【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複写機、プリンタ、ファクシミリなどの電子写真式の画像形成装置に使用される定着ローラに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
複写機などの電子写真式の画像形成装置に使用される定着ローラは、そのローラ内にハロゲンヒータなどの熱発生装置を内装し、加圧ローラと圧接してニップ部を形成している。そしてこのような定着ローラは、ニップ部での圧力と熱発生装置からの輻射熱により上記ニップ部に送りこまれた転写紙上のトナー像を溶融定着させるものである。
定着ローラは、トナー像に接触して熱を加えるために、その表層部分に弾性層を有する場合が多い。転写紙は、微小な凹凸を有するシートであることが多く、凹凸のある転写紙上のトナーとの密着性は弾性層を有している方が優れており、したがって定着ローラの表層に弾性層を設けると、トナーへ効率的に熱が伝達され、粒状度が低下し、高画質化が図られる。
定着ローラの構成は、アルミニウム合金材を中空円筒状の長尺のローラに成形し、これを所定の長さに切断して短尺のローラ芯金とし、さらにその外周面に弾性層を密着させるため、切削または研削などによりローラ芯金の表面を粗面化した後、シリコンなどの弾性層を形成する。
そして弾性層の最上位面には、トナーや転写紙との離型性を向上させるために、フッ素系の離型層を形成し、表面の仕上げ処理を行って完成品の定着ローラ（後述：ソフト定着ローラ）を得る。
【０００３】
上記定着ローラにおいては、複写機などの電子写真式の画像形成装置内において、トナーを転写紙に溶融定着させる機能と転写紙を定着ローラから分離する機能が必要である。後者においては定着ユニット内の構成品である先端が鋭利な分離爪などによって、その機能を確保している。
とくに弾性層を有する定着ローラにおいては、分離爪の接触によってソフト定着ローラの弾性層が収縮し、離型層が沈み込む現象が生じる。この状態で使用すると先端が鋭利な分離爪の磨耗によって、離型層が破損することがあり、ソフト定着ローラの寿命が短くなるという問題がある。
最近では、定着ローラの短期交換等によるランニングコスト増、定着ローラ廃棄による環境への影響等が問題となり、定着ローラの長寿命化の要求が高まっている。
従来、定着ローラの長寿命化を図るための技術としては、離型層材料および弾性層材料の硬度を向上させて、分離爪接触による離型層の沈み込みを低減し、長寿命化を図ってきた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、とくに分離爪と定着ローラの離型層の接触部は、絶えず接触回転をしているため他の部分と比較すると、摩耗による破損が激しいという問題がある。本発明の目的は、上記課題を解決するために、分離爪との接触部のみソフト定着ローラの形成層の厚みを変化させ、ニップ幅に影響を与えない範囲で選択的に硬度を向上させ、さらに高寿命化を図ることができる定着ローラを提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
前記の課題を解決するために、請求項１記載の発明では、電子写真式の画像形成装置に使用される、芯金と、この芯金上の弾性層と、この弾性層上の離型層とを有する定着ローラにおいて、前記弾性層または前記離型層にそれ自体の他の部分と厚みの異なる部分を有する定着ローラを最も主要な特徴とする。
請求項２記載の発明では、画像形成装置内の定着ユニットの分離爪に当接する部分の下において前記弾性層の厚みが前記分離爪に当接しない部分と比較して薄くなっている請求項１記載の定着ローラを主要な特徴とする。
請求項３記載の発明では、前記分離爪に当接する部分の下において前記離型層の厚みが前記分離爪に当接しない部分と比較して厚くなっている請求項１記載の定着ローラを主要な特徴とする。
