JPH11167303A - Image fixing device - Google Patents

Image fixing device

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Publication number
JPH11167303A
JPH11167303A JP33605497A JP33605497A JPH11167303A JP H11167303 A JPH11167303 A JP H11167303A JP 33605497 A JP33605497 A JP 33605497A JP 33605497 A JP33605497 A JP 33605497A JP H11167303 A JPH11167303 A JP H11167303A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
toner
roller
fixing
developer
image
Prior art date
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Pending
Application number
JP33605497A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Yasunari Obara
泰成 小原
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
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Filing date
Publication date
Application filed by Canon Inc filed Critical Canon Inc
Priority to JP33605497A priority Critical patent/JPH11167303A/en
Publication of JPH11167303A publication Critical patent/JPH11167303A/en
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an image fixing device where toner is prevented from being accumulated on a roller in the fixing device while using developer capable of making developing compatible with fixing even the case of a high-speed machine without making the device complicated. SOLUTION: Relating to this image fixing device, the developer incorporating binding resin and releasing agent is used as the developer for an electrostatic charge image; and the device is equipped with a thermal fixing means fixing transfer material carrying the developer from a nip part and a pressure means arranged to press-contact with the thermal fixing means. The releasing agent exists on the surface of at least either the thermal fixing means or the pressure means. Then, the content of the releasing agent included in the developer is 5-8 pts.wt. based on 100 pts.wt. binding resin, and the releasing agent has a functional group in hydrocarbon as a base body.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、電子写真方式のプ
リンター、複写機等に用いられる画像形成装置の特に画
像定着装置に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an image forming apparatus used in an electrophotographic printer, a copying machine and the like, and more particularly to an image fixing apparatus.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、記録材上に画像を形成する画像形
成方法として電子写真方式が広く用いられてる。その一
般的な方法は、光導電性物質を利用した感光体上に帯
電、露光を行って電気的潜像を形成し、この潜像を着色
されたトナーで現像し、紙などの転写材上に転写したあ
と転写材ごと加熱、加圧してトナーを転写材上に溶融固
着させて定着画像を得るものである。そして、感光体上
の残留トナーをクリーニングし、上述の工程を繰り返す
ものである。
2. Description of the Related Art Conventionally, an electrophotographic method has been widely used as an image forming method for forming an image on a recording material. The general method is to form an electric latent image by charging and exposing a photoreceptor using a photoconductive substance, developing the latent image with a colored toner, and transferring the latent image onto a transfer material such as paper. Then, the toner is melted and fixed on the transfer material by applying heat and pressure together with the transfer material to obtain a fixed image. Then, the residual toner on the photoreceptor is cleaned, and the above steps are repeated.

【0003】近年、このような画像形成装置は複写機の
みならず、コンピュータの出力装置としてもプリンター
あるいはパーソナル向けコンピュータという分野で頻繁
に使われはじめた。そのため、より小型、軽量化、ま
た、高速、高信頼性が追求されており、よりシンプルな
機械構成が求められている。これは定着装置においても
同様である。
In recent years, such an image forming apparatus has begun to be frequently used not only in a copying machine but also in the field of a printer or a personal computer as an output device of a computer. Therefore, smaller size, lighter weight, higher speed, and higher reliability have been pursued, and a simpler machine configuration has been demanded. This is the same in the fixing device.

【0004】従来より、熱によりトナーを記録材上に定
着させる定着装置にあっては、ローラ表面とトナー画像
とが溶融状態で接触するため、トナー像の一部がローラ
表面に付着、転移し、ローラ周期で記録材上に再転移す
る、いわゆるオフセット現象が生じることがある。この
ような、ローラ上にトナー付着を起こさないことが加熱
定着装置の必須条件の一つである。
Conventionally, in a fixing device that fixes toner on a recording material by heat, a part of the toner image adheres to and transfers to the roller surface because the roller surface and the toner image come into contact in a molten state. In some cases, a so-called offset phenomenon occurs in which the image is re-transferred onto the recording material at the roller cycle. It is one of the essential conditions of the heat fixing device that the toner does not adhere to the roller.

【0005】従来、ローラ上にトナーを付着させない目
的で、例えばローラ表面をトナーに対して離型性の優れ
た材料、例えばフッ素系樹脂で形成し、さらに、その表
面にオフセット防止剤としてシリコンオイルなどの離型
性の良い液体を被覆することが行われている。しかし、
オフセット防止用液体を常時ローラ表面に被覆するため
には、オフセット防止液を供給するための装置が必要に
なり、装置が複雑化するばかりでなく、オフセット防止
液が機内に漏洩し汚染する可能性があった。
Conventionally, for the purpose of preventing the toner from adhering to the roller, for example, the roller surface is formed of a material having excellent releasability with respect to the toner, for example, a fluorine resin, and the surface of the roller is formed of silicone oil as an anti-offset agent For example, coating with a liquid having a good releasability, such as, for example, is performed. But,
In order to constantly coat the roller surface with the anti-offset liquid, a device for supplying the anti-offset liquid is required, which not only complicates the device, but also may cause the anti-offset liquid to leak into the machine and become contaminated. was there.

【0006】そこで、シリコンオイルを装置によりロー
ラに供給するのではなく、代わりにトナー中から加熱時
にオフセット防止液を供給しようという考えから、トナ
ー中に低分子量ポリプロピレンなどの離型剤を添加する
方法が提案されている。
In view of this, instead of supplying the silicone oil to the roller by the apparatus, instead of supplying the offset preventing liquid from the toner during heating, a method of adding a release agent such as low molecular weight polypropylene to the toner is used. Has been proposed.

