JP2005062470A - Pressure member for fixation, device and method for fixation, and image forming apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、定着用加圧部材、定着装置、定着方法及び画像形成装置に関し、特に、静電複写機、静電複写プリンタなど静電転写プロセスを利用する定着用加圧部材、定着装置、定着方法および画像形成装置に関するものである。
BACKGROUND OF THE
従来、一般的な電子写真複写機などの画像形成装置に用いる定着装置としては様々な定着方式によるものが提案され、また実施されている。そのうちでもローラ定着タイプのものであって、特に、ローラ対の少なくとも一方が熱源によって加熱される加熱ローラである加熱ローラ定着装置を用いるヒートロール定着方式が主流をなしている。
以下本発明では、前記ローラ対のうち、記録材の画像担持側の面に接する方のローラを定着ローラ又は加熱ローラといい、もう一方のローラをその機能に基づいて加圧ローラということとする。
Conventionally, as a fixing device used in an image forming apparatus such as a general electrophotographic copying machine, various fixing systems have been proposed and implemented. Of these, the roller fixing type is used, and in particular, a heat roll fixing method using a heating roller fixing device in which at least one of a pair of rollers is a heating roller heated by a heat source is mainly used.
Hereinafter, in the present invention, the roller in contact with the image bearing side surface of the recording material in the roller pair is referred to as a fixing roller or a heating roller, and the other roller is referred to as a pressure roller based on its function. .
ところで、これまで加圧ローラに対しては、様々な要求や問題が挙げられてきた。
例えば、トナーを溶融し定着させる際に、加圧ローラは約200℃前後の高温となるため、耐熱性と離型性が要求されてきた。
By the way, various requirements and problems have been raised for the pressure roller.
For example, when the toner is melted and fixed, the pressure roller has a high temperature of about 200 ° C., and thus heat resistance and releasability have been required.
また、電子写真複写機等の画像形成装置に装着される定着装置の加圧ローラにおいては、通常、離型材、紙粉、オフセットトナーの除去を目的とするクリーニングブレードやクリーニングローラなどのクリーニング手段が当接配置されている(例えば、特許文献1、2参照)。さらに、記録材の紙巻き付きを防止するために、定着ローラ、加圧ローラのそれぞれに記録材分離用の分離爪が当接配置されている場合もある(例えば、特許文献3参照)。このような配置構成の場合、クリーニングブレードあるいはクリーニングローラの材質や、当接圧の微妙な変化によって、クリーニング性能が大きく変化し、例えば、クリーニングブレードのエッジやクリーニングローラのクリーニング面に紙粉、オフセットトナー等の異物が付着して、その結果、加圧ローラを傷つけると共に、両面画像形成時には、加圧ローラに当接する面の側の画像を乱したりするという問題がある。
Also, the pressure roller of a fixing device mounted on an image forming apparatus such as an electrophotographic copying machine usually has a cleaning means such as a cleaning blade or a cleaning roller for the purpose of removing a release material, paper dust, and offset toner. They are arranged in contact with each other (see, for example,
また、加圧ローラの表面はブレード等のクリーニング手段、記録材分離爪材等で摺擦を受けて摩耗するという加圧ローラ表面摩耗の課題、また定着ローラと加圧ローラの間を通過する記録材の摺擦も受けるという記録材摺擦の問題もある。 Also, the pressure roller surface is subject to wear due to the friction of the blade or other cleaning means, the recording material separation claw material, etc., and the recording that passes between the fixing roller and the pressure roller. There is also a problem of recording material rubbing that the material is also rubbed.
また、通常加圧ローラの被覆層は高抵抗であり、そのため、定着ローラ表面が、記録材・加圧ローラ等の対ローラ当接部材との摺擦による摩擦帯電により大きく帯電して記録材上のトナーが静電作用により定着ローラ表層に吸着されて、いわゆる静電オフセット現象が発生しやすい。 Further, the coating layer of the pressure roller usually has a high resistance. Therefore, the surface of the fixing roller is largely charged by frictional charging due to friction with the contact member against the roller such as the recording material and the pressure roller, and the surface of the recording material is The toner is attracted to the surface of the fixing roller by electrostatic action, and so-called electrostatic offset phenomenon is likely to occur.
また、フッ素樹脂被覆層を有するローラにおいては、フッ素樹脂が記録材等との摺擦により負(−)に大きく帯電する性質があり、トナーが正(+)の極性を持つ場合、トナーは負に帯電したフッ素樹脂被覆層の電界に引きつけられ定着ローラ表面に静電オフセット現象で付着しやすくなるという問題がある。 In addition, in a roller having a fluororesin coating layer, the fluororesin has a property of being largely negatively (−) charged by rubbing against the recording material or the like. When the toner has a positive (+) polarity, the toner is negatively charged. There is a problem that it is attracted to the electric field of the electrically charged fluororesin coating layer and easily adheres to the surface of the fixing roller due to an electrostatic offset phenomenon.
また、加圧ローラの耐摩耗性改善手段として、一般にフッ素樹脂等の耐摩耗性はこれにガラス粉、シリカ、炭化ケイ素粉末、ダイヤモンド粉末、コランダム粉、ニッケルや鉄などの金属粉等の比較的高い硬度をもつ無機充填剤を混入することにより向上させることができるが、混合量が少ないと耐摩耗性向上の効果が十分でなく、混合量を増加していくと、離型性が悪くなり、また加圧ローラの表面性も悪くなり、オフセット防止効果が低下するという問題がある。 In addition, as a means for improving the wear resistance of the pressure roller, generally the wear resistance of fluororesin is relatively high such as glass powder, silica, silicon carbide powder, diamond powder, corundum powder, metal powder such as nickel and iron. It can be improved by mixing an inorganic filler with high hardness, but if the mixing amount is small, the effect of improving the wear resistance is not sufficient, and if the mixing amount is increased, the releasability becomes worse. Further, the surface property of the pressure roller is also deteriorated, and there is a problem that the effect of preventing offset is lowered.
また、これ等の充填剤はフッ素樹脂中への分散性が悪く、また分散できたとしても充填剤とフッ素樹脂との接着性が悪く、耐久等により加圧ローラ被覆層の充填剤の一部が離脱する等の現象が生じていた。分散が不良の場合は耐久により充填剤の少ない部分が先にスジ状あるいはまだら状に削れ、その削れた部分にトナーが埋め込まれ加圧ローラの非粘着性の低下をきたす場合が多かった。 In addition, these fillers have poor dispersibility in the fluororesin, and even if they can be dispersed, the adhesiveness between the filler and the fluororesin is poor. Phenomenon such as detachment occurred. In the case of poor dispersion, a portion with less filler was first scraped into stripes or mottle due to durability, and toner was embedded in the scraped portion, often resulting in a decrease in non-adhesiveness of the pressure roller.