請求項４記載の発明では、前記分離爪に当接する部分の下において前記弾性層の厚みを前記分離爪に当接しない部分と比較して薄くするために、前記分離爪に当接する部分の下の前記芯金の外径を前記分離爪に当接しない部分よりも大径化する請求項２記載の定着ローラを主要な特徴とする。
請求項５記載の発明では、前記分離爪に当接する部分の下において前記離型層の厚みを前記分離爪に当接しない部分と比較して厚くするために、前記分離爪に当接する部分の下の前記弾性層の外径を前記分離爪に当接しない部分よりも小径化する請求項３記載の定着ローラを主要な特徴とする。
請求項６記載の発明では、前記分離爪に当接する部分の下において前記弾性層の厚みを前記分離爪に当接しない部分と比較して薄く、そして前記分離爪に当接する部分の下において前記離型層の厚みを前記分離爪に当接しない部分と比較して厚くしている請求項２ないし５のいずれか１項に記載の定着ローラを主要な特徴とする。
請求項７記載の発明では、前記芯金を弾性塗料付着直後に回転させ、前記分離爪に当接する領域に相当する部分が凸形状になっているブレードによって、前記弾性塗料を掻き除き、凸部を形成しながら前記弾性層を形成し塗装して段差を設ける請求項５記載の定着ローラを主要な特徴とする。
請求項８記載の発明では、前記芯金と前記弾性層間、そして前記弾性層と前記離型層間にプライマ層を有する請求項１記載の定着ローラを主要な特徴とする。
【０００６】
【発明の実施の形態】
以下、図面により本発明の実施の形態を詳細に説明する。図１は複写機等の電子写真式画像形成装置の定着装置に使用される定着ローラの全体構成を示す側面縦断面図である。図２は図１に示した定着ローラの正面縦断面図である。
図１および図２において、定着ローラ（ソフト定着ローラ）１は、円筒形のローラ芯金２の外表面にシリコンゴム系の弾性層３（肉厚１００〜２００μｍ）を形成し、更にその表面にトナーのオフセットを防止するための離型層４（肉厚１０〜２０μｍ）を形成している。
また、弾性層３および離型層４間には密着性を向上させるために、プライマ層５を有している。さらに、ローラ芯金２および弾性層３間にはゴム用プライマ層６を配置している。
【０００７】
図３は本発明による定着ローラの第１の実施の形態を示す断面図である。図３において、分離爪７は、図示してない画像形成装置の定着ユニットに設けられて定着ローラ１と連係する部材である。分離爪７との接触部の弾性層３の厚みを薄くするために、分離爪７との接触部に相当するローラ芯金２の外径を他の領域と比較して大径化し、段差８を設ける。
ローラ芯金２の外径に段差８を設けることによって、分離爪７との接触部の弾性層３の厚みは薄肉（符号９）となる。ここで、ローラ芯金２および弾性層３に関して分離爪７との接触部という表現を用いるが、ローラ芯金２および弾性層３との分離爪７の接触は直接的には離型層４を介してであり、便宜上、接触部あるいは接触部に相当するという表現を使用する。
分離爪７との接触部に相当するローラ芯金２の外径に段差８を設けることによって、弾性層３の収縮量が低減し、分離爪７の接触による弾性層３の沈み込み量が低減する。ローラ芯金２の外径に設ける段差８は、切削などの機械加工によって形成される。
【０００８】
図４は本発明による定着ローラの第１の実施の形態を示す断面図である。図４において、分離爪７は、図示してない画像形成装置の定着ユニットに設けられて定着ローラ１と連係する部材である。
分離爪７との接触部の離型層４の厚みを厚くするために、分離爪７の接触部に相当する弾性層３の外径を他の領域と比較して小径化し、段差１０を設ける。これにより、離型層４の面圧が向上するため分離爪７の接触による離型層４の沈み込みが低減する。弾性層３の外径に段差１０を設けることによって、分離爪７との接触部の離型層４の厚みは厚肉（符号１１）となる。
上記弾性層３に段差１０を設ける方法として、弾性塗料塗装時に段差を設ける方法と、加硫後に段差を設ける方法がある。ここでは、シリコンゴムなどの弾性塗料塗装時に段差を設ける方法について説明する。