【0007】トナー中に離型剤としてワックスを添加す
ることは、トナーの低温時や高温時のオフセットを向上
させるだけでなく、低温時の定着性の向上のために使用
される。トナーにワックスを添加する際重要な点は、ト
ナー中にワックスを高度に分散させることである。しか
し、近年のように画像形成装置の高速化、高画質化に伴
い、トナーに低温定着性が求められるため、低溶融粘度
特性を有するバインダーと低融点ワックスが使われ始
め、ワックスをトナー中により高度に分散させることが
困難になってきている。トナー中のワックスの分散性が
不十分であると、トナーの流動性が著しく悪化し、カブ
リの悪化や高画質化が達成できないなど現像性に影響を
与える。
[0007] Adding a wax as a release agent to the toner is used not only to improve the offset of the toner at low and high temperatures, but also to improve the fixability at low temperatures. An important point when adding a wax to a toner is to highly disperse the wax in the toner. However, as high-speed and high-quality image forming apparatuses have recently required high-temperature fixing properties for toners, binders having low melt viscosity properties and low-melting waxes have been used, and waxes have been used in toners. It is becoming difficult to highly disperse. If the dispersibility of the wax in the toner is insufficient, the fluidity of the toner is remarkably deteriorated, and the developability is affected such as deterioration of fog and inability to achieve high image quality.

【0008】そこで、トナーとしては低温定着性や高温
での耐オフセット性に対応するため、バインダー樹脂の
分子量分布を広くとり、この樹脂に適量の低分子量ワッ
クスを添加することで、定着装置の低温、高温時のオフ
セットと現像性の両立を達成している。
In order to cope with the low-temperature fixing property and the anti-offset property at high temperatures, the toner has a wide molecular weight distribution of the binder resin, and an appropriate amount of low-molecular-weight wax is added to the resin to reduce the low-temperature of the fixing device. In addition, both high-temperature offset and developability are achieved.

【0009】[0009]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記低
溶融粘度特性を有するバインダーと低融点ワックスを使
用する画像形成装置に置いて、定着装置に係わる以下の
問題が出る傾向にある。すなわち、定着装置の使用開始
時にはローラへのトナー付着がないが、使用頻度が進む
につれトナーがローラ表面に付着し、しかも従来のオフ
セットのようにすぐに記録材上にトナー付着画像が現れ
るのではなく、トナーがローラ表面に塊となって蓄積
し、蓄積が進んだあとにこのトナーの塊が記録材の表裏
に現れる現象が発生している。
However, in an image forming apparatus using a binder having a low melt viscosity and a low melting point wax, the following problems relating to a fixing device tend to occur. That is, toner does not adhere to the roller at the start of use of the fixing device, but as the frequency of use increases, toner adheres to the roller surface, and the toner-adhered image immediately appears on the recording material as in a conventional offset. Instead, the toner accumulates as a lump on the roller surface, and after the accumulation progresses, a phenomenon occurs in which the lump of the toner appears on the front and back of the recording material.

【0010】トナーの塊はローラ表面温度の低い加圧ロ
ーラ上に発生しやすく、耐久初期では記録材の裏面に軽
く付着するのみであるが、加圧ローラ上のトナー蓄積量
が進むとローラ回転中、定着ローラ側にも転移し、画像
印字面に不規則な画像汚れを発生させる。
[0010] Lumps of toner are likely to be generated on the pressure roller having a low roller surface temperature, and lightly adhere to the back surface of the recording material in the early stage of durability. The medium also transfers to the fixing roller side, causing irregular image stains on the image printing surface.

【0011】図6に耐久枚数による加圧ローラ表面への
トナー蓄積状況を観察した結果を示す。図6中縦軸はロ
ーラ表面上のトナー蓄積量を目視観察したものであり、
図中斜線の領域を上回ると紙上にトナー付着画像が見ら
れることを示している。トナーのワックス含有量がバイ
ンダー樹脂100重量部に対して4重量部である場合、
ローラ上にトナーが次第に蓄積し、一度紙上にトナー付
着画像が発生する。
FIG. 6 shows the result of observing the state of toner accumulation on the surface of the pressure roller according to the number of endurance sheets. The vertical axis in FIG. 6 is obtained by visually observing the toner accumulation amount on the roller surface.
When the area exceeds the shaded area in the figure, it is shown that a toner-adhered image can be seen on the paper. When the wax content of the toner is 4 parts by weight based on 100 parts by weight of the binder resin,
The toner gradually accumulates on the roller, and once a toner-adhered image is generated on paper.

【0012】それに対し、トナーのワックス含有量が7
重量部である場合、紙上にトナー付着画像が発生する耐
久途中まではワックス含有量が4重量部と同じ傾向であ
ったが、一度紙上にトナー付着画像が発生した後はロー
ラ上のトナー蓄積量は減少し、その後紙上にトナー付着
画像が発生することはなかった。
On the other hand, when the wax content of the toner is 7
If the toner content is on a weight basis, the wax content tends to be the same as 4 parts by weight until the toner-adhered image is generated on the paper, but the toner accumulation amount on the roller once the toner-adhered image is generated on the paper. Was reduced, and no toner-adhered image was generated on the paper thereafter.

【0013】ローラ表面上の変化を観察した結果、トナ
ー中のワックス含有量が多い場合、一度ローラ上から紙
にトナーが剥ぎ取られたあとに、ローラ上にトナー中の
ワックス層が形成されていることが判明した。
As a result of observing the change on the roller surface, when the wax content in the toner is large, the wax layer in the toner is formed on the roller after the toner is once peeled off the paper from the roller. Turned out to be.

