JP5504192B2 - Fixing device, fixing member manufacturing method, and image forming apparatus - Google Patents
Fixing device, fixing member manufacturing method, and image forming apparatus Download PDFInfo
- Publication number
- JP5504192B2 JP5504192B2 JP2011047186A JP2011047186A JP5504192B2 JP 5504192 B2 JP5504192 B2 JP 5504192B2 JP 2011047186 A JP2011047186 A JP 2011047186A JP 2011047186 A JP2011047186 A JP 2011047186A JP 5504192 B2 JP5504192 B2 JP 5504192B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- silicone rubber
- activated carbon
- fixing
- fixing device
- rubber layer
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Landscapes
- Fixing For Electrophotography (AREA)
Description
本発明は、芯材の表面に形成されたシリコーンゴム層の外表面にフッ素樹脂フィルムを被覆して成る定着部材とその製造方法、定着部材を備える定着装置及び該定着装置を備える画像形成装置に関するものである。 The present invention relates to a fixing member obtained by coating a fluororesin film on the outer surface of a silicone rubber layer formed on the surface of a core material, a manufacturing method thereof, a fixing device including the fixing member, and an image forming apparatus including the fixing device. Is.
電子写真方式によって用紙等の記録材に画像を形成する複写機やプリンター等の画像形成装置においては、感光ドラム等の像担持体上に形成された静電潜像を現像装置によって現像してトナー像として顕像化し、このトナー像を記録材上に転写することが行われる。そして、トナー像が転写された記録材は、定着装置へと搬送され、該定着装置によって加熱及び加圧されてトナー像の定着を受けた後に機外に排出され、これによって一連の画像形成動作が完了する。 In an image forming apparatus such as a copying machine or a printer that forms an image on a recording material such as paper by an electrophotographic method, a toner is developed by developing an electrostatic latent image formed on an image carrier such as a photosensitive drum by a developing device. An image is visualized and the toner image is transferred onto a recording material. Then, the recording material onto which the toner image has been transferred is conveyed to a fixing device, heated and pressurized by the fixing device, and after being fixed on the toner image, it is discharged out of the apparatus, thereby performing a series of image forming operations. Is completed.
ところで、斯かる画像形成装置における定着装置の定着方式としては、従来から加熱ローラー方式や定着ベルト方式が知られている。ここで、一例として加熱ローラー方式を採用する定着装置について説明する。 Incidentally, as a fixing method of the fixing device in such an image forming apparatus, a heating roller method and a fixing belt method are conventionally known. Here, a fixing device that employs a heating roller system will be described as an example.
即ち、定着方式として加熱ローラー方式を採用する定着装置は、互いに当接して回転する定着ローラーと加圧ローラーを備えており、円筒状の定着ローラーの内部には定着ヒーターが配置されている。又、加圧ローラーは、芯金の外表面に、シリコーンゴム層を形成し、その外表面に離型層としてフッ素樹脂フィルム(PFAチューブ等)を被覆して構成されている。 That is, a fixing device that employs a heating roller method as a fixing method includes a fixing roller and a pressure roller that rotate in contact with each other, and a fixing heater is disposed inside the cylindrical fixing roller. The pressure roller is formed by forming a silicone rubber layer on the outer surface of the cored bar and coating the outer surface with a fluororesin film (PFA tube or the like) as a release layer.
ところで、近年、電子機器類から発生する揮発性有機化合物(VOC)が種々の環境規格によって規制されてきており、画像形成装置から発生する揮発性有機化合物(VOC)の中で定着装置から発生するシロキサンが量的に大きな割合を占めている。このシロキサンの発生源としては定着ローラーや加圧ローラーに含まれるシリコーンゴムから発生するものが殆どであり、環境規格に対応するためには、このシリコーンゴムから発生するシロキサンの量を如何に減らすかが課題となっている。又、このシロキサンによって電気回路やリレー接点等の表面が汚染されると接点不良等の不具合が発生したり、シロキサンが光学系のミラー等に付着すると光学性能の低下を招く等の問題が発生したりもするため、シロキサンの量を減らすことは大きな課題である。 Incidentally, in recent years, volatile organic compounds (VOC) generated from electronic devices have been regulated by various environmental standards, and volatile organic compounds (VOC) generated from image forming apparatuses are generated from fixing devices. Siloxane accounts for a large percentage. Most of the siloxane generation sources are those generated from silicone rubber contained in the fixing roller and pressure roller. In order to comply with environmental standards, how to reduce the amount of siloxane generated from this silicone rubber? Has become an issue. Also, if the surface of electrical circuits or relay contacts is contaminated by this siloxane, problems such as contact failure will occur, and if siloxane adheres to the mirror of the optical system, the optical performance will deteriorate. Therefore, reducing the amount of siloxane is a major challenge.
そこで、特許文献1には、シート搬送用ローラーに含まれるシリコーンゴム層の両端と空隙を介して対向するキャップ部材を芯金に設けるとともに、該キャップ部材の少なくとも外周を樹脂チューブで覆って前記空隙を封止する構成が提案されている。 Therefore, in Patent Document 1, a cap member that is opposed to both ends of the silicone rubber layer included in the sheet conveying roller via a gap is provided on the core metal, and at least an outer periphery of the cap member is covered with a resin tube, and the gap is formed. The structure which seals is proposed.
