JPH05107985A - Pressure fixing device - Google Patents
Pressure fixing deviceInfo
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- JPH05107985A JPH05107985A JP26599691A JP26599691A JPH05107985A JP H05107985 A JPH05107985 A JP H05107985A JP 26599691 A JP26599691 A JP 26599691A JP 26599691 A JP26599691 A JP 26599691A JP H05107985 A JPH05107985 A JP H05107985A
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、トナー像を像支持体の
支持面に定着させる圧力定着装置に関する。またこのよ
うな圧力定着装置やその他全長に亘って均一な圧力を付
与する必要がある種々の圧力ローラとして使用される軟
弾性体が被覆されたローラに関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a pressure fixing device for fixing a toner image on a supporting surface of an image support. Further, the present invention relates to a roller coated with a soft elastic body, which is used as such a pressure fixing device and other various pressure rollers that need to apply a uniform pressure over the entire length.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来、互いに加圧下に接触する一対のロ
ーラを備え、これら一対のローラ間に未定着トナー像を
有する像支持体を通過させ、上記トナー像を像支持体の
支持面に定着させる圧力定着装置がある。像支持体とし
ては通常紙やOHPシートなどが用いられることが多
く、以下の説明では紙を例として取り上げるが、紙に限
定されるわけではなく紙以外のものでも良い。この種の
圧力定着装置を用いる複写装置においては、トナーとし
てはワックスを主成分とする粘性のあるワックスタイプ
のトナーや、バインダーや着色剤からなる芯材料とそれ
をおおう外殻から構成されるカプセルタイプのトナーが
使用されている。ワックスタイプのトナーの場合、紙に
対してトナーを押しつぶし定着するために高圧力を一対
のローラに加える必要がある。またカプセルタイプのト
ナーに対しても芯材料を流出させるため外殻を破壊する
必要があるために高圧力を一対のローラに加える必要が
ある。2. Description of the Related Art Conventionally, a pair of rollers contacting each other under pressure are provided, an image support having an unfixed toner image is passed between the pair of rollers, and the toner image is fixed on the support surface of the image support. There is a pressure fixing device. Paper or an OHP sheet is usually used as the image support, and paper is taken as an example in the following description, but the image support is not limited to paper and may be other than paper. In a copying machine using this type of pressure fixing device, as a toner, a viscous wax-type toner containing wax as a main component, a capsule composed of a core material composed of a binder and a colorant and an outer shell covering the core material. Type of toner is used. In the case of wax type toner, it is necessary to apply high pressure to the pair of rollers in order to squeeze and fix the toner on the paper. Further, for the capsule type toner as well, it is necessary to apply a high pressure to the pair of rollers because it is necessary to break the outer shell in order to let the core material flow out.
【0003】高圧力を必要とするため、圧力定着装置に
は表面に剛性を保たせるための硬質クロムメッキ処理が
施された金属ローラを用いている。この場合、金属ロー
ラの圧力分布が均一でないと定着が十分でない部分が発
生する。金属ローラの圧接部の圧力分布を均一にするた
めには、金属ローラの軸芯を交差させたり、あるいは金
属ローラの直径を中央部では小さく、両端部で大きくし
てテーパをつける等の施策により圧接部の圧力の均一化
を行うことができる。しかしながら、金属ローラ同士の
圧接部に紙を通過させた場合には紙自体の微小な凹凸に
より微小な圧力の不均一部分ができ、トナー像が例えば
転写紙に均一に圧力定着されにくい部分ができる。そこ
で、このような定着の不十分な部分をなくすために、一
方のローラを弾性体のローラにしたり、弾性体の部材を
定着ローラに被覆したりする等により圧力の均一化をは
かり、定着の不十分な部分をなくしトナー像の定着強度
を上げ画質の向上を狙っている。この種の圧力定着装置
は、例えば特公昭46−15876号,特開昭62−1
53988号に開示されている。Since a high pressure is required, the pressure fixing device uses a metal roller plated with hard chrome to keep its surface rigid. In this case, if the pressure distribution of the metal roller is not uniform, there are portions where the fixing is not sufficient. In order to make the pressure distribution of the pressure contact part of the metal roller uniform, measures such as intersecting the axis of the metal roller, or making the diameter of the metal roller small at the central part and large at both ends to taper It is possible to make the pressure of the pressure contact portion uniform. However, when the paper is passed through the pressure contact portion between the metal rollers, a minute unevenness of the pressure is generated due to the minute unevenness of the paper itself, and a portion where the toner image is hard to be uniformly pressure-fixed on the transfer paper is formed. .. Therefore, in order to eliminate such an insufficiently fixed portion, one of the rollers is made of an elastic roller, or the elastic roller member is covered with a fixing roller so as to make the pressure uniform and The aim is to improve the image quality by eliminating insufficient parts and increasing the fixing strength of the toner image. This type of pressure fixing device is disclosed, for example, in Japanese Patent Publication No. 46-15876 and Japanese Patent Laid-Open No. 62-1.