【0014】このワックス層は、記録材上にある微量な
カブリ、オフセットトナーがローラ表面に転移し、定着
ニップ位置で加熱・溶融されることにより、トナー中の
ワックス成分がトナーから分離析出して形成されたもの
と推測され、このワックスの離型作用によりトナーがロ
ーラ上に密着するのを防止していると考えられる。
In the wax layer, a small amount of fog and offset toner on the recording material is transferred to the roller surface and heated and melted at the fixing nip position, so that the wax component in the toner is separated and precipitated from the toner. It is presumed that the toner was formed, and it is considered that the toner was prevented from sticking to the roller by the releasing action of the wax.

【0015】また、ローラ上にワックス層が形成されや
すい条件として、上記のようにトナー中のワックス添加
量だけでなく以下の傾向があった。
The conditions under which the wax layer is likely to be formed on the roller include not only the amount of the wax added to the toner as described above but also the following tendency.

【0016】ローラ表面の樹脂がフッ素樹脂だけでな
くフッ素樹脂中に導電剤が含まれること。
The resin on the roller surface contains not only a fluororesin but also a conductive agent in the fluororesin.

【0017】トナー中に添加されるワックスとして、
末端に官能基を有すること。
As wax added to the toner,
Having a functional group at the terminal.

【0018】しかし、十分な効果を引き出すために多量
に離型剤であるワックスをトナーに加えると感光体への
フィルミングや現像スリーブなどのトナー担持体表面へ
の汚染を招き、画像劣化につながる。そこで、従来、画
像劣化を起こさない程度トナーに離型剤を添加し、定着
装置のローラへ若干の離型性オイルの供給もしくはオフ
セットしたトナーを、巻き取り式のウェブなどでクリー
ニングする装置と併用することがおこなわれているが、
やはり装置の小型、軽量化、高信頼性の点で好ましくは
ない。
However, if a large amount of wax, which is a release agent, is added to the toner in order to bring out a sufficient effect, filming on the photoreceptor and contamination on the surface of the toner carrier such as the developing sleeve are caused, leading to image deterioration. . Therefore, conventionally, a release agent is added to the toner to the extent that image deterioration does not occur, and a small amount of release oil is supplied to the roller of the fixing device or used together with a device that cleans the offset toner with a winding web or the like. Is being done,
It is still unfavorable in terms of the size, weight reduction, and high reliability of the device.

【0019】以上の実験結果に基づき、あらかじめロー
ラ上にトナーに添加したワックス層を形成し耐久を行っ
たところ、初期からローラにトナー蓄積のない良好な結
果が得られることを見出した。
Based on the above experimental results, it was found that when a wax layer added to the toner was formed on a roller in advance and durability was performed, a good result without toner accumulation on the roller was obtained from the beginning.

【0020】そこで、本発明に係る発明の目的は、装置
を複雑にすることなく、高速機においても現像性と定着
性を両立できる現像剤を使用して、定着装置内のローラ
にトナー蓄積の発生することのない画像定着装置を提供
することである。
Accordingly, an object of the present invention is to use a developer capable of achieving both developability and fixability even in a high-speed machine without complicating the apparatus, and to store toner on a roller in the fixing device. An object of the present invention is to provide an image fixing device that does not generate any image.

【0021】[0021]

【問題を解決するための手段および作用】上記課題を解
決するために本願発明者らは鋭意検討を行い本発明に到
達した。即ち、本願は以下の発明および実施態様を包含
する。
Means and Action for Solving the Problems In order to solve the above problems, the present inventors have made intensive studies and arrived at the present invention. That is, the present application includes the following inventions and embodiments.

【0022】(a)静電荷像の現像剤として、結着樹脂
と離型剤を含有する現像剤を使用し、この現像剤を担持
した転写材をそのニップ部より定着させる熱定着手段
と、この熱定着手段に圧接するように配置された加圧手
段とを備える画像定着装置において、上記熱定着手段と
加圧手段の少なくとも一方の表面に離型剤を存在させる
ことを特徴とする画像定着装置。
(A) using a developer containing a binder resin and a release agent as a developer for an electrostatic charge image, and a heat fixing means for fixing a transfer material carrying the developer from a nip portion thereof; An image fixing apparatus comprising: a pressing unit disposed so as to be in pressure contact with the heat fixing unit, wherein a release agent is present on at least one surface of the heat fixing unit and the pressing unit. apparatus.

【0023】(b)離型剤が該現像剤に含まれる離型剤
であることを特徴とする(a)記載の画像定着装置。
(B) The image fixing device according to (a), wherein the release agent is a release agent contained in the developer.

【0024】(c)上記現像剤に含まれる離型剤の含有
量が結着樹脂100重量部に対して5〜8重量部であ
り、離型剤が母体としての炭化水素に官能基を有するこ
とを特徴とする(a)または(b)記載の画像定着装
置。
(C) The content of the release agent contained in the developer is 5 to 8 parts by weight based on 100 parts by weight of the binder resin, and the release agent has a functional group in a hydrocarbon as a base. The image fixing device according to (a) or (b), wherein

【0025】(d)上記熱定着手段と加圧手段の少なく
とも一方の表面は、上記現像剤に含まれる離型剤が略均
一に分散された離型性に優れた樹脂で形成されているこ
とを特徴とする(a)または(b)記載の画像定着装
置。
(D) At least one surface of the heat fixing means and the pressure means is formed of a resin excellent in releasability in which a release agent contained in the developer is substantially uniformly dispersed. The image fixing device according to (a) or (b), wherein

【0026】(e)上記熱定着手段、加圧手段の少なく
とも一方に現像剤に含まれる離型剤が含浸された塗布部
材が接触していることを特徴とする(a)または(b)
記載の画像定着装置。
(E) A coating member impregnated with a release agent contained in a developer is in contact with at least one of the heat fixing means and the pressure means (a) or (b).
The image fixing device as described in the above.

