JPS6084560A - Fixing device - Google Patents

Fixing device

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Publication number
JPS6084560A
JPS6084560A JP19256583A JP19256583A JPS6084560A JP S6084560 A JPS6084560 A JP S6084560A JP 19256583 A JP19256583 A JP 19256583A JP 19256583 A JP19256583 A JP 19256583A JP S6084560 A JPS6084560 A JP S6084560A
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JP
Japan
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roller
fixing
fixing roller
toner
pressure
Prior art date
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Pending
Application number
JP19256583A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Masaaki Sakurai
正明 桜井
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Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
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Filing date
Publication date
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Priority to US06/643,694 priority patent/US4580033A/en
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Publication of JPS6084560A publication Critical patent/JPS6084560A/en
Pending legal-status Critical Current

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    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03GELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
    • G03G15/00Apparatus for electrographic processes using a charge pattern
    • G03G15/20Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for fixing, e.g. by using heat
    • G03G15/2003Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for fixing, e.g. by using heat using heat
    • G03G15/2014Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for fixing, e.g. by using heat using heat using contact heat
    • G03G15/2053Structural details of heat elements, e.g. structure of roller or belt, eddy current, induction heating

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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Fixing For Electrophotography (AREA)

Abstract

PURPOSE:To improve separation of copying paper from a roller and to prevent jam by utilizing the difference of average surface roughness between a fixing roller and a pressing roller, allowing a toner attached to the fixing roller to be attached to the pressing roller to remove the toner from the fixing roller. CONSTITUTION:A fixing roller 1 is prepared by coating the outer circumference of a hollow roller core 1a made of a metal, such as aluminum, stainless steel, or copper, with a comparatively thin elastic layer 1b made of silicone rubber or fluororubber. An average roughness RZ of the peripheral surface of the layer 1b is in the range of 1-10mum. The pressing roller 2 is pressed into contact with the roller 1 at the time of fixing, and it is prepared by coating the outer circumference of a hollow metallic roller core 2a with a comparatively thick elastic layer 2b made of silicone rubber, fluororubber, fluorosilicone rubber, EPDM, hydrine rubber, or the like. An average surface roughness RZ of the peripheral surface of the layer 2b is controlled in the range of 6-25mum, and it is higher in roughness than that of the layer 1b of the roller 1.

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は未定着な被定着物を支持材に定着する定着装置
に関し、好ましくは未定着トナー像を記録材に定着する
ためのローラやベルト等の定着用回転体対を有する定着
装置に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a fixing device for fixing an unfixed object to a support material, and preferably a fixing rotating body pair such as a roller or a belt for fixing an unfixed toner image to a recording material. The present invention relates to a fixing device having:

従来、定着装置はプリンター、複写機やファクシミリ等
の画像形成装置に用いられている他、被定着物を支持材
に定着せしめる各種の装置に適用されている。
2. Description of the Related Art Conventionally, fixing devices have been used in image forming apparatuses such as printers, copying machines, and facsimiles, as well as in various devices for fixing objects to support materials.

この定着装置の内、第1の回転体として定着用ローラと
しての加熱ローラを用い、第2の回転体として第1の回
転体に圧接してこれと共に回転する加圧ローラを用いた
、所謂、熱ローラ型定着装置では、大別して2種類の型
がある。
In this fixing device, a heating roller serving as a fixing roller is used as the first rotating body, and a pressure roller that is in pressure contact with the first rotating body and rotates together with the first rotating body is used as the second rotating body. There are two types of heat roller type fixing devices.

第1の型として、定着用ローラとしてPTFE(ポリテ
トラフルオロエチレン)、PFA (パーフルオロアル
コキン)等の内のいずれかの所謂弗素系樹脂被覆ローラ
を用い、加圧ローラとしてシリコンゴム、弗素ゴム、E
PDM、ヒドリンゴム、フロロシリコンゴム等の内のい
ずれかの弾性体被覆ローラを用いたシステム、又、第コ
の型として、定着用ローラ及び加圧ローラ共に上記弾性
体被覆ローラを用いたシステムがある。
In the first type, a so-called fluorine-based resin coated roller made of PTFE (polytetrafluoroethylene), PFA (perfluoroalcoquine), etc. is used as the fixing roller, and silicone rubber or fluorine rubber is used as the pressure roller. , E
There is a system using a roller covered with an elastic material such as PDM, hydrin rubber, fluorosilicone rubber, etc., and as a third type, a system using the above-mentioned elastic material-covered roller for both the fixing roller and the pressure roller. .

上記一つのシステムの内、定着用ローラとして第2の型
の弾性体被覆ローラを用いた場合は、第/の型の定着用
ローラとして弗素系樹脂被覆ローラを用いた場合と比較
して、定着性及び画像性(画質)が良好であるため非常
に有用である。
In the above one system, when the second type of elastic material coated roller is used as the fixing roller, compared to the case where the fluorine-based resin coated roller is used as the second type of fixing roller, the fixing It is very useful because it has good properties and image properties (image quality).