No. 53988.
【0004】[0004]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、特公昭
46−15876号の様に弾性体の圧縮弾性率が高い場
合には、弾性体を被覆したことによる圧力の均一化の効
果が小さくなる。また特開昭58−62677号の様に
弾性体の圧縮弾性率が紙の圧縮弾性率より小さい場合、
高圧力を一対のローラに加えるため弾性体の変形が起こ
り、必要な定着圧力が得られなかったり、また非動作時
に高圧力を加え続けると弾性部の変形のためローラの回
転に不具合が起こる等の問題が生じるため、非定着時に
圧接の解除を行う機構を設ける必要がある。また圧縮弾
性率が比較的小さくても被覆層の層厚が薄すぎると基体
となる金属の影響や変形量が大きく取れないため十分な
圧力均一化の効果が現れない。However, when the elastic modulus of the elastic body is high as in Japanese Patent Publication No. 46-15876, the effect of uniformizing the pressure by coating the elastic body becomes small. Further, as in JP-A-58-62677, when the compression elastic modulus of the elastic body is smaller than that of paper,
Since a high pressure is applied to the pair of rollers, the elastic body is deformed and the required fixing pressure cannot be obtained, and if high pressure is continuously applied during non-operation, the elastic part is deformed, which causes a malfunction of the roller rotation. Therefore, it is necessary to provide a mechanism for releasing the pressure contact during non-fixing. Further, even if the compressive elastic modulus is relatively small, if the coating layer is too thin, the effect of the base metal and the amount of deformation cannot be made large, so that a sufficient pressure equalizing effect does not appear.
【0005】更に圧縮弾性率が比較的大きい場合、被覆
層の層厚が厚すぎると、一対のローラに加える圧力の大
きさによっては、硬度が小さい場合と同様に、被覆層の
変形が起こりローラの回転に不具合が起こる。このよう
に、軟弾性体の厚み(ローラから伝わる押圧力の押圧方
向の長さ)は、ローラに付加する押圧力、上記軟弾性体
の圧縮弾性率に大きく関係し、ローラに付加する押圧力
および軟弾性体の圧縮弾性率により最適の値を選ぶ必要
がある。本発明の目的は、一対のローラ間に未定着トナ
ー像を有する像支持体に圧力を加えてトナー像を定着さ
せる圧力定着装置において、簡単な構成でローラの接触
部に均一な圧力を与えてトナー像の均一な定着を可能に
した圧力定着装置を提供することにある。Further, when the compressive elastic modulus is relatively large and the coating layer is too thick, the coating layer may be deformed depending on the pressure applied to the pair of rollers as in the case where the hardness is small. There is a problem with the rotation of the. Thus, the thickness of the soft elastic body (the length of the pressing force transmitted from the roller in the pressing direction) is largely related to the pressing force applied to the roller and the compression elastic modulus of the soft elastic body, and the pressing force applied to the roller is It is necessary to select the optimum value depending on the compression elastic modulus of the soft elastic body. An object of the present invention is to provide a pressure fixing device for applying a pressure to an image support having an unfixed toner image between a pair of rollers to fix a toner image, by applying uniform pressure to the contact portion of the rollers with a simple configuration. It is an object of the present invention to provide a pressure fixing device capable of uniformly fixing a toner image.
【0006】[0006]
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成させる
ため、本発明は、互いに加圧下に接触する一対のローラ
を備え、該ローラ間に未定着トナー像を有する像支持体
を通過させ上記トナー像を像支持体の支持面に定着させ
る圧力定着装置において、前記少なくとも一方のローラ
の外周を被覆する軟弾性体の圧縮弾性率を20〜100
[Kg/mm2]とし、該軟弾性体の圧縮弾性率a[k
g/mm2]を被覆する軟弾性体の厚さt[mm]で割
った値a/tは2以上で200以下であることを構成と
する。またローラの少なくとも一方を被覆する軟弾性体
の厚さは、0.5mm〜10mmであること。In order to achieve the above object, the present invention comprises a pair of rollers which come into contact with each other under pressure, and pass an image support having an unfixed toner image between the rollers. In a pressure fixing device for fixing a toner image on a supporting surface of an image support, the soft elastic body covering the outer periphery of the at least one roller has a compression elastic modulus of 20 to 100.