図５は弾性塗料塗装前の芯金とブレードを示す概略側面図である。図６は図５の概略正面図である。芯金２に対して軸方向に水平に分離爪に相当する部分が凸状部を形成しているブレード１２を弾性層３の肉厚＋加硫による弾性塗料収縮分を加味し、クリアランスｄを設けて固定する。
図７は弾性塗料塗装中の芯金とブレードを示す概略側面図である。図８は図７の概略正面図である。弾性塗料１４を塗料ノズル１３から芯金２に軸方向への吐出量がほぼ均一になるように付着させる。弾性塗料１４の付着直後に、芯金２を回転させるとクリアランスｄ以上の弾性塗料１４は、ブレード１２にて掻き除かれ、凸部を形成しながら弾性層３を形成し塗装する。
図９は弾性塗料塗装後の芯金とブレードを示す概略側面図である。図１０は図９の概略正面図である。その後加硫を行うことによって、段差１０を設けた弾性層３を有するローラを製造できる。
詳しくは、加硫後に離型層４を塗装して仕上げる。離型層４は、フッ素樹脂などを粉体化し、例えば静電粉体塗装にて表面に付着させ、焼成して形成する。最終的には離型層４のウネリや凸を低減させるために表面を研磨し、ソフト定着ローラとして仕上げる。
弾性層３に加硫後に段差１０を設ける方法としては、切削や研削のような機械加工にて分離爪の接触域に段差を設けている。その他の工程は上記と同じであるので説明は省略する。
【０００９】
以下に、本発明による定着ローラ（ソフト定着ローラ）を加圧ローラとの関係で長寿命化する方法について説明する。一般的に、定着装置は熱圧力ローラとして、転写紙上のトナーと接触する定着ローラ或いはソフト定着ローラと、その定着ローラ或いはソフト定着ローラに対し、圧力を加える加圧ローラとで構成されている。
加圧ローラは、定着ローラとの接触面積を増加させることを目的に芯金に弾性体を１〜１０ｍｍ程度被覆し、その上に耐久性、離型性を向上させるために定着ローラと同様なフッ素系樹脂を被覆している。
加圧ローラとの接触面積（後述：ニップ幅）を大きくすることで、凹凸のある転写紙上のトナーとの密着性を向上し、熱の伝達効率が上がり高画質化できるために、弾性層を有する定着ローラ（ソフト定着ローラ）を採用している。
図１１はソフト定着ローラのニップ幅と粒状度の関係を示す特性図である。ソフト定着ローラのニップ幅と粒状度の間には、図１１に示すように、ニップ幅を広げると粒状度も低下（高画質化）するという傾向がある。
図１２はソフト定着ローラを構成している弾性層の厚みとニップ幅の関係を示す特性図である。図１３はソフト定着ローラを構成している離型層とニップ幅の関係を示す特性図である。両図から、ソフト定着ローラを構成している弾性層の厚みを厚くし、離型層の厚みを薄くするとニップ幅が広がる傾向があることが解る。
【００１０】
図１４は弾性層の厚みおよび離型層の厚みと熱伝導度の関係を示す特性図である。図から明らかなように、弾性層を厚くすると定着ローラの特性の一つである熱伝導性が低下するという関係がある。
また、分離爪との接触による離型層の沈み込みは、逆に弾性層が薄く、離型層が厚いほうがソフト定着ローラ表面の沈み込みは少なくなるという傾向が得られる。つまり、粒状度の目標値以下でかつ熱伝導度が確保可能なニップ幅の許容領域を設定することによって、ソフト定着ローラの弾性層や離型層の許容幅が得られる。
そのため分離爪との接触による離型層の沈み込みを低減させるために、分離爪と接触する領域の弾性層または離型層を分離爪の沈み込みが少なくなるように、厚みをソフト定着ローラ内で変化させる。
つまり、ソフト定着ローラの表面において分離爪と接触する領域は、他の領域よりも弾性層は薄く、また離型層は厚くすることで硬度を上げることにより、分離爪の沈み込みが防止できるために、回転による分離爪先端との摩擦による表層の破損やハガレを低減し、長寿命化が図れ、粒状度を確保可能なニップ幅を持たせることによって、高画質化が可能な定着ローラが提供できる。
