセットトナーのBH6への再転写が発生し
易い。そのため、拭取帯33の移動速度を速くする必要
がる。そのため、拭取帯33に上記フェルトを用いた場
合、拭取帯33が早く巻取り終るという問題がある。通
常拭取帯33が巻取り終ると、新しい拭取帯33に交換
される。In the fixing device of the present invention, since the amount of offset toner is large, retransfer of the offset toner to BH6 is likely to occur. Therefore, it is necessary to increase the moving speed of the wiping band 33. Therefore, when the above-mentioned felt is used for the wiping band 33, there is a problem that the wiping band 33 ends winding up quickly. Normally, when the wiping band 33 is wound up, it is replaced with a new wiping band 33.
すなわち、上記問題は拭取?F33の交換周期が早いと
いう問題である。上記問題を解決するため、−回に巻取
るフェルトの長さを長くした場合には、送出ローラ35
、および巻取ローラ36が大型化し、実装において困難
となるという問題が発生する。これらの問題を一挙に解
決する手段として、本実施例では、拭取帯33に厚さが
薄い耐熱合成紙を用いた。耐熱合成紙の厚さは約50μ
m以下である。したがって補助灯心33の長さを長くし
、巻取速度を速くしている。これにより、十分な拭取性
能が得られ、しかも送出ローラ352巻取口−ラ36の
径も小さくできる0本実施例によれば、オフセットトナ
ーの量が多い実施例1のHR6を用いても、十分な拭取
性能が得られ、しかも清掃装置を小型化することができ
る。In other words, is the above problem wiped away? The problem is that the F33 replacement cycle is fast. In order to solve the above problem, if the length of the felt to be wound in the -th turn is increased, the feed roller 35
, and the take-up roller 36 are enlarged, causing problems in that mounting becomes difficult. As a means to solve these problems all at once, in this embodiment, a thin heat-resistant synthetic paper is used for the wiping band 33. The thickness of heat-resistant synthetic paper is approximately 50μ
m or less. Therefore, the length of the auxiliary wick 33 is increased to increase the winding speed. According to this embodiment, sufficient wiping performance can be obtained and the diameter of the feed roller 352 and take-up roller 36 can be made small. , sufficient wiping performance can be obtained, and the cleaning device can be downsized.
〈実施例7〉 その他の実施例を第20図を用いて説明する。<Example 7> Other embodiments will be described using FIG. 20.
第20図は本発明のその他の実施例の清掃装置の断面図
である。37は拭取帯、38は押付部材。FIG. 20 is a sectional view of a cleaning device according to another embodiment of the present invention. 37 is a wiping band, and 38 is a pressing member.
39は分離液供給装置、40は支持部材である。39 is a separation liquid supply device, and 40 is a support member.
本実施例では、拭取帯37は一つだけであり該拭取帯3
7はHR6の回転方向に対抗して移動する。In this embodiment, there is only one wiping band 37, and the wiping band 3
7 moves against the rotational direction of HR6.
その移動速度は実施例6と同様にしてオフセットトナー
のHR6への再転写が発生しないという条件から決定さ
れる。本清掃装置は重力方向(下方)に対して、支持部
材4oが傾斜して設置される。The moving speed is determined in the same manner as in the sixth embodiment based on the condition that retransfer of the offset toner to the HR6 does not occur. In this cleaning device, the support member 4o is installed so as to be inclined with respect to the direction of gravity (downward).
これにより1分離液は分離液供給口34から出された後
下方に流れ、分離液供給位置39からHR6表面に供給
される。分離液にはシリコーンオイルが用いられている
。押付部材38は拭取帯37をHR6に押付ける。この
位置がオフセットトナーの主たる拭取位置となる。すな
わち、拭取帯37は分離液供給位置39では、拭取帯と
して作用するが、押付部材38とHR6に挾まれた位置
(拭取位置)では拭取部材として作用する。分離液供給
袋W39では、拭取帯37へのオフセットトナーの付着
が少ないため、分離液の供給に対して抵抗が少なく、ス
ムースな供給が可能となる。As a result, the one separated liquid flows downward after being discharged from the separated liquid supply port 34, and is supplied from the separated liquid supply position 39 to the surface of the HR6. Silicone oil is used as the separation liquid. The pressing member 38 presses the wiping band 37 against the HR6. This position becomes the main wiping position for offset toner. That is, the wiping band 37 acts as a wiping band at the separation liquid supply position 39, but acts as a wiping member at the position sandwiched between the pressing member 38 and HR6 (wiping position). In the separation liquid supply bag W39, since less offset toner adheres to the wiping band 37, there is less resistance to the separation liquid supply, and smooth supply is possible.