又、特許文献2には、シート搬送用ローラーに含まれるシリコーンゴム層の両端に位置する芯金に、揮発性有機化合物を吸着する吸着体を設ける構成が提案されている。
Further,
しかしながら、特許文献1において提案された構成によれば、キャップ部材が新たに必要となって部品点数が増えるとともに、キャップ部材が空隙を介して配置されているため、空隙部において樹脂チューブに溝状の凹部が発生したり、樹脂チューブに微妙なシワが発生し、キャップ部材を対向ローラーとのニップに配置した場合にはシート搬送用ローラーの回転と停止の繰り返しによって該キャップ部材が破損する可能性がある。これを避けるためにキャップ部材を対向ローラーとのニップの外側に配置すると、定着装置が大きくなってしまうという問題が発生する。更に、キャップ部材は回転による振れをそれ自身で抑える必要があるために5mm以上の厚さが必要となり、これによっても定着装置が大きくなってしまうという問題が発生する。 However, according to the configuration proposed in Patent Document 1, since the cap member is newly required and the number of parts is increased, and the cap member is disposed through the gap, the groove is formed in the resin tube in the gap portion. If the cap member is located in the nip with the opposing roller, the cap member may be damaged by repeated rotation and stop of the sheet conveying roller. There is. In order to avoid this, if the cap member is disposed outside the nip with the counter roller, there arises a problem that the fixing device becomes large. Furthermore, the cap member needs to have a thickness of 5 mm or more because it is necessary to suppress vibration due to rotation by itself, and this also causes a problem that the fixing device becomes large.
又、特許文献2において提案された構成であっても、吸着体が樹脂チューブによって覆われている状況は特許文献1と同じであるため、前記と同様の問題が発生する。
Moreover, even if it is the structure proposed in
本発明は上記問題に鑑みてなされたもので、その目的とする処は、揮発性有機化合物であるシロキサンの放散を防ぐことができる定着部材とその製造方法、小型化を図ることができる定着装置及びこれを備えた画像形成装置を提供することにある。 SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above problems, and the object of the present invention is a fixing member that can prevent the volatile organic compound siloxane from being diffused, a manufacturing method thereof, and a fixing device that can be miniaturized. And providing an image forming apparatus including the same.
上記目的を達成するため、請求項1記載の発明は、芯材にシリコーンゴム層を形成し、該シリコーンゴム層の外表面にフッ素樹脂フィルムを被覆して成る定着部材において、前記シリコーンゴム層の前記フッ素樹脂フィルムによって被覆されないで外部に露出する端面部分に活性炭を混合したことを特徴とする。 In order to achieve the above object, a first aspect of the present invention provides a fixing member in which a silicone rubber layer is formed on a core material and a fluororesin film is coated on the outer surface of the silicone rubber layer. Activated carbon is mixed in an end surface portion that is not covered with the fluororesin film and exposed to the outside.
請求項2記載の発明は、請求項1記載の発明において、前記活性炭の含有量を10〜30重量%に設定したことを特徴とする。
The invention according to
請求項3記載の発明は、芯材にシリコーンゴム層を形成し、該シリコーンゴム層の外表面にフッ素樹脂フィルムを被覆して成る定着部材の製造方法であって、前記芯材と前記フッ素樹脂フィルムが予め挿入セットされた縦型の金型の前記芯材と前記フッ素樹脂フィルムの間の空間に、活性炭が混合された液状のシリコーンゴムを所定高さ分だけ流し込み、その上に活性炭を含まないか又は含んでも端部よりは含有量が少ない液状のシリコーンゴムを所定高さ分だけ流し込み、更にその上に活性炭が混合された液状のシリコーンゴムを所定高さ分だけ流し込んだ後、その状態を保ったまま加硫することを特徴とする。
The invention according to
請求項4記載の定着装置は、請求項1又は2記載の定着部材又は請求項3記載の製造方法によって製造された定着部材を備えることを特徴とする。 According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a fixing device including the fixing member according to the first or second aspect or the fixing member manufactured by the manufacturing method according to the third aspect.
請求項5記載の発明は、請求項4記載の発明において、前記定着部材に含まれる前記シリコーンゴム層の活性炭が混合された端面部分を画像領域外に配置したことを特徴とする。 According to a fifth aspect of the present invention, in the fourth aspect of the present invention, an end face portion mixed with activated carbon of the silicone rubber layer included in the fixing member is disposed outside the image area.
請求項6記載の発明は、請求項4又は5記載の発明において、前記定着部材に含まれる前記シリコーンゴム層の活性炭が混合された端面部分の外径又は厚さを中央部の外径又は厚さよりも小さく設定したことを特徴とする。 The invention according to claim 6 is the invention according to claim 4 or 5, wherein the outer diameter or thickness of the end surface portion where the activated carbon of the silicone rubber layer contained in the fixing member is mixed is set to the outer diameter or thickness of the central portion. It is characterized by being set smaller than this.