しかし、第コの型の場合、定着用ローラの表面性が粗い
と耐久使用により、定着用ローラがトナーで汚染され易
く、かつこの定着用ローラの表面に一度トナーが付着す
ると非常に除去しにくい欠点があった。また、一度トナ
ーが定着ローラに付着してしまうと、この付着したトナ
ーと記録材上のトナーとの親和性がよいために、急激に
トナーのオフセットが増大し、ジャム等の種々のトラブ
ルの原因となっていた。
However, in the case of type No. 1, if the surface of the fixing roller is rough, the fixing roller is likely to be contaminated with toner after long use, and once toner adheres to the surface of the fixing roller, it is very difficult to remove. There were drawbacks. Additionally, once the toner adheres to the fixing roller, the adhering toner has a good affinity with the toner on the recording material, so toner offset increases rapidly, causing various problems such as jams. It became.

また、通常、内部にヒータを装備し弾性表面を有する定
着用ローラは熱伝導の点で弾性体の肉厚を薄くせざるを
得ないため、強度的に弱く、フェルト、ウェブ、ブレー
ド、クリーニングローラ等のクリーニング部材を強圧で
当接させると、弾性体が損傷したり、耐久性の面で問題
が生じたりしていた。
In addition, fixing rollers that are usually equipped with an internal heater and have an elastic surface have to have a thin elastic body for heat conduction. If a cleaning member such as the above is brought into contact with strong pressure, the elastic body may be damaged or problems may occur in terms of durability.

一方、上記不都合を解消するために、定着用ローラ等の
表面を平滑にすると、記録材のローラへの静電吸着力及
び真空吸着力が増し、このローラからの記録材の分離性
が悪くなる。そのために、定着用ローラや加圧ローラに
爪状の丹誠部材を強圧で当接させる等の対策が必要とな
るが、これは分離部材によりローラ表面を損傷する等の
問題が生じる。
On the other hand, if the surface of the fixing roller, etc. is made smooth in order to eliminate the above-mentioned disadvantages, the electrostatic adsorption force and vacuum adsorption force of the recording material to the roller will increase, and the separation of the recording material from this roller will become worse. . Therefore, it is necessary to take measures such as bringing a claw-like member into contact with the fixing roller or the pressure roller with strong pressure, but this causes problems such as damage to the roller surface due to the separating member.

本発明は上記の点に鑑み、上記欠点を改良するためにな
されたもので、表面を弾性体で構成された定着用ローラ
及び加圧ローラの表面平均粗さを規定することにより、
定着性及び画像性が良好であり、かつ、長期にわたって
、その性能が維持できる定着装置を提供することを目的
とする。
The present invention has been made in view of the above points and in order to improve the above drawbacks, and by specifying the average surface roughness of a fixing roller and a pressure roller whose surfaces are made of an elastic material,
It is an object of the present invention to provide a fixing device that has good fixing properties and image properties and can maintain its performance over a long period of time.

なお、本発明においては、定着用ローラの表面平均粗さ
くRz)を/〜70μの範囲に設定し、加圧ローラの表
面平均粗さくRZ)を乙〜2sμの範囲とし、かつ加圧
ローラの表面が定着用ローラの表面よりも粗面とするこ
とにより上記目的を達成することができた。
In the present invention, the average surface roughness Rz) of the fixing roller is set in the range of /~70μ, the average surface roughness RZ) of the pressure roller is set in the range O~2sμ, and the pressure roller The above object could be achieved by making the surface rougher than the surface of the fixing roller.

以下、本発明に係る定着装置の実施例を図面を参照して
詳細に説明する。
Embodiments of the fixing device according to the present invention will be described in detail below with reference to the drawings.

第1図は本発明に係る定着装置の/実施例を示すもので
ある。本図は加熱ロール型定着装置によって、電子写真
法で形成されたトナー像Tを普通紙Pに定着するものを
示している。
FIG. 1 shows an embodiment of a fixing device according to the present invention. This figure shows a device in which a toner image T formed by electrophotography is fixed onto plain paper P using a heating roll type fixing device.

/はハロゲンヒータ等の加熱用のヒータ3を内部に有し
、未定着トナー像Tと接触する定着用ローラで、不図示
の駆動モータからの駆動力を受けて図示矢印方向に回転
する。ユは低加熱用のヒータ3′を内蔵する加圧ローラ
で、定着用ローラ/に圧接して摺接回転する。この定着
用ローラ/は、アルミニウム、ステンレス、銅等の金属
製中空ローラ芯/aの外周面にたとえばシリコンゴム、
弗素ゴム、フロロシリコンゴム等の内いずれかの部材か
らなる比較的薄い弾性体層/bを設けたものであり、こ
の弾性体層/bの周表面の平均表面粗さくRz)は/〜
10μの範囲内にある。
/ is a fixing roller that has a heating heater 3 such as a halogen heater inside and comes into contact with the unfixed toner image T, and rotates in the direction of the arrow shown in the figure in response to driving force from a drive motor (not shown). Reference numeral ``Y'' is a pressure roller having a built-in heater 3' for low heating, and rotates in sliding contact with the fixing roller. This fixing roller has a hollow roller core made of metal such as aluminum, stainless steel, copper, etc., and the outer circumferential surface of the roller is made of silicone rubber, for example.
A relatively thin elastic layer /b made of one of fluorine rubber, fluorosilicone rubber, etc. is provided, and the average surface roughness Rz) of the circumferential surface of this elastic layer /b is /~
It is within the range of 10μ.

