JP2000098772A - Fixing device - Google Patents

Fixing device

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JP2000098772A
JP2000098772A JP10283550A JP28355098A JP2000098772A JP 2000098772 A JP2000098772 A JP 2000098772A JP 10283550 A JP10283550 A JP 10283550A JP 28355098 A JP28355098 A JP 28355098A JP 2000098772 A JP2000098772 A JP 2000098772A
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JP
Japan
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belt
endless belt
fixing
sheet
fixing device
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Application number
JP10283550A
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Japanese (ja)
Inventor
Yoshio Kanazawa
祥雄 金澤
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Fujifilm Business Innovation Corp
Original Assignee
Fuji Xerox Co Ltd
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To prevent irregularities in a toner image caused by the expansion of air and the generation of water vapor in a belt nip part where a fixing roll is brought in press-contact with a belt, and also, to control a belt walk without damaging the endless belt with a simple constitution, as for a fixing device for fixing the toner image carried on a recording material by heating and pressurizing. SOLUTION: The endless belt 20 which is stretched between a pressure roll 40 and supporting rolls 41 and 42 so as to travel around the rolls is brought into press contact with the circumferential surface of the fixing roll 1. As for the endless belt 20, a cylindrical belt substrate 21 is formed by spirally laminating a sheet-like film, and an elastic layer 22 is laminated on the circumferential surface of the substrate 21. Thus, the strength of the endless belt 20 is increased, so that the tension of the belt can be increased so as to make a pressure working on the belt nip higher. Besides, the belt walk is controlled by making the edges of the endless belt 20 abut on guide members arranged on both sides, and also, the belt is prevented from buckling.

Description

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

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、複写機、プリンタ
ー、ファクシミリなどの電子写真方式を利用した画像形
成装置において用いられ、記録シート上の未定着トナー
像を加熱により定着する定着装置に係り、より詳細に
は、加熱部材とベルト圧接部材とを有するベルトニップ
方式の定着装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a fixing device which is used in an image forming apparatus utilizing an electrophotographic method, such as a copying machine, a printer and a facsimile, and which fixes an unfixed toner image on a recording sheet by heating. More specifically, the present invention relates to a belt nip type fixing device having a heating member and a belt pressing member.

【0002】[0002]

【従来の技術】電子写真方式を利用した複写機・プリン
ター等の画像形成装置においては、記録シート上に形成
された未定着トナー像を定着して永久画像にする必要が
ある。このような定着の手段として、従来から溶剤定着
法、圧力定着法、あるいは加熱定着法などが知られてい
る。
2. Description of the Related Art In an image forming apparatus such as a copying machine or a printer using an electrophotographic system, it is necessary to fix an unfixed toner image formed on a recording sheet to a permanent image. As such a fixing means, a solvent fixing method, a pressure fixing method, a heat fixing method and the like are conventionally known.

【0003】しかしながら、溶剤定着法は、溶剤蒸気が
発散し、臭気や衛生上の問題点がある。また、圧力定着
法は、他の定着法と比較して定着性が悪く、かつ圧力感
応性トナーが高価であるという欠点を有している。これ
らの要因から、共に広く実用化されていないのが現状で
ある。このため、加熱によってトナーを溶融させ、記録
シートに熱融着させる加熱定着法が広く採用されてい
る。
[0003] However, the solvent fixing method has a problem of odor and hygiene because the solvent vapor emanates. Further, the pressure fixing method has disadvantages in that the fixing property is poor as compared with other fixing methods and the pressure-sensitive toner is expensive. Due to these factors, both have not been put to practical use at present. For this reason, a heat fixing method in which the toner is melted by heating and thermally fused to the recording sheet has been widely adopted.

【0004】加熱定着法の装置としては、加熱ロール方
式の定着装置が広く知られており、図3に示すように、
熱源を有する定着ロール110と、この定着ロールに圧
接して配置される加圧ロール120とで主要部が構成さ
れている。定着ロール110は円筒状芯金111の内部
にヒーター114を備え、その芯金の外周面に耐熱性ゴ
ム被覆層112、及びその表面に離型層113を形成し
たものである。圧力ロール120は円筒状芯金121の
内部にヒーター124を備え、その芯金の外周面に耐熱
性弾性体層122および表面被覆層123を形成したも
のである。そして、定着ロール110と圧力ロール12
0との間に、未定着トナー像を担持した用紙を通過さ
せ、未定着トナー像を加熱するとともに加圧して用紙上
に定着するようになっている。この定着装置は他の加熱
定着法である熱輻射定着方式と比べて熱効率が高く、紙
詰まりによる紙燃えの危険性も少ないことなどから現在
最も広く利用されている。
[0004] As an apparatus of the heat fixing method, a heat roll type fixing apparatus is widely known, and as shown in FIG.
A main part is constituted by a fixing roll 110 having a heat source and a pressure roll 120 arranged in pressure contact with the fixing roll. The fixing roll 110 is provided with a heater 114 inside a cylindrical cored bar 111, a heat resistant rubber coating layer 112 formed on the outer peripheral surface of the cored bar, and a release layer 113 formed on the surface thereof. The pressure roll 120 is provided with a heater 124 inside a cylindrical metal core 121, and a heat-resistant elastic layer 122 and a surface coating layer 123 are formed on the outer peripheral surface of the metal core. Then, the fixing roll 110 and the pressure roll 12
Between 0 and 0, the sheet carrying the unfixed toner image is passed, and the unfixed toner image is heated and pressed to be fixed on the sheet. This fixing device is currently most widely used because of its higher thermal efficiency and less risk of burning of paper due to paper jam compared to other heat fixing methods such as heat radiation fixing method.

【0005】加熱定着方式の定着装置の改良型として、
特開平5−150679号公報には、加圧ロールの代わ
りに図4に示すようなエンドレスベルト140を用いた
定着装置が提案されている。この定着装置は、複数の支
持ロール141、142、143によって周回可能に張
架したエンドレスベルト140を、定着ロール130に
圧接させるように支持し、エンドレスベルト140と定
着ロール130とのニップに未定着トナー像を担持した
用紙を搬送するものである。
As an improved type of the fixing device of the heat fixing type,
Japanese Patent Application Laid-Open No. 5-150679 proposes a fixing device using an endless belt 140 as shown in FIG. 4 instead of a pressure roll. This fixing device supports an endless belt 140 stretched around a plurality of support rolls 141, 142, 143 so as to be able to rotate around the fixing roll 130 so as to be pressed against the fixing roll 130. The sheet carrying the toner image is transported.

【0006】このような定着装置では、エンドレスベル
ト140を用いることによりニップを比較的に広く確保
することができるため、加熱時間が長くなり、トナーに
より多くの熱を与えることができるようになる。よっ
て、装置の高速化あるいは小型化が可能となる。また、
多層のトナーを所望の色に発色させる必要があるカラー
複写機、カラープリンターに適している。
In such a fixing device, since the nip can be relatively widened by using the endless belt 140, the heating time is prolonged, and more heat can be given to the toner. Therefore, it is possible to increase the speed or reduce the size of the device. Also,
It is suitable for a color copying machine and a color printer which need to form a multilayer toner into a desired color.