【００１１】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１によれば、定着ローラにおいて弾性層或いは離型層の厚みを分離爪に相当する部分の下のみ変化させることによって、分離爪当接時の面圧が変化し、分離爪の沈み込み量を小さくすることが可能となるため、分離爪の摩耗による離型層の破損を低減することができ、長寿命化が可能となる。
請求項２、３、６によれば、粒状度が確保可能なニップ幅が形成できるような範囲内で、分離爪の当接部分下の弾性層の厚みを薄くし、この当接部分の離型層の厚みを厚くする。これにより高画質化を保ちつつ、分離爪の当接部分の面圧が向上し、分離爪の沈み込み量を小さくすることが可能となるため、分離爪の摩耗による離型層の破損を低減し、長寿命化を図ることができる。
請求項４によれば、分離爪に当接する部分の下の弾性層の厚みを当接しない部分の厚みよりも薄くするための手段として、分離爪に当接する部分の下の芯金の外径切削時にＮＣ加工により分離爪の当接部の下の芯金を大径化することによって、別工程で製作することなく、同様な生産タクトで生産可能となる。
請求項５によれば、分離爪に当接する部分の下の離型層の厚みを当接しない部分の厚みよりも厚くするための手段として、分離爪に当接する部分の下の弾性層に段差を設けて薄くし、その後フッ素樹脂を静電粉体塗装する。これにより、弾性層の段差にフッ素樹脂が入り込み、離型層が厚くなることで、離型面の硬度が向上し、分離爪の沈み込み量を小さくすることができるため、分離爪の摩耗による離型層の破損を低減し、長寿命化を図ることができる。
請求項７によれば、分離爪に当接する部分の下に相当する部分が凸形状になっているブレードを使用し、弾性塗料付着直後に芯金を回転させ、弾性塗料が凸形状を有するブレードにて掻き除かれ、凸部を形成しながら弾性層を形成し塗装することによって、工程が増えることなく、同様な生産タクトで生産可能となる。請求項８によれば、芯金と弾性層間、弾性層と離型層間にプライマ層を有することで、各層間の密着強度が向上し、ソフト定着ローラとしての高寿命化が図れる。
【図面の簡単な説明】
【図１】複写機等の電子写真式画像形成装置の定着装置に使用される定着ローラの全体構成を示す側面断面図である。
【図２】図２は図１に示した定着ローラの正面断面図である。
【図３】本発明による定着ローラの第１の実施の形態を示す断面図である。
【図４】本発明による定着ローラの第２の実施の形態を示す断面図である。
【図５】弾性塗料塗装前の芯金とブレードを示す概略側面図である。
【図６】図５の概略正面図である。
【図７】弾性塗料塗装中の芯金とブレードを示す概略側面図である。
【図８】図７の概略正面図である。
【図９】弾性塗料塗装後の芯金とブレードを示す概略側面図である。
【図１０】図９の概略正面図である。
【図１１】ソフト定着ローラのニップ幅と粒状度の関係を示す特性図である。
【図１２】ソフト定着ローラを構成している弾性層の厚みとニップ幅の関係を示す特性図である。
【図１３】ソフト定着ローラを構成している離型層とニップ幅の関係を示す特性図である。
【図１４】弾性層の厚みおよび離型層の厚みと熱伝導度の関係を示す特性図である。
【符号の説明】
１ 定着ローラ（ソフト定着ローラ）
２ 芯金
３ 弾性層
４ 離型層
５ プライマ層
６ プライマ層
７ 分離爪
８ 芯金の段差
９ 弾性層の薄肉部分
１０ 弾性層の段差
１１ 離型層の厚肉部分
１２ ブレード[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a fixing roller used in an electrophotographic image forming apparatus such as a copying machine, a printer, and a facsimile.