請求項7記載の画像形成装置は、請求項4〜6の何れかに記載の定着装置を備えることを特徴とする。 An image forming apparatus according to a seventh aspect includes the fixing device according to any one of the fourth to sixth aspects.
請求項1記載の発明によれば、シリコーンゴム層のフッ素樹脂フィルムによって被覆されないで外部に露出する端面部分、つまり、従来は揮発性有機化合物であるシロキサンが放散していた端面部分に活性炭を混合したため、シリコーンゴムにおいて発生したシロキサンは活性炭に吸着され、定着部材外へのシロキサンの放散が防がれる。 According to the first aspect of the present invention, the activated carbon is mixed into the end face portion which is not covered with the fluororesin film of the silicone rubber layer and exposed to the outside, that is, the end face portion where siloxane which is a volatile organic compound has been diffused conventionally. Therefore, the siloxane generated in the silicone rubber is adsorbed by the activated carbon, and the siloxane is prevented from being diffused out of the fixing member.
請求項2記載の発明によれば、活性炭の含有量を10〜30重量%に設定することによって、定着部材外へのシロキサンの放散を抑制しつつ、シリコーンゴムの弾性体としての性能と強度の低下を防いで定着部材の耐久性を高めることができる。因に、活性炭の含有量が10重量%未満であると、シロキサンの定着部材外への放散の抑制効果が期待できず、逆に活性炭の含有量が30重量%を超えると、シリコーンゴムの弾性体としての性能と強度が低下して定着部材の耐久性も低下する。
According to the invention described in
請求項3記載の発明によれば、芯材とフッ素樹脂フィルムが予め挿入セットされた縦型の金型の芯材とフッ素樹脂フィルムの間の空間に、活性炭が混合された液状のシリコーンゴム、活性炭を含まないか又は含んでも端部よりは含有量が少ない液状のシリコーンゴム、活性炭が混合された液状のシリコーンゴムを順次流し流し込んだ後、その状態を保ったまま加硫することによって、シロキサンの外部への放散を防ぐことができる定着部材を生産性良く製造することができる。
According to the invention of
請求項4記載の発明によれば、定着装置に備えられた定着部材は、構造的にはシリコーンゴム層の外部に露出する端面部分に活性炭を混合するだけであって、その形状と寸法に変化はないため、シロキサンの外部への放散を防ぐためのキャップ部材や吸着部材をシリコーンゴム層の端面に新たに設けた定着部材のように全長が長くなることがなく、定着装置の小型化が図られる。 According to the fourth aspect of the present invention, the fixing member provided in the fixing device is structurally only mixed with the activated carbon in the end surface portion exposed to the outside of the silicone rubber layer, and changes in shape and size. Therefore, the total length does not become longer like a fixing member newly provided with a cap member or adsorbing member on the end face of the silicone rubber layer to prevent siloxane from being released to the outside, and the fixing device can be downsized. It is done.
請求項5記載の発明によれば、活性炭を含むために他の部分(画像領域部分)よりも見掛け上の硬度が高くなった定着部材のシリコーンゴム層の端面部分を画像領域外に配置したため、画像領域において定着部材によって適正な定着ニップが形成され、トナー像の記録材への定着が良好になされる。 According to the invention of claim 5, since the end surface portion of the silicone rubber layer of the fixing member whose apparent hardness is higher than other portions (image region portion) because it includes activated carbon is disposed outside the image region, In the image area, an appropriate fixing nip is formed by the fixing member, and the toner image is well fixed on the recording material.
請求項6記載の発明によれば、活性炭を含むために他の部分よりも見掛け上の硬度が高くなったシリコーンゴム層の活性炭が混合された端面部分の外径又は厚さを中央部の外径又は厚さよりも小さく設定したため、定着部材によって形成される定着ニップ内での単位面積当たりの圧力が長手方向に均一化し、トナー像の記録材への定着が良好になされる。 According to the sixth aspect of the present invention, the outer diameter or thickness of the end face portion mixed with the activated carbon of the silicone rubber layer whose apparent hardness is higher than that of the other portion due to the inclusion of the activated carbon is set to the outside of the central portion. Since the diameter is set smaller than the thickness or thickness, the pressure per unit area in the fixing nip formed by the fixing member is made uniform in the longitudinal direction, and the toner image is well fixed on the recording material.
請求項7記載の発明によれば、定着装置からのシロキサンの放散が防がれるため、環境の悪化を防ぎつつ、高い定着性を確保して高質画像を安定的に得ることができる。 According to the seventh aspect of the invention, since siloxane is prevented from being diffused from the fixing device, it is possible to ensure high fixability and stably obtain a high quality image while preventing deterioration of the environment.
以下に本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.