【0007】また、この定着装置においては、定着ロー
ル130の表面にシリコーンゴムからなる弾性体層13
2が形成されており、この弾性体層132が支持ロール
141の圧接力を受けて圧接領域において局所的に歪む
ようになっている。すなわち、弾性体層132の表面速
度が局所的に大きくなるため、支持ロール141の圧接
領域において用紙と定着ロール130との間に微小なズ
レが生じる。
In this fixing device, the elastic layer 13 made of silicone rubber is provided on the surface of the fixing roll 130.
2 is formed, and the elastic layer 132 is locally distorted in the press-contact area by receiving the press-contact force of the support roll 141. That is, since the surface speed of the elastic layer 132 locally increases, a small deviation occurs between the sheet and the fixing roll 130 in the pressure contact region of the support roll 141.

【0008】高温状態のトナーは定着ロール130へ付
着しようとする傾向にあるが、このズレによってトナー
と定着ロール130との界面に微小なスリップが生じ
て、トナーの定着ロール130への付着力が低減される
と考えられる。加えて、定着ロール130にはトナーが
付着しにくいように離型剤としてシリコーンオイルが塗
布されている。
[0008] The toner in a high temperature state tends to adhere to the fixing roll 130, but this shift causes a small slip at the interface between the toner and the fixing roll 130, and the adhesion of the toner to the fixing roll 130 decreases. It is thought that it is reduced. In addition, silicone oil is applied to the fixing roll 130 as a release agent so that toner does not easily adhere.

【0009】これによって、トナー像を担持した用紙
は、トナーと定着ロール130との付着力に抗して定着
ロールから剥離される。溶融されたトナーと定着ロール
130との付着力は両者の界面化学的な物性値に左右さ
れるので、用紙が剥離されるかどうかの挙動は、トナー
の種類や量、定着ロールの表面材料などに応じて異なる
が、この定着装置によると、剥離爪などの剥離手段を使
用しなくても、用紙を定着ロールから剥離することがで
きる(以下、セルフストリッピングという)。このた
め、腰が弱くて剥離しにくい薄紙や、多量のトナーが付
着した用紙でも、容易にセルフストリッピングさせるこ
とができる。
As a result, the sheet carrying the toner image is separated from the fixing roll 130 against the adhesive force between the toner and the fixing roll 130. Since the adhesive force between the fused toner and the fixing roll 130 depends on the surface chemical properties of both, the behavior of whether or not the paper is peeled depends on the type and amount of the toner, the surface material of the fixing roll, and the like. According to this fixing device, the sheet can be peeled from the fixing roll without using a peeling means such as a peeling claw (hereinafter, referred to as self-stripping). For this reason, self-stripping can be easily performed even on a thin paper sheet having a weak stiffness and hardly peeling off, or a sheet sheet with a large amount of toner attached.

【0010】[0010]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前述の
エンドレスベルトを用いた定着装置においては、以下に
示すような2つの大きな問題点がある。 (1)現在主流となっている熱融着式トナーを利用した
場合には、用紙を必ず加熱してトナーを溶融させて用紙
に定着させなければならない。この加熱の際には暖まっ
た用紙やトナー層内から空気や水蒸気が膨張してくる。
このような空気や水蒸気は、トナー像を担持した用紙が
ニップ内で加熱されることにより発生し、用紙がニップ
を通過し終わるまで定着ロールと用紙との間、またはエ
ンドレスベルトと用紙との間に介在し続ける。そして、
用紙がニップを通過し終えると外部に排出される。
However, the fixing device using the endless belt has two major problems as described below. (1) In the case where a heat-fusing toner, which is currently the mainstream, is used, the sheet must be heated to melt the toner and be fixed on the sheet. At the time of this heating, air and water vapor expand from inside the warmed paper or toner layer.
Such air or water vapor is generated when the paper carrying the toner image is heated in the nip, and between the fixing roll and the paper or between the endless belt and the paper until the paper passes through the nip. Continue to intervene. And
When the paper has passed through the nip, it is discharged outside.

【0011】したがって、ニップ内の圧力が低い場合に
は、上述の空気や水蒸気の膨張を押さえることができ
ず、トナーを用紙に定着させるための十分な圧力が与え
られないことになる。さらに、用紙がニップ内にあり、
かつトナーが定着されていない状態では、トナー層内お
よび用紙内の空気や水蒸気などの気泡が動きまわること
によって、未定着のトナーが移動してしまうことがあ
る。これによって、画像のにじみやズレ、乱れなどを引
き起こしてしまう。
Therefore, when the pressure in the nip is low, the expansion of the air or water vapor cannot be suppressed, and a sufficient pressure for fixing the toner to the paper cannot be provided. In addition, the paper is in the nip,
In a state where the toner is not fixed, air bubbles such as air and water vapor in the toner layer and the paper move around, so that the unfixed toner may move. This causes bleeding, misalignment, and disorder of the image.

【0012】エンドレスベルトを使用しない定着ロール
と圧力ロールのみによるロール対型定着装置では、ニッ
プ内の圧力が十分に大きいためにこのような不具合は少
ないが、ベルトニップ式の定着装置では、圧力が小さく
なっているだけに気泡によりトナー像が乱されることが
あり問題となっている。
In a roll pair type fixing device using only a fixing roll and a pressure roll without using an endless belt, such a problem is small because the pressure in the nip is sufficiently large. However, in a fixing device of a belt nip type, the pressure is low. As the size is reduced, the toner image may be disturbed by bubbles, which is a problem.

【0013】このような定着装置に用いるエンドレスベ
ルトとしては、耐熱性および強度の観点から主として熱
硬化性あるいは熱可塑性ポリイミドのシームレスベルト
が用いられている。エンドレスベルトの強度をさらに高
めてベルト張力を上げ、ニップ内の圧力を向上させるこ
とができればよいのであるが、ポリイミドのシームレス
ベルトはベルト厚を厚く形成しようとすると成型上の困
難を伴い、厚さ100μm程度が実質上の限界となって
いる。さらに量産性を考慮すると、厚さ75μm程度が
限界となる。これでは十分にニップ内に圧力を働かせる
ことはできない。また、シート状フィルムの両端を接着
することによりエンドレス化したベルトも考えられる
が、シーム部の段差によって圧力の高い部分と低い部分
とが生じ、やはり定着時にトラブルを引き起こしてしま
う。
As the endless belt used in such a fixing device, a thermosetting or thermoplastic polyimide seamless belt is mainly used from the viewpoint of heat resistance and strength. It is only necessary to increase the belt tension by further increasing the strength of the endless belt and improve the pressure in the nip.However, a polyimide seamless belt involves molding difficulties when trying to form a thick belt, and the thickness is increased. About 100 μm is a practical limit. Further, in consideration of mass productivity, the limit is about 75 μm in thickness. This does not provide enough pressure in the nip. An endless belt is also conceivable by bonding both ends of a sheet-like film, but a high pressure portion and a low pressure portion are generated due to the step of the seam portion, which also causes trouble at the time of fixing.