[0002]
[Prior art]
A fixing roller used in an electrophotographic image forming apparatus such as a copying machine has a heat generating device such as a halogen heater inside the roller and forms a nip portion by pressing against a pressure roller. Such a fixing roller fuses and fixes the toner image on the transfer paper sent to the nip portion by the pressure at the nip portion and the radiant heat from the heat generating device.
The fixing roller often has an elastic layer on the surface thereof in order to apply heat in contact with the toner image. Transfer paper is often a sheet having minute irregularities, and it is better to have an elastic layer for the adhesion to the toner on the irregular transfer paper.Therefore, an elastic layer is formed on the surface of the fixing roller. When provided, heat is efficiently transmitted to the toner, the granularity is reduced, and high image quality is achieved.
The configuration of the fixing roller is such that an aluminum alloy material is formed into a hollow cylindrical long roller, which is cut into a predetermined length to form a short roller core, and furthermore, an elastic layer is adhered to the outer peripheral surface thereof. After the surface of the roller core is roughened by cutting or grinding, an elastic layer such as silicon is formed.
Then, on the uppermost surface of the elastic layer, a fluorine-based release layer is formed in order to improve releasability from toner and transfer paper, and the surface is subjected to a finishing treatment to complete the fixing roller (described later: Soft fixing roller).
[0003]
The fixing roller needs a function of fusing and fixing the toner to the transfer paper and a function of separating the transfer paper from the fixing roller in an electrophotographic image forming apparatus such as a copying machine. In the latter case, the function is ensured by a separating claw having a sharp tip, which is a component in the fixing unit.
In particular, in a fixing roller having an elastic layer, a phenomenon occurs in which the elastic layer of the soft fixing roller contracts due to the contact of the separation claw, and the release layer sinks. When used in this state, the release layer may be damaged due to wear of the separation claw having a sharp tip, and there is a problem that the life of the soft fixing roller is shortened.
Recently, problems such as an increase in running cost due to a short-term replacement of the fixing roller and an influence on the environment due to the disposal of the fixing roller have become problems.
Conventionally, technologies for extending the life of the fixing roller include improving the hardness of the release layer material and the elastic layer material, reducing sinking of the release layer due to separation claw contact, and extending the life. Have been.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
However, since the contact portion between the separation claw and the release layer of the fixing roller is constantly in constant contact rotation, there is a problem that the damage due to abrasion is severe as compared with other portions. The object of the present invention is to change the thickness of the soft fixing roller forming layer only in the contact portion with the separation claw, to selectively improve the hardness within a range that does not affect the nip width, in order to solve the above problem, Another object of the present invention is to provide a fixing roller that can achieve a longer life.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-mentioned problems, in the invention according to claim 1, a metal core, an elastic layer on the metal core, and a release layer on the elastic layer are used for an electrophotographic image forming apparatus. The most main feature of the fixing roller having the fixing roller is that the elastic layer or the release layer has a portion different in thickness from other portions of itself.
According to the second aspect of the present invention, the thickness of the elastic layer under the portion of the fixing unit in the image forming apparatus that contacts the separation claw is smaller than that of the portion that does not contact the separation claw. The described fixing roller is a main feature.
According to a third aspect of the present invention, the fixing roller according to the first aspect, wherein the thickness of the release layer is thicker below a portion that abuts the separation claw than a portion that does not abut the separation claw. Characteristics.
In the invention according to claim 4, in order to make the thickness of the elastic layer thinner than a portion not in contact with the separation claw below a portion in contact with the separation claw, a lower portion of the elastic layer is in contact with the separation claw. 3. The fixing roller according to claim 2, wherein the outer diameter of the core metal is larger than that of the portion not in contact with the separation claw.
In the invention according to claim 5, in order to make the thickness of the release layer thicker than a portion not in contact with the separation claw under a portion in contact with the separation claw, a thickness of a portion in contact with the separation claw is increased. 4. The fixing roller according to claim 3, wherein the outer diameter of the lower elastic layer is smaller than that of the portion not in contact with the separation claw.