【0027】[0027]

【発明の実施の形態】以下に、本発明の実施例を説明す
る。説明する画像形成装置として、A4横で20枚/分
印字可能な高速プリンターを例に説明する。記録材とし
て最大A3縦(巾297mm)まで通紙可能であり、搬
送は記録材中心と定着ローラ中心が一致する中央基準搬
送できる。また、定着装置に搬送される未定着画像の作
像方法については周知の電子写真技術により行われるの
で説明を省略する。
Embodiments of the present invention will be described below. As an example of the image forming apparatus to be described, a high-speed printer capable of printing 20 sheets / minute in A4 width will be described. Paper can be passed up to A3 length (297 mm wide) as a recording material, and can be conveyed by the center reference where the center of the recording material coincides with the center of the fixing roller. Further, since a method of forming an unfixed image conveyed to the fixing device is performed by a known electrophotographic technique, a description thereof will be omitted.

【0028】上記のような高速プリンターに使用するト
ナーとして、以下のようなものを使用する。
The following toners are used for the above-described high-speed printer.

【0029】すなわち、低温定着性、高温での耐オフセ
ット性に対応するためにバインダー樹脂として分子量分
布の広いものがよいので、分子量ピークが2つ存在する
スチレン系共重合体を使用する。
That is, since a binder resin having a wide molecular weight distribution is preferable as a binder resin in order to cope with low-temperature fixing property and anti-offset property at high temperature, a styrene copolymer having two molecular weight peaks is used.

【0030】そして、このバインダー樹脂に混合する離
型剤であるワックスとして、母体としての炭化水素に官
能基を有するワックス(以下、極性ワックスと呼ぶ)を
含有する。官能基としては水素基、カルボキシル基、ア
ミノ基、エステル基、アミド基などあるが、カーボンブ
ラックなどの導電剤と反応する極性のあるものであれば
構わない。以上のようなバインダー樹脂に帯電安定性、
現像性、流動性向上の目的で、その他無機微粉物を添加
することで、高速機における現像性を安定させることが
できる。
The wax as a release agent to be mixed with the binder resin contains a wax having a functional group in a hydrocarbon as a base (hereinafter referred to as a polar wax). Examples of the functional group include a hydrogen group, a carboxyl group, an amino group, an ester group, and an amide group, and any functional group having a polarity that reacts with a conductive agent such as carbon black may be used. Charging stability to the above binder resin,
By adding other inorganic fine powder for the purpose of improving developability and fluidity, the developability in a high-speed machine can be stabilized.

【0031】まず、本発明に係わる定着装置の詳細を図
7を用いて説明する。
First, details of the fixing device according to the present invention will be described with reference to FIG.

【0032】図7において1は記録材搬送手段としての
定着ローラであり、1mm厚のアルミニウム製芯金上に
PFA樹脂層12を設けている。定着ローラ内部には加
熱手段としてのヒーター3があり、定着ローラを内部よ
り加熱している。
In FIG. 7, reference numeral 1 denotes a fixing roller as a recording material conveying means, and a PFA resin layer 12 is provided on a 1 mm thick aluminum core. A heater 3 as a heating unit is provided inside the fixing roller, and heats the fixing roller from the inside.

【0033】一方、2は不図示の加圧手段によって定着
ローラに押圧され、6mmの定着ニップNを形成してい
る加圧ローラである。加圧ローラ2は鉄製芯金21上
に、耐熱性のあるシリコンスポンジゴム6mmからなる
弾性層22を、更にその上にPFA樹脂からなる離型剤
層23が形成されている。
On the other hand, reference numeral 2 denotes a pressure roller which is pressed by a fixing roller (not shown) and forms a 6 mm fixing nip N. The pressing roller 2 has an elastic layer 22 made of heat-resistant silicon sponge rubber 6 mm on an iron core 21 and a release agent layer 23 made of PFA resin formed thereon.

【0034】未定着トナー7は、定着ニップにおいて加
熱・加圧されることで、記録材上に定着される。
The unfixed toner 7 is fixed on the recording material by being heated and pressed in the fixing nip.

【0035】4は入り口ガイドであり、未定着トナー像
が形成された記録材6を安定して定着ニップに搬送する
ガイドの役割を果たす。
An entrance guide 4 serves as a guide for stably transporting the recording material 6 on which the unfixed toner image is formed to the fixing nip.

【0036】5は定着ローラの表面温度を検知する温度
検知センサーであるサーミスタであり、定着ローラ表面
に所定の当接圧で当接しており、プリント中に定着ロー
ラ表面の温度が一定となるようにヒーターへの通電をオ
ン・オフ(通電をオン・オフさせている電気回路は不図
示)している。クリーニング機構を有する定着装置で
は、サーミスタを記録材通紙域内に設けることが可能で
あるが、図7のようにクリーニング機構を持たない定着
装置では、画像汚れを避けるため端部非通紙域に設けて
いる。
Reference numeral 5 denotes a thermistor which is a temperature detecting sensor for detecting the surface temperature of the fixing roller, which is in contact with the surface of the fixing roller at a predetermined contact pressure so that the temperature of the surface of the fixing roller becomes constant during printing. The power supply to the heater is turned on and off (an electric circuit for turning the power supply on and off is not shown). In a fixing device having a cleaning mechanism, a thermistor can be provided in the recording material passage area. However, in a fixing device having no cleaning mechanism as shown in FIG. Provided.