加圧ローラユは不図示のベアリングに回転可能に支持さ
れており、そして定着用ローラ/に公知の加圧手段によ
って少なくとも定着時に圧接し、中空の金属製ローラ芯
2乙の外周面にたとえばシリコンゴム、弗素ゴム、フロ
ロシリコンゴム、EPDM、ヒドリンゴム等のいずれか
の部材からなる比較的厚い弾性体層、2bを設けたもの
であり、この弾性体層2bの周表面の表面平均粗さくR
z)は乙〜2Sμの範囲内に設定され、しかもこの粗さ
は定着用ローラ/の弾性体層/bの表面平均粗さより粗
い。加圧ローラコ等を軸支している部分から熱伝導によ
り、定着用ローラ/や加圧ローラコ等が有している熱が
逃げないようにして均一温度表面を得るため、モータの
駆動力を伝達しているギヤとか、ローラの軸受けにグラ
スチック等の熱絶縁部材を用いて定着ローラ/や加圧ロ
ーラコ等を熱的にフロート状態にしている。ところが、
定着用ローラ/と加圧ローラΩとの量産連続的に多数通
紙した場合、これらのローラの中央部の熱が通紙により
奪われてローラの中央部の温度が低下してゆくが、しか
じローラの端部においては、通紙した紙への熱の伝受が
中央部と比較して少ない。従って、ローラ端部の温度低
下の方がローラの中央部の温度低下より少なくなる。こ
の時、ローラ中央部の方ヘローラ端部の熱が伝導されロ
ーラ表面全体は均一化されるようになるが結局中央部で
の定着不良を招き定着性の甘さにつながる。
The pressure roller is rotatably supported by a bearing (not shown), and is pressed against the fixing roller by a known pressure means at least during fixing, and is coated with silicone rubber, for example, on the outer peripheral surface of the hollow metal roller core 2. , fluorine rubber, fluorosilicone rubber, EPDM, hydrin rubber, etc., is provided with a relatively thick elastic layer 2b, and the surface average roughness of the circumferential surface of the elastic layer 2b is R.
z) is set within the range of O to 2 Sμ, and this roughness is rougher than the average surface roughness of the elastic layer/b of the fixing roller/. By heat conduction from the part that supports the pressure roller etc., the driving force of the motor is transmitted to prevent the heat of the fixing roller/pressure roller etc. from escaping and to obtain a uniform temperature surface. The fixing roller, pressure roller, etc. are thermally floated by using heat insulating materials such as glass for the gears and roller bearings. However,
When a large number of sheets are continuously passed through the mass production of the fixing roller/pressure roller Ω, the heat at the center of these rollers is taken away by the paper passing, and the temperature at the center of the roller decreases. At the ends of the rudder roller, less heat is transferred to the passed paper than at the center. Therefore, the temperature drop at the ends of the roller is less than the temperature drop at the center of the roller. At this time, heat from the ends of the roller is conducted toward the center of the roller, and the entire surface of the roller becomes uniform, but this results in poor fixing in the center, resulting in poor fixing performance.

従って、この影響をなくすため、定着用ローラ/内に設
けられているヒータ3の発熱分布は定着用ローラ/の中
央部では端部より発熱量が倍近く大きなものである。こ
れKよって通常はもとより、連続通紙でもローラ表面は
定着に適した良好な均一温度を示す。定着用ローラ/の
外周面にはサーミスタ、熱電対等の感温素子グが接触配
設され、それの検出信号を公知の図示せぬ制御手段に導
き、定着用ローラ/の外周面の温度を(ヒータ3の出力
、又は、その印加電圧等を制御することで)トナー像溶
融温度に保持している。
Therefore, in order to eliminate this influence, the heat generation distribution of the heater 3 provided inside the fixing roller is such that the amount of heat generated at the center of the fixing roller is nearly twice as large as that at the ends. Therefore, the roller surface exhibits a good uniform temperature suitable for fixing, not only in normal conditions but also even when the sheets are continuously passed. A temperature-sensitive element such as a thermistor or thermocouple is placed in contact with the outer circumferential surface of the fixing roller, and its detection signal is guided to a known control means (not shown) to control the temperature of the outer circumferential surface of the fixing roller. The toner image is maintained at the melting temperature by controlling the output of the heater 3 or the voltage applied thereto.

乙は定着用ローラ/の表面へ付着したオフセットトナー
や紙粉等の異物なローラ表面から除去するためのクリー
ニング部材を兼ねたオフセット防止液塗布部材であり、
ノーメックス、ヒメロン等の耐熱ウェブ乙a中にジメチ
ルシリコンオイル、メチルフェニールシリコンオイル、
フロロシリコンオイル、アミノ変性シリコンオイル等の
内のいずれかのオフセット防止液を合浸させたものであ
る。
B is an anti-offset liquid application member that also serves as a cleaning member to remove foreign matter such as offset toner and paper dust attached to the surface of the fixing roller;
Dimethyl silicone oil, methylphenyl silicone oil,
It is a mixture of anti-offset liquids such as fluorosilicone oil and amino-modified silicone oil.

上記クリーニングウェブ乙aは弾性を有する押当てロー
ラ乙Cにより加熱ローラに当接している。
The cleaning web Oa is brought into contact with the heating roller by an elastic pressing roller Otsu C.