In the invention according to claim 6, the thickness of the elastic layer is thinner than a portion not in contact with the separation claw under a portion in contact with the separation claw, and the thickness of the elastic layer is lower under a portion in contact with the separation claw. The fixing roller according to any one of claims 2 to 5, wherein a thickness of the release layer is thicker than a portion not in contact with the separation claw.
In the invention according to claim 7, the core metal is rotated immediately after the elastic paint is attached, and the elastic paint is scraped off by a blade having a portion corresponding to a region abutting on the separation claw having a convex shape. 6. The fixing roller according to claim 5, wherein the elastic layer is formed while forming and the step is formed by painting.
According to an eighth aspect of the present invention, the fixing roller according to the first aspect has a primer layer having a primer layer between the core metal and the elastic layer and between the elastic layer and the release layer.
[0006]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a side longitudinal sectional view showing the entire configuration of a fixing roller used in a fixing device of an electrophotographic image forming apparatus such as a copying machine. FIG. 2 is a front vertical sectional view of the fixing roller shown in FIG.
1 and 2, a fixing roller (soft fixing roller) 1 has a silicone rubber-based elastic layer 3 (thickness of 100 to 200 μm) formed on an outer surface of a cylindrical roller core 2, and further has a surface. A release layer 4 (with a thickness of 10 to 20 μm) for preventing toner offset is formed.
In addition, a primer layer 5 is provided between the elastic layer 3 and the release layer 4 in order to improve adhesion. Further, a rubber primer layer 6 is disposed between the roller core 2 and the elastic layer 3.
[0007]
FIG. 3 is a sectional view showing a first embodiment of a fixing roller according to the present invention. In FIG. 3, a separation claw 7 is a member provided in a fixing unit of an image forming apparatus (not shown) and linked to the fixing roller 1. In order to reduce the thickness of the elastic layer 3 at the contact portion with the separation claw 7, the outer diameter of the roller core 2 corresponding to the contact portion with the separation claw 7 is increased in comparison with other regions, and the step 8 is formed. Is provided.
By providing the step 8 in the outer diameter of the roller core 2, the thickness of the elastic layer 3 at the contact portion with the separation claw 7 becomes thin (reference numeral 9). Here, the expression of the contact portion between the roller core 2 and the elastic layer 3 and the separation claw 7 is used, but the contact of the roller core 2 and the separation claw 7 with the elastic layer 3 directly contacts the release layer 4. And the expression “corresponding to a contact portion or a contact portion” is used for convenience.
By providing a step 8 in the outer diameter of the roller core 2 corresponding to the contact portion with the separation claw 7, the amount of contraction of the elastic layer 3 is reduced, and the amount of sink of the elastic layer 3 due to the contact of the separation claw 7 is reduced. I do. The step 8 provided on the outer diameter of the roller core 2 is formed by machining such as cutting.
[0008]
FIG. 4 is a sectional view showing the first embodiment of the fixing roller according to the present invention. In FIG. 4, a separation claw 7 is a member provided in a fixing unit of an image forming apparatus (not shown) and linked to the fixing roller 1.
In order to increase the thickness of the release layer 4 at the contact portion with the separation claw 7, the outer diameter of the elastic layer 3 corresponding to the contact portion of the separation claw 7 is reduced in comparison with other regions, and a step 10 is provided. . Thereby, since the surface pressure of the release layer 4 is improved, the sinking of the release layer 4 due to the contact of the separation claw 7 is reduced. By providing the step 10 on the outer diameter of the elastic layer 3, the thickness of the release layer 4 at the contact portion with the separation claw 7 becomes thick (reference numeral 11).
As a method of providing the step 10 on the elastic layer 3, there are a method of providing a step at the time of applying an elastic paint and a method of providing a step after vulcanization. Here, a method of providing a step when applying an elastic paint such as silicon rubber will be described.
FIG. 5 is a schematic side view showing a core metal and a blade before coating with an elastic paint. FIG. 6 is a schematic front view of FIG. The blade 12 having a portion corresponding to a separation claw in the axial direction and horizontal in the axial direction with respect to the core metal 2 has a convex portion is formed by adding the thickness of the elastic layer 3 + the amount of elastic paint shrinkage due to vulcanization to increase the clearance d. Provide and fix.