【0037】また、従来よりローラ定着装置では、オフ
セット防止の目的で定着ローラと加圧ローラ間に所定の
電位差を設けてトナーが定着ローラ表面に転移するのを
防ぐ場合がある。図7中8は定着ローラ芯金11にトナ
ー7と同極性のバイアスを印加する直流電源を示し、9
は加圧圧ローラ2の表面電位をトナーと逆極性に保つた
めに加圧ローラ芯金に接続したダイオードである。
In a conventional roller fixing device, a predetermined potential difference may be provided between the fixing roller and the pressure roller for the purpose of preventing offset, and the transfer of toner to the surface of the fixing roller may be prevented. Reference numeral 8 in FIG. 7 denotes a DC power supply that applies a bias having the same polarity as the toner 7 to the fixing roller core 11.
Is a diode connected to the core of the pressure roller 2 in order to keep the surface potential of the pressure roller 2 opposite to that of the toner.

【0038】この定着装置を定着ローラ表面が所定の温
度となるように加熱制御しながら、不図示の駆動手段に
より回転させて、定着装置に送られてくる未定着画像を
定着させる。このとき、上述のように定着ローラ芯金に
−600Vの直流バイアスを印加して定着ローラ、加圧
ローラ間に電位差を形成し、トナーのオフセットを防止
する。
The fixing device is rotated by driving means (not shown) while heating the fixing roller so that the surface of the fixing roller has a predetermined temperature, thereby fixing the unfixed image sent to the fixing device. At this time, as described above, a DC bias of -600 V is applied to the core of the fixing roller to form a potential difference between the fixing roller and the pressure roller, thereby preventing toner offset.

【0039】[0039]

【実施例】実施例1 本発明で最も実施されやすい形態として、加圧ローラ表
面にトナーに添加されているワックスを塗布する場合を
例に説明する。
Embodiment 1 As an embodiment which is most easily implemented in the present invention, a case where wax added to toner is applied to the surface of a pressure roller will be described as an example.

【0040】加圧ローラとして、外径φ30、硬度50
゜(アスカーC500g荷重)、鉄製φ15芯金周囲に
導電性シリコーンゴムスポンジ層6mmとその外側に5
0μm厚の導電剤を含んだPFA樹脂チューブを被覆し
たものを使用し、加圧ローラ表面に、画像形成装置本体
で使用するトナーに添加されているワックス層を形成し
た加圧ローラを試作した。
The pressing roller has an outer diameter of φ30 and a hardness of 50.
゜ (Asker C 500g load), conductive silicone rubber sponge layer 6mm around iron φ15 core metal and 5
A press roller having a PFA resin tube containing a conductive agent having a thickness of 0 μm and having a wax layer added to the toner used in the image forming apparatus main body formed on the surface of the press roller was prototyped.

【0041】本例の加圧ローラの製造方法の例を図2を
用いて以下に示す。まず、シリコーンゴム、補強用充填
剤、耐熱剤等からなるシリコーンゴム組成物に加硫剤を
加えた原料未加硫ゴム31を押し出し機を用いて芯金3
0に巻き付け未加硫押し出し成形品をつくる。次に加硫
成形用金属中空パイプ32を用意し、この金属中空パイ
プ32内面いフッ素樹脂チューブ33を装着し、さらに
その内側に上記の未加硫押し出し成形品を装着する。こ
れらを金属パイプ32と同時に加熱することで、加硫、
発砲と同時に、芯金−スポンジ、スポンジ−フッ素樹脂
チューブ間の接着を同時におこなう。
An example of a method for manufacturing the pressure roller of this embodiment will be described below with reference to FIG. First, a raw material unvulcanized rubber 31 obtained by adding a vulcanizing agent to a silicone rubber composition comprising a silicone rubber, a reinforcing filler, a heat resistant agent, and the like is extruded using an extruder.
Wind around 0 to make an unvulcanized extruded product. Next, a metal hollow pipe 32 for vulcanization molding is prepared, a fluororesin tube 33 on the inner surface of the metal hollow pipe 32 is mounted, and the above-mentioned unvulcanized extruded product is mounted further inside. By heating these simultaneously with the metal pipe 32, vulcanization,
At the same time as firing, bonding between the core metal and sponge and between the sponge and fluororesin tube is performed simultaneously.

【0042】このとき、あらかじめ金属中空パイプ32
内面には上記トナーに添加されているワックス34が均
一に塗布されており、未加硫ゴムが発泡膨張することに
より、フッ素樹脂チューブ33とワックス34が接触し
チューブ表面にワックスが塗布される。パイプ32内に
均一にワックスを34塗布する方法は、金属パイプ32
を加熱しながら固形状のワックスをパイプ32内面に接
触させ、回転させた後、冷却すればよい。
At this time, the metal hollow pipe 32
The wax 34 added to the toner is uniformly applied to the inner surface, and the unvulcanized rubber expands and expands, so that the fluororesin tube 33 and the wax 34 come into contact with each other and the wax is applied to the tube surface. The method of uniformly applying the wax 34 in the pipe 32 is as follows.
The solid wax may be brought into contact with the inner surface of the pipe 32 while heating, and then rotated, and then cooled.