[画像形成装置]
図1は本発明に係る画像形成装置の断面図であり、図示の画像形成装置1はレーザープリンターであって、装置本体1Aの内部上方には、画像形成部2が配され、装置本体1A内の下半部には用紙収納部3が配されている。
[Image forming apparatus]
FIG. 1 is a cross-sectional view of an image forming apparatus according to the present invention. The illustrated image forming apparatus 1 is a laser printer, and an
上記画像形成部2は、電子写真方式によって画像を形成するものであって、回転可能に配された像担持体としての感光ドラム4と、その周囲に配された帯電器5、現像装置6、転写ローラー7及びクリーニング装置8の他、現像装置6に現像剤であるトナーを補給するためのトナーホッパー9を備えている。そして、画像形成部2の横には、光走査装置であるレーザースキャナーユニット(LSU)10が配置されている。
The
前記用紙収納部3は、記録材である複数枚の用紙が積層収容された着脱可能な上下2段の給紙カセット11,12を備えており、各給紙カセット11,12の近傍には、各給紙カセット11,12内の用紙を上位のものから順次取り出すピックローラー13と、取り出された用紙を1枚ずつ分離して送り出すフィードローラー14とリタードローラー15がそれぞれ配設されている
又、装置本体1A内には、用紙収納部3から画像形成部2に至る第1搬送路S1と、画像形成部2から排紙トレイ16に至る第2搬送路S2が配置されており、第1搬送路S1にはレジストローラー17と前記転写ローラー7が設けられ、第2搬送路S2には本発明に係る定着装置18と搬送ローラー19及び排紙ローラー20が設けられている。尚、定着装置18の構成の詳細は後述する。
The
次に、以上のように構成された画像形成装置1の画像形成動作について説明する。 Next, an image forming operation of the image forming apparatus 1 configured as described above will be described.
画像形成動作が開始されると、画像形成部2においては感光ドラム4が不図示の駆動手段によって図1の矢印方向(時計方向)に回転駆動され、その表面が帯電器5によって所定の電位に一様に帯電される。そして、パソコン等から送信される電気信号に基づくレーザービームがレーザースキャナーユニット10から出力されて感光ドラム4の表面が露光走査されると、該感光ドラム4上に画像情報に応じた静電潜像が形成される。そして、この感光ドラム4上に形成された静電潜像は、現像装置6によって現像剤であるトナーを用いて現像されてトナー像として可視像化される。
When the image forming operation is started, in the
ところで、カセット給紙を行う場合、用紙収納部3の例えば上段の給紙カセット11内に収容されている用紙は、ピックローラー13によって最上位のものからピックアップされ、フィードローラー14とリタードローラー15によって1枚ずつ分離されて第1搬送経路S1をレジストローラー17へと搬送される。そして、レジストローラー17においては、用紙は、一時待機状態とされた後、感光ドラム4上のトナー像に同期する所定のタイミングで画像形成部2へと供給される。
By the way, when cassette feeding is performed, the paper stored in, for example, the upper
画像形成部2においては、感光ドラム4と転写ローラー7との間の転写ニップへと供給された用紙は、転写ローラー7によって感光ドラム4に押し付けられながら搬送されることによって、その表面に感光ドラム4上のトナー像が転写される。そして、トナー像が転写された用紙は、定着装置18へと搬送され、この定着装置18の定着ニップを通過する過程で加熱及び加圧されてトナー像の定着を受ける。尚、用紙へのトナー像の転写後に感光ドラム4の表面に残留するトナー(転写残トナー)はクリーニング装置8によって除去され、表面が清掃された感光ドラム4は次の画像形成動作に備えられる。
In the
而して、定着装置18にて表面にトナー像が定着された用紙は、第2搬送路S2を搬送ローラー19によって排紙ローラー20に向かって搬送され、排紙ローラー20によって排紙トレイ16へと排出され、これによって一連の画像形成動作が終了する。
Thus, the sheet on which the toner image is fixed on the surface by the fixing
[定着装置]
次に、本発明に係る前記定着装置18を図2〜図4に基づいて以下に説明する。
[Fixing device]
Next, the fixing
図2は本発明に係る定着装置要部の断面図、図3は同定着装置の加圧ローラーの横断面図、図4は図3のA部拡大詳細図である。 2 is a cross-sectional view of the main part of the fixing device according to the present invention, FIG. 3 is a transverse cross-sectional view of the pressure roller of the identification fixing device, and FIG.