FIG. 7 is a schematic side view showing the core metal and the blade during the coating of the elastic paint. FIG. 8 is a schematic front view of FIG. The elastic paint 14 is applied from the paint nozzle 13 to the metal core 2 so that the discharge amount in the axial direction is substantially uniform. When the core metal 2 is rotated immediately after the elastic paint 14 is attached, the elastic paint 14 having a clearance d or more is scraped off by the blade 12, and the elastic layer 3 is formed and coated while forming a convex portion.
FIG. 9 is a schematic side view showing the cored bar and the blade after the coating of the elastic paint. FIG. 10 is a schematic front view of FIG. Thereafter, by performing vulcanization, a roller having the elastic layer 3 provided with the step 10 can be manufactured.
Specifically, the release layer 4 is painted and finished after vulcanization. The release layer 4 is formed by powdering a fluororesin or the like, attaching the powder to the surface by, for example, electrostatic powder coating, and firing. Finally, the surface of the release layer 4 is polished to reduce undulations and protrusions, and is finished as a soft fixing roller.
As a method of providing the step 10 after vulcanization of the elastic layer 3, a step is provided in the contact area of the separation claw by machining such as cutting or grinding. The other steps are the same as those described above, and the description is omitted.
[0009]
Hereinafter, a method of extending the life of the fixing roller (soft fixing roller) according to the present invention in relation to the pressure roller will be described. In general, the fixing device includes, as a heat and pressure roller, a fixing roller or a soft fixing roller that comes into contact with toner on transfer paper, and a pressure roller that applies pressure to the fixing roller or the soft fixing roller.
The pressure roller is similar to the fixing roller in order to increase the contact area with the fixing roller by coating the core with an elastic body of about 1 to 10 mm and further improving the durability and the releasability thereon. It is coated with a fluorine resin.
By increasing the contact area with the pressure roller (described later: nip width), the adhesion to the toner on the uneven transfer paper is improved, the heat transfer efficiency increases, and high image quality can be achieved. Fusing roller (soft fusing roller).
FIG. 11 is a characteristic diagram showing the relationship between the nip width of the soft fixing roller and the granularity. As shown in FIG. 11, between the nip width and the granularity of the soft fixing roller, there is a tendency that as the nip width is increased, the granularity also decreases (higher image quality).
FIG. 12 is a characteristic diagram showing a relationship between the thickness of the elastic layer constituting the soft fixing roller and the nip width. FIG. 13 is a characteristic diagram showing the relationship between the release layer and the nip width constituting the soft fixing roller. Both figures show that the nip width tends to increase when the thickness of the elastic layer constituting the soft fixing roller is increased and the thickness of the release layer is decreased.
[0010]
FIG. 14 is a characteristic diagram showing the relationship between the thickness of the elastic layer, the thickness of the release layer, and the thermal conductivity. As is apparent from the figure, there is a relationship that when the elastic layer is thickened, thermal conductivity, which is one of the characteristics of the fixing roller, is reduced.
Conversely, when the release layer sinks due to contact with the separation claw, a tendency is obtained in which the elastic layer is thinner and the release layer is thicker, so that the soft fixing roller surface sinks less. That is, the allowable width of the elastic layer and the release layer of the soft fixing roller can be obtained by setting the allowable range of the nip width which is equal to or less than the target value of the granularity and can secure the thermal conductivity.
Therefore, in order to reduce the sinking of the release layer due to the contact with the separation claw, the thickness of the elastic layer or the release layer in the area contacting with the separation claw is reduced within the soft fixing roller so that the sink of the separation claw is reduced. To change.
In other words, the area where the separation claw contacts the surface of the soft fixing roller is thinner in the elastic layer than the other areas, and the release layer is thickened to increase the hardness, thereby preventing the separation claw from sinking. In addition, it provides a fixing roller that can improve the image quality by reducing the damage and peeling of the surface layer due to friction with the tip of the separation claw due to rotation, extending the life, and providing a nip width that can ensure granularity. it can.