【0043】ここで、樹脂チューブ33がフッ素樹脂だ
けではワックス34をチューブ33表面に存在させて定
着、固化ることは難しいので、樹脂内に導電剤を含有し
たものが好ましい。導電剤としては導電性カーボンブラ
ック、アセチレンブラック、ケッチェンブラック、など
カーボンブラックが挙げられるが、これに限らず、金属
粉末、金属酸化物(例えば、酸化錫、酸化亜鉛)など導
電性を有するものであればよい。導電剤をチューブに一
定割合で含有する方法としては、ペレット状のフッ素樹
脂にあらかじめこれら導電剤を添加した導電ペレットと
フッ素樹脂ピュアペレットを用意し、チューブが所望の
抵抗範囲内となるように一定の重量比率で混合しチュー
ブ成形すればよい。チューブの体積抵抗率としては、あ
まり導電剤の含有量を増やすとローラ表面の離型性が損
なわれ、逆に導電剤が少なすぎるとローラが高抵抗化す
ると同時にワックスの塗布が困難になるため106〜1
1 2(Ω・cm)が好ましい。
Here, since it is difficult to fix and solidify the wax 34 on the surface of the tube 33 by using only the fluororesin as the resin tube 33, it is preferable that the resin contains a conductive agent. Examples of the conductive agent include carbon black such as conductive carbon black, acetylene black, and Ketjen black, but are not limited thereto, and those having conductivity such as metal powder and metal oxide (for example, tin oxide and zinc oxide). Should be fine. As a method of containing a conductive agent in a certain ratio in a tube, a conductive pellet and a fluororesin pure pellet in which the conductive agent is previously added to a pellet-shaped fluororesin are prepared, and the tube is kept at a predetermined resistance within a desired resistance range. May be mixed at the weight ratio described above to form a tube. As the volume resistivity of the tube, if the content of the conductive agent is too large, the releasability of the roller surface is impaired, and if the conductive agent is too small, the roller becomes high resistance and at the same time it becomes difficult to apply wax. 10 6 to 1
0 1 2 (Ω · cm) is preferable.

【0044】また、シリコーンゴムスポンジにもあらか
じめ原料未加硫ゴムにカーボンブラックなどの導電剤を
添加し表層フッ素樹脂よりも導電化したほうが好まし
い。ゴムの体積抵抗率としては未発泡状態で102〜1
5(Ω・cm)のように表層チューブより低抵抗化し
たほうが良い。
It is also preferable to add a conductive agent such as carbon black to the raw unvulcanized rubber in advance to make the silicone rubber sponge more conductive than the surface fluororesin. The volume resistivity of rubber is 10 2 to 1 in an unfoamed state.
0 5 (Ω · cm) is better that the low-resistance than the surface layer tube and so on.

【0045】以上のようにして製造された加圧ローラの
総抵抗(製品抵抗)は105Ω以上(測定はアドバンテ
スト製高抵抗計R8340Aを用い、力ロ圧ローラにア
ルミローラを当接させながらDC500Vを印加してお
こなう。)とし、定着ローラに印加されているバイアス
のリークを防止する。
The total resistance (product resistance) of the pressure roller manufactured as described above is 10 5 Ω or more (measurement was performed using an R8340A high resistance meter manufactured by Advantest Co., Ltd. while an aluminum roller was brought into contact with a low pressure roller. DC 500 V is applied) to prevent the leakage of the bias applied to the fixing roller.

【0046】図3に上記で説明した加圧ローラを使用し
たときの耐久枚数による加圧ローラ表面へのトナー蓄積
状況を観察した結果を示す。図3中縦軸はローラ表面上
のトナー蓄積量を目視観察したものであり、図中斜線の
領域を上回ると紙上にトナー付着画像が見られることを
示している。トナーのワックス含有量がバインダー樹脂
100重量部に対して7重量部であり、本実施例の加圧
ローラを定着装置に装着したものは、耐久が進んでも加
圧ローラ上にトナーの塊が見られず良好な結果が得られ
た。また、紙上の画像汚れも発生しなかった。
FIG. 3 shows the result of observing the toner accumulation state on the surface of the pressure roller according to the number of durable sheets when the pressure roller described above is used. The vertical axis in FIG. 3 is obtained by visually observing the amount of accumulated toner on the roller surface, and indicates that when the area exceeds the shaded area in the figure, a toner-adhered image can be seen on paper. The wax content of the toner is 7 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the binder resin. In the case where the pressure roller of this embodiment is mounted on the fixing device, even if the durability is advanced, a lump of toner is observed on the pressure roller. No good results were obtained. Further, no image stain on the paper occurred.

【0047】実施例2 次に、定着ローラあるいは加圧ローラの表面フッ素樹脂
に、あらかじめトナーに添加されているワックスを添加
した例を説明する。
Embodiment 2 Next, an example in which wax previously added to the toner is added to the surface fluororesin of the fixing roller or the pressure roller will be described.

【0048】ローラの表面にフッ素樹脂をコーティング
する場合は、溶融したフッ素樹脂に上記ワックス成分を
微量(5〜20重量%程度)添加し、ローラ表面に塗布
すればよいが、高速プリンターでは耐摩耗性、耐リーク
性の点からフッ素樹脂チューブを使用したほうが耐久性
に優れているので好ましい。
When the surface of the roller is coated with a fluororesin, a small amount (about 5 to 20% by weight) of the above wax component may be added to the molten fluororesin and applied to the roller surface. It is preferable to use a fluororesin tube in terms of durability and leak resistance because of its excellent durability.

【0049】もちろん、本例はローラ表面をフッ素樹脂
でコーティングする場合にも応用できる。またフッ素樹
脂層を2層にしてもよい。例えば、図4に示すように芯
金40の周りにシリコーンゴムスポンジ層41を成形
し、抵抗の低い下層フッ素樹脂層42とその上にワック
スを分散した離型剤樹脂層43を形成する。
Of course, this embodiment can also be applied to a case where the roller surface is coated with a fluororesin. Further, two fluororesin layers may be used. For example, as shown in FIG. 4, a silicone rubber sponge layer 41 is formed around a cored bar 40, and a lower fluororesin layer 42 having a low resistance and a release agent resin layer 43 in which wax is dispersed thereon are formed thereon.