また充填剤が離脱した場合には離脱した部分にトナーが埋まり込んだり、あるいは離脱した充填剤が逆に研摩剤として作用し、摩耗を加速するなどの問題が生じた。 Further, when the filler is detached, the toner is buried in the detached portion, or the removed filler acts as an abrasive on the contrary to accelerate the wear.
充填剤の粒径を細かくする等の試みもされたが、充填剤とフッ素樹脂との接着性が悪く、逆にフッ素樹脂層全面が摩耗するという結果となった。 Attempts were made to make the particle size of the filler finer, but the adhesion between the filler and the fluororesin was poor, and conversely the entire fluororesin layer was worn.
そして、上記の要求や問題を解決するために、これまで様々な提案がされているが、いずれもこれら全ての要求や問題を十分解決するには至っていなかった(例えば、特許文献4〜23参照)。
Various proposals have been made so far to solve the above demands and problems, but none of them has sufficiently solved all these demands and problems (for example,
上記のように従来の加圧ローラ技術には、耐摩耗性、耐オフセット性、離型性等における要求や問題があった。
そこで本発明は、上記の要求や問題点を解決するためになされたもので、離型層の耐熱性が優れ、ブレード等のクリーニング手段、記録材分離爪、記録材等の手段で押圧されても変形しにくく、離型層表面が上記手段等で摺擦を受けても、紙粉に含まれる種々の無機充填剤による摺擦を受けても摩耗し難い、被記録材の加圧ローラ等への巻きつきも生ぜず、従って、紙巻き付きによる画像不良も生じない加圧ローラ等からなる定着用加圧部材、これを用いた定着装置、定着方法および画像形成装置を提供することを課題とする。
As described above, the conventional pressure roller technology has demands and problems regarding wear resistance, offset resistance, releasability, and the like.
Therefore, the present invention has been made to solve the above-described demands and problems, and the release layer has excellent heat resistance, and is pressed by means such as a cleaning means such as a blade, a recording material separation claw, and a recording material. Is hard to be deformed, and even if the surface of the release layer is rubbed by the above-mentioned means or the like, and is not easily worn even when rubbed by various inorganic fillers contained in the paper powder, the pressure roller of the recording material, etc. An object of the present invention is to provide a fixing pressure member composed of a pressure roller or the like that does not cause wrapping around the image and therefore does not cause image defects due to paper wrapping, a fixing device using the same, a fixing method, and an image forming apparatus. To do.
前記の課題を解決するために、請求項1記載の発明では、耐熱性基材と、該耐熱性基材の表面に設けられた離型層とを有し、定着部材に当接させて定着ニップを形成させる定着用加圧部材において、該離型層は、フッ素樹脂と、荷重たわみ温度 ASTM D648、1.82MPa)が定着時の加圧部材の温度よりも大きい耐熱樹脂の混合物によって形成され、かつ該離型層の水に対する接触角が80°以上である定着用加圧部材を最も主要な特徴とする。
In order to solve the above-mentioned problems, the invention according to
請求項2記載の発明では、請求項1において、該離型層が該フッ素樹脂および該耐熱樹脂の両者の融点以上の温度で熱処理を施されている定着用加圧部材を主要な特徴とする。
The invention according to
請求項3記載の発明では、請求項1、2において、該離型層が、該フッ素樹脂からなる島相と、該耐熱樹脂からなる海相である海島構造を有している定着用加圧部材を主要な特徴とする。 According to a third aspect of the present invention, in the first and second aspects, the releasing layer has a sea-island structure in which the release layer has an island phase made of the fluororesin and a sea phase made of the heat-resistant resin. The member is the main feature.
請求項4記載の発明では、請求項3において、該島相のフッ素樹脂同士の間隔がトナー粒径よりも小さい定着用加圧部材を主要な特徴とする。 According to a fourth aspect of the present invention, the main feature of the third aspect is the fixing pressure member in which the distance between the island phase fluororesins is smaller than the toner particle size.
請求項5記載の発明では、請求項1から4のいずれか1項において、該耐熱樹脂中に導電性充填剤を含有する定着用加圧部材を主要な特徴とする。
The invention according to claim 5 is characterized in that, in any one of
請求項6記載の発明では、請求項1から5のいずれか1項において、該離型層とその下地の間に接着層を有する定着用加圧部材を主要な特徴とする。
The invention according to
請求項7記載の発明では、請求項1から6のいずれか1項において、該離型層が、該離型層に用いられているものと同じ耐熱樹脂からなる基材上に直接形成されている定着用加圧部材を主要な特徴とする。 According to a seventh aspect of the invention, in any one of the first to sixth aspects, the release layer is directly formed on a base material made of the same heat-resistant resin as that used for the release layer. The main feature is the fixing pressure member.
請求項8記載の発明では、請求項1から7のいずれか1項において、該離型層と基材の間に弾性層を有する定着用加圧部材を主要な特徴とする。
The invention according to
請求項9記載の発明では、請求項1から8のいずれか1項において、該耐熱樹脂が室温で溶液化可能な樹脂である定着用加圧部材を主要な特徴とする。
The invention according to claim 9 is characterized in that, in any one of
請求項10記載の発明では、請求項1から9のいずれか1項において、該離型層の耐熱樹脂中に熱伝導性充填剤を含有する定着用加圧部材を主要な特徴とする。 According to a tenth aspect of the present invention, in any one of the first to ninth aspects, a fixing pressure member containing a heat conductive filler in the heat resistant resin of the release layer is a main feature.
請求項11記載の発明では、定着部材に加圧部材を当接させて定着ニップを形成させる定着装置において、請求項1から10のいずれか1項に記載の定着用加圧部材を用いる定着装置を主要な特徴とする。 According to an eleventh aspect of the present invention, in the fixing device for forming a fixing nip by bringing the pressure member into contact with the fixing member, the fixing device using the fixing pressure member according to any one of the first to tenth aspects. Is the main feature.
請求項12記載の発明では、請求項11の定着装置を用いた定着方法において、該定着部材の離型層表面に離型剤を供給する電子写真画像の定着方法を主要な特徴とする。 According to a twelfth aspect of the present invention, in the fixing method using the fixing device according to the eleventh aspect, an electrophotographic image fixing method for supplying a release agent to the surface of the release layer of the fixing member is a main feature.
請求項13記載の発明では、請求項11の定着装置において、該定着部材の離型層表面に離型剤を供給する手段を具備した定着装置を主要な特徴とする。 According to a thirteenth aspect of the present invention, the fixing device according to the eleventh aspect is characterized in that the fixing device includes means for supplying a release agent to the surface of the release layer of the fixing member.
請求項14記載の発明では、請求項11または13の定着装置を用いた定着方法において、該離型層表面をクリーニングする定着方法を主要な特徴とする。 The invention according to claim 14 is characterized in that, in the fixing method using the fixing device according to claim 11 or 13, the fixing method for cleaning the surface of the release layer is a main feature.
請求項15記載の発明では、請求項11または13の定着装置において、該離型層表面をクリーニングする手段を有する定着装置を主要な特徴とする。 According to a fifteenth aspect of the present invention, the fixing device according to the eleventh or thirteenth aspect mainly includes a fixing device having means for cleaning the surface of the release layer.
請求項16記載の発明では、請求項11、13、15のいずれか1項に記載の定着装置を用いる画像形成装置を主要な特徴とする。 According to a sixteenth aspect of the present invention, an image forming apparatus using the fixing device according to any one of the eleventh, thirteenth, and fifteenth aspects is a main feature.
請求項1によれば、耐熱性基材と、該耐熱性基材の表面に設けられた離型層とを有し、定着部材に当接させて定着ニップを形成させる加圧部材において、該離型層は、フッ素樹脂と、ASTM D648、1.82MPaによる荷重たわみ温度が定着時の加圧部材の温度よりも大きい耐熱樹脂の混合物によって形成され、かつ該離型層の水に対する接触角が80°以上であることを特徴とする定着用加圧部材により、ブレード等のクリーニング手段等で押圧されても変形しにくいので食い込み難く、従って摩耗し難く、紙粉が発生し加圧部材に付着し紙粉に含まれる種々の無機充填剤により該離型層の表面が摺擦を受けても摩耗し難く、トナー中からのワックスによるオフセット、ホットメルト接着剤のような加圧ローラへの被記録材の巻きつきが生じない定着用加圧部材を得ることができる。 According to the first aspect of the present invention, in the pressure member having a heat resistant base material and a release layer provided on the surface of the heat resistant base material, the pressure member is brought into contact with the fixing member to form a fixing nip. The release layer is formed of a mixture of a fluororesin and a heat-resistant resin in which the deflection temperature under load by ASTM D648, 1.82 MPa is higher than the temperature of the pressure member at the time of fixing, and the contact angle of the release layer with respect to water is The fixing pressure member, which is 80 ° or more, is difficult to be deformed even when pressed by a cleaning means such as a blade, so that it is difficult to bite, and therefore is not easily worn, and paper dust is generated and adheres to the pressure member. Even if the surface of the release layer is rubbed by various inorganic fillers contained in the paper paper powder, it is difficult to be worn, offset by wax from the toner, and applied to a pressure roller such as a hot melt adhesive. Winding of recording material A fixing pressure member that does not cause scratches can be obtained.
請求項2によれば、請求項1において、該離型層が該フッ素樹脂および該耐熱樹脂の両者の融点以上の温度で熱処理を施されていることを特徴とする定着用加圧部材により、両者の樹脂が溶融した状態で、相溶やミクロ分散などすることにより、耐摩耗性を更に改善することができる。
According to
請求項3によれば、請求項1、2において、該離型層が、該フッ素樹脂からなる島相と、該耐熱樹脂からなる海相である海島構造を有していることを特徴とする定着用加圧部材により、摺擦を受けても離脱しにくい構造であり、耐摩耗性を維持することが可能となる。
According to
請求項4によれば、請求項3において、該島相のフッ素樹脂同士の間隔がトナー粒径よりも小さいことを特徴とする定着用加圧部材により、トナーが該耐熱樹脂に直接接触する面積が小さくなるため、オフセット防止に対して有利な構造を得ることが可能となる。 According to a fourth aspect of the present invention, in the third aspect, the area where the toner is in direct contact with the heat-resistant resin by the fixing pressure member, wherein the interval between the island phase fluororesins is smaller than the toner particle size. Therefore, it is possible to obtain an advantageous structure for preventing offset.
請求項5によれば、請求項1から4のいずれか1項において該耐熱樹脂中に導電性充填剤を含有することを特徴とする定着用加圧部材により、該耐熱樹脂は該フッ素樹脂よりも表面張力が小さいため、導電性充填剤をより均一に分散させ易く、抵抗むらを低減することができる。 According to a fifth aspect of the present invention, there is provided a fixing pressure member comprising the heat resistant resin according to any one of the first to fourth aspects, wherein the heat resistant resin is more than the fluororesin. However, since the surface tension is small, the conductive filler can be more easily dispersed more uniformly, and resistance unevenness can be reduced.
請求項6によれば、請求項1から5のいずれか1項において該離型層とその下地の間に接着層を有することを特徴とする定着用加圧部材により、ブレード等のクリーニング手段、記録材分離爪、記録材等で摺擦を受ける際の該離型層の剥離を防止することが可能となる。 According to a sixth aspect of the present invention, there is provided a cleaning means such as a blade by means of the fixing pressure member having an adhesive layer between the release layer and the underlayer according to any one of the first to fifth aspects, It is possible to prevent the release layer from being peeled when it is rubbed with a recording material separation claw, a recording material or the like.
請求項7によれば、請求項1から6のいずれか1項において該離型層が該離型層に用いられているものと同じ耐熱樹脂からなる基材上に直接形成されていることを特徴とする定着用加圧部材により、接着層を使用しなくとも該耐熱性基材と、該離型層との接着性を高めることができ、接着層の塗布および乾燥を行う必要が無く、工程数の低減が可能となる。
According to Claim 7, the release layer according to any one of
請求項8によれば、請求項1から7のいずれか1項において該離型層と基材の間に弾性層を有することを特徴とする定着用加圧部材により、該離型層がフッ素樹脂のみで形成されている場合に比べて、耐熱樹脂が混合されていることにより弾性層に対して密着性を向上させることが可能となる。 According to an eighth aspect of the present invention, there is provided a fixing pressure member having an elastic layer between the release layer and the substrate according to any one of the first to seventh aspects, wherein the release layer is made of fluorine. Compared with the case where it is formed only with resin, it becomes possible to improve adhesion to the elastic layer by mixing the heat-resistant resin.
請求項9によれば、請求項1から8のいずれか1項において該耐熱樹脂が室温で溶液化可能な樹脂であることを特徴とする定着用加圧部材により、粉体での塗装に比べて、レベリングが行われるため塗膜の平滑性が良好であり、定着時に該離型層の面形状が画像に転写されても画質の劣化せず、基材の微細な凹凸も液状であるために十分に覆うことができ、基材への密着性を向上さすことが可能となる。 According to a ninth aspect of the present invention, the fixing pressure member according to any one of the first to eighth aspects is characterized in that the heat resistant resin is a resin that can be made into a solution at room temperature. Since the leveling is performed, the smoothness of the coating film is good, and even when the surface shape of the release layer is transferred to the image at the time of fixing, the image quality is not deteriorated, and the fine unevenness of the substrate is also liquid. Can be sufficiently covered, and the adhesion to the substrate can be improved.
請求項10によれば、請求項1から9のいずれか1項において、該離型層の耐熱樹脂中に熱伝導性充填剤を含有することを特徴とする定着用加圧部材により、耐熱樹脂はフッ素樹脂よりも表面張力が小さいため、熱伝導性充填剤を該耐熱樹脂中に含有させることにより熱伝導性充填剤をより均一に分散でき、均一な熱伝導を行わせることが可能となる。 According to a tenth aspect of the present invention, in the heat resistant resin of any one of the first to ninth aspects, the heat-resistant resin is contained in the heat-resistant resin of the release layer. Since the surface tension is smaller than that of fluororesin, it is possible to disperse the heat conductive filler more uniformly by including the heat conductive filler in the heat-resistant resin, and to perform uniform heat conduction. .
請求項11によれば、定着部材に加圧部材を当接させて定着ニップを形成させる定着装置において、請求項1から10のいずれか1項に記載の定着用加圧部材を用いることを特徴とする定着装置により、記録材分離爪、温度検出素子、加圧ローラ等で押圧されても変形しにくいためこれらが食い込みにくく、摩耗しにくくなり、紙粉に含まれる種々の無機充填剤による離型層表面の摺擦でも摩耗しにくく、トナー中から出たワックスによる加圧ローラへの被記録材の巻きも生じなくすることが可能となる。
According to an eleventh aspect of the present invention, in the fixing device for forming the fixing nip by bringing the pressure member into contact with the fixing member, the fixing pressure member according to any one of
請求項12によれば、請求項11の定着装置を用いた定着方法において、該定着部材の離型層表面に離型剤を供給することを特徴とする電子写真画像の定着方法により、塗布された離型剤は、定着部材と加圧部材が直接接触している時に一部が加圧部材の離型層に移行することにより耐熱樹脂部分に離型剤成分が保持されてオフセット防止被覆層は長期にわたり安定した非粘着性を示すことができる。 According to a twelfth aspect of the present invention, there is provided a fixing method using the fixing device according to the eleventh aspect, wherein the release agent is supplied to the surface of the release layer of the fixing member. The release agent is partly transferred to the release layer of the pressure member when the fixing member and the pressure member are in direct contact with each other, so that the release agent component is held in the heat-resistant resin portion and the anti-offset coating layer Can exhibit stable non-stickiness over a long period of time.
本発明においては、耐熱樹脂の荷重たわみ温度(ASTM D648、1.82MPa)が定着時の加圧部材の温度よりも大きく設定されているため、クリーニング手段、離型剤塗布手段で押圧された場合でも変形しにくいためこれらが食い込みにくく、そのため摩耗しにくくなっている。 In the present invention, since the deflection temperature under load of the heat-resistant resin (ASTM D648, 1.82 MPa) is set larger than the temperature of the pressure member at the time of fixing, when pressed by the cleaning means and the release agent application means However, since they are difficult to deform, they are difficult to bite in, and therefore are not easily worn.
また、トナー中から出て定着部材の離型層側に付着したワックスは、定着部材と加圧部材が直接接触した際に加圧部材側に移行する為、両面定着時に直接トナーの樹脂等が離型層に触れてしまい、オフセットしたり、ホットメルト接着剤のように機能して加圧ローラに被記録材が巻きつくといったことが生じない。 In addition, the wax that comes out of the toner and adheres to the release layer side of the fixing member moves to the pressure member side when the fixing member and the pressure member are in direct contact with each other. The release layer does not touch, offset, or function as a hot melt adhesive and the recording material does not wrap around the pressure roller.
請求項13によれば、請求項11の定着装置において該定着部材の離型層表面に離型剤を供給する手段を具備したことを特徴とする定着装置により、塗布された離型剤は、定着部材と加圧部材が直接接触している時に一部が加圧部材の離型層に移行することにより耐熱樹脂部分に離型剤成分が保持されてオフセット防止被覆層は長期にわたり安定した非粘着性を示すことができる。 According to a thirteenth aspect of the fixing device according to the eleventh aspect, the release agent applied by the fixing device further comprises means for supplying a release agent to the surface of the release layer of the fixing member. When the fixing member and the pressure member are in direct contact, a part of the fixing member moves to the release layer of the pressure member, so that the release agent component is retained in the heat-resistant resin portion, and the anti-offset coating layer is stable for a long time. Can exhibit tackiness.
請求項14によれば、請求項11または13の定着装置を用いた定着方法において、離型層表面をクリーニングすることを特徴とする定着方法により、クリーニングによる摩耗等の影響を受けない良好な画像を形成することが可能となる。 According to the fourteenth aspect of the present invention, in the fixing method using the fixing device according to the eleventh or thirteenth aspect, the fixing method is characterized in that the release layer surface is cleaned. Can be formed.
請求項15によれば、請求項11または13の定着装置において該離型層表面をクリーニングする手段を有することを特徴とする定着装置により、クリーニングによる摩耗等の影響を受けない良好な画像を形成する画像形成装置を得ることが可能となる。 According to the fifteenth aspect of the present invention, the fixing device according to the eleventh or thirteenth aspect has a means for cleaning the surface of the release layer, thereby forming a good image that is not affected by abrasion due to cleaning. It is possible to obtain an image forming apparatus.
請求項16によれば、請求項11、13、15のいずれか1項に記載の定着装置を用いることを特徴とする画像形成装置により、請求項1〜15の特徴を有する画像形成装置を得ることが可能となる。 According to a sixteenth aspect, an image forming apparatus having the characteristics of the first to fifteenth aspects is obtained by an image forming apparatus using the fixing device according to any one of the eleventh, thirteenth, and fifteenth aspects. It becomes possible.
以下、本発明を主項目から順に詳細に説明する。
本発明の最も基本的な発明は、耐熱性基材と、該耐熱性基材の表面に設けられた離型層とを有し、定着部材に当接させて定着ニップを形成させる加圧部材において、該離型層は、フッ素樹脂と、ASTM D648、1.82MPaによる荷重たわみ温度が定着時の加圧部材の温度よりも大きい耐熱樹脂の混合物によって形成され、かつ該離型層の水に対する接触角が80°以上であることを特徴とする定着用加圧部材にある。
Hereinafter, the present invention will be described in detail starting from the main item.
The most basic invention of the present invention is a pressure member that has a heat-resistant substrate and a release layer provided on the surface of the heat-resistant substrate, and is brought into contact with the fixing member to form a fixing nip. The release layer is formed of a mixture of a fluororesin and a heat-resistant resin having a deflection temperature under load of ASTM D648, 1.82 MPa that is higher than the temperature of the pressure member at the time of fixing, and the release layer with respect to water A fixing pressure member having a contact angle of 80 ° or more.
本発明においては、定着用加圧部材の表面にフッ素樹脂と耐熱樹脂の混合物によって離型層が形成されている為、離型層の耐熱性にが特に優れている。
しかも、混合物の一方の樹脂である耐熱樹脂の荷重たわみ温度(ASTM D648、1.82MPa)が定着時の加圧部材の温度よりも大きく設定されているため、ブレード等のクリーニング手段、記録材分離爪、記録材などで押圧されても変形しにくいためこれらが食い込みにくく、そのため摩耗しにくくなっている。
In the present invention, the release layer is formed of a mixture of a fluororesin and a heat-resistant resin on the surface of the fixing pressure member, so that the heat resistance of the release layer is particularly excellent.
In addition, since the deflection temperature under load (ASTM D648, 1.82 MPa) of the heat-resistant resin, which is one resin of the mixture, is set higher than the temperature of the pressure member at the time of fixing, cleaning means such as a blade, recording material separation Even when pressed with a nail, a recording material or the like, they are not easily deformed, so that they do not easily bite in, and therefore are not easily worn.
また、大量の紙(記録材)を通した時、紙から紙粉が発生し定着部材に付着して紙粉に含まれる種々の無機充填剤により離型層表面が摺擦を受けても同様の理由で摩耗しにくい。 In addition, when a large amount of paper (recording material) is passed, paper dust is generated from the paper, adheres to the fixing member, and the release layer surface is rubbed by various inorganic fillers contained in the paper powder. It is hard to wear for the reason.
また、トナー中から出て定着部材の離型層側に付着したワックスは、定着部材と加圧部材が直接接触した際に加圧部材側に移行する為、両面定着時に直接トナーの樹脂等が離型層に触れてしまい、オフセットしたり、ホットメルト接着剤のように機能して加圧ローラに被記録材が巻きつくといったことが生じない。 In addition, the wax that comes out of the toner and adheres to the release layer side of the fixing member moves to the pressure member side when the fixing member and the pressure member are in direct contact with each other. The release layer does not touch, offset, or function as a hot melt adhesive and the recording material does not wrap around the pressure roller.
ただし、定着用加圧部材の離型層の水に対する接触角が80°未満になると濡れ過ぎるため、トナー樹脂自身の接着力が急激に増大してワックスによる付着防止効果を上回り、トナー全体がクリーニング手段に移行できず、紙巻き付きや画像不良を生じる。
尚、本発明における接触角は、加熱定着部材の表層材料の平面状の試験片を形成し、協和界面科学社製のCA−X型で室温において液滴法によって測定した。
However, if the contact angle of the release layer of the fixing pressure member with respect to water is less than 80 °, the toner resin itself becomes too wet, and the adhesive force of the toner resin itself increases abruptly, which exceeds the effect of preventing adhesion by wax, and the entire toner is cleaned. It cannot be transferred to the means, and paper wrapping and image defects occur.
In the present invention, the contact angle was measured by a droplet method at room temperature using a CA-X type manufactured by Kyowa Interface Science Co., Ltd., by forming a flat test piece of the surface layer material of the heat fixing member.
本発明において、該離型層の厚さは5〜100μmが好ましく、10〜50μmに設定するのが更に好ましい。5μm未満では通紙を行なった時にオフセットが発生するライフが短くなり、100μmを越えるとクラックが発生する傾向がある。 In the present invention, the thickness of the release layer is preferably 5 to 100 μm, more preferably 10 to 50 μm. If it is less than 5 μm, the life in which offset occurs when paper is passed is shortened, and if it exceeds 100 μm, cracks tend to occur.
該離型層に用いるフッ素樹脂としては分子内にフッ素原子を含むものであればよく、特に限定されるものではない。
具体的には、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)とその変性物、テトラフルオロエチレン−パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体(PFA)、テトラフルオロエチレン−エチレン共重合体(ETFE)、テトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体(FEP)、テトラフルオロエチレン−フッ化ビニリデン共重合体(TFE/VdF)、テトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレン−パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体(EPA)、ポリクロロトリフルオロエチレン(PCTFE)、クロロトリフルオロエチレン−エチレン共重合体(ECTFE)、クロロトリフルオロエチレン−フッ化ビニリデン共重合体(CTFE/VdF)、ポリフッ化ビニリデン(PVdF)、ポリフッ化ビニル(PVF)などが挙げられる。
The fluororesin used for the release layer is not particularly limited as long as it contains a fluorine atom in the molecule.
Specifically, polytetrafluoroethylene (PTFE) and its modified product, tetrafluoroethylene-perfluoroalkyl vinyl ether copolymer (PFA), tetrafluoroethylene-ethylene copolymer (ETFE), tetrafluoroethylene-hexafluoro Propylene copolymer (FEP), tetrafluoroethylene-vinylidene fluoride copolymer (TFE / VdF), tetrafluoroethylene-hexafluoropropylene-perfluoroalkyl vinyl ether copolymer (EPA), polychlorotrifluoroethylene (PCTFE) ), Chlorotrifluoroethylene-ethylene copolymer (ECTFE), chlorotrifluoroethylene-vinylidene fluoride copolymer (CTFE / VdF), polyvinylidene fluoride (PVdF), polyvinyl fluoride PVF) and the like.
また、該離型層に用いる耐熱樹脂としては、定着時の定着部材の温度よりも荷重たわみ温度(ASTM:D648、1.82MPa)が大きい物を使用すればよい。
例えば定着部材の温度が150℃の場合は、具体的にはポリアミドイミド(PAI)、ポリエーテルサルフォン(PES)、ポリエーテルイミド(PEI)、ポリエーテルエーテルケトン(PEEK)、ポリエーテルケトン(PEK)、ポリエーテルニトリル(PEN)、ポリアリレート(PAR)、液晶ポリマー(LCP)、ポリベンゾイミダゾール(PBI)、ポリイミド(PI)、ポリフェニレンスルフィド(PPS)等の樹脂が使用可能である。これらは組み合わせ使用してもよい。
As the heat-resistant resin used for the release layer, a resin having a deflection temperature under load (ASTM: D648, 1.82 MPa) higher than the temperature of the fixing member at the time of fixing may be used.
For example, when the temperature of the fixing member is 150 ° C., specifically, polyamideimide (PAI), polyethersulfone (PES), polyetherimide (PEI), polyetheretherketone (PEEK), polyetherketone (PEK) ), Polyether nitrile (PEN), polyarylate (PAR), liquid crystal polymer (LCP), polybenzimidazole (PBI), polyimide (PI), polyphenylene sulfide (PPS) and the like can be used. These may be used in combination.
本発明では定着用加圧部材の該離型層の水に対する接触角を80°以上の範囲内に調整することが必要であるが、その方法としては、離型層の構成材料であるフッ素樹脂と耐熱樹脂との混合比を変化させ、水に対する接触角を制御する方法が採用し得る。例えばフッ素樹脂がPFAであり、耐熱樹脂がポリイミドの場合、接触角を80°以上にする方法としては、ポリイミドの割合を50重量%以下の範囲で混合し離型層を形成すればよい。 In the present invention, it is necessary to adjust the contact angle of the release layer with respect to the water of the release layer within the range of 80 ° or more. As the method, a fluororesin that is a constituent material of the release layer is used. A method of changing the mixing ratio between the heat-resistant resin and the heat-resistant resin and controlling the contact angle with water can be employed. For example, when the fluororesin is PFA and the heat-resistant resin is polyimide, as a method of setting the contact angle to 80 ° or more, the ratio of polyimide may be mixed within a range of 50% by weight or less to form a release layer.
なお、本発明において、定着用加圧部材の形態は加圧ローラ、加圧ベルト等の任意の形態に適用可能である。 In the present invention, the fixing pressure member can be applied to any form such as a pressure roller and a pressure belt.
次に本発明においては、該離型層が、該フッ素樹脂と該耐熱樹脂とを混合した状態で両者の融点以上の温度で熱処理を施すことにより、両者の樹脂が溶融した状態で、相溶やミクロ分散することになり、冷却時に加圧部材に適合した分散相を得ることができ、耐摩耗性を更に改善することができるものである。このことについて、さらに図1〜図3を用いて詳しく以下に説明する。
図1は、本発明の定着用加圧部材の樹脂構成を示す離型層の模式平面図と模式断面図である。
図2は、本発明の定着用加圧部材の図1と逆の樹脂構成を示す離型層の模式平面図と模式断面図である。
図3は、本発明の定着用加圧部材の樹脂構成とトナー粒径の関係を示す離型層の模式断面図である。
Next, in the present invention, the release layer is subjected to a heat treatment at a temperature equal to or higher than the melting point of the two in a state where the fluororesin and the heat-resistant resin are mixed, so that both the resins are in a compatible state. Therefore, it is possible to obtain a dispersed phase suitable for the pressure member at the time of cooling, and to further improve the wear resistance. This will be described in detail below with reference to FIGS.
FIG. 1 is a schematic plan view and a schematic cross-sectional view of a release layer showing a resin structure of a fixing pressure member of the present invention.
FIG. 2 is a schematic plan view and a schematic cross-sectional view of a release layer showing a resin configuration opposite to that of FIG. 1 of the fixing pressure member of the present invention.
FIG. 3 is a schematic cross-sectional view of the release layer showing the relationship between the resin configuration of the fixing pressure member of the present invention and the toner particle size.
図1に示すように離型層を構成する耐熱樹脂102が島相である場合には、ブレード等のクリーニング手段、離型剤塗布手段、記録材分離爪、温度検出素子、加圧ローラ、記録材等で摺擦を受ける際に表面に露出した耐熱層が離脱する場合があり、その場合、周辺のフッ素樹脂101は摩耗しやすくなってしまう。
As shown in FIG. 1, when the heat-
それに比べて、図2の如く耐熱樹脂102が海相である場合には、摺擦を受けても離脱しにくい構造であり、耐摩耗性を維持するのに有利である。
In contrast, when the heat-
また図3に示す如く、耐熱樹脂102が海相であり、さらに島相のフッ素樹脂101同士の間隔がトナー104の粒径よりも小さい場合には、トナー104が耐熱樹脂102に直接接触する面積が小さくなるため、オフセット防止に対して有利な構造となる。
As shown in FIG. 3, when the heat-
また、1010Ω・cm以下の抵抗を有する導電性充填剤を耐熱樹脂中に含有させることにより、静電オフセットを防止することが出来る。
導電性充填剤の量は、フッ素樹脂に対し1〜50重量%含まれ、耐熱樹脂との合計で5〜75重量%となるのが離型性を維持する上で好ましい。
Moreover, electrostatic offset can be prevented by including in the heat resistant resin a conductive filler having a resistance of 10 10 Ω · cm or less.
The amount of the conductive filler is preferably 1 to 50% by weight with respect to the fluororesin, and is preferably 5 to 75% by weight in total with the heat resistant resin in order to maintain releasability.
導電性充填剤として用いる電気導電性粒子としては、ポリアセチレン、ポリピロール、ポリチオフェン等の導電性ポリマーの粒子、ケッチンブラック、アセチレンブラック等のカーボン粒子やグラファイト粒子、銀、ニッケル、銅等の金属やこれら合金及びマイカ、カーボン、ガラス等にメッキした複合金属などの粒子、酸化錫、酸化インジウム等の酸化金属の粒子、アニオン、カチオン、ノニオン、両性を有する界面活性剤の粒子が挙げられる。 The electrically conductive particles used as the electrically conductive filler include conductive polymer particles such as polyacetylene, polypyrrole and polythiophene, carbon particles such as ketine black and acetylene black, graphite particles, metals such as silver, nickel and copper, and alloys thereof. And particles of composite metals plated on mica, carbon, glass, etc., metal oxide particles such as tin oxide and indium oxide, anion, cation, nonion, and amphoteric surfactant particles.
次に、本発明においては、該離型層とその下地の間に接着層を有することにより、ブレード等のクリーニング手段、離型剤塗布手段、記録材分離爪、温度検出素子、加圧ローラ等で摺擦を受ける際の離型層の剥離を防止することが可能となる。ここで接着層としては、耐熱性基材と、離型層との接着性を高める各種市販の耐熱性プライマーが使用できる。
例えば、アルミニウム製ローラに対してはポリイミド系プライマー、ポリアミドイミド系プライマー、ポリエーテルスルホン系プライマー、更にこれら混合系プライマーが好適に使用される。また、例えばポリイミド樹脂の耐熱性エンドレスベルト層に対しては、ポリイミド系プライマーやフッ素系プライマー、更にこれら混合系プライマーが好適に使用される。
Next, in the present invention, by having an adhesive layer between the release layer and the underlying layer, a cleaning means such as a blade, a release agent coating means, a recording material separation claw, a temperature detection element, a pressure roller, etc. Thus, it is possible to prevent the release layer from being peeled when subjected to rubbing. Here, as the adhesive layer, various commercially available heat-resistant primers that enhance the adhesion between the heat-resistant substrate and the release layer can be used.
For example, for an aluminum roller, a polyimide primer, a polyamideimide primer, a polyethersulfone primer, and a mixed primer thereof are preferably used. For example, for a heat-resistant endless belt layer made of polyimide resin, a polyimide-based primer, a fluorine-based primer, or a mixed primer is preferably used.
本発明においては、該耐熱性基材と、該離型層との接着性を高めるために、例えばポリイミド樹脂の耐熱性エンドレスベルト層に対して、離型層を構成する耐熱樹脂としてもポリイミド樹脂を使用し、直接耐熱性エンドレスベルト層上に離型層を形成することによって接着層を使用しなくとも耐熱性基材と、離型層との接着性を高めることができ、ブレード等のクリーニング手段、離型剤塗布手段、記録材分離爪、温度検出素子、加圧ローラ等で摺擦を受ける際の離型層の剥離を防止することができる。このため、接着層の塗布および乾燥を行う必要が無く、工程数の低減が可能となる。 In the present invention, in order to improve the adhesion between the heat-resistant substrate and the release layer, for example, a polyimide resin as a heat-resistant resin constituting the release layer with respect to a heat-resistant endless belt layer of polyimide resin. By directly forming the release layer on the heat-resistant endless belt layer, the adhesion between the heat-resistant substrate and the release layer can be improved without using an adhesive layer, and cleaning of blades, etc. It is possible to prevent the release layer from being peeled when it is rubbed by the means, the release agent application means, the recording material separation claw, the temperature detection element, the pressure roller, or the like. For this reason, it is not necessary to apply and dry the adhesive layer, and the number of steps can be reduced.
定着部材が弾性層を有する場合、請求項1〜7の加圧部材によって定着ニップを形成することができるが、定着部材が弾性層を有しない場合に定着ニップを形成するため、あるいは定着ニップ幅をより大きくし通紙の線速を上げるためには弾性層を設けた加圧部材が必要である。
In the case where the fixing member has an elastic layer, the fixing nip can be formed by the pressure member according to
本発明においては、離型層がフッ素樹脂のみで形成されている場合に比べて、耐熱樹脂が混合されていることにより弾性層に対して密着性を向上させることが可能となり、ブレード等のクリーニング手段、記録材分離爪等で摺擦を受ける際の離型層の弾性層からの剥離を防止することができる。 In the present invention, it is possible to improve the adhesion to the elastic layer by mixing the heat-resistant resin as compared with the case where the release layer is formed of only the fluororesin, and cleaning of the blade and the like. It is possible to prevent the release layer from being peeled off from the elastic layer when it is rubbed by the means, the recording material separation claw or the like.
また、本発明においては、該耐熱樹脂として室温で溶液化可能な樹脂を使用することにより粉体での塗装に比べて、塗装後のレベリングが行われるため塗膜の平滑性が良好であり、両面定着時に離型層の面形状が画像に転写されても画質の劣化を押さえることが出来る。また、基材の微細な凹凸があっても液状であるために十分に覆うことができ、接触面積が増大するために基材への密着性が向上する。 Further, in the present invention, the leveling after coating is performed by using a resin that can be dissolved at room temperature as the heat-resistant resin, so that leveling after coating is performed, and the smoothness of the coating film is good. Even if the surface shape of the release layer is transferred to the image during double-sided fixing, it is possible to suppress deterioration in image quality. Further, even if there are fine irregularities on the substrate, it can be sufficiently covered because it is liquid, and the contact area is increased, so that the adhesion to the substrate is improved.
本発明において耐熱樹脂被覆層として用いる耐熱樹脂は、例えばポリベンゾイミダゾール(PBI)、ポリイミド(PI)、ポリアミドイミド(PAI)、ポリエーテルスルホン(PES)、ポリフェニレンスルフィド(PPS)等であるが、これらの耐熱樹脂は前駆体の溶液として、あるいは溶液化して用いるのが好適である。これらの溶液には簡単にフッ素樹脂粉末は混合・分散が容易であり、浸漬や塗布により簡便に金属製円筒状芯金上に表面平滑性よく被覆可能となる。樹脂が熱可塑性の場合は溶剤を蒸発させるだけで、また、樹脂が熱硬化性の場合は溶剤を蒸発させた後に熱硬化させることによって金属製円筒状芯金上に耐熱樹脂層を形成することができる。
ポリイミド(PI)、ポリアミドイミド(PAI)の前駆体溶液は知られており、さらに、ポリベンゾイミダゾール(PBI)はジメチルアセトアミド(DMA)に溶解、ポリエーテルスルホン(PES)は、ジメチルホルムアミド、塩化メチレン、N−メチル−2−ピロリドンに可溶であることが知られており、これらの溶液を用いることができる。
Examples of the heat-resistant resin used as the heat-resistant resin coating layer in the present invention include polybenzimidazole (PBI), polyimide (PI), polyamideimide (PAI), polyethersulfone (PES), and polyphenylene sulfide (PPS). The heat resistant resin is preferably used as a precursor solution or in the form of a solution. In these solutions, the fluororesin powder can be easily mixed and dispersed, and can be easily coated on a metal cylindrical metal core with good surface smoothness by dipping or coating. If the resin is thermoplastic, just evaporate the solvent, or if the resin is thermosetting, heat evaporate after evaporating the solvent to form a heat-resistant resin layer on the metal cylindrical cored bar Can do.
Precursor solutions of polyimide (PI) and polyamideimide (PAI) are known, and polybenzimidazole (PBI) is dissolved in dimethylacetamide (DMA), and polyethersulfone (PES) is dimethylformamide, methylene chloride. , N-methyl-2-pyrrolidone is known to be soluble and these solutions can be used.
また、熱伝導性充填剤をフッ素樹脂に含有させることにより熱伝導性を良好とすることができる。具体的には、熱伝導性粒子としては、ダイヤモンド、銀、銅、アルミニウム、大理石、ガラス、ボロンナイトライド、アルミナ、炭化ケイ素、チタン酸カリウム、窒化アルミ、窒化ホウ素、マイカ、シリカ、酸化チタン、酸化マグネシウム、酸化べリリウム、タルク、炭酸カルシウム等の粒子、およびこれら2種以上の粒子の混合物を挙げることができる。これらの添加量は、耐熱樹脂に対して10〜50重量%の範囲が離型性を維持する上で好ましい。 Moreover, heat conductivity can be made favorable by making a fluororesin contain a heat conductive filler. Specifically, as the thermally conductive particles, diamond, silver, copper, aluminum, marble, glass, boron nitride, alumina, silicon carbide, potassium titanate, aluminum nitride, boron nitride, mica, silica, titanium oxide, Examples thereof include particles of magnesium oxide, beryllium oxide, talc, calcium carbonate, and a mixture of two or more kinds of these particles. These addition amounts are preferably in the range of 10 to 50% by weight with respect to the heat-resistant resin in order to maintain the releasability.
図4は、請求項1による定着用加圧部材を使用した本実施例の定着装置の概略構成図である。定着装置は、互いに並行に上下に所定の押圧力をもって圧接させた上側の定着ローラ1(加熱ローラ)と下側の加圧ローラ2(定着用加圧部材)とから成る。
FIG. 4 is a schematic configuration diagram of the fixing device of this embodiment using the fixing pressure member according to
定着ローラ1に内装したハロゲンヒーター等の発熱源3、定着ローラ1の表面に接触させたサーミスター等の温度検知素子4があり、定着ローラ1の表面温度がこの素子4により検知され、その検知情報に応じて不図示の制御回路により発熱源3の通電が制御されて定着ローラ1の表面温度が所定の温度に管理される。
There is a
定着ローラ1にばね7aで付勢して当接させた記録材分離爪6aがあり、定着ローラ1の面に付着して巻き付こうとする記録材を定着ローラ1から分離する働きをする。加圧ローラ2は芯金2bの表層に離型層2aを被覆したものを使用した。加圧ローラ2にばね7bで付勢して当接させた記録材分離爪6bがあり、加圧ローラ2の面に付着して巻き付こうとする記録材を定着ローラ1から分離する働きをする。
There is a recording
上記のローラ対は、不図示の駆動手段により所定の速度で回転駆動される。不図示の作像手段部で未定着トナー画像Tを形成担持させた記録材Pが、上記ローラ対の挟圧部(定着ニップ部、ニップ幅5〜6mm)Nに導入され、この挟圧部を挟持搬送され、熱と圧力でトナー像が定着される。 The roller pair is rotationally driven at a predetermined speed by a driving means (not shown). A recording material P on which an unfixed toner image T is formed and supported by an image forming unit (not shown) is introduced into a pinching portion (fixing nip portion, nip width 5 to 6 mm) N of the roller pair. The toner image is fixed by heat and pressure.