[0011]
【The invention's effect】
As described above, according to the first aspect, by changing the thickness of the elastic layer or the release layer only under the portion corresponding to the separation claw in the fixing roller, the surface pressure at the time of contact with the separation claw is changed. In addition, since the sinking amount of the separation claw can be reduced, breakage of the release layer due to wear of the separation claw can be reduced, and the life can be extended.
According to the second, third and sixth aspects, the thickness of the elastic layer below the contact portion of the separation claw is reduced so that the nip width capable of securing the granularity can be formed. Increase the thickness of the mold layer. As a result, while maintaining high image quality, the surface pressure of the contacting portion of the separation claw is improved, and the amount of sinking of the separation claw can be reduced, thereby reducing damage to the release layer due to wear of the separation claw. And a longer life can be achieved.
According to claim 4, as means for making the thickness of the elastic layer below the portion abutting on the separation claw smaller than the thickness of the portion not abutting, the outer diameter of the metal core below the portion abutting on the separation claw is provided. By increasing the diameter of the metal core below the contact portion of the separation claw by NC processing during cutting, it is possible to produce with the same production tact without manufacturing in a separate process.
According to the fifth aspect, as a means for making the thickness of the release layer below the portion in contact with the separation claw larger than the thickness of the portion not in contact with the separation claw, a step is formed in the elastic layer below the portion in contact with the separation claw. Is provided, and the fluororesin is electrostatically powder-coated. As a result, the fluororesin enters the step of the elastic layer, and the release layer becomes thicker, so that the hardness of the release surface is improved, and the sinking amount of the separation claw can be reduced. Breakage of the release layer can be reduced, and the life can be prolonged.
According to the seventh aspect, a blade having a convex shape at a portion corresponding to a portion below a portion abutting on the separation claw is used, and the core metal is rotated immediately after the elastic paint is attached, so that the elastic paint has a convex shape. By forming and coating the elastic layer while forming the projections, it is possible to produce with the same production tact without increasing the number of steps. According to the eighth aspect, by providing the primer layer between the core metal and the elastic layer and between the elastic layer and the release layer, the adhesion strength between the layers is improved, and the life as a soft fixing roller can be extended.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a side cross-sectional view illustrating an entire configuration of a fixing roller used in a fixing device of an electrophotographic image forming apparatus such as a copying machine.
FIG. 2 is a front sectional view of the fixing roller shown in FIG.
FIG. 3 is a sectional view showing a first embodiment of a fixing roller according to the present invention.
FIG. 4 is a sectional view showing a second embodiment of the fixing roller according to the present invention.
FIG. 5 is a schematic side view showing a core metal and a blade before applying an elastic paint.
FIG. 6 is a schematic front view of FIG.
FIG. 7 is a schematic side view showing a cored bar and a blade during elastic coating.
FIG. 8 is a schematic front view of FIG. 7;
FIG. 9 is a schematic side view showing a core metal and a blade after applying an elastic paint.
FIG. 10 is a schematic front view of FIG. 9;
FIG. 11 is a characteristic diagram showing a relationship between a nip width and a granularity of a soft fixing roller.
FIG. 12 is a characteristic diagram showing a relationship between a thickness of an elastic layer constituting a soft fixing roller and a nip width.
FIG. 13 is a characteristic diagram showing a relationship between a release layer constituting a soft fixing roller and a nip width.
FIG. 14 is a characteristic diagram showing the relationship between the thickness of an elastic layer, the thickness of a release layer, and thermal conductivity.
[Explanation of symbols]
1 Fixing roller (soft fixing roller)
2 Core 3 Elastic layer 4 Release layer 5 Primer layer 6 Primer layer 7 Separation claw 8 Core step 9 Thin part of elastic layer 10 Step of elastic layer 11 Thick part of release layer 12 Blade