【0050】チューブで2層のチューブを成膜する方法
は、複数の押し出し機に環状のダイスを取り付け、共押
し出しして成膜すればシームレス状チューブとなり好ま
しい。コーティングの場合も同様に、下層と上層のフッ
素樹脂の組成を変えて塗工をおこなえばよい。
In the method of forming a two-layer tube with a tube, it is preferable to form a seamless tube by attaching an annular die to a plurality of extruders and co-extruding the film. Similarly, in the case of coating, the composition may be changed by changing the composition of the fluororesin of the lower layer and the upper layer.

【0051】実施例3 加圧ローラ表面にトナーに添加されているワックスを被
覆する他の方法として、図5に示すようにφ6芯金50
上の弾性シリコーンゴム層4mm(51)に上記ワック
スを含浸した弾性ローラ53を加圧ローラ2に接触す
る。この弾性ローラ53を総圧5kgf以下の圧力で当
接させ、加圧ローラ2に対して従動回転させることによ
り加圧ローラ表面にワックスを塗布する。弾性ローラ5
3に含浸させるワックスの量としては、トナーに添加さ
れたワックス量が多ければ、卜ナー中に含まれるワック
スが加圧ローラ表面にワックス層を形成するので、耐久
初期のトナー付着を防止できるだけのワックスが含まれ
ていれば良いので補給する必要がない。本装置では弾性
ローラーに含浸させた固形ワックスの量が10g以上で
あれば耐久をおこなってもトナー付着が発生することは
なかった。
Embodiment 3 As another method for coating the surface of the pressure roller with the wax added to the toner, as shown in FIG.
The elastic roller 53 in which the upper elastic silicone rubber layer 4 mm (51) is impregnated with the wax is brought into contact with the pressure roller 2. The elastic roller 53 is contacted with a total pressure of 5 kgf or less, and is driven to rotate with respect to the pressure roller 2 to apply wax to the surface of the pressure roller. Elastic roller 5
Regarding the amount of the wax to be impregnated in the toner 3, if the amount of the wax added to the toner is large, the wax contained in the toner forms a wax layer on the surface of the pressure roller. There is no need to replenish as long as wax is included. In this apparatus, if the amount of the solid wax impregnated in the elastic roller was 10 g or more, toner adhesion did not occur even when durability was achieved.

【0052】従って、従来のように断続的にシリコーン
オイルなどの離型液をローラ上に供給する装置あるいは
巻き取り式のウェブなどの複雑な部材は必要ない。
Therefore, there is no need for a device for intermittently supplying a release liquid such as silicone oil onto a roller or a complicated member such as a take-up web as in the prior art.

【0053】上記では加圧ローラ2にワックス含浸の弾
性ローラを接触させたが、定着ローラあるいはフィルム
を用いた定着装置の場合フィルムに接触させてもよい。
また、加圧ローラ2に接触させるワックスを含浸した部
材として、上記以外に例えば、ローラに対して着脱可能
な羊毛フェルトからなるクリーニングパッドにワックス
を添加したものでもよい。クリーニングパッドであれば
ローラ表面にワックスを塗布すると同時にローラ表面上
のトナーを除去でき、必要に応じて交換可能である。
In the above description, an elastic roller impregnated with wax is brought into contact with the pressure roller 2, but in the case of a fixing device using a fixing roller or a film, it may be brought into contact with the film.
Further, as a member impregnated with the wax to be brought into contact with the pressure roller 2, in addition to the above, for example, a material obtained by adding a wax to a cleaning pad made of wool felt detachable from the roller may be used. With a cleaning pad, the toner on the roller surface can be removed at the same time as the wax is applied to the roller surface, and can be replaced as needed.

【0054】その他の例 加圧ローラを使って加圧ローラ表面にワックス層を形成
する他の方法として、定着装置を組み立てたあと加熱し
ながら空回転をおこない、上記トナーに添加されている
固形ワックスをローラに接触させワックス層を形成して
もよい。この場合にも極性ワックスをローラ表面に付着
させるため、実施例1同様ローラ表層のフッ素樹脂チュ
ーブ内に導電剤を添加したものが良い。
Other Examples As another method of forming a wax layer on the surface of a pressure roller using a pressure roller, assembling a fixing device, idling while heating is performed, and solid wax added to the toner is added. May be brought into contact with a roller to form a wax layer. Also in this case, in order to make the polar wax adhere to the roller surface, it is preferable that a conductive agent is added to the inside of the fluororesin tube of the roller surface layer as in the first embodiment.

【0055】定着装置を回転させながらワックスを接触
させるので、加圧ローラ表面だけでなく定着ローラ表面
にも一様いワックスを塗布できるメリットがある。定着
装置を加熱しながら空回転することは装置を組み立てた
際の検査中におこなえばよく、製造工程能力に影響を与
えるものではない。
Since the wax is brought into contact with the fixing device while being rotated, there is an advantage that uniform wax can be applied not only to the surface of the pressure roller but also to the surface of the fixing roller. The idle rotation while heating the fixing device may be performed during the inspection at the time of assembling the device, and does not affect the manufacturing process capability.