また、拭取帯37が分離供給位置39から拭取位置に移
動する間に、拭取帯37に浸込んだ分離液の大半は、H
R6に転移するか蒸発し、拭取位置において、分離液は
殆んど拭取帯37に浸込んでいない。この作用は、分離
液がその離型性のため拭取に対して拭取性能を低下させ
る効果があることから、分離液の供給と拭取を両立させ
るうえで非常に有効なものである。Moreover, while the wiping band 37 moves from the separation supply position 39 to the wiping position, most of the separated liquid that has soaked into the wiping band 37 is
The separated liquid transfers to R6 or evaporates, and at the wiping position, almost no separated liquid permeates into the wiping band 37. This effect is very effective in achieving both the supply of the separation liquid and the wiping, since the separation liquid has the effect of reducing the wiping performance due to its releasability.
本実施例では拭取帯37にフェルトを用いているが、そ
のフェルトには、トナーと同一種類の透明樹脂を浸込ま
せである。トナーと同一種の樹脂の浸込が無い場合、拭
取られたオフセットトナーはフェルトの上に停留し、フ
ェルト内部に浸入することは少ないことを発明者らは確
認した。オフセットトナーと親和性を有する樹脂をフェ
ルトに浸込ませることによって、拭取られたオフセット
トナーをフェルト内部に浸入させることができる。In this embodiment, felt is used for the wiping band 37, and the felt is impregnated with the same type of transparent resin as the toner. The inventors have confirmed that when there is no infiltration of the same type of resin as the toner, the wiped off-set toner stays on the felt and rarely infiltrates into the inside of the felt. By impregnating the felt with a resin that has an affinity for the offset toner, the wiped off offset toner can be infiltrated into the inside of the felt.
このUによって、拭取帯37における拭取後のオフセッ
トトナーの保持性が向上して、拭取帯37の移動速度を
増加することなくオフセットトナーのHR6への再転写
を防止できる。本実施例によれば、分離液供給位置と拭
取位置が分離されているので、分離液供給がスムースと
なり、拭取性能も高い。また、拭取帯37には、トナー
と親和性を有する樹脂を含ませているので、オフセット
トナーの保持性が高く、拭取帯37の移動速度を増加さ
せることなくオフセットトナーのHR6への再転写を防
止することができる。したがって、実施例1の定着装置
の清掃装置として十分な清掃性能を得ることができる。This U improves the ability of the wiping band 37 to retain the offset toner after wiping, and it is possible to prevent the offset toner from being retransferred to the HR 6 without increasing the moving speed of the wiping band 37. According to this embodiment, since the separation liquid supply position and the wiping position are separated, the separation liquid supply is smooth and the wiping performance is also high. Furthermore, since the wiping band 37 contains a resin that has an affinity for toner, it has a high ability to retain offset toner, and the offset toner can be recycled to HR6 without increasing the moving speed of the wiping band 37. Transfer can be prevented. Therefore, sufficient cleaning performance can be obtained as the cleaning device for the fixing device of the first embodiment.
〈実施例8〉 実施例7の変形例を第21図を用いて説明する。<Example 8> A modification of the seventh embodiment will be explained using FIG. 21.
第21図は本発明の実施例7の変形例の清掃装置の断面
図である。41は分離液堰止め部である。FIG. 21 is a sectional view of a cleaning device according to a modification of the seventh embodiment of the present invention. 41 is a separated liquid damming part.