図示の定着装置18は、定着方式として加熱ローラー方式を採用するものであって、互いに当接して図示矢視方向に回転する定着ローラー21と加圧ローラー22を備えており、円筒状の定着ローラー21の内部には定着ヒーター23が配置されている。そして、この定着ローラー21には加圧ローラー22が下方から圧接されて定着ローラー21との間に所定の定着ニップが形成されている。
The illustrated
本実施の形態では、定着ローラー21は、アルミニウム製の芯金24の外表面に、導電材や耐摩耗材が充填されたPFAやPTFE等のフッ素樹脂25をコーティングすることによって構成されている。又、この定着ローラー21の内部に配置された前記定着ヒーター23はハロゲンランプで構成されており、この定着ヒーター23によって定着ローラー21が所定の定着温度に加熱される。尚、定着ローラー21の表面温度は不図示の温度センサーによって常時検出され、その検出信号が不図示のコントローラーにフィードバックされることによって定着ローラー21の表面温度が所定の定着温度に制御される。
In the present embodiment, the fixing
又、加圧ローラー22は、ステンレス等の金属製の芯金26の外表面に円筒状のシリコーンゴム層27を形成し、このシリコーンゴム層27の外表面に離型層としてPFAやPTFE等のフッ素樹脂フィルム28を被覆して構成されている。
The
而して、本実施の形態では、図3に示すように、加圧ローラー22に設けられた前記シリコーンゴム層27のフッ素樹脂フィルム28によって被覆されないで外部に露出する長手方向(通紙幅方向)両端の端面部分(幅bの部分)27Aに図4に示す活性炭29が混合されている。即ち、加圧ローラー22においては、そのシリコーンゴム層27の左右の端面部分27Aは活性炭リッチなシリコーンゴムによって構成されている。ここで、活性炭29の含有量は、後述の理由によって10〜30重量%に設定されている。
Thus, in the present embodiment, as shown in FIG. 3, the longitudinal direction (paper passing width direction) exposed to the outside without being covered with the
又、本実施の形態に係る定着装置18においては、加圧ローラー22に含まれるシリコーンゴム層27の活性炭29が混合された端面部分27Aは画像領域外(非画像領域)に配置されるとともに、これらの端面部分27Aの外径φD1は中央部の外径φD2よりも小さく設定されている(φD1<φD2)。
In the fixing
ここで、以上のように構成された加圧ローラー22の製造方法を図5(a)〜(d)に従って以下に説明する。尚、図5(a)〜(d)は本発明に係る加圧ローラーの製造方法をその工程順に示す断面図である。
Here, the manufacturing method of the
加圧ローラー22の製造には縦型の金型30が使用されるが、この金型30は、加圧ローラー22の外径と同径の内径を有する円筒型31を垂直に立設し、該円筒型31の上下に上型32と下型33をそれぞれ嵌着することによって構成されている。
A
而して、加圧ローラー22の製造に際しては、先ず、図5(a)に示すように金型30内の中心に芯金26を挿入してこれを垂直にセットするとともに、円筒状のフッ素樹脂フィルム(PFAチューブ)28を円筒型31の内面に沿って挿入セットする。次に、図5(b)に示すように、活性炭29が混合された活性炭リッチな液状のシリコーンゴム27aを上型32の中心部に形成された注入口32aから金型30内の芯金26とフッ素樹脂フィルム28の間の空間に高さb分だけ流し込み、次に図5(c)に示すように活性炭を含まないか又は含んでも端部よりは含有量が少ない液状のシリコーンゴム27bを高さh分だけ流し込む。そして、最後に図5(d)に示すように活性炭を含まない液状のシリコーンゴム27bの上に活性炭を含む活性炭リッチな液状のシリコーンゴム27aを流し込み、その状態を加硫すれば、シリコーンゴム27a,27b同士及びシリコーンゴム27a,27bと芯金26及びフッ素樹脂フィルム28が一体化された図3に示すようなシリコーンゴム層27の左右両端面部に活性炭29が混合された加圧ローラー22が製造される。
Thus, when the
以上の加圧ローラー22の製造方法によれば、芯金26とフッ素樹脂フィルム28が予め挿入セットされた縦型の金型30の芯金26とフッ素樹脂フィルム28の間の空間に、活性炭29が混合された活性炭リッチなシリコーンゴム27a、活性炭29を含まないシリコーンゴム27b、活性炭29が混合され活性炭リッチなシリコーンゴム27aを順次流し込んだ後、その状態を保ったまま加硫することによって、シリコーンゴム層27の左右の端面部分27Aに活性炭29が混合された加圧ローラー22を生産性良く製造することができる。
According to the manufacturing method of the
而して、本実施の形態に係る定着装置18に使用される加圧ローラー22においては、シリコーンゴム層27のフッ素樹脂フィルム28によって被覆されないで外部に露出する端面部分27A、つまり、従来は揮発性有機化合物であるシロキサンが放散していた端面部分27Aに活性炭29を混合したため、シリコーンゴムにおいて発生したシロキサンは活性炭29に吸着され、加圧ローラー22外へのシロキサンの放散が防がれる。このため、種々の環境規格に対応できるとともに、シロキサンによって電気回路やリレー接点等の表面が汚染されることに起因する接点不良やシロキサンが光学系のミラー等に付着することによる光学性能の低下等の発生が防がれる。
Thus, in the
又、本実施の形態に係る定着装置18に使用される加圧ローラー22は、構造的にはシリコーンゴム層27の外部に露出する端面部分27Aに活性炭29を混合するだけであって、その形状と寸法に変化はないため、シロキサンの外部への放散を防ぐためのキャップ部材や吸着部材をシリコーンゴム層の端面に新たに設けた加圧ローラーのように全長が長くなることがなく、この結果、定着装置18の小型化が図られる。
In addition, the
更に、本実施の形態に係る定着装置18においては、活性炭29を含むために他の部分(画像領域部分)よりも見掛け上の硬度が高くなった加圧ローラー22のシリコーンゴム層27の端面部分27Aを画像領域外(非画像領域)に配置したため、画像領域において定着ローラー21と加圧ローラー22によって適正な定着ニップが形成され、トナー像の用紙への定着が良好になされ、環境の悪化を防ぎつつ、高い定着性を確保して高質画像を安定的に得ることができる。
Further, in the fixing
又、本実施の形態に係る定着装置18によれば、活性炭29を含むために他の部分よりも見掛け上の硬度が高くなったシリコーンゴム層27の活性炭29が混合された端面部分27Aの外径φD1を中央部の外径φD2よりも小さく設定したため(φD1<φD2)、定着ローラー21と加圧ローラー22によって形成される定着ニップ内での単位面積当たりの圧力が長手方向に均一化し、トナー像の用紙への定着が良好になされる。
In addition, according to the fixing
次に、本発明の実施例を比較例と併せて以下に説明する。 Next, examples of the present invention will be described below together with comparative examples.