【0056】[0056]

【発明の効果】以上説明したように、定着ローラあるい
は加圧ローラ表面にあらかじめトナー中に添加されてい
るワックス層を形成し、画像定着過程のトナーから十分
に新たなワックス成分が供給されるまでの問、ローラ表
面にワックス層を設けたので、耐久初期に発生していた
画像汚れを防止することができた。また、従来複写機な
どで用いられている巻き取り式の離型剤塗布部材のよう
な複雑な構成も必要なく、安価に製造できるメリットが
ある。
As described above, a wax layer previously added to the toner is formed on the surface of the fixing roller or the pressure roller, and a sufficient amount of a new wax component is supplied from the toner during the image fixing process. However, since a wax layer was provided on the roller surface, it was possible to prevent image stains that had occurred in the early stage of durability. In addition, there is no need for a complicated structure such as a take-up type release agent applying member used in a conventional copying machine or the like, and there is an advantage that it can be manufactured at low cost.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】表面に極性ワックスを塗布した実施例1の加圧
ローラ断面図。
FIG. 1 is a cross-sectional view of a pressure roller according to a first embodiment in which a polar wax is applied to the surface.

【図2】実施例1の加圧ローラの製造方法を示す図。FIG. 2 is a diagram illustrating a method of manufacturing the pressure roller according to the first embodiment.

【図3】従来の耐久によるトナー付着と実施例1を比較
して示した図。
FIG. 3 is a diagram showing a comparison between toner adhesion due to conventional durability and Example 1;

【図4】実施例2の加圧ローラ断面図。FIG. 4 is a sectional view of a pressure roller according to a second embodiment.

【図5】実施例3の定着装置断面図。FIG. 5 is a sectional view of a fixing device according to a third embodiment.

【図6】トナーに添加されるワックス量によるトナー付
着を比較した図。
FIG. 6 is a diagram comparing toner adhesion depending on the amount of wax added to the toner.

【図7】実施例に用いた定着装置の断面図。FIG. 7 is a sectional view of a fixing device used in the embodiment.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 定着ローラ 2 加圧ローラ 3 ヒーター 4 入り口ガイド 5 温度検知センサー(サーミスタ) 6 記録材 N 定着ニップ 7 トナー 11 定着ローラ芯金 12 離型性樹脂層 21、30 加圧ローラ芯金 22、31 弾性層 23、33 離型剤層 34 ワックス塗布層 40 芯金 41 シリコーンゴムスポンジ層 42 下層フッ素樹脂層 43 離型剤層 50 芯金 51 弾性シリコーンゴム層 53 ワックスを含浸した弾性ローラ DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Fixing roller 2 Pressure roller 3 Heater 4 Entrance guide 5 Temperature detection sensor (thermistor) 6 Recording material N Fixing nip 7 Toner 11 Fixing roller core metal 12 Releasable resin layer 21, 30 Pressure roller core metal 22, 31 Elasticity Layers 23, 33 Release agent layer 34 Wax coating layer 40 Core metal 41 Silicone rubber sponge layer 42 Lower fluorocarbon resin layer 43 Release agent layer 50 Core metal 51 Elastic silicone rubber layer 53 Elastic roller impregnated with wax

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 静電荷像の現像剤として、結着樹脂と離
型剤を含有する現像剤を使用し、この現像剤を担持した
転写材をそのニップ部より定着させる熱定着手段と、こ
の熱定着手段に圧接するように配置された加圧手段とを
備える画像定着装置において、 上記熱定着手段と加圧手段の少なくとも一方の表面に離
型剤を存在させることを特徴とする画像定着装置。
And a heat fixing means for fixing a transfer material carrying the developer from a nip portion thereof, using a developer containing a binder resin and a release agent as a developer of the electrostatic charge image. An image fixing apparatus comprising: a pressure unit arranged to be in pressure contact with a heat fixing unit, wherein a release agent is present on at least one surface of the heat fixing unit and the pressure unit. .
【請求項2】 離型剤が該現像剤に含まれる離型剤であ
ることを特徴とする請求項1記載の画像定着装置。
2. The image fixing device according to claim 1, wherein the release agent is a release agent contained in the developer.
【請求項3】 上記現像剤に含まれる離型剤の含有量が
結着樹脂100重量部に対して5〜8重量部であり、離
型剤が母体としての炭化水素に官能基を有することを特
徴とする請求項1または2記載の画像定着装置。
3. The content of the release agent contained in the developer is 5 to 8 parts by weight based on 100 parts by weight of the binder resin, and the release agent has a functional group in a hydrocarbon as a base. The image fixing device according to claim 1, wherein:
【請求項4】 上記熱定着手段と加圧手段の少なくとも
一方の表面は、上記現像剤に含まれる離型剤が略均一に
分散された離型性に優れた樹脂で形成されていることを
特徴とする請求項1または2記載の画像定着装置。
4. The method according to claim 1, wherein at least one surface of the heat fixing unit and the pressing unit is formed of a resin having excellent releasability, in which a release agent contained in the developer is substantially uniformly dispersed. The image fixing device according to claim 1, wherein:
【請求項5】 上記熱定着手段、加圧手段の少なくとも
一方に現像剤に含まれる離型剤が含浸された塗布部材が
接触していることを特徴とする請求項1または2記載の
画像定着装置。
5. The image fixing device according to claim 1, wherein at least one of the heat fixing unit and the pressure unit is in contact with a coating member impregnated with a release agent contained in a developer. apparatus.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009300473A (en) * 2008-06-10 2009-12-24 Ricoh Co Ltd Fixing member, fixing device using the same, and image forming apparatus

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009300473A (en) * 2008-06-10 2009-12-24 Ricoh Co Ltd Fixing member, fixing device using the same, and image forming apparatus

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