[Kg / mm 2 ] and the compression elastic modulus a [k of the soft elastic body
The value a / t divided by the thickness t [mm] of the soft elastic body covering g / mm 2 ] is 2 or more and 200 or less. The soft elastic body that covers at least one of the rollers has a thickness of 0.5 mm to 10 mm.
【0007】[0007]
【作用】一対のローラ間を通過する像支持体である用紙
自体の凹凸による微小な圧力分布の不均一が解消され、
該像支持体に均一な圧力を与えて定着することができ
る。Function: The unevenness of minute pressure distribution due to the unevenness of the paper itself which is the image support passing between the pair of rollers is eliminated,
The image support can be fixed by applying uniform pressure.
【0008】[0008]
【実施例】以下、添付図面に示す実施例に基づいて本発
明を詳細に説明する。図1は、本発明の実施例で用いた
圧力定着装置が示されている。圧力定着装置は、端部が
揺動自在に支持された装置枠体を備え、この枠体には軸
受けを介して金属製の両端定着ローラ1および軟弾性体
3で被覆された加圧ローラ2が回転自在に軸支され、こ
のローラ間に像支持体4が通過する。各ローラの回転軸
は、所定の角度、例えば1.4度で交差させて配置され
ている。定着ローラ1には加圧ローラ2方向に荷重をか
けるための機構が設けられている。両端支持ローラは、
例えば略円柱の焼き入れ鋼で形成されている。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will be described in detail below based on the embodiments shown in the accompanying drawings. FIG. 1 shows a pressure fixing device used in an embodiment of the present invention. The pressure fixing device includes a device frame body whose ends are swingably supported, and the frame body includes a pressure roller 2 covered with a metal both-end fixing roller 1 and a soft elastic body 3 via a bearing. Is rotatably supported, and the image support 4 passes between the rollers. The rotation axes of the rollers are arranged so as to intersect each other at a predetermined angle, for example, 1.4 degrees. The fixing roller 1 is provided with a mechanism for applying a load in the pressure roller 2 direction. Both end support rollers are
For example, it is formed of substantially cylindrical hardened steel.
【0009】加圧ローラ2に被覆する軟弾性体3は、圧
縮弾性率が20〜100[Kg/mm2]のものが使用
される。そして、軟弾性体の圧縮弾性率をa[kg/m
m2]、被覆する軟弾性体の厚さをt[mm]とした場
合、2≦a/t≦200の関係が成立する材質および厚
さのもので構成される。これにより一対のローラ間を通
過する像支持体である用紙自体の凹凸による微小な圧力
分布の不均一が解消され、該像支持体に均一な圧力を与
えて定着することができる。好ましくは被覆する軟弾性
体の厚さは、0.5〜10mmである。これを図4に表
すと、圧縮弾性率がa=20[kg/mm2]とa=1
00[kg/mm2]の線、E=200tとE=2tの
曲線で囲われた範囲内である。The soft elastic body 3 covering the pressure roller 2 has a compression elastic modulus of 20 to 100 [Kg / mm 2 ]. The compression elastic modulus of the soft elastic body is a [kg / m
m 2 ] and the thickness of the soft elastic body to be coated is t [mm], the material and the thickness satisfy the relationship of 2 ≦ a / t ≦ 200. As a result, the unevenness of minute pressure distribution due to the unevenness of the paper itself which is the image support passing between the pair of rollers is eliminated, and uniform pressure can be applied to the image support to fix it. Preferably, the soft elastic body to be coated has a thickness of 0.5 to 10 mm. This is shown in FIG. 4, where the compression elastic modulus is a = 20 [kg / mm 2 ] and a = 1.
It is within a range surrounded by a line of 00 [kg / mm 2 ] and curves of E = 200t and E = 2t.
【0010】このように構成された圧力定着装置におい
て、被覆した軟弾性体の圧縮弾性率と厚さを変化させた
定着強度と定着均一性に関する実験結果を図2および3
に示す。ここでは、定着強度を文字画像の定着度で、定
着均一性をソリッド画像の定着度で調べた。この実験で
使用したカプセルトナーは、芯材として比較的柔らかい
重合体を含有するカプセルトナーで、例えば心材として
ラウリルメタクリレート重合体を用い、外殻としてポリ
ウレタン樹脂、着色剤としてカーボンブラックを用い、
また帯電の改善のため表面に帯電処理材を添加してい
る。2 and 3 show the experimental results regarding the fixing strength and the fixing uniformity in which the compression elastic modulus and the thickness of the coated soft elastic body are changed in the pressure fixing device having the above structure.
Shown in. Here, the fixing strength was examined by the fixing degree of the character image, and the fixing uniformity was examined by the fixing degree of the solid image. The capsule toner used in this experiment is a capsule toner containing a relatively soft polymer as a core material, for example, a lauryl methacrylate polymer as a core material, a polyurethane resin as an outer shell, and carbon black as a colorant,
In addition, a charging treatment material is added to the surface to improve charging.
【0011】トナーのカプセルを破壊するには、未定着
トナー像をのせた転写紙を加圧させた一対のローラ間を
通過させる時におおよそ100Kg/cm2以上の圧力
を加える必要がある。軟弾性体被覆ローラの場合、図4
に示すように、圧縮弾性率が100Kg/cm2以上の
軟弾性体を用いるとローラ表面の微小な変形が小さく均
一性を改善する効果がない。ソリッド画像の定着像にテ
ープを貼付け、剥がした後のトナーの残り具合を見る
と、圧力が均一なトナーの抜け方となり、圧力を不均一
に加えられた定着像では斑点状のトナーの抜け方とな
る。この様子を図5に示す。一方圧縮弾性率が20Kg
/cm2以下の軟弾性体を用いると非動作時に高圧力を
加え続けると弾性体の変形のためローラの回転に不具合
が起こる。このように均一に圧力を加えられた定着像に
テープを貼付け剥がした後のトナーの残り具合を見ると
熱定着器で定着した定着像と同じようなトナーの残り方
となる。In order to destroy the toner capsule, it is necessary to apply a pressure of approximately 100 kg / cm 2 or more when the transfer paper carrying the unfixed toner image is passed between a pair of pressured rollers. In the case of a soft elastic covered roller, FIG.
As shown in, when a soft elastic body having a compression elastic modulus of 100 Kg / cm 2 or more is used, minute deformation of the roller surface is small and there is no effect of improving uniformity. Looking at the remaining toner after the tape is attached to the fixed image of the solid image and peeled off, it is the way the toner escapes with a uniform pressure, and the spotted toner escapes with a fixed image to which pressure is applied unevenly. Becomes This state is shown in FIG. On the other hand, the compression modulus is 20 kg
If a soft elastic body having a pressure of not more than / cm 2 is used, if high pressure is continuously applied during non-operation, the elastic body is deformed, causing a problem in rotation of the roller. Looking at the residual toner after the tape is adhered and peeled off to the fixed image to which uniform pressure is applied in this way, the residual toner is the same as that of the fixed image fixed by the thermal fixing device.
【0012】また本発明の圧力定着装置において、軟弾
性体を被覆していないローラとしては、ローラ同士の接
触部に所定の押圧力を与えるものであればよく、特に制
限させるものではないが、例えば鋼で形成され高周波焼
き入れ後表面に硬質クロムメッキ処理が施されているも
のでも良い。さらに外周を被覆する軟弾性体としては、
圧縮弾性率が20〜100Kg/mm2を満たすもので
あれば、特に材料を制限されるものではないが、例えば
フッソ樹脂、硬質ウレタン、ポリプロピレン、ナイロ
ン、シリコンゴム等で作製される。In the pressure fixing device of the present invention, the roller not covered with the soft elastic body may be any roller that applies a predetermined pressing force to the contact portion between the rollers, and is not particularly limited. For example, it may be formed of steel and subjected to induction hardening followed by hard chrome plating. Furthermore, as a soft elastic body that covers the outer periphery,
The material is not particularly limited as long as it has a compressive elastic modulus of 20 to 100 kg / mm 2 , but is made of, for example, fluorine resin, hard urethane, polypropylene, nylon, silicon rubber or the like.
【0013】[0013]
【発明の効果】上述のとおり、本発明によれば、少なく
とも一方のローラの外周を被覆する軟弾性体の圧縮弾性
率を20〜100Kg/mm2とし、該軟弾性体の圧縮
弾性率a[kg/mm2]を被覆する軟弾性体の厚さt
[mm]で割った値a/tを2以上で200以下とした
ので、未定着トナー像を有する像支持体である用紙が圧
接部を通過したときに用紙自体の凹凸による微小な圧力
分布の不均一が解消されることにより、均一な圧力を与
えてトナー像の均一な定着をすることができる。As described above, according to the present invention, the compression elastic modulus of the soft elastic body covering the outer periphery of at least one roller is 20 to 100 Kg / mm 2, and the compression elastic modulus a [ kg / mm 2 ], the thickness t of the soft elastic body
Since the value a / t divided by [mm] is set to 2 or more and 200 or less, a minute pressure distribution due to unevenness of the paper itself when the paper, which is the image support having the unfixed toner image, passes through the pressure contact portion. By eliminating the nonuniformity, it is possible to apply a uniform pressure to uniformly fix the toner image.
【図1】 本発明の実施例に係る圧力定着装置の要部を
示す双方のローラの中心軸における断面図である。FIG. 1 is a cross-sectional view of a central axis of both rollers showing a main part of a pressure fixing device according to an exemplary embodiment of the present invention.
【図2】 被覆した軟弾性体の圧縮弾性率および厚さを
変えたときの文字画像の定着強度を示す図である。FIG. 2 is a diagram showing the fixing strength of a character image when the compression elastic modulus and the thickness of the coated soft elastic body are changed.
【図3】 被覆した軟弾性体の圧縮弾性率および厚さを
変えたときのソリッド画像の定着均一性を示す図であ
る。FIG. 3 is a diagram showing the fixing uniformity of a solid image when the compression elastic modulus and the thickness of the coated soft elastic body are changed.
【図4】 被覆材質の圧縮弾性率と被覆厚さの関係を示
す図である。FIG. 4 is a diagram showing a relationship between a compression elastic modulus of a coating material and a coating thickness.
【図5】 ソリッド画像のテープ剥離による像の残り方
を示す図である。FIG. 5 is a diagram showing how an image of a solid image remains after tape peeling.
1 定着ローラ、2 加圧ローラ、3 軟弾性体、4
像支持体1 fixing roller, 2 pressure roller, 3 soft elastic body, 4
Image support
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 三溝 賢 神奈川県海老名市本郷2274番地 富士ゼロ ツクス株式会社海老名事業所内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Ken Mizomi 2274 Hongo, Ebina City, Kanagawa Prefecture Fuji Zero Tux Co., Ltd.
Claims (1)
備え、該ローラ間に未定着トナー像を有する像支持体を
通過させ上記トナー像を像支持体の支持面に定着させる
圧力定着装置において、前記少なくとも一方のローラの
外周を被覆する軟弾性体の圧縮弾性率を20〜100
[Kg/mm2]とし、該軟弾性体の圧縮弾性率a[k
g/mm2]を被覆する軟弾性体の厚さt[mm]で割
った値a/tは2以上で200以下であることを特徴と
する圧力定着装置。1. A pressure fixing device comprising a pair of rollers which are in contact with each other under pressure, and pass an image support having an unfixed toner image between the rollers to fix the toner image on a support surface of the image support. The compression elastic modulus of the soft elastic body covering the outer periphery of the at least one roller is 20 to 100.
[Kg / mm 2 ] and the compression elastic modulus a [k of the soft elastic body
The pressure fixing device is characterized in that the value a / t divided by the thickness t [mm] of the soft elastic body covering g / mm 2 ] is 2 or more and 200 or less.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP26599691A JPH05107985A (en) | 1991-10-15 | 1991-10-15 | Pressure fixing device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP26599691A JPH05107985A (en) | 1991-10-15 | 1991-10-15 | Pressure fixing device |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH05107985A true JPH05107985A (en) | 1993-04-30 |
Family
ID=17424921
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP26599691A Pending JPH05107985A (en) | 1991-10-15 | 1991-10-15 | Pressure fixing device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH05107985A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002278331A (en) * | 2001-03-21 | 2002-09-27 | Ricoh Co Ltd | Fixing method, fixing device and image forming device |
-
1991
- 1991-10-15 JP JP26599691A patent/JPH05107985A/en active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002278331A (en) * | 2001-03-21 | 2002-09-27 | Ricoh Co Ltd | Fixing method, fixing device and image forming device |
JP4574042B2 (en) * | 2001-03-21 | 2010-11-04 | 株式会社リコー | Fixing apparatus and image forming apparatus |
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