本実施例では、窒素吸着量に基づくBET法の理論によって求められる値が500〜2500m2/gで粒径が1〜50μmの範囲内にある活性炭が端面部にそれぞれ10,20,30重量%の含有率で混合されたシリコーンゴムを備える3種類の加圧ローラーにおけるシロキサンの発生量を測定し、その結果を表1にそれぞれ実施例1,2,3として示した。又、比較例として、活性炭の含有率がそれぞれ0,5,40重量%の割合で混合されたシリコーンゴムを備える3種類の加圧ローラーにおけるシロキサンの発生量も測定し、その結果を表1にそれぞれ比較例1,2,3として示した。 In this example, activated carbon having a value obtained by the BET method theory based on the nitrogen adsorption amount of 500 to 2500 m 2 / g and a particle size in the range of 1 to 50 μm is 10, 20, and 30% by weight on the end face portions, respectively. The amount of siloxane generated in three types of pressure rollers provided with silicone rubber mixed at a content of 5% was measured, and the results are shown in Table 1 as Examples 1, 2, and 3, respectively. In addition, as a comparative example, the amount of siloxane generated in three types of pressure rollers including silicone rubber mixed at a ratio of 0.5, 40% by weight of activated carbon was measured, and the results are shown in Table 1. The results are shown as Comparative Examples 1, 2, and 3, respectively.
尚、測定は、京セラミタ社製KM−C3232の改造機の定着装置に各加圧ローラーを組み込み、この改造機をSUS製の容積5m3のチャンバー内に設置し、風量15m3/hで換気を行うようにした。そして、約1時間の換気を行った後、10分間だけプリントを行い、機内から発生する揮発性物質をTenax管で10ml/minの量だけサンプリングした。その後、プリント停止後も約20分間だけ連続してサンプリングを行った。そして、サンプリングしたTenax管を加熱脱着装置で脱着し、GC−MSにて測定を行ってシロキサンガスの発生量を算出した。 For measurement, each pressure roller is installed in the fixing device of a modified KM-C3232 machine manufactured by Kyocera Mita Co., Ltd., and this modified machine is installed in a chamber made of SUS with a volume of 5 m 3 and ventilated with an air volume of 15 m 3 / h. To do. Then, after ventilation for about 1 hour, printing was performed for 10 minutes, and volatile substances generated from the inside of the apparatus were sampled by a Tenax tube in an amount of 10 ml / min. After that, sampling was continuously performed for about 20 minutes even after printing was stopped. Then, the sampled Tenax tube was desorbed with a heat desorption apparatus, and measurement was performed with GC-MS to calculate the amount of siloxane gas generated.
而して、表1の比較例1,2に示すように活性炭の含有率が10重量%未満である場合にはシロキサンの発生量を抑える効果が期待できない反面、活性炭の含有量が30重量%を超えるとシリコーンゴムの弾性体としての性能が低下するばかりか、引き裂き強度が極端に下がり、シリコーンゴムが定着圧力と回転に耐えられなくなって加圧ローラーが破損するに至ってしまう。 Thus, as shown in Comparative Examples 1 and 2 in Table 1, when the activated carbon content is less than 10% by weight, the effect of suppressing the amount of siloxane generated cannot be expected, but the activated carbon content is 30% by weight. If it exceeds 1, not only the performance of the silicone rubber as an elastic body will be lowered, but the tearing strength will be extremely lowered, and the silicone rubber will not be able to withstand the fixing pressure and rotation, and the pressure roller will be damaged.
従って、シロキサンの発生量を抑えつつ、加圧ローラーの耐久性の低下を防ぐためには、活性炭の含有率を10〜30重量%に設定すべきである。 Therefore, in order to prevent the decrease in durability of the pressure roller while suppressing the generation amount of siloxane, the content of activated carbon should be set to 10 to 30% by weight.
ところで、以上は本発明を定着方式として加熱ローラー方式を採用する定着装置の加圧ローラーに対して適用した形態について説明したが、本発明は、定着方式として定着ベルト方式を採用する定着装置とこれに使用される図6〜図8に示す定着ベルトに対しても同様に適用可能である。 In the above description, the present invention is applied to a pressure roller of a fixing device that employs a heating roller method as a fixing method. However, the present invention relates to a fixing device that employs a fixing belt method as a fixing method. The present invention can be similarly applied to the fixing belt shown in FIGS.