【0014】そこで、このような問題を解決するための
手段として、特開平9−34291号公報に記載される
定着装置が提案されている。この定着装置は、図5に示
すようにエンドレスベルト160の内側に、定着ロール
150の外周面とほぼ整合可能な接触面を有する圧力補
助パッド165を備えており、該接触面にてエンドレス
ベルト160を定着ロール150に向けて押圧するよう
にしたものである。さらに圧力補助パッド165でエン
ドレスベルト160を押圧するときに、ベルトニップ内
の圧力Pnと、ベルトニップ内部の温度Tnと、環境温
度Toと、大気圧Poとの間に、 Pn≧Po(Tn/To−1) の関係が成立するように設定されている。このような構
成により、空気や水蒸気の膨張を押え込めるだけの圧力
をニップ全域に作用させることが可能となり、前述のよ
うなトナー像が乱される問題を解決することができる。
In order to solve such a problem, a fixing device described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-34291 has been proposed. As shown in FIG. 5, the fixing device includes a pressure assist pad 165 having a contact surface that can be substantially aligned with the outer peripheral surface of the fixing roll 150 inside the endless belt 160. Is pressed toward the fixing roll 150. Further, when the endless belt 160 is pressed by the pressure assist pad 165, the pressure Pn within the belt nip, the temperature Tn inside the belt nip, the environmental temperature To, and the atmospheric pressure Po are expressed as Pn ≧ Po (Tn / To-1) is established. With such a configuration, it is possible to apply a pressure sufficient to suppress the expansion of air or water vapor to the entire nip, and it is possible to solve the problem that the toner image is disturbed as described above.

【0015】しかしながら、図5に示す定着装置では、
定着ロール150を図示しない駆動モータにより回転さ
せ、エンドレスベルト160を定着ロールに従動して回
転させており、エンドレスベルト160の内周面が圧力
補助パッド165と摺動しているため、この摩擦力に抗
してエンドレスベルト160を回転させることになる。
エンドレスベルト160の内周面や圧力補助パッド16
5には摩擦係数を小さくするための手段が講じられてい
るが、それでも定着ロール150の駆動モータには大き
なトルクが必要となっている。このため、モータが大型
化してしまい、それが複写機・プリンタの大型化につな
がってしまう。また、モータの電力が増大してしまうと
いう問題もある。
However, in the fixing device shown in FIG.
The fixing roller 150 is rotated by a drive motor (not shown), and the endless belt 160 is rotated by following the fixing roller. The inner peripheral surface of the endless belt 160 slides with the pressure auxiliary pad 165. The endless belt 160 is rotated against the rotation.
The inner peripheral surface of the endless belt 160 and the pressure assist pad 16
Although measures are taken to reduce the coefficient of friction in No. 5, the drive motor of the fixing roll 150 still requires a large torque. For this reason, the size of the motor is increased, which leads to an increase in the size of the copier / printer. There is also a problem that the electric power of the motor increases.

【0016】さらに、大きな摩擦力に抗してエンドレス
ベルト160を回転させているために、定着ロール15
0の弾性体層152や離型層153、エンドレスベルト
160の弾性体層や離型層にも大きなストレスがかか
り、弾性体層・離型層の破れや剥れといった問題を引き
起こしてしまう。
Further, since the endless belt 160 is rotated against a large frictional force, the fixing roll 15 is rotated.
Large stress is also applied to the elastic layer 152 and the release layer 153 of the zero, and the elastic layer and the release layer of the endless belt 160, which causes problems such as tearing and peeling of the elastic layer and the release layer.

【0017】(2)エンドレスベルトを用いる定着装置
においては、定着ロールやベルト支持ロールのアライメ
ントのずれに応じて、エンドレスベルトに片寄りが生じ
るという問題がある。製造される装置において定着ロー
ルと支持ロールとを完全に平行にすることはできないた
め、ベルトウォークを完全になくすことはできない。そ
のため、エンドレスベルトに片寄りが生じた際に、その
片寄りを復元させる機構が必要である。図4および図5
に示す定着装置においては、エンドレスベルト160の
幅方向における端部に、ベルトの片寄りを検知するベル
ト検知手段(図示せず)を有しており、その検知信号に
応じて、ベルト支持ロール162を変位させることによ
ってベルトウォークを規制している。
(2) In a fixing device using an endless belt, there is a problem that the endless belt is shifted in accordance with the misalignment of the fixing roll and the belt supporting roll. Since the fixing roll and the support roll cannot be completely parallelized in the manufactured device, the belt walk cannot be completely eliminated. Therefore, when the endless belt is offset, a mechanism for restoring the offset is required. 4 and 5
Has a belt detecting means (not shown) for detecting the deviation of the endless belt 160 in the width direction of the endless belt 160, and the belt supporting roll 162 is provided in accordance with the detection signal. The belt walk is regulated by displacing the.

【0018】しかしながら、上述の機構はベルト検知手
段やベルト支持ロール162を変位させるための機構や
モータなどを必要とするため、コストアップにつなが
り、また装置の大型化が余儀なくされるため好ましくな
い。
However, the above-described mechanism is not preferable because it requires a belt detecting means, a mechanism for displacing the belt support roll 162, a motor, and the like, which leads to an increase in cost and an increase in the size of the apparatus.

【0019】一方、エンドレスベルトのエッジを突き当
てることにより、ベルトウォークを規制できる構造であ
れば、非常に簡易であり、コスト的にも望ましいもので
あるが、従来使用されているポリイミドのシームレスベ
ルトでは厚さが薄いため強度的に持たず、ベルトエッジ
の挫屈を引き起こしてしまう。
On the other hand, a structure that can control the belt walk by abutting the edge of the endless belt is very simple and is desirable in terms of cost. In this case, since the thickness is small, the belt edge does not have strength and causes buckling of the belt edge.

【0020】本発明は、上記のような問題点に鑑みてな
されたものであり、その目的は、ベルトニップ内に十分
な圧力を作用させてトナー像の乱れを防止するととも
に、エンドレスベルトの高寿命化を可能とした定着装置
を提供すること、さらに、ベルトエッジの挫屈を生じる
ことなく、簡単な構成でベルトの片寄りを規制すること
ができる定着装置を提供することである。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above problems, and has as its object to prevent a toner image from being disturbed by applying a sufficient pressure to the inside of a belt nip and to increase the height of an endless belt. An object of the present invention is to provide a fixing device capable of extending the life, and to provide a fixing device capable of restricting the deviation of the belt with a simple configuration without causing buckling of the belt edge.

【0021】[0021]

【課題を解決するための手段】上記問題点を解決するた
めに、請求項1に記載の発明は、 熱源を内蔵し、無端
状の周面が周回移動する第1の定着部材と、無端状の周
面が前記第1の定着部材の周面と圧接されて周回移動す
る第2の定着部材とを備え、これら2つの定着部材が互
いに圧接されたニップ部に未定着トナー像を担持する記
録シートを搬送し、前記第1の定着部材と接触する側の
表面で前記未定着トナー像を加熱するとともに加圧して
前記記録シート上に定着させる定着装置において、 前
記第1の定着部材と前記第2の定着部材の少なくとも一
方がエンドレスベルトであり、前記エンドレスベルト
は、有端のシート状薄膜フィルムを渦巻き状に複数層積
層させて形成した筒状の基体と、前記基体の外周面上に
形成された弾性体層とを有するものとする。
According to a first aspect of the present invention, there is provided an image forming apparatus comprising: a first fixing member having a built-in heat source and having an endless peripheral surface moving around; And a second fixing member which moves circumferentially while being pressed against the circumferential surface of the first fixing member, and the unfixed toner image is carried on a nip portion where the two fixing members are pressed against each other. A fixing device that conveys a sheet and heats and presses the unfixed toner image on a surface on a side in contact with the first fixing member to fix the unfixed toner image on the recording sheet; At least one of the fixing members is an endless belt, and the endless belt is formed on a cylindrical substrate formed by spirally laminating a plurality of layered sheet-like thin films, and is formed on an outer peripheral surface of the substrate. Elastic layer It shall have.

【0022】このような定着装置では、エンドレスベル
トが、有端のシート状薄膜フィルムを渦巻き状に複数層
積層させた筒状の基体を有しており、従来のような単層
の部材と比較して、厚くて強度の大きいエンドレスベル
トを得ることができる。このため、エンドレスベルトを
張架するときの張力を増大して、エンドレスベルトと定
着部材とのニップ圧力を大きくすることができる。これ
により、ニップ内で用紙およびトナー像中の空気や水蒸
気が膨張してくるのを抑制することができ、膨張した気
泡によって未定着トナー像が攪乱されるのを防止するこ
とができる。さらに、エンドレスベルトによってニップ
内の広い領域で圧接力を作用させることができ、ニップ
を通過する記録シート上のトナー像に確実に圧力を働か
せて定着させることが可能である。したがって、画像の
乱れのない良好な定着画像が得られるとともに、装置の
高速化にも対応できる。
In such a fixing device, the endless belt has a cylindrical base body in which a plurality of end-shaped sheet-like thin films are spirally laminated, and compared with a conventional single-layer member. Thus, an endless belt having a large thickness and a high strength can be obtained. For this reason, the tension when the endless belt is stretched can be increased, and the nip pressure between the endless belt and the fixing member can be increased. As a result, expansion of the air and water vapor in the sheet and the toner image in the nip can be suppressed, and the unfixed toner image can be prevented from being disturbed by the expanded bubbles. Further, the endless belt can apply a pressing force to a wide area in the nip, and the toner image on the recording sheet passing through the nip can be reliably applied by applying pressure to the toner image. Therefore, it is possible to obtain a good fixed image without image disturbance and to cope with an increase in the speed of the apparatus.

【0023】また、請求項2に記載のように、前記弾性
体層は、前記シート状薄膜フィルムよりも厚さが大きい
ことが望ましい。筒状の基体は、有端のシート状薄膜フ
ィルムを渦巻き状に複数層積層させて形成しており、シ
ートの巻き始めと巻き終わりに段差部が生じるが、薄膜
フィルムを用いることによりこの段差部が比較的小さく
なる。基体の外周面上にシート状薄膜フィルムよりも厚
い弾性体層を設けることにより、エンドレスベルトと定
着部材との圧接時に基体の段差部が表面の弾性体層に吸
収される。このため、ベルトニップの圧力をほぼ均一に
することができ、定着時の画質劣化を防止することがで
きる。
Further, as described in claim 2, it is desirable that the elastic layer has a thickness larger than that of the sheet-like thin film. The tubular substrate is formed by spirally laminating a plurality of end-formed sheet-like thin films, and a step is formed at the beginning and end of winding of the sheet. Is relatively small. By providing the elastic layer thicker than the sheet-like thin film on the outer peripheral surface of the base, the step portion of the base is absorbed by the elastic layer on the surface when the endless belt is pressed against the fixing member. For this reason, the pressure of the belt nip can be made substantially uniform, and image quality deterioration at the time of fixing can be prevented.

【0024】請求項3に記載のように、前記基体は、前
記エンドレスベルトの周方向のどの部分においても、少
なくとも2層以上積層されていることが望ましい。前述
したように単層のエンドレスベルトの厚さは、成型上の
困難性から約100μm程度が限界であるが、少なくと
も2層以上積層した筒状の基体を用いることにより、1
00μm以上のほぼ均一な厚さのエンドレスベルトを形
成することができる。
As described in claim 3, it is preferable that at least two or more layers of the base are laminated at any part in the circumferential direction of the endless belt. As described above, the thickness of a single-layer endless belt is limited to about 100 μm due to difficulties in molding.
An endless belt having a substantially uniform thickness of not less than 00 μm can be formed.

【0025】前記シート状薄膜フィルムの材料は、公知
のものから適宜に選択することができるが、引張強度や
熱膨張率の関係から、請求項4に記載したように芳香族
ポリアミドを用いることが望ましい。芳香族ポリアミド
からなるエンドレスベルトでは、張架時の張力を大きく
しても十分な強度を得ることができ、エンドレスベルト
の裂け、破れ、伸びなどの発生を防止することが可能で
ある。
The material of the sheet-like thin film can be appropriately selected from known materials, but from the viewpoint of tensile strength and coefficient of thermal expansion, it is preferable to use an aromatic polyamide as described in claim 4. desirable. With an endless belt made of an aromatic polyamide, sufficient strength can be obtained even when the tension at the time of stretching is increased, and it is possible to prevent the endless belt from being torn, broken, stretched, and the like.

【0026】請求項5に記載の発明は、前記エンドレス
ベルトの幅方向におけるエッジ部の外側に、前記エンド
レスベルトに突き当ててベルトの片寄りを修正するガイ
ド部材を有するものとする。定着装置では、エンドレス
ベルトの支持部材や定着部材のアライメントのズレに応
じてエンドレスベルトに片寄りが生じるが、エンドレス
ベルトのエッジをガイド部材に突き当てることにより、
エンドレスベルトの片寄りが規制され、安定した周回移
動が可能となる。そのとき、強度の大きいエンドレスベ
ルトを用いることにより、突き当て時のエッジ部の挫屈
を防止することができる。
According to a fifth aspect of the present invention, a guide member is provided outside the edge portion in the width direction of the endless belt to correct the deviation of the belt by abutting the endless belt. In the fixing device, the endless belt is shifted depending on the misalignment of the support member and the fixing member of the endless belt, but by hitting the edge of the endless belt against the guide member,
The deviation of the endless belt is regulated, and the orbital movement can be stably performed. At this time, by using the endless belt having a large strength, buckling of the edge portion at the time of abutting can be prevented.

【0027】[0027]

【発明の実施の形態】以下に、本発明の実施の形態を図
に基づいて説明する。図1(a)は、本発明の一実施形
態である定着装置を示す概略構成図である。図1(b)
は、この定着装置で使用されるエンドレスベルトを示す
概略構成図である。この定着装置は、加熱源を内蔵する
定着ロール10と、この定着ロール10に圧接するよう
に配置されるエンドレスベルト20と、このエンドレス
ベルト20を張架する圧接ロール40および2本の支持
ロール41、42とで主要部が構成されている。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1A is a schematic configuration diagram illustrating a fixing device according to an embodiment of the present invention. FIG. 1 (b)
FIG. 2 is a schematic configuration diagram showing an endless belt used in the fixing device. The fixing device includes a fixing roll 10 having a built-in heating source, an endless belt 20 arranged to be in pressure contact with the fixing roll 10, a pressing roll 40 for stretching the endless belt 20, and two support rolls 41. , 42 constitute a main part.

【0028】定着ロール10は、金属製のコア11の周
囲に弾性体層12および離型層13を形成したものであ
り、コア11は外径47mm、長さ350mmのアルミ
ニウム製の円筒体である。コア11の表面には、弾性体
層12としてゴム硬度45°(JIS−A)のHTV
(High Temperature Vulcanization)シリコーンゴムが
厚さ2mmで形成され、さらにその上に離型層13とし
て厚さ50μmのRTV(Room Temperature Vulcaniza
tion)シリコーンゴムがディップコートされている。離
型層13は鏡面状態に近い表面に仕上げられている。
The fixing roll 10 has an elastic layer 12 and a release layer 13 formed around a metal core 11, and the core 11 is an aluminum cylinder having an outer diameter of 47 mm and a length of 350 mm. . An HTV having a rubber hardness of 45 ° (JIS-A) is formed on the surface of the core 11 as the elastic layer 12.
(High Temperature Vulcanization) An RTV (Room Temperature Vulcaniza) having a thickness of 2 μm and a release layer 13 formed of silicone rubber having a thickness of 2 mm.
tion) Silicone rubber is dip coated. The release layer 13 is finished to a surface close to a mirror state.

【0029】なお、コア11としてはアルミニウムでな
くても、鉄やSUSなどの金属製のものを使用すること
ができる。また、弾性体層12としては耐熱性の高い弾
性体であれば他の材料を使用することができる。離型層
13としては、シリコーンゴム以外にも、フッ素ゴムや
PFA(パーフルオロアルコキシビニールエーテル共重
合樹脂)、PTFE(ポリテトラフルオロエチレン)、
FEP(四フッ化エチレン六フッ化プロピレン共重合樹
脂)などのフッ素樹脂が使用できる。なお、弾性体層1
2のゴム硬度は、Teclock 社製のスプリングタイプのA
型硬度計により、JIS K6301に準拠して、荷重
1,000gfを付加して計測した結果である。
The core 11 may be made of metal such as iron or SUS, instead of aluminum. Further, as the elastic layer 12, another material having high heat resistance can be used. As the release layer 13, besides silicone rubber, fluorine rubber, PFA (perfluoroalkoxy vinyl ether copolymer resin), PTFE (polytetrafluoroethylene),
Fluororesins such as FEP (ethylene tetrafluoride hexafluoropropylene copolymer resin) can be used. The elastic layer 1
Rubber hardness of 2 is a spring type A made by Teclock.
This is the result of measurement with a die hardness tester according to JIS K6301 with a load of 1,000 gf added.

【0030】コア11の内部には、加熱源として出力8
50Wのハロゲンランプ14が固定支持されている。ま
た定着ロール10の表面に近接して温度センサー15が
配置されており、定着ロール10の表面の温度が計測さ
れる。そして温度センサー15の計測信号に基づいて、
図示しない温度コントローラによってハロゲンランプ1
4がフィードバック制御され、定着ロール10の表面が
150℃に調整されるようになっている。
An output 8 as a heating source is provided inside the core 11.
A 50 W halogen lamp 14 is fixedly supported. Further, a temperature sensor 15 is arranged close to the surface of the fixing roll 10, and the temperature of the surface of the fixing roll 10 is measured. Then, based on the measurement signal of the temperature sensor 15,
Halogen lamp 1 by a temperature controller (not shown)
4 is feedback-controlled so that the surface of the fixing roll 10 is adjusted to 150 ° C.

【0031】定着ロール10の近傍には、図示しない離
型剤供給装置が配設されている。離型剤供給装置から定
着ロール10の表面には離型剤が常に一定量供給されて
いる。これにより、用紙に未定着トナーが定着される際
に、トナーの一部が定着ロール10にオフセットするの
が防止されている。離型剤供給装置によって供給される
離型剤としては、粘度300csのジメチルシリコーン
オイル(商品名「KF−96」:信越化学株式会社製)
が使用される。
In the vicinity of the fixing roll 10, a release agent supply device (not shown) is provided. A fixed amount of the release agent is always supplied from the release agent supply device to the surface of the fixing roll 10. This prevents a part of the toner from being offset to the fixing roll 10 when the unfixed toner is fixed on the sheet. As the release agent supplied by the release agent supply device, dimethyl silicone oil having a viscosity of 300 cs (trade name “KF-96”: manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd.)
Is used.

【0032】エンドレスベルト20は、図1(b)に示
すように、ベルト基材21とその上に積層された弾性体
層22とからなり、ベルト基材21は、厚さ15μmの
芳香族ポリアミドシートを直径60mmの円筒状に巻き
回して厚肉の基材としたものである。芳香族ポリアミド
シート間の接着剤としては、厚さ5μmのPFAを用い
ている。PFAは予め芳香族ポリアミドシート表面にコ
ーティングし、シートを円筒状に巻き回して加熱・焼成
することによりシート間を接着させたものである。芳香
族ポリアミドシートを約10層[図1(b)では層の数
を省略して記載する]重ね合わせることにより、200
μmの厚さのベルト基材21を形成している。その際、
シートの巻き始めの部分と、巻き終りの部分とを10m
mほど重ねさせて研磨し、段差が少なくなるようにして
いる。ベルト基材21の上には、弾性体層22としてR
TV(Room Temperature Vulcanization)シリコーンゴ
ムが100μmの厚さでコーティングされている。
As shown in FIG. 1B, the endless belt 20 comprises a belt substrate 21 and an elastic layer 22 laminated thereon, and the belt substrate 21 is made of an aromatic polyamide having a thickness of 15 μm. The sheet is wound into a cylindrical shape having a diameter of 60 mm to form a thick base material. 5 μm thick PFA is used as an adhesive between the aromatic polyamide sheets. PFA is obtained by coating the surface of an aromatic polyamide sheet in advance, winding the sheet in a cylindrical shape, and heating and firing the sheet to bond the sheets. By laminating about 10 layers of the aromatic polyamide sheet [the number of layers is omitted in FIG.
A belt substrate 21 having a thickness of μm is formed. that time,
10m between the start and end of the sheet
m so that they are overlapped and polished so that the steps are reduced. On the belt base material 21, as an elastic layer 22, R
TV (Room Temperature Vulcanization) silicone rubber is coated with a thickness of 100 μm.

【0033】従来より一般的に使用されるポリイミド樹
脂のエンドレスベルトの場合、40〜75μmが通常作
られる厚さであり、100μmよりも厚くなると厚さの
均一性が得られなくなるために製造が困難となる。これ
に対して、本実施形態では薄層の芳香族ポリアミドシー
トを渦巻き状に巻いて積層して形成するため、200μ
m程度まで容易に作ることができる。シートそのものは
15μm程度(接着させても20μm程度)と薄いた
め、巻き初めと巻き終りとの段差部は小さい。さらにベ
ルト基材21の上に弾性体層22を設けるため、この段
差は問題とならない。また本実施形態では、シートの巻
き始めの部分と、巻き終りの部分とを10mmほど重ね
て研磨しているため、ベルトの厚さをより均一にでき
る。
In the case of an endless belt of a polyimide resin generally used conventionally, the thickness is usually 40 to 75 μm, and if the thickness is more than 100 μm, uniformity of the thickness cannot be obtained, so that it is difficult to manufacture. Becomes On the other hand, in the present embodiment, a thin aromatic polyamide sheet is formed by spirally winding and laminating the aromatic polyamide sheet.
m can be easily made. Since the sheet itself is as thin as about 15 μm (about 20 μm even when adhered), the step between the start and end of winding is small. Further, since the elastic layer 22 is provided on the belt substrate 21, this step does not cause any problem. In addition, in the present embodiment, the start portion of the sheet and the end portion of the sheet are overlapped and polished by about 10 mm, so that the thickness of the belt can be made more uniform.

【0034】エンドレスベルト20に用いる薄膜シート
は耐熱性を有する樹脂であれば使用できるが、芳香族ポ
リアミドは引張強度が30〜50 [kg/mm2] 、引張弾性
率が1000〜1900 [kg/mm2] であり、素材の強度
が優れているので好ましい。これに対して、熱硬化性ポ
リイミドの場合は引張強度が25 [kg/mm2] 、引張弾性
率が300 [kg/mm2] であり、PETの場合は引張強度
が25 [kg/mm2] 、引張弾性率が400 [kg/mm2] であ
り、芳香族ポリアミドのほうが優れていることが分か
る。これらの特性もあり、芳香族ポリアミドは20μm
以下の薄膜シートの製造性が優れているのも利点であ
る。
The thin film sheet used for the endless belt 20 can be used as long as it is a resin having heat resistance. The aromatic polyamide has a tensile strength of 30 to 50 [kg / mm 2 ] and a tensile modulus of 1000 to 1900 [kg / mm 2 ]. mm 2 ], which is preferable since the strength of the material is excellent. In contrast, the thermosetting polyimide has a tensile strength of 25 [kg / mm 2 ] and a tensile modulus of 300 [kg / mm 2 ], and the PET has a tensile strength of 25 [kg / mm 2]. ] And a tensile modulus of 400 [kg / mm 2 ], which indicates that the aromatic polyamide is superior. Due to these properties, aromatic polyamide is 20 μm
It is also an advantage that the following thin film sheets are excellent in productivity.

【0035】また、芳香族ポリアミドの熱膨張率は2×
10-6 [mm/mm/℃] 、熱硬化性ポリイミドの熱膨張率は
20×10-6 [mm/mm/℃] 、PETの熱膨張率は12×
10-6 [mm/mm/℃] であり、芳香族ポリアミドの熱膨張
が少ないことが分かる。一般に、エンドレスベルトを定
着装置として使用する際に、ベルトがニップ部で局所的
に加熱されるとベルトの波打ちを発生するが、芳香族ポ
リアミドは波打ちを発生しにくいことになり大きな利点
といえる。
The thermal expansion coefficient of the aromatic polyamide is 2 ×
10 −6 [mm / mm / ° C.], coefficient of thermal expansion of thermosetting polyimide is 20 × 10 −6 [mm / mm / ° C.], coefficient of thermal expansion of PET is 12 ×
10 −6 [mm / mm / ° C.], indicating that the thermal expansion of the aromatic polyamide is small. Generally, when an endless belt is used as a fixing device, the belt is undulated when the belt is locally heated at a nip portion. However, it can be said that aromatic polyamide is unlikely to undulate, which is a great advantage.

【0036】エンドレスベルト20は、圧接ロール40
および支持ロール41,42に40kgfの張力で張架
されており、定着ロール10に押圧されている。エンド
レスベルト20の定着ロール10への巻付角度は45°
であり、ベルトの周回方向におけるニップの幅は約20
mmとなる。
The endless belt 20 includes a pressing roll 40
The support rolls 41 and 42 are stretched with a tension of 40 kgf and are pressed by the fixing roll 10. The winding angle of the endless belt 20 around the fixing roll 10 is 45 °
And the width of the nip in the circumferential direction of the belt is about 20.
mm.

【0037】圧接ロール40は、直径23mmのステン
レス製ロールであり、ニップ出口部(用紙の搬送方向に
おけるニップの下流側)において、エンドレスベルト2
0を介して定着ロール10に40kgの荷重で圧接され
ている。ここで定着ロール10の弾性体層12に約5%
の歪みを与え、定着ロール10の表面速度を変化させ
て、定着ロールとトナーとの界面に微小なズレを生じさ
せ、剥離性能を向上させている。
The pressing roll 40 is a stainless steel roll having a diameter of 23 mm, and is provided at the nip exit portion (downstream of the nip in the paper transport direction) at the endless belt 2.
The fixing roll 10 is pressed against the fixing roll 10 with a load of 40 kg. Here, about 5% is added to the elastic layer 12 of the fixing roll 10.
And the surface speed of the fixing roll 10 is changed to cause a slight displacement at the interface between the fixing roll and the toner, thereby improving the peeling performance.

【0038】圧接ロール40によるニップは3mmであ
り、この部分の圧力は約6.0kg/cm2である。また、エ
ンドレスベルト20のみでニップが形成されている部分
の圧力は約2.0kg/cm2である。
The nip formed by the pressure roll 40 is 3 mm, and the pressure in this area is about 6.0 kg / cm 2 . The pressure at the portion where the nip is formed only by the endless belt 20 is about 2.0 kg / cm 2 .

【0039】定着ロール10は、図示しないモータによ
り周速度300mm/secで回転駆動されており、定着ロー
ル10の回転に従動してエンドレスベルト20が周回移
動する。定着時のデュエルタイムは66msecとなってい
る。
The fixing roller 10 is driven to rotate at a peripheral speed of 300 mm / sec by a motor (not shown), and the endless belt 20 moves around following the rotation of the fixing roller 10. The duel time at the time of fixing is 66 msec.

【0040】また、上記定着装置では、図1(a)に示
すように、支持ロール40と支持ロール42との間にエ
ンドレスベルト20の片寄りを規制するベルトエッジガ
イド部材45が設けられている。ベルトエッジガイド部
材45は、図2(a)に示すように、エンドレスベルト
20の幅方向における両端部に2つの部材がほぼ平行に
支持されており、エンドレスベルト20のエッジ部分と
対向する凹状の断面を有するものである。そして、エン
ドレスベルト20のエッジが突き当たることによってベ
ルトウォークを制御するようになっている。
Further, in the fixing device, as shown in FIG. 1A, a belt edge guide member 45 for regulating the deviation of the endless belt 20 is provided between the support roll 40 and the support roll 42. . As illustrated in FIG. 2A, the belt edge guide member 45 has two members supported substantially in parallel at both ends in the width direction of the endless belt 20, and has a concave shape facing the edge portion of the endless belt 20. It has a cross section. Then, the edge of the endless belt 20 abuts to control the belt walk.

【0041】次に、上記定着装置の動作について説明す
る。画像形成プロセスにおいて、図示しない転写装置に
より用紙70の上にトナー像71が転写され、図の右側
からニップに向けてこの用紙70が搬送されてくる。用
紙70は、定着ロール10とエンドレスベルト20とが
圧接されるニップ内に侵入する。そしてニップに作用す
る圧力と、ハロゲンランプ14によって定着ロール10
を通じて与えらえる熱により、トナー像71が用紙70
上に定着される。
Next, the operation of the fixing device will be described. In the image forming process, the toner image 71 is transferred onto the sheet 70 by a transfer device (not shown), and the sheet 70 is conveyed from the right side of the figure toward the nip. The paper 70 enters the nip where the fixing roll 10 and the endless belt 20 are pressed against each other. Then, the fixing roll 10 is controlled by the pressure acting on the nip and the halogen lamp 14.
The toner image 71 is formed by the heat given through the
Settled on top.

【0042】ここで、ニップ内の圧力が十分でない場合
には、ニップを通過中に用紙70が加熱されることによ
り、用紙およびトナー層中に含まれていた空気や水蒸気
が膨張する。そして、この空気や水蒸気がベルトニップ
内で気泡となり、未定着トナー像を攪乱することにな
る。
If the pressure in the nip is not sufficient, the paper 70 is heated while passing through the nip, so that the air and water vapor contained in the paper and the toner layer expand. Then, the air or water vapor becomes bubbles in the belt nip, and disturbs the unfixed toner image.

【0043】しかしながら、本実施形態の定着装置で
は、積層タイプのエンドレスベルト20によってベルト
の強度を増大させているため、ベルトの張力を増やすこ
とが可能である。つまり、エンドレスベルト20の定着
ロール10への押圧力も増え、ベルトニップの圧力を大
きくすることができている。これによって、用紙および
トナー層中の空気や水蒸気が膨張してくるのを抑制する
ことができ、膨張した気泡によって未定着トナー像が攪
乱されるのを防止することができる。
However, in the fixing device of this embodiment, since the belt strength is increased by the endless belt 20 of the lamination type, it is possible to increase the belt tension. That is, the pressing force of the endless belt 20 against the fixing roll 10 also increases, and the pressure of the belt nip can be increased. As a result, the expansion of air and water vapor in the paper and the toner layer can be suppressed, and the unfixed toner image can be prevented from being disturbed by the expanded bubbles.

【0044】これと同時に、ベルトニップ内の広い領域
で、エンドレスベルト20と定着ロール10との間に圧
接力を与えることができるので、ニップを通過する用紙
70上のトナー像71に十分な圧力を働かせて定着させ
ることが可能である。すなわち、トナー像の乱れを防止
しながら確実に定着することができる。また、エンドレ
スベルトと当接するパッドなどの摺動部材を使用しない
ため、トルクの増大による問題も発生しない。
At the same time, a pressing force can be applied between the endless belt 20 and the fixing roll 10 in a wide area in the belt nip, so that a sufficient pressure is applied to the toner image 71 on the sheet 70 passing through the nip. It is possible to fix by working. That is, it is possible to reliably fix the toner image while preventing the toner image from being disturbed. Further, since a sliding member such as a pad which comes into contact with the endless belt is not used, a problem due to an increase in torque does not occur.

【0045】さらに、上記定着装置では、エンドレスベ
ルト20の幅方向における両端部にベルトエッジガイド
部材45が設けられており、エンドレスベルト20がウ
ォークにより一方のベルトエッジガイド部材45に突き
当たると、エンドレスベルト20のウォークが規制さ
れ、安定した場所で周回移動することが可能である。
Further, in the fixing device, the belt edge guide members 45 are provided at both ends in the width direction of the endless belt 20, and when the endless belt 20 abuts against one belt edge guide member 45 by walking, the endless belt The 20 walks are regulated, and it is possible to make a round trip in a stable place.

【0046】次に、エンドレスベルトの張力とトナー像
の乱れとの関係を調べる実験を行った結果について説明
する。上記定着装置において、エンドレスベルトの張力
を10kgf〜50kgfの5段階に変化させ、トナー
像の乱れの発生状況を調査する実験を行った。このとき
のニップ圧力とトナー像の乱れの状態を表1に示す。表
1において、○印はトナー像の乱れが発生せず画質が良
好なことを、×印はトナー像の乱れが発生していること
を示している。
Next, the result of an experiment for examining the relationship between the tension of the endless belt and the disturbance of the toner image will be described. In the above-mentioned fixing device, an experiment was conducted in which the tension of the endless belt was changed in five stages of 10 kgf to 50 kgf, and the state of occurrence of disturbance of the toner image was investigated. Table 1 shows the nip pressure and the state of disturbance of the toner image at this time. In Table 1, a circle indicates that the image quality is good without any disturbance of the toner image, and a cross indicates that the disturbance of the toner image has occurred.

【0047】[0047]

【表1】 [Table 1]

【0048】また、厚さの異なる4つのエンドレスベル
トを用い、それぞれ張力を5段階に変化させたときのベ
ルトの強度を調査する実験を行った。その結果を表2に
示す。表2において、○印はエンドレスベルトの強度に
問題のないことを、×印はエンドレスベルトの裂け・破
れ・伸びなどが発生していることを示している。以下余
Further, an experiment was conducted in which four endless belts having different thicknesses were used, and the strength of the belt when the tension was changed in five steps was investigated. Table 2 shows the results. In Table 2, the mark “○” indicates that there is no problem in the strength of the endless belt, and the mark “X” indicates that tearing, tearing, elongation, etc. of the endless belt have occurred. Below margin

【0049】[0049]

【表2】 [Table 2]

【0050】上記実験の結果、表1では、張力の増大と
ともに、ニップ内の圧力が増えていき、ベルト張力が3
0kgf以上でトナー像の乱れが発生しなくなることが
分かる。また表2より、ベルト基材の厚さが100μm
以下のときは30kgfの張力でベルトに損傷が生じ、
画質の乱れを防止するためのベルト張力に耐えられない
ことが分かる。ベルト基材の厚さが150μm以上にな
ると、ベルト張力を増やしても十分な強度が得られ、信
頼性が高いことが分かる。以上より、薄膜シートを渦巻
き状に巻いて所定の厚さとした積層タイプのエンドレス
ベルトを用いることにより、ベルトニップの圧力を大き
くすることができ、トナー像の乱れを防止できることが
分かる。
As a result of the above experiment, in Table 1, as the tension increases, the pressure in the nip increases and the belt tension becomes 3
It can be seen that at 0 kgf or more, the disturbance of the toner image does not occur. Also, from Table 2, the thickness of the belt base material is 100 μm.
In the following cases, the belt is damaged by the tension of 30 kgf,
It can be seen that it cannot withstand the belt tension for preventing the image quality from being disturbed. When the thickness of the belt base material is 150 μm or more, sufficient strength is obtained even when the belt tension is increased, and it is understood that the reliability is high. From the above, it can be seen that the pressure of the belt nip can be increased and the toner image can be prevented from being disturbed by using the lamination type endless belt in which the thin film sheet is spirally wound to have a predetermined thickness.

【0051】次に、エンドレスベルトの材質と厚さを変
え、ベルトの挫屈力を調べた実験の結果について説明す
る。ベルト基材としては、厚さを変えた熱硬化性ポリイ
ミドと芳香族ポリアミドとを用い、図1に示す定着装置
においてエンドレスベルトに40kgの張力をかけた状態
で、それぞれのベルトの挫屈力を測定した。ここでいう
ベルトの挫屈力は、40kgの張力で張架したエンドレス
ベルトをベルトエッジガイド部材に突き当てたときに、
各ベルトが挫屈を発生させる最低限の力を示している。
この挫屈力は、ベルトエッジガイド部材に取り付けた歪
みゲージにより測定した。その結果を表3に示す。
Next, the results of an experiment in which the material and thickness of the endless belt were changed and the buckling force of the belt was examined will be described. As the belt base material, a thermosetting polyimide and an aromatic polyamide having different thicknesses are used. In the fixing device shown in FIG. 1, the buckling force of each belt is applied while applying a tension of 40 kg to the endless belt. It was measured. The buckling force of the belt here is when the endless belt stretched with a tension of 40 kg hits the belt edge guide member,
Each belt shows the minimum force to cause buckling.
This buckling force was measured by a strain gauge attached to the belt edge guide member. Table 3 shows the results.

【0052】[0052]

【表3】 [Table 3]

【0053】上記定着装置では、定着ロール10や、圧
接ロール40及び支持ロール41、42のアライメント
の平行からのずれ具合によって、ベルトの片寄りの具合
が異なるが、定着装置の設計交差が最大限まで触れたと
きに生じるベルトの寄り力を測定したところ、約500
Nであった。したがって、表3に示すように、熱硬化性
ポリイミドや150μm以下の芳香族ポリアミドではエ
ンドレスベルトの強度に問題があるが、厚さ200μm
の芳香族ポリアミドを用いればベルトの寄り力に十分耐
えうる。このようなエンドレスベルトを用いることによ
って、ベルトのエッジをベルトエッジガイド部材に突き
当てて、ベルトの片寄りを規制することが可能となる。
In the above-described fixing device, the degree of deviation of the belt differs depending on the degree of misalignment of the alignment of the fixing roll 10, the pressing roll 40, and the supporting rolls 41 and 42, but the design intersection of the fixing device is maximized. When the deviation force of the belt generated when touched was measured, it was about 500
N. Therefore, as shown in Table 3, thermosetting polyimide and aromatic polyamide of 150 μm or less have a problem in the strength of the endless belt, but have a thickness of 200 μm.
If the aromatic polyamide is used, the belt can sufficiently withstand the biasing force of the belt. By using such an endless belt, it becomes possible to abut the edge of the belt against the belt edge guide member and to control the deviation of the belt.

【0054】[0054]

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
積層タイプのエンドレスベルトの張力を増大させて、定
着部材に押圧することが可能であり、これによって用紙
およびトナー層中の空気や水蒸気が膨張してくるのを抑
制することができる。このため、ベルトニップ内での気
泡の発生を抑制でき、この気泡によって未定着トナーが
攪乱されるのを防止することができる。これと同時に、
ベルトニップ内の広い面積に渡って大きな圧力を働かせ
ることができるので、ベルトニップを通過する用紙上の
トナーを確実に定着することが可能である。したがっ
て、定着時のトナー像の乱れを防止して良好な画像を得
ることができるとともに、装置の高速化および小型化に
も対応できる。さらに、この積層タイプのエンドレスベ
ルトでは挫屈に対する強度も増大させることができるた
め、ベルトエッジを突き当てるエッジガイド方式でベル
トの片寄りを規制することができる。よって、エンドレ
スベルトのウォーク規制機構が簡易となり、小型かつ低
コストを実現することができる。
As described above, according to the present invention,
It is possible to increase the tension of the lamination type endless belt and press it against the fixing member, thereby suppressing expansion of the air and water vapor in the paper and the toner layer. For this reason, the generation of air bubbles in the belt nip can be suppressed, and the unfixed toner can be prevented from being disturbed by the air bubbles. At the same time,
Since a large pressure can be exerted over a large area in the belt nip, it is possible to reliably fix the toner on the sheet passing through the belt nip. Therefore, it is possible to obtain a good image by preventing the toner image from being disturbed at the time of fixing, and it is possible to cope with an increase in the speed and size of the apparatus. Furthermore, since the laminated type endless belt can also increase the strength against buckling, the belt can be prevented from being biased by an edge guide method in which a belt edge is abutted. Therefore, the walking regulation mechanism of the endless belt is simplified, and a small size and low cost can be realized.

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

【図1】本願発明の一実施形態である定着装置およびこ
の定着装置で用いられるエンドレスベルトを示す概略構
成図である。
FIG. 1 is a schematic configuration diagram illustrating a fixing device according to an embodiment of the present invention and an endless belt used in the fixing device.

【図2】上記図1に示す定着装置の長手方向における断
面図である。
FIG. 2 is a longitudinal sectional view of the fixing device shown in FIG. 1;

【図3】従来の定着装置の第1の例を示す概略構成図で
ある。
FIG. 3 is a schematic configuration diagram illustrating a first example of a conventional fixing device.

【図4】従来の定着装置の第2の例を示す概略構成図で
ある。
FIG. 4 is a schematic configuration diagram illustrating a second example of a conventional fixing device.

【図5】従来の定着装置の第3の例を示す概略構成図で
ある。
FIG. 5 is a schematic configuration diagram illustrating a third example of a conventional fixing device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10・・・・・定着ロール、 11・・・・・コア、 12・・・・・弾性体層、 13・・・・・離型層、 14・・・・・ハロゲンランプ、 15・・・・・温度センサー、 20・・・・・エンドレスベルト、 40・・・・・圧接ロール、 41・・・・・支持ロール、 42・・・・・支持ロール、 45・・・・・ベルトエッジガイド部材、 70・・・・・用紙、 71・・・・・トナー像 ... Fixing roll, 11... Core, 12... Elastic layer, 13... Release layer, 14... Halogen lamp, 15. ..Temperature sensor, 20 ... Endless belt, 40 ... Press-contact roll, 41 ... Support roll, 42 ... Support roll, 45 ... Belt edge guide Member, 70, paper, 71, toner image

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 熱源を内蔵し、無端状の周面が周回移
動する第1の定着部材と、無端状の周面が前記第1の定
着部材の周面と圧接されて周回移動する第2の定着部材
とを備え、これら2つの定着部材が互いに圧接されたニ
ップ部に未定着トナー像を担持する記録シートを搬送
し、前記第1の定着部材と接触する側の表面で前記未定
着トナー像を加熱するとともに加圧して前記記録シート
上に定着させる定着装置において、 前記第1の定着部材と前記第2の定着部材の少なくとも
一方がエンドレスベルトであり、 前記エンドレスベルトは、有端のシート状薄膜フィルム
を渦巻き状に複数層積層させて形成した筒状の基体と、
前記基体の外周面上に形成された弾性体層とを有するこ
とを特徴とする定着装置。
1. A first fixing member having a built-in heat source and having an endless peripheral surface moving around, and a second fixing member having an endless peripheral surface being pressed against the peripheral surface of the first fixing member to move around. A recording sheet carrying an unfixed toner image in a nip portion where the two fixing members are pressed against each other, and the unfixed toner is conveyed on the surface in contact with the first fixing member. In a fixing device for fixing an image on the recording sheet by heating and pressing the image, at least one of the first fixing member and the second fixing member is an endless belt, and the endless belt is an endless sheet. Cylindrical substrate formed by laminating a plurality of spirally-shaped thin film films,
And an elastic layer formed on an outer peripheral surface of the base.
【請求項2】 前記弾性体層は、前記シート状薄膜フ
ィルムよりも厚さが大きいものであることを特徴とする
請求項1に記載の定着装置。
2. The fixing device according to claim 1, wherein the elastic layer has a thickness greater than that of the sheet-like thin film.
【請求項3】 前記基体は、前記エンドレスベルトの
周方向のどの部分においても、少なくとも2層以上積層
されていることを特徴とする請求項1に記載の定着装
置。
3. The fixing device according to claim 1, wherein at least two or more layers of the base are laminated at any part in a circumferential direction of the endless belt.
【請求項4】 前記シート状薄膜フィルムが芳香族ポ
リアミドで形成されたものであることを特徴とする請求
項1から請求項3までのいずれかに記載の定着装置。
4. The fixing device according to claim 1, wherein the sheet-like thin film is formed of an aromatic polyamide.
【請求項5】 前記エンドレスベルトの幅方向におけ
るエッジ部の外側に、前記エンドレスベルトに突き当て
てベルトの片寄りを規制するガイド部材を有することを
特徴とする請求項1から請求項4までのいずれかに記載
の定着装置。
5. The endless belt according to claim 1, further comprising a guide member outside the edge portion in the width direction of the endless belt, the guide member abutting against the endless belt to regulate the deviation of the belt. The fixing device according to any one of the above.
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