又、このウェブ乙aは、駆動を与えられる巻取りローラ
1.eにより供給ローラ乙すかられずかづつその当接位
置を変えるように移動し、常にクリーニングウェブ乙a
の新しい面が定着用ローラ/に当接する。このウェブ乙
aは押当てローラ乙C以降に介在するコロ乙d上を移動
して供給ローラ乙す側へ反転され、巻取りローラ乙eに
表、裏を逆にした状態で巻取られる。
Moreover, this web Oa is driven by a winding roller 1. The supply roller B is moved gradually by changing its abutting position by e, and the cleaning web B is constantly
The new surface of the fixing roller comes into contact with the fixing roller. This web Ot a moves on the roller Ot d interposed after the pressing roller O C, is reversed to the side toward the supply roller O, and is wound around the winding roller O with the front side and the back side reversed.

7は熱反射性を有する曲面状の反射板で、定着用ローラ
/の周辺に近接し、定着用ローラlの長手方向全体に設
けられている。又反射板7は定着用ローラ/周面の押当
てローラ乙Cの位置と紙Pの進入開口部との間に対して
覆うような幅を有している。gは放熱防止用の厚みのあ
るカバーで、゛上記反射板7の凸面全体に対して密着し
て設けられ、この反射板7からの無駄な放熱を防止する
Reference numeral 7 denotes a curved reflection plate having heat reflection properties, which is provided close to the periphery of the fixing roller 1 over the entire longitudinal direction of the fixing roller l. Further, the reflecting plate 7 has a width so as to cover the space between the position of the fixing roller/circumferential pressing roller B C and the entrance opening for the paper P. Reference character g denotes a thick cover for preventing heat radiation, which is provided in close contact with the entire convex surface of the reflecting plate 7 to prevent wasteful radiation of heat from the reflecting plate 7.

/乙は定着装置の上側のケーシング部材で、クリーニン
グ部材乙と反射板7、カバーg、感温素子qとを包囲し
ている。感温素子qの温度検知部は反射板7よりもロー
ラ/側にある。
/B is a casing member on the upper side of the fixing device, which surrounds the cleaning member B, the reflection plate 7, the cover g, and the temperature sensing element q. The temperature sensing portion of the temperature sensing element q is located closer to the roller than the reflecting plate 7.

一方、加圧ローラコ側にも、反射板7と同様の反射板ワ
及びカバーgと同様のカバー70が夫々加圧ローラユの
周面の大部分を覆うように設けられている。
On the other hand, on the pressure roller side, a reflector w similar to the reflector 7 and a cover 70 similar to the cover g are provided so as to cover most of the circumferential surface of the pressure roller.

これらの反射板7.9及びカバーg、10を設けること
によって定着用ローラ、加圧ローラ夫々の表面から無駄
に消費される熱を減少することができ、かつ感温素子グ
の測温性を安定化することができる。又、定着用ローラ
/の設定温度に対する温調を安定化すると共に消費電力
を低減できる。
By providing these reflective plates 7.9 and covers g and 10, it is possible to reduce the heat wasted from the surfaces of the fixing roller and the pressure roller, and also to improve the temperature measurement performance of the temperature sensing element g. It can be stabilized. Furthermore, it is possible to stabilize the temperature control for the set temperature of the fixing roller and to reduce power consumption.

22は紙Pを定着用ローラ/側に導く案内板で、反射板
7と反射板ワ夫々の一端の間に位置するように定着用ロ
ーラ/に近接して設けられている。
A guide plate 22 guides the paper P toward the fixing roller, and is provided close to the fixing roller so as to be located between the reflecting plate 7 and one end of each of the reflecting plates.

21Iは加圧ローラ2を支持する支持板でバネ23によ
って加圧ローラコは定着用ローラ/に圧接される。
Reference numeral 21I denotes a support plate that supports the pressure roller 2, and the pressure roller is pressed against the fixing roller by a spring 23.

さて、未定着なトナー像Tを有する普通紙Pは定着用、
加圧筒ローラ/1,2間で挟持搬送され、ローラ/、2
の表面温度による印加熱によつ”Cトナー像Tを定着さ
れ、その後排紙ローラ2θ2/によって挾持されながら
装置外へ排出される。この定着用ローラの排出口側には
普通紙Pを定着用ローラから確実に分離するためにロー
ラ軸方向に沿って複数個の分離爪5aがローラ/の表面
に接触して設けられている。
Now, plain paper P having an unfixed toner image T is used for fixing,
The pressure cylinder is held and conveyed between rollers/1 and 2, and
The "C" toner image T is fixed by applying heat due to the surface temperature of the paper, and is then ejected from the apparatus while being held by a paper ejection roller 2θ2/.The plain paper P is fixed on the ejection port side of this fixing roller. A plurality of separation claws 5a are provided in contact with the surface of the roller along the axial direction of the roller to ensure separation from the roller.

又、加圧ローラコの排出口側にも分離爪5bが同じくロ
ーラユの表面に接触して設けられている。
Further, a separation claw 5b is also provided on the discharge port side of the pressure roller in contact with the surface of the roller.

分離爪5aは、ケーシング部材/乙と離間状態の支持板
/ghに保持され、分離爪5bも定着装置下側のケーシ
ング部材/7と離間状態の支持板 1gbに保持されて
いる。ケーシング部材/7は加圧ローラコの反射板9、
カバー10と離間し、これらを覆うように設けられてい
る。
The separation claw 5a is held by a support plate /gh that is spaced from the casing member /B, and the separation claw 5b is also held by a support plate 1gb that is spaced from the casing member /7 on the lower side of the fixing device. The casing member/7 is a reflection plate 9 of the pressure rollerco,
It is provided so as to be spaced apart from the cover 10 and cover them.

2Sは不図示の手段により加圧ローラコに圧接されてい
るクリーニング部材で、たとえばフェルト等により構成
され、加圧ローラにオフセットしたトナーをクリーニン
グするためのものである。
A cleaning member 2S is pressed against the pressure roller by means not shown, and is made of, for example, felt, and is used to clean toner offset from the pressure roller.

上記反射板7.9としては、表面を研摩したアルミニウ
ム、銅板或いはcr メッキ等の表面処理を施した鉄板
等のように光沢面を有する金属であることが好ましい。
The reflective plate 7.9 is preferably made of a metal with a glossy surface, such as an aluminum or copper plate with a polished surface, or an iron plate with a surface treatment such as CR plating.

又反射板7.9の形状は、ローラ周面と同心円となるよ
うな曲率を有するものが好ましく、又その厚さは比較的
薄いものが好ましい。
The shape of the reflecting plate 7.9 is preferably one having a curvature concentric with the circumferential surface of the roller, and the thickness thereof is preferably relatively thin.

上記カバーg、10としては、グラスウール、ロックウ
ール、セラミックファイバー、或いはフェノールフオー
ム、エポキシフオーム等の発泡体等の内いずれかの部材
によって構成或いは複合構成されたものが好ましい。
The covers g and 10 are preferably made of glass wool, rock wool, ceramic fiber, or foam such as phenol foam or epoxy foam, or are made of a composite material.

次に、更に具体的部材及び数値をあげて本発明の詳細な
説明する。
Next, the present invention will be explained in detail by citing more specific members and numerical values.

実施例/ 上記構成の定着装置で、定着用ローラ/の金属製中空ロ
ーラ芯/aとして外径boxで肉厚乙S−のアルミニウ
ム製の芯金を用い、その弾性体層/bとしてθ3tun
厚のHTV (熱加硫型)シリコンゴムの被覆を用いた
。この定着用ローラ/は中央部の径が端部のそれと比較
して730μ小さい逆クラウン形状のものとした。加圧
ローラコの中空の金属製ローラ芯2aとして、外径乙0
〆で肉厚70簡の鉄製の芯金を用い、その弾性体層2b
としてゴム硬度lIO度(日本工業規格)、肉厚5mm
の熱加硫型(HTV)シリコンゴムの被覆を用いた。
Example/In a fixing device having the above configuration, an aluminum core bar with an outer diameter box and a wall thickness of S- is used as the hollow metal roller core/a of the fixing roller/, and the elastic layer/b is θ3tun.
A thick HTV (thermovulcanized) silicone rubber coating was used. This fixing roller had an inverted crown shape in which the diameter at the center was 730 μm smaller than that at the ends. As the hollow metal roller core 2a of the pressure roller, the outer diameter is 0.
At the end, an iron core with a wall thickness of 70 mm is used, and the elastic layer 2b is
Rubber hardness lIO degree (Japanese Industrial Standards), wall thickness 5mm
A heat vulcanizable (HTV) silicone rubber coating was used.

また、定着用ローラ/内のヒータ3としては、消費電力
乙50Wのハロゲンヒータを用い、感温素子ケで定着用
ローラ/の表面温度を検出し、図示せぬ制御回路でこの
ヒータ3をオン・オフさせ、定着用ローラ/の表面温度
を常時/70℃に維持している。また、定着装置の記録
紙処理速度は、11110 tay’sea、即ち7分
間当りA4サイズの記録紙を60枚処理可能である。
Furthermore, as the heater 3 inside the fixing roller, a halogen heater with a power consumption of 50 W is used.The surface temperature of the fixing roller is detected by a temperature sensing element, and this heater 3 is turned on by a control circuit (not shown). - Turn off and maintain the surface temperature of the fixing roller at 70°C. Further, the recording paper processing speed of the fixing device is 11110 tay'sea, that is, it is possible to process 60 sheets of A4 size recording paper per 7 minutes.

分離爪3aとしては、定着ローラ/への当接幅が2■、
先端エツジの曲率が0./Rのシャープエツジの形状で
、ポリアミドイミド上に変性テフロン被覆を焼成したも
のを用いた。また、この分離爪SaO回動支点位置は、
分離爪5aの定着用ローラ/への当接点に於ける接縁よ
り定着ローラ/と反対側の外側にある、所謂、1食い込
み勝手“の位置である。
The separation claw 3a has a contact width of 2 cm to the fixing roller.
The curvature of the tip edge is 0. /R sharp edge shape, polyamideimide coated with a modified Teflon coating was used. In addition, the rotation fulcrum position of this separation claw SaO is
This is a so-called 1-biting position located on the outside opposite to the fixing roller from the contact edge at the contact point of the separating claw 5a to the fixing roller.

ウェブ乙aにジメチルシリコンオイル(2,5−’Cに
おける粘度10,0θ0C8)を含浸させ、定着時にウ
ェブ乙aを徐々に移動させることにより、定着ローラ/
の表面上にAIIサイズ当り/×10gのジメチルシリ
コンオイルを塗布しながら通紙な行なった。また、定着
用ローラ/として表面平均粗さくRZ)をグμに加工し
たものを、また、加圧用ローラコとして表面平均粗さく
Rz)を/gμに加工したものを用いた。
The fixing roller/
The paper was passed while applying 10 g of dimethyl silicone oil per AII size onto the surface of the paper. Further, as the fixing roller, a roller whose surface average roughness RZ) was processed to be gu μ was used, and as the pressure roller, a roller whose surface average roughness Rz) was processed to be /g μ was used.

更に、分離爪5aの定着用ローラ/への/箇当りの当接
圧を7011とし、これをA筒用い、分離爪、tbの加
圧ローラコへの/箇当りの当接圧を10Iとし、これを
3箇用いた。そして、AIIサイズの普通紙Pの全面積
のissの面積にトナー画像Tを乗せて70万枚連続通
紙したが、ジャム等のトラブルはまったく起らなかった
Furthermore, the contact pressure of the separating claw 5a on the fixing roller is set to 7011, and the A cylinder is used, and the contact pressure of the separating claw and tb on the pressure roller is set to 10 I. Three of these were used. Then, 700,000 sheets of AII size plain paper P were continuously fed with toner images T placed on the entire iss area, but no troubles such as jams occurred.

また、分離の様子を目視した所、定着後のコピー紙は分
離爪Saもしくは5bをほとんど頼らずに両ローラ/、
2から分離されていた。また、定着用ローラ/に極(微
量づつオフセットしたトナーは通紙の合い間に定着ロー
ラ/と加圧ローラコとが圧接して回転した時に、互いの
表面粗さの相違により、追好に加圧ローラコ側へ移行す
ることが観客された。この加圧ローラコに移行されたト
ナーを加圧ローラコに圧接されたクリーニング部材25
としてのクリーニングフェルトで除去することが可能で
あった。ここで、加圧ローラコの弾性体層2bは、肉厚
3tmと厚くてしかも充分な弾性をもっているため、外
圧に対して損傷しずらく強圧でクリーニング部材2Sを
加圧ローラコに圧接することができた。
In addition, when I visually observed the state of separation, it was found that the copy paper after fixing hardly relied on the separation claw Sa or 5b,
It was separated from 2. In addition, the toner that has been offset by a small amount on the fixing roller may be offset due to the difference in surface roughness between the fixing roller and the pressure roller when they rotate and come into pressure contact between paper passes. It was observed that the toner was transferred to the pressure roller side.The cleaning member 25, which was pressed against the pressure roller, transferred the toner transferred to the pressure roller.
It was possible to remove it with a cleaning felt. Here, the elastic layer 2b of the pressure roller is as thick as 3 tm and has sufficient elasticity, so it is not damaged by external pressure and can press the cleaning member 2S against the pressure roller with strong pressure. Ta.

3θ万枚通紙後の加圧ローラコは、全体的にトナーでう
つすらと汚されていたが、定着用ローラ/の表面の汚れ
はほとんど全くと言って言い程無くて、更に通紙が可能
であった。
After passing 30,000 sheets of 3θ paper, the pressure roller was completely smeared with toner, but the surface of the fixing roller was hardly stained at all, and more paper could be fed. Met.

比較例/ 定着用ローラ、加圧ローラの表面平均粗さくRZ)をと
もに、RZ=4μ に加工したローラを用いた以外は、
実施例/と同様な条件とした。
Comparative Example/Except that both the fixing roller and the pressure roller were processed to have an average surface roughness (RZ) of RZ=4μ.
The conditions were the same as in Example.

連続通紙したところ1000枚中、ジャムが//回発生
した。分離の様子を観察すると、はとんどのコピー紙が
分離爪を頼って分離されており、時々分離爪を紙がくぐ
り抜けてしまうことがあり、ジャムが発生することがあ
った。これは、加圧ローラの表面平均粗さの違いにより
、定着用ローラへの紙の静電吸着力や真空吸着力が変化
をするためと思われる。
When paper was fed continuously, jam occurred // times out of 1000 sheets. When observing the separation process, it was found that most copy paper was separated by relying on the separation claw, and sometimes the paper would slip through the separation claw, resulting in a jam. This seems to be because the electrostatic adsorption force and vacuum adsorption force of the paper to the fixing roller change due to the difference in the average surface roughness of the pressure roller.

また、ジャム紙のトナーは長時間ローラと接触するため
にローラヘオフセットしやすく一度オフセットしたトナ
ーは軽圧で押圧されたクリーニングウェブでは除去しき
れないものがある。かつ両ローラの圧接回転によっても
、表面粗さが同等であると、定着用ローラへのオフセッ
トトナーは加圧ローラ側へ移行せず定着用ローラ側へ残
ったままとなり、そのトナーにより更に、紙のローラへ
の巻きつき、及びオフセットが生じやすくなる結果とな
った。
Further, since the toner on the jammed paper is in contact with the roller for a long time, it tends to be offset to the roller, and once the toner has been offset, it may not be able to be removed by a cleaning web pressed with light pressure. Even when both rollers rotate under pressure, if the surface roughness is the same, the offset toner on the fixing roller will not transfer to the pressure roller side and will remain on the fixing roller side, and that toner will further cause the paper to As a result, winding around the roller and offset are more likely to occur.

比較例ユ 定着用ローラ、加圧ローラの表面平均粗さくRZ)をと
もにRz=/gμに加工したローラを用いた以外は、実
施例と同様な条件とした。連続通紙したところ、最初の
うちは良好な分離性、定着性を示したが、通紙枚数が約
/万枚でウェブでは掃除しきれない定着用ローラの汚れ
が局部的に発生した更に連続通紙を行なうと、前記定着
用ローラの汚れは増大してゆき通紙数が約3万枚で前記
汚れによりコピー紙のジャムが多発した。
Comparative Example Conditions were the same as in the examples except that the fixing roller and the pressure roller were both processed to have an average surface roughness (RZ) of Rz=/gμ. When paper was passed continuously, it showed good separation and fixing properties at first, but when the number of sheets passed was about 10,000, local stains appeared on the fixing roller that could not be cleaned with the web. As the sheets were passed, the stains on the fixing roller increased, and when about 30,000 sheets were passed, copy paper jams occurred frequently due to the stains.

次に定着ローラを新品のものに交換し、(表面平均粗さ
は同様にRZ=15μのもの)ウェブの送り速度を10
倍にしてジメチルシリコンオイルの塗布量を10倍にし
て、(Aqサイズ/枚当り、/X10 g)連続通紙を
行なったが通紙数が3万枚で定着用ローラ等がうす汚れ
その後汚れの程度は急激に増大し、通紙数が7万枚でジ
ャムが頻発した。
Next, replace the fixing roller with a new one (the surface average roughness is also RZ = 15μ), and increase the web feed speed to 10
I doubled the amount of dimethyl silicone oil applied by 10 times (Aq size/per sheet, /X10 g) and continuously fed the paper, but after 30,000 sheets passed, the fixing roller etc. became slightly dirty and then became dirty. The number of paper jams increased rapidly, with the number of sheets being passed at 70,000 and jams occurring frequently.

すなわち、ローラ表面が粗いと、凹部に入りこんだトナ
ーが、クリーニング部材のウェブで除去しきれずに蓄積
されてゆき、上記ローラ凹部に入りこんだトナーにより
、更にトナーのオフセットが促進され、ジャムの原因と
なったものである。
In other words, if the roller surface is rough, the toner that has entered the recesses will accumulate without being completely removed by the web of the cleaning member, and the toner that has entered the roller recesses will further promote toner offset, which can cause jams. It has become.

これはジメチルシリコンオイルの塗布量を増すことによ
って、少しは緩和されたが、これの70倍の塗布を行な
ってもまだ不完全であった。すなわち、定着用ローラの
表面が粗面であると、静電吸着力、及び真空吸着力が弱
く、分離性は良好であるが、トナーのオフセットが生じ
易く、かつ、オフセットしたトナーが定着用ローラ表面
から除去しにくいために、上記不都合が生じたものであ
る。
This was somewhat alleviated by increasing the amount of dimethyl silicone oil applied, but it was still incomplete even after applying 70 times this amount. In other words, if the surface of the fixing roller is rough, the electrostatic adsorption force and vacuum adsorption force are weak, and separation is good, but toner offset is likely to occur, and the offset toner is transferred to the fixing roller. The above-mentioned inconvenience occurs because it is difficult to remove from the surface.

定着ローラ表面平均粗さくRz)が/、2μ(これは大
よそトナーの平均粒径と同程度である)より粗いと、オ
フセットトナーによりローラ表面が汚れ易く、かつ、そ
の汚れがクリーニング部材で除去しにくいためジャム等
の不都合が出じた。また表面平均粗さくRz)がlμ以
下の平滑表面を出すことは製造コストがかかり経済的で
ない。
If the average surface roughness (Rz) of the fixing roller surface is rougher than /, 2μ (this is approximately the same as the average particle diameter of toner), the roller surface is likely to be stained by offset toner, and the dirt can be removed by a cleaning member. Because it was difficult to do so, problems such as jams occurred. Furthermore, it is not economical to produce a smooth surface with an average surface roughness (Rz) of lμ or less due to high manufacturing costs.

また、前述した如く、定着用ローラ表面に微小量づつオ
フセットしたトナーは定着用ローラに軽圧で当接したウ
ェブでは除去しきれない場合がある。そして、一度定着
用ローラにトナーのオフセットが生じると、トナー同志
の親和性により急激にトナーオフセットが増大していく
、そこで加圧ローラの表面平均粗さを定着用ローラより
も粗くした場合、その表面平均粗さの違いにより、オフ
セットトナーが良好に加圧ローラへ移行することが確認
された。また、加圧ローラは、比較的弾性体の肉厚が厚
く、強度的に強いため、クリーニングフェルト、クリー
ニングウェブ等のクリーニング部材を強圧で当接させる
ことが可能であるため加圧ローラ上のトナーを除去する
ことができる。
Further, as described above, the toner offset in small amounts on the surface of the fixing roller may not be completely removed by the web that is brought into contact with the fixing roller with light pressure. Once toner offset occurs on the fixing roller, the toner offset increases rapidly due to the affinity between the toners. Therefore, if the average surface roughness of the pressure roller is made rougher than that of the fixing roller, It was confirmed that the offset toner was successfully transferred to the pressure roller due to the difference in surface average roughness. In addition, the pressure roller has a relatively thick elastic body and is strong, so it is possible to contact a cleaning member such as a cleaning felt or a cleaning web with strong pressure, so that the toner on the pressure roller can be removed.

また、毎日コピー紙の裏面に少しづつトナーを付着させ
ることも可能であり、この場合は加圧ローラに、クリー
ニング部材を当接させる必要はない。
It is also possible to apply toner little by little to the back side of the copy paper every day, and in this case it is not necessary to bring the cleaning member into contact with the pressure roller.

また、定着用ローラ及び加圧ローラの製造時における研
摩方向は、機械へ組みこんだ後の作動時における回転方
向に対して、順目となるような加工が好ましい。
Further, it is preferable that the direction of polishing during manufacture of the fixing roller and the pressure roller be in the same direction as the direction of rotation during operation after assembly into a machine.

この作動時における回転方向に対して順目とは、第2図
にその拡大断面で図式的に誇大に示されているように、
定着用ローラ/の表面と加圧ローラコの表面とが接触す
る際、両ローラ/、2の外周基準面に対し、これらの弾
性体層/b、2bの周表面にある凸部の角度の急峻な方
からゆるやがな方とは逆に接触していくように定着用ロ
ーラ/と加圧ローラコとは圧接しながら回転しているこ
とを示している。本発明は加熱定着装置に有効であるが
軽圧力で定着できる圧力定着装置にも適用できる。
As shown schematically and exaggeratedly in the enlarged cross-section in FIG.
When the surface of the fixing roller / and the surface of the pressure roller come into contact, the angle of the convex portions on the peripheral surfaces of these elastic layers /b and 2b is steep with respect to the outer peripheral reference plane of both rollers / and 2. It is shown that the fixing roller and the pressure roller rotate while being in pressure contact with each other so that they come into contact with each other from the soft side to the gentle side. Although the present invention is effective for heat fixing devices, it can also be applied to pressure fixing devices that can fix with light pressure.

以上、本発明について詳述したように定着用ローラにオ
フセットするトナーを表面平均粗さの違いを利用して加
圧ローラ側に付着させ、これにクリーニング部材を圧接
して付着したトナーを除去することにより、常に定着ロ
ーラ側を清浄に保ち、また、加圧ローラ側へのトナーの
オフセットを極力防止することにより、通紙した後のコ
ピー紙とローラとの分離性がよくなり、ジャム等のトラ
プルの発生を防止し、耐久性のすぐれた定着装置となっ
た。
As described above in detail about the present invention, the toner to be offset to the fixing roller is attached to the pressure roller side by utilizing the difference in average surface roughness, and the attached toner is removed by pressing the cleaning member against this. By doing this, the fixing roller side is always kept clean, and toner offset to the pressure roller side is prevented as much as possible, which improves the separation between the copy paper and the roller after the paper passes, and prevents jams, etc. The result is a fixing device that prevents troubles and has excellent durability.

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

第1図は本発明に係る定着装置の説明図、第2図はロー
ラの断面の状態を示す説明図である。 /は定着用ローラ、2は加圧ローラ、3はヒータ、/a
、/bは弾性体層、2a、2bは金属製中空ローラ芯、
乙はオフセット防止液塗布部材。 乙aはクリーニングウェブ、5a 、5bは分離爪。 コS;クリーニング部材。
FIG. 1 is an explanatory diagram of a fixing device according to the present invention, and FIG. 2 is an explanatory diagram showing a cross-sectional state of a roller. / is a fixing roller, 2 is a pressure roller, 3 is a heater, /a
, /b is an elastic layer, 2a and 2b are metal hollow roller cores,
Part B is the offset prevention liquid coating member. Ot a is the cleaning web, and 5 a and 5 b are the separation claws. KO S: Cleaning member.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 未定着の被定着物を記録材に定着するためK、該記録材
を挟持搬送する、該記録材上の被定着物と接触する定着
用ローラと、該記録材の被定着物側とは反対側の面に接
触する加圧ローラとを有する定着装置であって、該定着
用ローラと該加圧ローラの表面層とが共に弾性体で形成
された定着装置に於て、該定着用ローラの周表面の表面
平均粗さが/〜72μで、゛該加圧ローラの周表面の表
面平均粗さが6〜2Sμの範囲であり、かつ該加圧ロー
ラの周表面が該定着用ローラの周表面よりも粗面である
ことを特徴とする定着装置。
In order to fix an unfixed object to a recording material, a fixing roller that pinches and conveys the recording material and comes into contact with the object to be fixed on the recording material is opposite to the side of the object to be fixed of the recording material. A fixing device having a pressure roller in contact with a side surface, wherein the fixing roller and a surface layer of the pressure roller are both formed of an elastic material. The average surface roughness of the circumferential surface is /~72 μ, the average surface roughness of the circumferential surface of the pressure roller is in the range of 6 to 2 S μ, and the circumferential surface of the pressure roller is in the range of A fixing device characterized by having a rougher surface than the surface.
JP19256583A 1983-09-01 1983-10-17 Fixing device Pending JPS6084560A (en)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP19256583A JPS6084560A (en) 1983-10-17 1983-10-17 Fixing device
US06/643,694 US4580033A (en) 1983-09-01 1984-08-24 Fixing device
DE3432189A DE3432189C2 (en) 1983-09-01 1984-08-31 Fixing device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP19256583A JPS6084560A (en) 1983-10-17 1983-10-17 Fixing device

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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5419755A (en) * 1977-07-14 1979-02-14 Ricoh Co Ltd Thermally fixing device
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