即ち、図6は定着ベルトの側面図、図7は図6のB−B線断面図、図8は図7のC部拡大詳細図であり、図6に示すように定着ベルト34は無端状であって、駆動ローラー35と従動ローラー36との間に巻装され、駆動ローラー35によって図示矢印方向に回転駆動される。この定着ベルト34は、図7に示すように、ポリイミドフィルム又はステンレスやニッケル等の金属製の無端状の芯材37にシリコーンゴムを500μm程度の厚さでコーティングしてシリコーンゴム層38を形成し、その上にフッ素樹脂フィルム(PFAチューブ)39を被覆して構成されている。
6 is a side view of the fixing belt, FIG. 7 is a cross-sectional view taken along the line BB of FIG. 6, FIG. 8 is an enlarged detail view of a portion C of FIG. It is wound between the
而して、上記定着ベルト34においても、シリコーンゴム層38のフッ素樹脂フィルム39によって被覆されないで外部に露出する幅方向(通紙幅方向)両端の端面部分(図7の幅bの部分)38Aには図8に示す活性炭29が混合されている。即ち、定着ベルト34においては、そのシリコーンゴム層38の左右の端面部分38Aは活性炭リッチなシリコーンゴムによって構成されている。ここで、活性炭29の含有量は、前述の理由によって10〜30重量%に設定されている。
Thus, the fixing
又、定着方式として定着ベルト方式を採用する定着装置においては、定着ベルト34に含まれるシリコーンゴム層38の活性炭29が混合された端面部分38Aは画像領域外(非画像領域)に配置されるとともに、これらの端面部分38Aの厚さt1は中央部の厚さt2よりも小さく設定されている(t1<t2)。
Further, in a fixing device that employs a fixing belt method as a fixing method, the
従って、図示の定着ベルト34においても、シリコーンゴム層38のフッ素樹脂フィルム39によって被覆されないで外部に露出する端面部分38A、つまり、従来は揮発性有機化合物であるシロキサンが放散していた端面部分38Aに活性炭29を混合したため、シリコーンゴムにおいて発生したシロキサンは活性炭29に吸着され、定着ベルト34外へのシロキサンの放散が防がれる。その他、定着ベルト34及びこれを備えた定着装置においても、前記加圧ローラー22及びこれを備えた前記定着装置18において得られたと同様の効果が得られる。
Accordingly, also in the illustrated fixing
尚、以上は本発明をモノクロのレーザープリンターとこれに備えられた定着装置及び該定着装置に使用される加圧ローラーや定着ベルト等の定着部材に対して適用した形態について説明したが、本発明は、カラーレザープリンターやモノクロ/カラーを問わず、複写機や複合機等の他の画像形成装置とこれに備えられた定着装置及び該定着装置に使用される加圧ローラーや定着ベルト等の定着部材に対しても同様に適用可能であることは勿論である。 In the above, the present invention has been described with respect to a monochrome laser printer, a fixing device provided in the monochrome laser printer, and a fixing member such as a pressure roller and a fixing belt used in the fixing device. Regardless of whether it is a color leather printer or monochrome / color, other image forming apparatuses such as copiers and multi-function machines, fixing devices provided therein, and fixing such as pressure rollers and fixing belts used in the fixing devices Of course, the present invention can be similarly applied to members.
1 画像形成装置
1A 画像形成装置本体
2 画像形成部
3 用紙収納部
4 感光ドラム
5 帯電器
6 現像装置
7 転写ローラー
8 クリーニング装置
9 トナーホッパー
10 レーザースキャナーユニット(LSU)
11,12 給紙カセット
13 ピックローラー
14 フィードローラー
15 リタードローラー
16 排紙トレイ
17 レジストローラー
18 定着装置
19 搬送ローラー
20 排紙ローラー
21 定着ローラー
22 加圧ローラー(定着部材)
23 定着ヒーター
24 定着ローラーの芯金
25 定着ローラーのフッ素樹脂
26 加圧ローラーの芯金(芯材)
27 加圧ローラーのシリコーンゴム層
27A シリコーンゴム層の端面部分
27a 活性炭リッチな液状のシリコーンゴム
27b 活性炭を含まない液状のシリコーンゴム
28 加圧ローラーのフッ素樹脂フィルム
29 活性炭
30 金型
31 円筒型
32 上型
32a 上型の注入口
33 下型
34 定着ベルト(定着部材)
35 駆動ローラー
36 従動ローラー
37 芯材
38 シリコーンゴム層
38A シリコーンゴム層の端面部分
39 定着ベルトのフッ素樹脂フィルム
S1 第1搬送路
S2 第2搬送路
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Image forming apparatus 1A Image forming apparatus
DESCRIPTION OF
23 Fixing heater 24 Fixing
27 Silicone rubber layer of
35
Claims (7)
前記シリコーンゴム層の前記フッ素樹脂フィルムによって被覆されないで外部に露出する端面部分に活性炭を混合し、
前記定着部材に含まれる前記シリコーンゴム層の活性炭が混合された端面部分の外径又は厚さを中央部の外径又は厚さよりも小さく設定したことを特徴とする定着装置。 In a fixing device comprising a fixing member formed by forming a silicone rubber layer on a core material and coating a fluororesin film on the outer surface of the silicone rubber layer,
Activated carbon is mixed with the end face exposed to the outside without being covered with the fluororesin film of the silicone rubber layer ,
A fixing device wherein the outer diameter or the outer diameter or the central portion of the thickness of the end face portion of the activated carbon is mixed in the silicone rubber layer included in the fixing member is set smaller than the thickness.