本発明においては、定着用加圧部材である加圧ローラ2の表面に、フッ素樹脂と耐熱樹脂の混合物によって離型層が形成されているため、離型層の耐熱性に優れている。
また、前記耐熱樹脂の荷重たわみ温度(ASTM D648、1.82MPa)が定着時の加圧部材の温度よりも大きく設定されているため、クリーニング手段、記録材分離爪等で押圧されても変形しにくいので、これらが食い込みにくく、そのため摩耗しにくくなっている。
In the present invention, the release layer is formed of a mixture of a fluororesin and a heat-resistant resin on the surface of the
In addition, since the deflection temperature under load (ASTM D648, 1.82 MPa) of the heat-resistant resin is set to be higher than the temperature of the pressure member at the time of fixing, it is deformed even when pressed by a cleaning means, a recording material separation claw, or the like. Since they are difficult, they are difficult to bite and therefore wear.
また、大量の紙(記録材)を通した時に紙から紙粉が発生し、それが加圧ローラ2に付着して紙粉に含まれる種々の無機充填剤によりその離型層表面が摺擦を受けるが、同様の理由で摩耗しにくい。
また、トナー中から出て定着ローラ1の離型層側に付着したワックスは、定着ローラ1と加圧ローラ2が直接接触した際に加圧ローラ2側に移行するため、両面定着時に直接トナーの樹脂等が離型層に触れてしまい、オフセットしたり、ホットメルト接着剤のように機能して加圧ローラに被記録材が巻きつくといったことが生じないという効果がある。
Further, when a large amount of paper (recording material) is passed, paper dust is generated from the paper, which adheres to the
Further, the wax that comes out of the toner and adheres to the release layer side of the fixing
図5は、図4の定着装置にさらに離型剤供給部材を配置した本発明の定着装置の概略構成図である。前記の図4のものと共通の構成部材部分には同一の符号を付して再度の説明を省略する。
定着ローラ1に対する離型剤供給部材兼クリーニング部材としてのローラ体5がある。このローラ体5は、芯金5aと離型剤含浸耐熱性フェルト5bより構成され、不図示の偏心カム等により定着ローラ1に対して接離制御される。
また、加圧ローラ2には、加圧ローラ2表面の余剰離型剤やトナーや紙粉を除去するクリーニングローラ201がばね8により圧接されている。
FIG. 5 is a schematic configuration diagram of the fixing device of the present invention in which a release agent supply member is further arranged in the fixing device of FIG. Constituent member portions common to those in FIG. 4 are given the same reference numerals, and description thereof is omitted.
There is a roller body 5 as a release agent supply member / cleaning member for the fixing
A cleaning
本発明においては、耐熱樹脂の荷重たわみ温度(ASTM D648、1.82MPa)が定着時の加圧ローラ2の温度よりも大きく設定されているため、クリーニング手段、離型剤塗布手段で押圧された場合でも変形しにくいためこれらが食い込みにくく、そのため摩耗しにくくなっている。
In the present invention, since the deflection temperature under load of the heat-resistant resin (ASTM D648, 1.82 MPa) is set higher than the temperature of the
さらに、本実施例における定着ローラ1の離型層に離型剤を塗布すると、塗布された離型剤は、定着ローラ1と加圧ローラ2が直接接触している時に一部が加圧ローラ2の離型層に移行する。これにより耐熱樹脂部分に離型剤成分が保持されてオフセット防止被覆層は長期にわたり安定した非粘着性を示すことができる。
Further, when a release agent is applied to the release layer of the fixing
表1の実施例1〜4に、離型層が本発明にいうフッ素樹脂と耐熱樹脂の混合物と導電性充填材含有し、且つ離型層の水に対する接触角が80°以上である定着用加圧部材を用いた定着装置による実機評価結果を示す。
尚、定着装置は、定着用加圧部材としてとして定着ローラを使用し、評価は、定着ローラの帯電電位への影響、両面定着時のオフセット性、耐久寿命についてを行った。表1に比較例1、2も併記して示す。
In Examples 1 to 4 in Table 1, the release layer contains a mixture of a fluororesin and a heat-resistant resin as described in the present invention and a conductive filler, and the contact angle of the release layer with respect to water is 80 ° or more. An actual machine evaluation result by a fixing device using a pressure member is shown.
The fixing device used a fixing roller as a fixing pressure member, and the evaluation was made on the influence on the charging potential of the fixing roller, the offset property at the time of double-sided fixing, and the durability life. Table 1 also shows Comparative Examples 1 and 2.
<使用機種、評価基準>
使用機種:Spirio3550((株)リコー)
帯電電位:表面電位計Trek製 Model347により通紙中の定着ローラ表面を測定し、時間平均を算出した。
オフセット性:罫線状チャートを連続100枚複写して4段階評価した(良→◎→○→△→×→悪)。
耐久寿命:連続通紙し表面の削れ量により4段階評価した(良→◎→○→△→×→悪)。
温度分布:加圧ローラ軸方向の中央部と両端部の3個所にサーミスタを取り付け温度差を測定し4段階評価した(温度差小→◎→○→△→×→大)。
<Models used, evaluation criteria>
Model used: Spirio 3550 (Ricoh Co., Ltd.)
Charging potential: A surface potential meter Trek Model 347 was used to measure the surface of the fixing roller during paper feeding, and the time average was calculated.
Offset property: 100 ruled line charts were continuously copied and evaluated in four stages (good → ◎ → ○ → Δ → × → bad).
Durability life: Four stages were evaluated based on the amount of scraping on the surface after continuous paper passing (good → ◎ → ○ → △ → × → bad).
Temperature distribution: A thermistor was attached to the center and both ends of the pressure roller in the axial direction, and the temperature difference was measured and evaluated in four stages (temperature difference small → ◎ → ○ → Δ → × → large).
1 定着ローラ
2 加圧ローラ
2a 離型層
3 発熱源
4 温度検知素子
5a 芯金
5b 離型剤含浸耐熱性フェルト
6a、6b 分離爪
7a、7b、8 ばね
201 クリーニングローラ
101 フッ素樹脂
102 耐熱樹脂
103 離型剤
104 トナー
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