分離液堰止め部41の設置以外は実施例7と同様である
。実施例7では、分離液の供給が過多となった場合、分
離液供給位置39でHR6に供給されずに余った分離液
が押付部材38の位置まで流れ、拭取性能を低下させる
恐れがあった。この流出を止めるため、分離液堰止め部
41が設置されている。本実施例によれば、分離液供給
と拭取の機能分離は完全なものとなり、分離液の過剰供
給が発生しても拭取性能を低下させることは無い。The structure is the same as in Example 7 except for the installation of the separated liquid damming part 41. In Example 7, when the supply of separated liquid becomes excessive, the remaining separated liquid that is not supplied to the HR 6 at the separated liquid supply position 39 may flow to the position of the pressing member 38, which may reduce the wiping performance. Ta. In order to stop this outflow, a separated liquid dam 41 is installed. According to this embodiment, the separation liquid supply and wiping functions are completely separated, and even if excessive separation liquid supply occurs, the wiping performance will not be degraded.
〈実施例9〉 その他の実施例を第22図を用いて説明する。<Example 9> Other embodiments will be described using FIG. 22.
第22図は、本発明のその他の実施例の清掃装置の断面
図である。実施例1の定着装置を使用し、オフセットが
発生し易いトナーを用いた場合、実施例6〜8の拭取装
置を用いても、オフセットトナーを完全に拭取るここと
が困難な場合も存在する。この場合に用いる拭取装置を
示したものが本実施例である。42はプレ拭取ローラ、
44は第2送出ローラ、43は耐熱合成紙であり、これ
らによりプレ拭取装置45が形成されている。その他の
記号等は実施例7と同様である。本実施例では、巻取ロ
ーラ36に拭取帯37と耐熱合成紙43が同時に巻取ら
れる。拭取帯37には実施例7と同様のフェルトが用い
られている。耐熱合成紙43には厚さ50μm程度のも
が用いられており、拭取帯37と略同−長である。この
場合、第2送出ローラは図示する様に小さくできる。耐
熱合成紙43は第2送出ローラ44からプレ拭取ローラ
42の外周を回り、巻取ローラ36に至る。プレ拭取ロ
ーラ42は、回転可能となっており、HR6の中心に向
かうある一定の荷重がかけられている。本実施例では、
プレ拭取ローラ42とHR6とを直接的に接触させた場
合、その接触面で発生する面圧が、1 kg/#となる
様設定されている。FIG. 22 is a sectional view of a cleaning device according to another embodiment of the present invention. When the fixing device of Example 1 is used and toner that tends to cause offset is used, there are cases where it is difficult to completely wipe off the offset toner even if the wiping devices of Examples 6 to 8 are used. do. This embodiment shows a wiping device used in this case. 42 is a pre-wiping roller;
44 is a second delivery roller, 43 is heat-resistant synthetic paper, and a pre-wiping device 45 is formed by these. Other symbols and the like are the same as in Example 7. In this embodiment, the wiping band 37 and the heat-resistant synthetic paper 43 are simultaneously wound around the winding roller 36. The same felt as in Example 7 is used for the wiping band 37. The heat-resistant synthetic paper 43 has a thickness of about 50 μm, and has approximately the same length as the wiping band 37. In this case, the second delivery roller can be made smaller as shown. The heat-resistant synthetic paper 43 passes from the second delivery roller 44 around the outer periphery of the pre-wiping roller 42 and reaches the take-up roller 36. The pre-wiping roller 42 is rotatable and is subjected to a certain load toward the center of the HR6. In this example,
When the pre-wiping roller 42 and the HR 6 are brought into direct contact, the surface pressure generated on the contact surface is set to be 1 kg/#.
実施例1の定着装置のニップ部で発生したオフセットト
ナーの大半は、上記耐熱合成紙43により拭取られ、拭
取部されたオフセットトナーも拭取帯37の実施例7で
述べた拭取装置において拭取られる。以上述べた本発明
の本実施例によれば。Most of the offset toner generated in the nip section of the fixing device of Example 1 is wiped off by the heat-resistant synthetic paper 43, and the offset toner that was wiped off is also removed by the wiping device described in Example 7 of the wiping band 37. wiped off. According to the present embodiment of the present invention described above.