前記芯材と前記フッ素樹脂フィルムが予め挿入セットされた縦型の金型の前記芯材と前記フッ素樹脂フィルムの間の空間に、活性炭が混合された液状のシリコーンゴムを所定高さ分だけ流し込み、その上に活性炭を含まないか又は含んでも端部よりは含有量が少ない液状のシリコーンゴムを所定高さ分だけ流し込み、更にその上に活性炭が混合された液状のシリコーンゴムを所定高さ分だけ流し込んだ後、その状態を保ったまま加硫することを特徴とする定着部材の製造方法。 A method for producing a fixing member comprising: forming a silicone rubber layer on a core material; and coating the outer surface of the silicone rubber layer with a fluororesin film,
A liquid silicone rubber mixed with activated carbon is poured into the space between the core material and the fluororesin film of a vertical mold in which the core material and the fluororesin film are inserted and set in advance by a predetermined height. In addition, liquid silicone rubber containing no activated carbon or containing less activated carbon than the end portion is poured by a predetermined height, and liquid silicone rubber mixed with activated carbon is further poured by a predetermined height. And then vulcanizing the resin while maintaining the condition.
An image forming apparatus comprising: a fixing device according to any one of claims 1,2,4~6.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2011047186A JP5504192B2 (en) | 2011-03-04 | 2011-03-04 | Fixing device, fixing member manufacturing method, and image forming apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2011047186A JP5504192B2 (en) | 2011-03-04 | 2011-03-04 | Fixing device, fixing member manufacturing method, and image forming apparatus |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2012185248A JP2012185248A (en) | 2012-09-27 |
| JP5504192B2 true JP5504192B2 (en) | 2014-05-28 |
Family
ID=47015409
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2011047186A Expired - Fee Related JP5504192B2 (en) | 2011-03-04 | 2011-03-04 | Fixing device, fixing member manufacturing method, and image forming apparatus |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP5504192B2 (en) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20150362873A1 (en) * | 2013-12-17 | 2015-12-17 | Kyocera Document Solutions Inc. | Fixing Device, Image Forming Apparatus |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3324413B2 (en) * | 1996-10-08 | 2002-09-17 | 信越化学工業株式会社 | Conductive silicone rubber roll |
| JP2001082449A (en) * | 1999-09-13 | 2001-03-27 | Suzuka Fuji Xerox Co Ltd | Roller manufacturing device |
| JP2008009265A (en) * | 2006-06-30 | 2008-01-17 | Kyocera Mita Corp | Sheet conveying roller and image forming apparatus |
-
2011
- 2011-03-04 JP JP2011047186A patent/JP5504192B2/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2012185248A (en) | 2012-09-27 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US8433225B2 (en) | Belt driving device and image forming apparatus | |
| US8811874B2 (en) | Belt device with mechanism capable of minimizing increase of rotation torque of endless belt and fixing device and image forming apparatus incorporating same | |
| US20130209121A1 (en) | Fixing device and image forming apparatus including same | |
| JP4981842B2 (en) | Image forming apparatus | |
| JP2008216294A (en) | Fixing device and image forming apparatus | |
| JP5427826B2 (en) | Fixing device and image forming apparatus having the same | |
| CN101520631B (en) | Image forming apparatus and density correction method | |
| JP5727831B2 (en) | Image forming apparatus | |
| JP5492809B2 (en) | Fixing member, manufacturing method thereof, fixing device, and image forming apparatus | |
| US8652019B2 (en) | Fixing member and method for manufacturing same | |
| JP5504192B2 (en) | Fixing device, fixing member manufacturing method, and image forming apparatus | |
| JP2020106674A (en) | Image heating device | |
| JP5556145B2 (en) | Image forming apparatus | |
| JP2015228005A (en) | Image forming apparatus | |
| JP5861594B2 (en) | Image forming apparatus | |
| JP2017083643A (en) | Developing device and image forming apparatus | |
| JP6122797B2 (en) | Fixing apparatus and image forming apparatus | |
| US9229393B2 (en) | Fixing device configured to fix a toner image onto a recording medium and image forming apparatus including the same | |
| JP2020052228A (en) | Fixing device and image forming device | |
| JP2008052065A (en) | Fixing device and image forming apparatus equipped therewith | |
| JP6118742B2 (en) | Fixing apparatus and image forming apparatus | |
| JP5450368B2 (en) | Fixing device and image forming apparatus having the same | |
| JP6111214B2 (en) | Fixing apparatus and image forming apparatus | |
| JP2005258190A (en) | Image forming apparatus | |
| JP2015228003A (en) | Image forming apparatus |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20130222 |
|
| RD04 | Notification of resignation of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424 Effective date: 20130809 |
|
| RD03 | Notification of appointment of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7423 Effective date: 20130812 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20131108 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20131119 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20131219 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20140218 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20140317 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 5504192 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |