JP2000267478A - Fixing device - Google Patents

Fixing device

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JP2000267478A
JP2000267478A JP11068213A JP6821399A JP2000267478A JP 2000267478 A JP2000267478 A JP 2000267478A JP 11068213 A JP11068213 A JP 11068213A JP 6821399 A JP6821399 A JP 6821399A JP 2000267478 A JP2000267478 A JP 2000267478A
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JP
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roll
fixing
elastic layer
thickness
layer
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JP11068213A
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Japanese (ja)
Inventor
Atsumi Kurita
篤実 栗田
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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 effectively prevent defective image quality due to the occurrence of wrinkles on the mold-released layer of a fixing roll equipped with an elastic layer and the mold-released layer. SOLUTION: The fixing device is provided with the fixing roll 1 with the elastic layer 1a and the mold-released layer 1b arranged on the outer peripheral surface of the elastic layer 1a, and a counter member 2 which is arranged in press-contact with the fixing roll 1 and for forming a fixation nip area N between the member 2 and the fixing roll 1, and a recording material K with an unfixed toner image T carried is inserted into the fixation nip area N. In this case, provided that the thickness of the elastic layer 1a at a non-press contact time is expressed by A and the thickness of the layer when the layer is compressed in the fixation nip area N is expressed by B, and when an ratio of B to A is taken as a deformation ratio B/A, the deformation ratio B/A is set to be <=20%.

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、複写機等の画像形
成装置において用いられる定着装置に係り、特に、互い
に圧接配置される一対の定着部材に用紙等の記録材を挿
通させて記録材上の未定着トナー像を定着する方式の定
着装置の改良に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a fixing device used in an image forming apparatus such as a copying machine or the like, and more particularly, to a method in which a recording material such as paper is passed through a pair of fixing members arranged in pressure contact with each other. A fixing device for fixing an unfixed toner image.

【0002】[0002]

【従来の技術】一般に、複写機等の画像形成装置におい
ては、未定着トナー像を定着するために定着装置が用い
られる。従来この種の定着装置としては、互いに圧接し
ながら回転する加熱ロールと加圧ロールとを備え、未定
着トナー像が担持された用紙等の記録材をこれらのロー
ル間に挿通させて未定着トナー像を定着する所謂加熱定
着方式が広く用いられている。
2. Description of the Related Art Generally, in an image forming apparatus such as a copying machine, a fixing device is used to fix an unfixed toner image. Conventionally, a fixing device of this type includes a heating roll and a pressure roll that rotate while being pressed against each other, and a recording material such as a sheet carrying an unfixed toner image is inserted between these rolls to unfix the unfixed toner. A so-called heat fixing method for fixing an image is widely used.

【0003】この種の定着装置において、記録材上の未
定着トナー像を当該記録材上に安定的に定着させるとい
う観点からすれば、前記加熱ロールと前記加圧ロールと
の圧接領域(定着ニップ域)は広く確保することが好ま
しく、このような観点から、少なくとも前記加熱ロール
及び前記加圧ロールの少なくとも一方にシリコンゴム等
からなる弾性層を設けたものが用いられている。
In this type of fixing device, from the viewpoint of stably fixing an unfixed toner image on a recording material onto the recording material, a pressure contact area (fixing nip) between the heating roll and the pressure roll is considered. It is preferable to secure a wide area, and from such a viewpoint, at least one of the heating roll and the pressure roll provided with an elastic layer made of silicon rubber or the like is used.

【0004】また、記録材上の未定着トナー像が前記加
熱ロールや前記加圧ロールに付着するのを防止するとい
う観点からすれば、これら加熱ロール及び加圧ロール表
面にはトナーが付着しにくい、すなわちトナーの離型性
の高い材質のものを用いることが好ましく、このような
観点から、これらの表面に例えばPFA樹脂(テトラフ
ルオロエチレンとペルフルオロビニルエーテルとの共重
合体)等のフッ素樹脂層を被覆したものが用いられてい
る(例えば特開昭63−73281号公報参照)。
Further, from the viewpoint of preventing the unfixed toner image on the recording material from adhering to the heating roll and the pressure roll, toner hardly adheres to the surfaces of the heating roll and the pressure roll. That is, it is preferable to use a material having high releasability of the toner, and from such a viewpoint, a fluororesin layer such as a PFA resin (a copolymer of tetrafluoroethylene and perfluorovinyl ether) is preferably formed on these surfaces. Coated materials are used (see, for example, JP-A-63-73281).

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、加熱ロ
ールや加圧ロールとして、上述のように、弾性層上に離
型層を設けた構成を採用すると、例えば2万ないし3万
枚の記録材を定着ニップ域に挿通させた時点で離型層に
しわが発生し、これ以降の記録材上の定着画像に周期的
な画像乱れを生じてしまうという技術的課題がみられ
た。
However, if the configuration in which the release layer is provided on the elastic layer as described above is adopted as the heating roll or the pressure roll, for example, 20,000 to 30,000 recording materials can be used. There has been a technical problem that wrinkles occur in the release layer at the time of being inserted into the fixing nip area, and a periodic image disturbance occurs in a fixed image on the recording material thereafter.

【0006】このような技術的課題を解決する手段とし
て、前掲の公報には、加熱源を有する定着ロールに圧接
配置される加圧ロールの弾性層の外周に、離型層として
平均厚さ50乃至60μmのPFA樹脂からなるチュー
ブを被覆し、この加圧ロールの圧縮量を0.5mm以下
に設定した定着装置が記載されている。
As means for solving such technical problems, the above-mentioned publication discloses an average thickness of 50 μm as a release layer on the outer periphery of an elastic layer of a pressure roll which is pressed against a fixing roll having a heating source. A fixing device is described in which a tube made of PFA resin having a thickness of 1 to 60 μm is covered, and the compression amount of the pressure roll is set to 0.5 mm or less.

【0007】しかしながら、このような技術的手段にあ
っては、弾性層の厚さすなわち加圧ロールの圧縮量を決
定する要因とは無関係に、一律に加圧ロールの圧縮量を
規定しているため、例えば小型化等の観点から弾性層を
薄くした場合には、加圧ロールの圧縮量を0.5mm以
下に設定したとしても離型層にしわが発生することがあ
った。
However, in such a technical means, the compression amount of the pressure roll is uniformly defined regardless of the thickness of the elastic layer, that is, the factor which determines the compression amount of the pressure roll. For this reason, for example, when the thickness of the elastic layer is reduced from the viewpoint of miniaturization or the like, wrinkles may occur in the release layer even if the compression amount of the pressure roll is set to 0.5 mm or less.

【0008】本発明は、以上の技術的課題を解決するた
めになされたものであって、離型層にしわが生じること
に伴う画質不良を有効に防止することのできる定着装置
を提供するものである。
The present invention has been made to solve the above technical problems, and provides a fixing device capable of effectively preventing image quality defects due to wrinkling of a release layer. is there.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】本発明者は、離型層に生
じるしわの防止を図るため、種々のパラメータについて
検討を行った結果、弾性層の変形率との間に相関関係が
あることを見いだし、そして、実験によりその許容領域
を特定することに到達し、本発明を案出したものであ
る。
Means for Solving the Problems The present inventor examined various parameters in order to prevent wrinkles occurring in the release layer, and found that there was a correlation between the elastic layer and the deformation rate. And arrived at the determination of the permissible region by experiment, and devised the present invention.

【0010】すなわち、本発明は、図1に示すように、
弾性層1aを有し当該弾性層1aの外周面に離型層1b
を設けた定着ロール1と、前記定着ロール1に圧接配置
され当該定着ロール1との間に定着ニップ域Nが形成さ
れる対向部材2とを備え、前記定着ニップ域Nに未定着
トナー像Tが担持された記録材Kを挿通させるようにし
た定着装置において、前記弾性層1aの非圧接時の厚さ
Aと前記定着ニップ域Nにおいて圧縮される厚さBとの
比率を変形率B/Aとしたとき、この変形率B/Aを2
0%以下に設定したことを特徴とする。
That is, according to the present invention, as shown in FIG.
A release layer 1b on the outer peripheral surface of the elastic layer 1a;
And a facing member 2 that is disposed in pressure contact with the fixing roll 1 and has a fixing nip area N formed between the fixing roll 1 and the fixing roll 1. In the fixing device in which the recording material K carrying the toner is inserted, the ratio of the thickness A of the elastic layer 1a when the elastic layer 1a is not pressed and the thickness B compressed in the fixing nip region N is defined as a deformation ratio B / A, this deformation ratio B / A is 2
It is characterized by being set to 0% or less.

【0011】このような技術的手段において、定着ロー
ル1の離型層1bとしては、記録材K上の未定着トナー
像Tや記録材K上に付着した粉体等の転移が極力防止さ
れる材質のものであれば適宜選定して差し支えなく、例
えばPFA樹脂(テトラフルオロエチレンとペルフルオ
ロビニルエーテルとの共重合体)やPTFE樹脂(ポリ
テトラフルオロエチレン)等のフッ素樹脂が用いられ
る。そして、離型層1bとしてフッ素樹脂を用いる態様
において、このフッ素樹脂からなる離型層1bの形成手
法については、例えば、弾性層1a外周面にフッ素樹脂
を塗布して焼き付ける手法や、予めチューブ状に成形し
たフッ素樹脂を弾性層1a外周面に被覆する手法等適宜
選定して差し支えないが、離型性の確保という観点から
すれば、チューブ状に成形されたフッ素樹脂を弾性層1
a外周面に被覆する手法を採用することが好ましい。
In such a technical means, the transfer of the unfixed toner image T on the recording material K and the powder adhered on the recording material K is prevented as much as the release layer 1b of the fixing roll 1. Any material can be selected as appropriate, and for example, a fluororesin such as a PFA resin (copolymer of tetrafluoroethylene and perfluorovinyl ether) or a PTFE resin (polytetrafluoroethylene) is used. In a mode in which a fluororesin is used as the release layer 1b, a method of forming the release layer 1b made of the fluororesin includes, for example, a method of applying a fluororesin on the outer peripheral surface of the elastic layer 1a and baking it, or a method of forming a tube in advance. A method of coating the outer peripheral surface of the elastic layer 1a with the fluororesin molded into the elastic layer 1a may be appropriately selected. However, from the viewpoint of securing the releasability, the fluororesin molded into a tube shape may be used as the elastic layer 1a.
a It is preferable to adopt a method of coating the outer peripheral surface.

【0012】また、離型層1bの厚さについては適宜選
定して差し支えないが、定着ニップ域Nにおいて記録材
Kや記録材K上の未定着トナー像Tと良好な密着性を確
保するという観点からすれば、離型層1bを薄く設定す
ることが好ましく、一方、しわの発生を防止するという
観点からすれば、強度を持たせるために離型層1bを厚
く設定することが好ましい。このような観点から、具体
的には、離型層1bの厚さを20〜40μmに設定する
ことが好ましい。
Although the thickness of the release layer 1b may be appropriately selected, it is necessary to secure good adhesion to the recording material K and the unfixed toner image T on the recording material K in the fixing nip area N. From the viewpoint, it is preferable to set the release layer 1b thin. On the other hand, from the viewpoint of preventing wrinkles from occurring, it is preferable to set the release layer 1b thick to provide strength. From such a viewpoint, specifically, it is preferable to set the thickness of the release layer 1b to 20 to 40 μm.

【0013】また、対向部材2は、前記定着ロール1と
の間に定着ニップ域Nを形成するものであれば、例えば
直接に圧接配置されるロール部材や、ベルト部材を介し
て間接的に圧接配置されるロール部材や他の加圧部材等
等適宜選定して差し支えない。
If the facing member 2 forms a fixing nip region N between the facing member 2 and the fixing roll 1, the facing member 2 is indirectly press-contacted via a roll member or a belt member, for example. The roll member and other pressing members to be arranged may be appropriately selected.

【0014】次に、上述した技術的手段の作用について
説明する。図1において、未定着トナー像Tを担持した
記録材Kは、定着ロール1と対向部材2とが圧接する定
着ニップ域Nに突入する。このとき、定着ロール1の弾
性層1aの非圧接時の厚さAと定着ニップ域Nにおいて
圧縮される厚さBとの比率(変形率)B/Aが20%以
下に設定されている。この関係を満足する状態では、離
型層1bにおけるしわの発生が防止される。
Next, the operation of the above technical means will be described. In FIG. 1, a recording material K carrying an unfixed toner image T enters a fixing nip region N where the fixing roll 1 and the facing member 2 are pressed against each other. At this time, the ratio (deformation ratio) B / A of the thickness A of the elastic layer 1a of the fixing roll 1 when the elastic layer 1a is not pressed and the thickness B compressed in the fixing nip area N is set to 20% or less. When this relationship is satisfied, the occurrence of wrinkles in the release layer 1b is prevented.

【0015】[0015]

【発明の実施の形態】以下、添付図面に示す実施の形態
に基づいてこの発明を詳細に説明する。 ◎実施の形態1 図2は本発明が適用されたカラー複写機/プリンタ用の
定着装置の実施の形態1を示す。同図において、本実施
の形態に係る定着装置は、互いに圧接しながら回転する
一対のロール対すなわち定着ロールとしてのアッパロー
ル20及び対向部材としてのロアロール30とを備え、
未定着トナー像Tが形成された用紙40をこれらのロー
ル20、30間に挿通させて未定着トナー像の定着を行
うようにしたものである。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will be described below in detail based on an embodiment shown in the accompanying drawings. First Embodiment FIG. 2 shows a first embodiment of a fixing device for a color copying machine / printer to which the present invention is applied. In FIG. 1, the fixing device according to the present exemplary embodiment includes a pair of rolls that rotate while being pressed against each other, that is, an upper roll 20 as a fixing roll and a lower roll 30 as an opposing member.
The paper 40 on which the unfixed toner image T is formed is inserted between the rolls 20 and 30 to fix the unfixed toner image.

【0016】本実施の形態において、アッパロール20
は、用紙40の未定着トナー像T担持面と接触する側に
配置されるものであって、例えばアルミニウム等の金属
製パイプ21の表面に耐熱弾性層22を被覆し、更にこ
の耐熱弾性層22の表面に離型層23を被覆したもので
あって、その内部に加熱源としてアッパヒータ24を内
蔵したものである。
In the present embodiment, the upper roll 20
Is disposed on the side of the sheet 40 that comes into contact with the unfixed toner image T carrying surface. The surface of a metal pipe 21 made of, for example, aluminum is coated with a heat-resistant elastic layer 22. The upper surface is covered with a release layer 23, and an upper heater 24 is built therein as a heating source.

【0017】ここで、耐熱弾性層22は、厚さ3mmの
シリコンゴムからなるものであり、その硬度は例えば4
0°(JIS A)に設定されている。
Here, the heat-resistant elastic layer 22 is made of silicon rubber having a thickness of 3 mm, and has a hardness of, for example, 4 mm.
It is set to 0 ° (JIS A).

【0018】また、離型層23は、前記耐熱弾性層22
上にチューブ状に成形されたフッ素樹脂(本実施の形態
ではPFA樹脂(テトラフルオロエチレンとペルフルオ
ロビニルエーテルとの共重合体)にて構成)を被覆した
ものであって、その厚さは30μmに設定されている。
The release layer 23 comprises the heat-resistant elastic layer 22.
It is coated with a tube-shaped fluororesin (in the present embodiment, composed of a PFA resin (copolymer of tetrafluoroethylene and perfluorovinylether)), and its thickness is set to 30 μm. Have been.

【0019】更に、アッパヒータ24としてはハロゲン
ランプが用いられており、このアッパロール20の表面
を160℃に加熱するようになっている。
Further, a halogen lamp is used as the upper heater 24, and the surface of the upper roll 20 is heated to 160.degree.

【0020】一方、ロアロール30は、用紙40の未定
着トナー像T担持面の反対側面に接触するように前記ア
ッパロール20に対して圧接配置されてアッパロール2
0との間に所定幅の接触ニップ域(定着ニップ域)Nを
形成するものであり、例えばアルミニウム等の金属製パ
イプ31の表面に耐熱弾性層32を被覆し、更にこの耐
熱弾性層32の表面に離型層33を形成したものであっ
て、その内部に加熱源としてのロアヒータ34を内蔵し
たものである。
On the other hand, the lower roll 30 is disposed in pressure contact with the upper roll 20 so as to contact the side opposite to the surface of the sheet 40 on which the unfixed toner image T is carried.
A contact nip region (fixing nip region) N having a predetermined width is formed between the heat-resistant elastic layer 32 and the surface of a metal pipe 31 made of, for example, aluminum. A release layer 33 is formed on the surface, and a lower heater 34 as a heating source is built therein.

【0021】本実施の形態において、耐熱弾性層32
は、前記アッパロール20の耐熱弾性層22よりも薄肉
な厚さ2mmのシリコンゴムからなるものであり、その
硬度は60°(JIS A)に設定されている。
In this embodiment, the heat resistant elastic layer 32
Is made of silicon rubber having a thickness of 2 mm, which is thinner than the heat-resistant elastic layer 22 of the upper roll 20, and its hardness is set to 60 ° (JIS A).

【0022】また、離型層33は、前記耐熱弾性層32
上にチューブ状に成形されたフッ素樹脂(本実施の形態
ではPFA樹脂にて構成)を被覆したものであって、そ
の厚さは30μmに設定されている。
The release layer 33 is formed of the heat-resistant elastic layer 32.
It is coated with a fluororesin (formed of a PFA resin in the present embodiment) formed in a tube shape, and has a thickness of 30 μm.

【0023】更に、ロアヒータ34としてはハロゲンラ
ンプが用いられており、このロアロール30の表面を1
60℃に加熱するようになっている。
Further, a halogen lamp is used as the lower heater 34, and the surface of the lower roll 30 is
It is designed to heat to 60 ° C.

【0024】そして、アッパロール20は、駆動モータ
25からの駆動力にて回転駆動されるようになってお
り、ロアロール30はアッパロール20に追従回転する
ようになっている。尚、これらアッパロール20及びロ
アロール30の駆動は、これに限られるものではなく、
ロアロール30側に駆動力を供給するようにしてもかま
わない。
The upper roll 20 is rotatably driven by a driving force from a drive motor 25, and the lower roll 30 rotates following the upper roll 20. The driving of the upper roll 20 and the lower roll 30 is not limited to this.
A driving force may be supplied to the lower roll 30 side.

【0025】また、アッパロール20の周囲のうち定着
ニップ域Nの回転方向上流側には、アッパロール20の
表面に離型剤としてのシリコンオイルが供給されるオイ
ル塗布装置26が配設されると共に、アッパロール20
の周囲のうち定着ニップ域Nの回転方向下流側には、ア
ッパロール20表面に転移付着したトナー、紙粉等を清
掃するクリーニング装置27(例えばウエブクリーナに
て構成)が設けられている。ここで、オイル塗布装置2
6は、上述の方式のものに限られるものではなく、他の
方式のものを用いてよいことは勿論のこと、オイル塗布
装置26を設けなくともよい。尚、符号41は未定着ト
ナー像Tが担持された用紙40を定着ニップ域Nに案内
するガイドプレート、42、43はアッパロール20及
びロアロール30の定着ニップ域の出口側近傍に設けら
れ、アッパロール20及びロアロール30に付着した用
紙40を剥離する剥離爪、51、52はアッパロール2
0及びロアロール30の表面温度を測定する温度センサ
である。
An oil coating device 26 for supplying silicon oil as a release agent to the surface of the upper roll 20 is provided on the periphery of the upper roll 20 on the upstream side in the rotation direction of the fixing nip region N. Upper roll 20
A cleaning device 27 (e.g., a web cleaner) that cleans toner, paper dust, and the like transferred onto the surface of the upper roll 20 is provided downstream of the fixing nip area N in the rotation direction. Here, the oil application device 2
6 is not limited to the above-described system, and it is needless to say that another system may be used and the oil coating device 26 may not be provided. Reference numeral 41 denotes a guide plate for guiding the paper 40 carrying the unfixed toner image T to the fixing nip area N, and reference numerals 42 and 43 are provided near the exit side of the fixing nip area of the upper roll 20 and the lower roll 30. And peeling nails 51 and 52 for peeling the paper 40 adhered to the lower roll 30.
It is a temperature sensor for measuring the surface temperature of the lower roll 30 and the lower roll 30.

【0026】次に、定着ニップ域Nについて詳細に説明
する。本実施の形態では、上述したように、ロアロール
30の耐熱弾性層32の厚さよりもアッパロール20の
耐熱弾性層22の厚さを厚く設定しているため、その実
質的な硬度はロアロール30の方が大きくなり、図3に
示すように、アッパロール20にロアロール30が食い
込むことにより、アッパロール20の耐熱弾性層22が
圧縮方向に弾性変形するようになっており、この食い込
み領域が定着ニップ域Nを形成するようになっている。
Next, the fixing nip area N will be described in detail. In the present embodiment, as described above, since the thickness of the heat-resistant elastic layer 22 of the upper roll 20 is set to be thicker than the thickness of the heat-resistant elastic layer 32 of the lower roll 30, the substantial hardness of the lower roll 30 is smaller than that of the lower roll 30. As shown in FIG. 3, when the lower roll 30 bites into the upper roll 20, the heat-resistant elastic layer 22 of the upper roll 20 is elastically deformed in the compression direction, and the biting region forms the fixing nip region N. Is formed.

【0027】そして、アッパロール20の耐熱弾性層2
2の非圧接時の厚さAと定着ニップ域Nにおいて圧縮さ
れる厚さBとの比率すなわち変形率B/Aが、例えば1
7%に設定されている。従って、本実施の形態では、定
着ニップ域Nにおけるアッパロール20の耐熱弾性層2
2の変形量が0.51mmとなっている。
The heat-resistant elastic layer 2 of the upper roll 20
2, the ratio of the thickness A when not pressed and the thickness B compressed in the fixing nip area N, that is, the deformation ratio B / A is, for example, 1
It is set to 7%. Therefore, in the present embodiment, the heat-resistant elastic layer 2 of the upper roll 20 in the fixing nip region N is used.
The deformation amount of No. 2 is 0.51 mm.

【0028】次に、本実施の形態に係る定着装置の作動
について説明する。未定着トナー像Tが担持された用紙
40が、アッパロール20とロアロール30との圧接に
よって形成される転写ニップ域Nに突入する。そして、
未定着トナー像Tは、アッパロール20及びロアロール
30からの熱と、定着ニップ域Nから受ける圧力とによ
り用紙40上に定着される。
Next, the operation of the fixing device according to this embodiment will be described. The paper 40 carrying the unfixed toner image T enters the transfer nip area N formed by the pressure contact between the upper roll 20 and the lower roll 30. And
The unfixed toner image T is fixed on the paper 40 by the heat from the upper roll 20 and the lower roll 30 and the pressure received from the fixing nip area N.

【0029】本発明者は、図2に示す定着装置を用い、
変形率B/Aを調整して当該変形率B/Aとアッパロー
ル20の離型層23に生じるしわとの関係について調査
を行った。この調査は、用紙40を定着ニップ域Nに連
続して所定枚数通紙し、アッパロール20の離型層23
にしわが発生するかどうかを確認することで行った。ま
た、この調査は、本実施の形態に示す耐熱弾性層22の
厚さが3mmのものに加え、耐熱弾性層22の厚さが1
mmのものについても行った。尚、この調査において、
離型層23の厚さはすべて30μmとした。
The present inventor used the fixing device shown in FIG.
The relationship between the deformation ratio B / A and the wrinkles generated in the release layer 23 of the upper roll 20 was investigated by adjusting the deformation ratio B / A. In this investigation, a predetermined number of sheets of paper 40 were continuously passed through the fixing nip area N, and the release layer 23 of the upper roll 20 was
This was done by checking whether wrinkles occurred. In addition, in this investigation, in addition to the case where the thickness of the heat-resistant elastic layer 22 shown in this embodiment is 3 mm, the thickness of the heat-resistant elastic layer 22 is 1 mm.
mm. In this survey,
The thickness of the release layer 23 was all 30 μm.

【0030】この結果を図4(a)及び図4(b)に示
す。ここで、図4(a)は耐熱弾性層22の厚さが3m
mの場合の結果、図4(b)は耐熱弾性層22の厚さが
1mmの場合の結果である。両者より、次のことが把握
される。まず、変形率B/Aが17%以下の領域では、
20万枚の通紙を行っても離型層23にしわが発生しな
い。また、変形率B/Aが19%の場合には、5万5千
枚の通紙で離型層23にしわが発生したものの、画質不
良を生じさせるレベルのものではない。更に、変形率B
/Aが20%を越えると、3万枚の通紙で離型層23に
しわが発生し画質不良を生じた。
The results are shown in FIGS. 4 (a) and 4 (b). Here, FIG. 4A shows that the thickness of the heat-resistant elastic layer 22 is 3 m.
4 (b) shows the result when the thickness of the heat-resistant elastic layer 22 is 1 mm. From both, the following is understood. First, in the region where the deformation ratio B / A is 17% or less,
No wrinkles are generated in the release layer 23 even after 200,000 sheets are passed. When the deformation ratio B / A is 19%, wrinkles occur in the release layer 23 when 55,000 sheets are passed, but this is not at a level that causes poor image quality. Further, the deformation rate B
If / A exceeds 20%, wrinkles occur in the release layer 23 after 30,000 sheets are passed, resulting in poor image quality.

【0031】また、本発明者は、図2に示す定着装置を
用い、アッパロール20の離型層23の厚さとこの離型
層23に生じるしわとの関係について調査を行った。こ
の調査は、前記調査と同様に、用紙40を定着ニップ域
Nに連続して所定枚数通紙し、アッパロール20の離型
層23にしわが発生するかどうかを確認することで行っ
た。尚、この調査において、耐熱弾性層22の厚さはす
べて3mmとした。
Further, the present inventor investigated the relationship between the thickness of the release layer 23 of the upper roll 20 and wrinkles generated in the release layer 23 using the fixing device shown in FIG. This inspection was performed by passing a predetermined number of sheets of paper 40 continuously through the fixing nip area N and checking whether wrinkles occurred in the release layer 23 of the upper roll 20 in the same manner as the above-described inspection. In this investigation, the thickness of the heat-resistant elastic layer 22 was all 3 mm.

【0032】この結果を図5に示す。これより、離型層
23の厚さが10μmとしたとき、1千枚の通紙で離型
層23にしわが発生し画質不良を生じた。尚、離型層2
3の厚さが50μmを越えると、離型層23が硬くなる
ため、定着ニップ域Nにて用紙40及びこの用紙40上
の未定着トナー像Tと十分に密着することができなくな
り、画質不良を生じ易くなることが確認されている。
FIG. 5 shows the result. As a result, when the thickness of the release layer 23 was set to 10 μm, wrinkles occurred in the release layer 23 after passing one thousand sheets, resulting in poor image quality. The release layer 2
If the thickness exceeds 50 μm, the release layer 23 becomes hard, so that the paper 40 and the unfixed toner image T on the paper 40 cannot be sufficiently adhered to each other in the fixing nip area N, resulting in poor image quality. Has been confirmed to be likely to occur.

【0033】本実施の形態では、チューブ状に形成され
たPFA樹脂を離型層23として用いており、塗布及び
焼き付けにより形成されたPFA樹脂を離型層23とし
て用いる態様と比較して、樹脂内部の原子間の結合力が
強いために硬くなり易くしわも発生しやすいが、本実施
の形態では、上述したように変形率B/Aを20%以下
に設定しているので、このようなしわになりやすいPF
A樹脂においてもしわの発生は防止される。
In the present embodiment, the PFA resin formed in a tube shape is used as the release layer 23, and the PFA resin formed by coating and baking is used as the release layer 23. Since the bonding force between the internal atoms is strong, it is likely to be hard and wrinkles are easily generated. However, in this embodiment, since the deformation ratio B / A is set to 20% or less as described above, such PF that is easy to get rid of
The generation of wrinkles is also prevented in the A resin.

【0034】尚、本実施の形態では、ロアロール30が
耐熱弾性層32及び離型層33を備えていたが、これに
限られるものではなく、例えば金属ロールであってもよ
い。但し、離型性の確保という観点からすれば、その外
周面に離型層を設けることが好ましい。
In the present embodiment, the lower roll 30 includes the heat-resistant elastic layer 32 and the release layer 33, but is not limited thereto, and may be, for example, a metal roll. However, from the viewpoint of ensuring release properties, it is preferable to provide a release layer on the outer peripheral surface.

【0035】また、本実施の形態では、対向部材として
ロアロール30を用いていたが、これに限られるもので
はなく、例えば複数のロール群に掛け渡された無端ベル
トをアッパロール20に圧接配置し、この圧接位置に対
応する無端ベルトの裏面側にロール部材や押圧部材等の
加圧部材を設けて定着ニップ域Nを形成するタイプの定
着装置に適用してもよいことは勿論である。
Further, in the present embodiment, the lower roll 30 is used as the facing member. However, the present invention is not limited to this. For example, an endless belt stretched over a plurality of roll groups is disposed in pressure contact with the upper roll 20. Needless to say, the present invention may be applied to a fixing device of a type in which a fixing member such as a roll member or a pressing member is provided on the back side of the endless belt corresponding to the pressing position to form the fixing nip region N.

【0036】更に、本実施の形態では、ロアロール30
をアッパロール20に食い込ませて定着ニップ域Nを形
成するようにしていたが、これに限られるものではな
く、アッパロール20をロアロール30に食い込ませて
定着ニップ域Nを形成するようにしてもよい。
Further, in the present embodiment, the lower roll 30
Is formed in the upper roll 20 to form the fixing nip region N. However, the present invention is not limited to this, and the upper roll 20 may be formed in the lower roll 30 to form the fixing nip region N.

【0037】更にまた、本実施の形態では、未定着トナ
ー像Tが片面にのみ担持される用紙40を定着する定着
装置について説明したが、これに限られるものではな
く、未定着トナー像Tが両面に担持される用紙40を定
着する両面定着装置に対しても適用可能であることは勿
論である。
Further, in the present embodiment, the fixing device for fixing the sheet 40 on which the unfixed toner image T is carried on only one side has been described. However, the present invention is not limited to this. Needless to say, the present invention is also applicable to a double-sided fixing device for fixing the paper 40 carried on both sides.

【0038】◎実施の形態2 本実施の形態は、実施の形態1と略同様であるが、図6
に示すように、アッパロール20及びロアロール30
が、圧接時に共に圧縮変形して定着ニップ域Nを形成す
るようにしたものである。尚、本実施の形態に係る定着
装置の構成要素のうち、実施の形態1に係る定着装置と
同様のものについては、実施の形態1と同様の符号を付
してここではその詳細な説明を省略する。
Embodiment 2 This embodiment is substantially the same as Embodiment 1 except that FIG.
As shown in the figure, upper roll 20 and lower roll 30
However, the fixing nip region N is formed by compressive deformation together during the pressing. Note that among the components of the fixing device according to the present embodiment, the same components as those of the fixing device according to the first embodiment are denoted by the same reference numerals as those in the first embodiment, and detailed description thereof will be given here. Omitted.

【0039】本実施の形態において、アッパロール20
及びロアロール30は、同一の構成を有している。すな
わち、本実施の形態では、耐熱弾性層22、32が共に
厚さが3mmで且つ硬度が40°(JIS A)のシリ
コンゴムで構成され、また、離型層23、33も共に厚
さが30μmのPFA樹脂で構成されている。尚、本実
施の形態では、アッパロール20及びロアロール30の
構成を同一に設定したが、これに限られるものではな
く、アッパロール20及びロアロール30が夫々弾性変
形するものであれば、耐熱弾性層22及び32の厚さや
硬度等は適宜選定して差し支えない。
In the present embodiment, the upper roll 20
The lower roll 30 has the same configuration. That is, in the present embodiment, the heat-resistant elastic layers 22 and 32 are both made of silicon rubber having a thickness of 3 mm and a hardness of 40 ° (JIS A), and the release layers 23 and 33 are also both thick. It is made of 30 μm PFA resin. In the present embodiment, the configurations of the upper roll 20 and the lower roll 30 are set to be the same. However, the present invention is not limited to this. If the upper roll 20 and the lower roll 30 elastically deform, respectively, the heat-resistant elastic layer 22 and the The thickness, hardness, and the like of 32 may be appropriately selected.

【0040】そして、本実施の形態では、アッパロール
20の耐熱弾性層22の非圧接時の厚さAと定着ニップ
域Nにおいて圧縮される厚さBとの比率すなわち変形率
B/Aが例えば17%に、また、ロアロール30の耐熱
弾性層32の非圧接時の厚さA'と定着ニップ域Nにお
いて圧縮される厚さB'との比率すなわち変形率B'/
A'が例えば17%に夫々設定されている。
In this embodiment, the ratio of the thickness A of the heat-resistant elastic layer 22 of the upper roll 20 when the heat-resistant elastic layer 22 is not pressed to the thickness B compressed in the fixing nip region N, that is, the deformation ratio B / A is, for example, 17%. %, That is, the ratio of the thickness A ′ of the heat-resistant elastic layer 32 of the lower roll 30 at the time of non-pressure contact and the thickness B ′ compressed in the fixing nip region N, that is, the deformation ratio B ′ /
A ′ is set to, for example, 17%.

【0041】これにより、本実施の形態では、定着ニッ
プ域Nにてアッパロール20及びロアロール30が夫々
圧縮方向に弾性変形することとなるが、夫々の変形率B
/A及びB'/A'が20%以下に設定されているため、
離型層23及び33にしわが発生するという事態は生じ
ない。
As a result, in this embodiment, the upper roll 20 and the lower roll 30 are elastically deformed in the compression direction in the fixing nip region N.
/ A and B '/ A' are set to 20% or less,
A situation in which wrinkles occur in the release layers 23 and 33 does not occur.

【0042】また、アッパロール20及びロアロール3
0が夫々弾性変形するので、定着ニップ域Nを通過する
用紙40のカールの発生が抑えられることとなる。
Further, the upper roll 20 and the lower roll 3
Since 0 is elastically deformed, curling of the sheet 40 passing through the fixing nip area N is suppressed.

【0043】特に、用紙40の両面に担持された未定着
トナー像Tを定着する態様にあっては、用紙40上に定
着される画像の画質を向上させることが可能となる。
In particular, in a mode in which the unfixed toner image T carried on both sides of the sheet 40 is fixed, the image quality of the image fixed on the sheet 40 can be improved.

【0044】[0044]

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
弾性層を有し当該弾性層の外周面に離型層を設けた定着
ロールに対向部材を圧接して定着ニップ域を形成する定
着装置において、前記弾性層の非圧接時の厚さAと前記
定着ニップ域Nにおいて圧縮される厚さBとの比率を変
形率B/Aとしたとき、この変形率B/Aを20%以下
に設定するようにしたので、離型層のしわの発生及びこ
れに伴う画質不良の発生を有効に防止することができ
る。
As described above, according to the present invention,
In a fixing device having an elastic layer and a fixing roll having a release layer provided on an outer peripheral surface of the elastic layer and pressing an opposing member to form a fixing nip area, the thickness A of the elastic layer when not pressed and When the ratio with the thickness B to be compressed in the fixing nip area N is defined as a deformation ratio B / A, the deformation ratio B / A is set to 20% or less. It is possible to effectively prevent the occurrence of an image quality defect accompanying this.

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

【図1】 本発明に係る定着装置の概要を示す説明図で
ある。
FIG. 1 is an explanatory diagram showing an outline of a fixing device according to the present invention.

【図2】 実施の形態1に係る定着装置の概要を示す説
明図である。
FIG. 2 is an explanatory diagram illustrating an outline of a fixing device according to the first embodiment.

【図3】 実施の形態1に係る定着装置の定着ニップ域
近傍の拡大図である。
FIG. 3 is an enlarged view near a fixing nip area of the fixing device according to the first exemplary embodiment;

【図4】 (a)は弾性層の厚さA=3mmのときの、
(b)は弾性層の厚さA=1mmのときの離型層のしわ
の発生の状況を示す図表である。
FIG. 4 (a) is a graph when the thickness A of the elastic layer is 3 mm;
(B) is a chart showing a state of occurrence of wrinkles in the release layer when the thickness A of the elastic layer is 1 mm.

【図5】 離型層の厚さとしわの発生状況との関係を示
す図表である。
FIG. 5 is a table showing the relationship between the thickness of a release layer and the state of occurrence of wrinkles.

【図6】 実施の形態2に係る定着装置の定着ニップ域
近傍の拡大図である。
FIG. 6 is an enlarged view of the vicinity of a fixing nip region of a fixing device according to a second embodiment.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…定着ロール,1a…弾性層,1b…離型層,2…対
向部材,N…定着ニップ域,20…アッパロール,21
…金属製パイプ,22…耐熱弾性層,23…離型層,2
4…アッパヒータ,30…ロアロール,31…金属製パ
イプ,32…耐熱弾性層,33…離型層,34…ロアヒ
ータ,40…用紙
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Fixing roll, 1a ... Elastic layer, 1b ... Release layer, 2 ... Opposing member, N ... Fixing nip area, 20 ... Upper roll, 21
... Metal pipe, 22 ... Heat-resistant elastic layer, 23 ... Release layer, 2
4 Upper heater, 30 Lower roll, 31 Metal pipe, 32 Heat resistant elastic layer, 33 Release layer, 34 Lower heater, 40 Paper

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 弾性層を有し当該弾性層の外周面に離型
層を設けた定着ロールと、 前記定着ロールに圧接配置され当該定着ロールとの間に
定着ニップ域が形成される対向部材とを備え、 前記定着ニップ域に未定着トナー像が担持された記録材
を挿通させるようにした定着装置において、 前記弾性層の非圧接時の厚さAと前記定着ニップ域にお
いて圧縮される厚さBとの比率を変形率B/Aとしたと
き、この変形率B/Aを20%以下に設定したことを特
徴とする定着装置。
A fixing roller having an elastic layer and a release layer provided on an outer peripheral surface of the elastic layer; and an opposing member which is disposed in pressure contact with the fixing roll and forms a fixing nip area between the fixing roll and the fixing roll. A fixing device in which a recording material carrying an unfixed toner image is passed through the fixing nip region, wherein a thickness A of the elastic layer when not pressed and a thickness compressed in the fixing nip region. A fixing device characterized in that when the ratio of the deformation ratio B to the deformation ratio B / A is set to 20% or less.
【請求項2】 請求項1に記載の定着装置において、 前記定着ロールの離型層は、チューブ状に成形されたフ
ッ素樹脂を前記弾性層外周面に被覆したものであること
を特徴とする定着装置。
2. The fixing device according to claim 1, wherein the release layer of the fixing roll is formed by coating the outer peripheral surface of the elastic layer with a fluororesin formed in a tubular shape. apparatus.
【請求項3】 請求項1に記載の定着装置において、 前記定着ロールの離型層の厚さを20〜40μmに設定
したことを特徴とする定着装置。
3. The fixing device according to claim 1, wherein the thickness of the release layer of the fixing roll is set to 20 to 40 μm.
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