耐熱合成紙43と拭取帯37の2つの拭取部材により、
オフセットトナーを拭取ることが出来るので、オフセッ
トし易いトナーを用いても、十分な拭取性能が確保でき
る。2つ以上の拭取部材を用いた場合、装置が大型化す
るという欠点を有するが、本発明の本実施例によれば、
フェルトと耐熱合成紙を併用し、さらに巻取ローラを一
つにしたので、かかる問題は発生しない。With two wiping members, heat-resistant synthetic paper 43 and wiping band 37,
Since offset toner can be wiped off, sufficient wiping performance can be ensured even if toner that is easily offset is used. Although the use of two or more wiping members has the disadvantage of increasing the size of the device, according to this embodiment of the present invention,
Since felt and heat-resistant synthetic paper are used together, and the take-up roller is integrated, this problem does not occur.
本発明に係る定着装置及びそれ用ヒートロールによれば
、ヒートロールの表面層厚さ及び芯金の厚さを規定した
ことにより、ニップ時間中において、芯金から表面層へ
流入する熱量が大きくなるので、高い定着強度を得る効
果がある。According to the fixing device and the heat roll for the same according to the present invention, by specifying the thickness of the surface layer of the heat roll and the thickness of the core metal, a large amount of heat flows from the core metal to the surface layer during the nip time. Therefore, it is effective to obtain high fixing strength.
また、本発明に係る記録装置によれば、芯金厚さは定着
中に発生したヒートロール表面での熱流の影響が1給紙
周期で及ぶ厚さにより大きいので、半永続的連続給紙に
も安定して高い定着強度を得る効果がある。Further, according to the recording device of the present invention, the thickness of the core bar is more affected by the heat flow on the heat roll surface generated during fixing in one paper feeding cycle, so semi-permanent continuous paper feeding is possible. It also has the effect of stably achieving high fixing strength.
本発明に係る定着装置における分離装置により、ヒート
ロールの表面層を薄く形成したことによる損傷の恐れを
低減できる。また1本発明に係る定着装置における清掃
装置により、ヒートロール表面に芯金から熱が伝わり易
くなったことによるオフセット現象を低減することがで
きる。The separating device in the fixing device according to the present invention can reduce the risk of damage caused by forming the surface layer of the heat roll thin. Furthermore, by using the cleaning device in the fixing device according to the present invention, it is possible to reduce the offset phenomenon caused by the easy transfer of heat from the core metal to the surface of the heat roll.
第1図は本発明に係る定着装置を搭載した両面記録装置
の断面図、第2図は本発明に係る定着装置の断面図、第
3図は計算に用いたモデルを示す図、第4図は表面層厚
さとニップ部におけるHR表面温度の関係を示す図、第
5図は表面層厚さとトナーへの熱流束の関係を示す図、
第6図は表面層厚さと表面層への熱流束の関係を示す図
、第7図はHR湿温度定着強度の関係を示す図、第8図
は表面層厚さと定着強度の関係を示す図、第9図は他実
施例に係る第4図に相当する図、第10図は他実施例に
係る第5図に相当する図、第11図は他実施例に係る第
6図に相当する図、第12図は他実施例に係る第4図に
相当する図、第13図は他実施例に係る第5図に相当す
る図、第14図は他実施例に係る第6図に相当する図で
あり、第15図は計算に用いたモデルを示す図、第16
図は芯金厚さと温度降下の関係を示す図、第17図は他
実施例に係る第16図に相当する図、第18図はニップ
部出口におけるトナーと記録紙内部の温度分布を示す図
、第19図は本発明のその他の実施例の清掃装置部分を
示す断面図、第20図は本発明のその他の実施例の清掃
装置部分を示す断面図、第21図は他実施例の清掃装置
部分を示す断面図、第22図は本発明のその他の実施例
の清掃装置部分を示す断面図である。
2・・・記録紙、6・・・ヒートロール、7・・・バッ
クアップロール、23・・・ニップ部、24・・・芯金
、25・・・表面層、
26・・・シリコンゴム層、27・・・トナー28・・
・分離装置、29・・・清掃装置、3o・・・ヒータラ
ンプ、33・・・拭取帯。
34・・・分離液供給口、35・・・送出ローラ、36
・・・巻取ローラ、37・・・拭取帯、38・・・押付
部材、39・・・分離液供給位置、40・・・支持部材
、41・・・分離液堰止め部、42・・・プレ拭取ロー
ラ、43・・・耐熱合成紙、44・・・第2送出ローラ
。FIG. 1 is a cross-sectional view of a double-sided recording device equipped with a fixing device according to the present invention, FIG. 2 is a cross-sectional view of a fixing device according to the present invention, FIG. 3 is a diagram showing a model used for calculation, and FIG. 5 is a diagram showing the relationship between the surface layer thickness and the HR surface temperature at the nip portion, and FIG. 5 is a diagram showing the relationship between the surface layer thickness and the heat flux to the toner.
Figure 6 is a diagram showing the relationship between surface layer thickness and heat flux to the surface layer, Figure 7 is a diagram showing the relationship between HR humidity and temperature fixing strength, and Figure 8 is a diagram showing the relationship between surface layer thickness and fixing strength. , FIG. 9 corresponds to FIG. 4 according to another embodiment, FIG. 10 corresponds to FIG. 5 according to another embodiment, and FIG. 11 corresponds to FIG. 6 according to another embodiment. 12 corresponds to FIG. 4 according to another embodiment, FIG. 13 corresponds to FIG. 5 according to another embodiment, and FIG. 14 corresponds to FIG. 6 according to another embodiment. Figure 15 is a diagram showing the model used for calculation, Figure 16 is a diagram showing the model used for calculation.
The figure shows the relationship between core metal thickness and temperature drop, Figure 17 is a diagram corresponding to Figure 16 according to another embodiment, and Figure 18 is a diagram showing the temperature distribution inside the toner and recording paper at the nip exit. , FIG. 19 is a sectional view showing a cleaning device portion of another embodiment of the present invention, FIG. 20 is a sectional view showing a cleaning device portion of another embodiment of the present invention, and FIG. 21 is a sectional view showing a cleaning device portion of another embodiment of the present invention. FIG. 22 is a cross-sectional view showing a cleaning device portion according to another embodiment of the present invention. 2... Recording paper, 6... Heat roll, 7... Backup roll, 23... Nip portion, 24... Core metal, 25... Surface layer, 26... Silicone rubber layer, 27... Toner 28...
- Separation device, 29... Cleaning device, 3o... Heater lamp, 33... Wiping band. 34... Separated liquid supply port, 35... Delivery roller, 36
... Winding roller, 37... Wiping band, 38... Pressing member, 39... Separated liquid supply position, 40... Supporting member, 41... Separated liquid damming part, 42... . . . Pre-wiping roller, 43 . . . Heat-resistant synthetic paper, 44 . . . Second delivery roller.
Claims (1)
クアップロールとを備え、これら両ロールの対向部分に
そこを通過する記録紙にトナーを定着させるニップ部が
設けられ、前記ニップ部を出て前記ヒートロール表面に
密着した記録紙をヒートロール表面から分離する分離装
置と、ヒートロールに記録紙から転写されたトナーを除
去する清掃装置と、を備えた定着装置において、前記ヒ
ートロールは中空円筒状の芯金と、この芯金の内部に配
設された熱源と、その芯金の表面に被設された表面層と
を備え、この表面層の厚さは該表面層材料の熱拡散率と
用紙が前記ニップ部を通過するニップ時間との積の平方
根で定まる厚さ以下に形成され、前記芯金の厚さは該芯
金材料の熱拡散率と該芯金の一回転周期との積の平方根
で定まる厚さ以上に形成されていることを特徴とする定
着装置。 2、請求項1において、表面層材料はフッ素樹脂であり
、該表面層の厚さは40μm以下である定着装置。 3、請求項2において、芯金材料はアルミニウムであり
、該芯金の厚さは6mm以上である定着装置。 4、請求項1において、分離装置はヒートロール表面と
隙間を有して配設された分離爪である定着装置。 5、請求項4において、隙間は記録紙の厚さ以下に設定
されている定着装置。 6、請求項4において、隙間は記録紙の厚さに応じて可
変に形成されている定着装置。 7、請求項4において、分離爪は金属よりなり、その表
面にフッ素樹脂層が設けられている定着装置。 8、請求項4において、分離爪のヒートロール側先端に
、気体を流出させ、その気流によって記録紙をヒートロ
ールから分離させる気体噴出口が設けられている定着装
置。 9、請求項1において、清掃装置は、送りローラから巻
取りローラに向って移動され且つ前記ヒートローラの表
面を摺動する拭取帯と、この拭取帯のヒートローラとの
摺動部分を支持する支持部材と、拭取帯にトナーとヒー
トロールとの分離性を高める分離液を供給する分離液供
給部とを備え、前記拭取帯は耐熱性合成紙から成ると共
にその厚さは略50μm以下に形成されている定着装置
。 10、請求項9において、支持部材は、その分離液供給
部が上方位置となるよう傾斜して配設され、支持部材の
傾斜下端部に拭取帯をヒートロールに押し付ける押付部
材が設けられている定着装置。 11、請求項9において、拭取帯にはトナーと親和性を
有する樹脂が混入されている定着装置。 12、請求項11において、樹脂は透明のものである定
着装置。 13、請求項10において、支持部材に分離液の流れを
抑制する堰が設けられ、該堰の位置は押付部材より上方
で、分離液が拭取帯に吸収される主要位置である分離液
供給位置より下方である定着装置。 14、請求項9において、ヒートローラの拭取帯が該ヒ
ートローラと摺動する位置より上流位置にプレ拭取装置
が設けられている定着装置。 15、請求項14において、プレ拭取装置のプレ拭取帯
は前記拭取帯の巻取ローラに該拭取帯と重ねて巻き取ら
れるものである定着装置。 16、請求項15において、プレ拭取帯は耐熱性合成紙
より成る定着装置。 17、中空円筒状の芯金と、その芯金の表面に被設され
た表面層とを備えた定着装置用ヒートロールにおいて、
前記表面層の厚さは、該表面層材料の熱拡散率と用紙が
前記ニップ部を通過するニップ時間との積の平方根で定
まる厚さ以下に形成され、前記芯金の厚さは該芯金材料
の熱拡散率と該芯金の一回転周期との積の平方根で定ま
る厚さ以上に形成されていることを特徴とする定着装置
用ヒートロール。 18、請求項17において、表面層材料はフッ素樹脂で
あり、該表面層の厚さは40μm以下に形成され、芯金
材料はアルミニウムであり、該芯金厚さは6mm以上に
形成されている定着装置用ヒートロール。 19、給紙された記録紙に未定着状態のトナー画像を作
像する現像ステーションと、 ヒートロールとこのヒートロールと対をなすバックアッ
プロールとを備え、これら両ロールの対向部分に前記現
像ステーションから送られてきてそこを通過する記録紙
にトナーを定着させるニップ部が設けられ、前記ニップ
部を出て前記ヒートロール表面に密着した記録紙をヒー
トロール表面から分離する分離装置と、ヒートロールに
記録紙から転写されたトナーを除去する清掃装置とを有
する定着装置と、を備えた記録装置において、 前記定着装置のヒートロールは中空円筒状の芯金と、こ
の芯金の内部に配設された熱源と、その芯金の表面に被
設された表面層とを備え、この表面層の厚さは該表面層
材料の熱拡散率と用紙が前記ニップ部を通過するニップ
時間との積の平方根で定まる厚さ以下に形成され、前記
芯金の厚さは該芯金材料の熱拡散率と該芯金の一回転周
期との積の平方根で定まる厚さ以上に形成されているこ
とを特徴とする記録装置。 20、請求項19において、定着装置のヒートロールは
、その表面層材料はフッ素樹脂であり、該表面層の厚さ
は40μm以下に形成され、芯金材料はアルミニウムで
あり、該芯金厚さは6mm以上に形成されている記録装
置。[Scope of Claims] 1. A heat roll and a backup roll paired with the heat roll are provided, and a nip portion for fixing the toner to the recording paper passing therethrough is provided in the opposing portion of both rolls, and the In the fixing device, the fixing device includes a separation device that separates the recording paper that has come out of the nip portion and is in close contact with the heat roll surface from the heat roll surface, and a cleaning device that removes toner transferred from the recording paper to the heat roll. The heat roll includes a hollow cylindrical core metal, a heat source disposed inside the core metal, and a surface layer provided on the surface of the core metal, and the thickness of this surface layer is equal to the thickness of the surface layer. The thickness of the core metal is determined by the square root of the product of the thermal diffusivity of the material and the nip time during which the paper passes through the nip portion, and the thickness of the core metal is determined by the thermal diffusivity of the material and the nip time of the paper. A fixing device characterized in that the fixing device is formed to have a thickness greater than or equal to the square root of the product of one rotation period. 2. The fixing device according to claim 1, wherein the surface layer material is a fluororesin, and the thickness of the surface layer is 40 μm or less. 3. The fixing device according to claim 2, wherein the core material is aluminum, and the thickness of the core is 6 mm or more. 4. The fixing device according to claim 1, wherein the separating device is a separating claw disposed with a gap from the surface of the heat roll. 5. The fixing device according to claim 4, wherein the gap is set to be equal to or less than the thickness of the recording paper. 6. The fixing device according to claim 4, wherein the gap is formed variably according to the thickness of the recording paper. 7. The fixing device according to claim 4, wherein the separation claw is made of metal and a fluororesin layer is provided on the surface thereof. 8. The fixing device according to claim 4, wherein a gas jet port is provided at the end of the separating claw on the side of the heat roll to cause gas to flow out and separate the recording paper from the heat roll by the air flow. 9. In claim 1, the cleaning device comprises a wiping band that is moved from the feed roller toward the take-up roller and slides on the surface of the heat roller, and a sliding portion of the wiping band with the heat roller. The wiping strip is made of heat-resistant synthetic paper and has a thickness of about 100 ml. A fixing device formed with a thickness of 50 μm or less. 10. In claim 9, the support member is arranged to be inclined so that the separated liquid supply part is in the upper position, and a pressing member for pressing the wiping band against the heat roll is provided at the inclined lower end of the support member. Fixing device. 11. The fixing device according to claim 9, wherein the wiping band contains a resin having affinity with the toner. 12. The fixing device according to claim 11, wherein the resin is transparent. 13. In claim 10, the support member is provided with a weir that suppresses the flow of the separated liquid, and the weir is located above the pressing member, and the separated liquid supply is the main position where the separated liquid is absorbed into the wiping band. The fixing device is below the position. 14. The fixing device according to claim 9, wherein a pre-wiping device is provided at a position upstream from a position where the wiping band of the heat roller slides with the heat roller. 15. The fixing device according to claim 14, wherein the pre-wiping band of the pre-wiping device is wound around the wiping band take-up roller so as to be overlapped with the wiping band. 16. The fixing device according to claim 15, wherein the pre-wiping band is made of heat-resistant synthetic paper. 17. A heat roll for a fixing device comprising a hollow cylindrical core metal and a surface layer provided on the surface of the core metal,
The thickness of the surface layer is determined by the square root of the product of the thermal diffusivity of the surface layer material and the nip time during which the paper passes through the nip portion, and the thickness of the core metal is determined by the thickness of the core metal. A heat roll for a fixing device, characterized in that the heat roll is formed to have a thickness equal to or greater than the square root of the product of the thermal diffusivity of a gold material and one rotation period of the core metal. 18. In claim 17, the surface layer material is a fluororesin, the surface layer has a thickness of 40 μm or less, the core material is aluminum, and the core has a thickness of 6 mm or more. Heat roll for fixing device. 19. A developing station that forms an unfixed toner image on the fed recording paper, a heat roll, and a backup roll paired with the heat roll, and a portion opposite to these rolls from the developing station. A nip section is provided for fixing the toner on the recording paper that is fed and passes through the nip section, and a separation device that separates the recording paper that has come out of the nip section and is in close contact with the heat roll surface from the heat roll surface; A recording device including a fixing device having a cleaning device for removing toner transferred from recording paper, wherein the heat roll of the fixing device includes a hollow cylindrical core metal and a core metal disposed inside the core metal. and a surface layer provided on the surface of the core bar, the thickness of the surface layer being the product of the thermal diffusivity of the surface layer material and the nip time during which the paper passes through the nip portion. The core metal is formed to have a thickness equal to or less than the square root, and the thickness of the core metal is greater than or equal to the square root of the product of the thermal diffusivity of the core metal material and one rotation period of the core metal. Characteristic recording device. 20. In claim 19, in the heat roll of the fixing device, the surface layer material is a fluororesin, the thickness of the surface layer is formed to be 40 μm or less, the core material is aluminum, and the core material has a thickness of 40 μm or less. is a recording device formed to be 6 mm or more.
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