JPH09171313A - Fixing device - Google Patents

Fixing device

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JPH09171313A
JPH09171313A JP28333296A JP28333296A JPH09171313A JP H09171313 A JPH09171313 A JP H09171313A JP 28333296 A JP28333296 A JP 28333296A JP 28333296 A JP28333296 A JP 28333296A JP H09171313 A JPH09171313 A JP H09171313A
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roll
fixing
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heating
strain
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Hideo Saito
秀夫 斉藤
Kazumi Inaba
一美 稲葉
Hideaki Sekiguchi
英明 関口
Keitarou Sonoguchi
慶太郎 薗口
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To suppress the generation of wrinkles in envelope, while satisfying self-stripping performance and further, to prevent the wearing of the elastic layer of a fixing roll for prolonging the life. SOLUTION: When a strain in the circumferential direction of the elastic body 3 of the fixing roll 1 on a side coming into contact with the unfixed toner image of a recording material 6 is defined as εh, a strain in the circumferential direction of the elastic body 4 of the other fixing roll 2 is defined as εp and εh-εp is defined as Δε, the relations of εh>=0.0583(Δε)<4> -0.6(Δε)<3> +2.1917(Δε)<2> -3.65(Δε)+6, εh<6%, Δε<=3% are satisfied.

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、ファクシミリ等の画像情報記録装置において、記録
材上の未定着トナー像を接触加熱定着するタイプの加熱
加圧型定着装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a heat and pressure type fixing device of an image information recording device such as a copying machine, a printer, a facsimile, etc., in which an unfixed toner image on a recording material is fixed by contact heating.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来の定着装置としては、図5に示すよ
うに、互いに圧接しながら回転する一対の定着ロール
(加熱ロール及び加圧ロール)の圧接領域に未定着トナ
ー像が形成された記録紙を挿通させて未定着トナー像を
接触加熱定着する加熱加圧型定着装置が多用されてい
る。
2. Description of the Related Art As a conventional fixing device, as shown in FIG. 5, recording in which an unfixed toner image is formed in a pressure contact region of a pair of fixing rolls (heating roll and pressure roll) which rotate while being in pressure contact with each other. A heating and pressurizing type fixing device is widely used in which a paper is inserted to fix an unfixed toner image by contact heating.

【0003】同図において、符号30は加熱ロール、4
0は加圧ロールである。加熱ロール30は、アルミニウ
ム等の熱伝導率の高い金属の中空ロール31の表面にシ
リコーンゴム等の比較的厚い弾性層32が形成されたも
のであり、中空ロール31の内部には加熱源としてハロ
ゲンランプ33が配置され、加熱ロール30表面に設け
た図示外の温度センサの信号により、図示外の温度制御
回路においてハロゲンランプ33がオン・オフ制御さ
れ、加熱ロール30がある一定温度に調整される。ま
た、定着時に記録紙50の上の未定着トナー51の一部
が加熱ロ−ル30に転移する現象(以下オフセットと言
う)を防止する為に、一定量のシリコ−ンオイルを加熱
ロール30に供給する図示外のオイル供給装置が設けら
れている。
In the figure, reference numeral 30 is a heating roll, 4
0 is a pressure roll. The heating roll 30 is formed by forming a relatively thick elastic layer 32 such as silicone rubber on the surface of a hollow roll 31 made of a metal having a high thermal conductivity such as aluminum. Inside the hollow roll 31, a halogen is used as a heating source. The halogen lamp 33 is arranged on the surface of the heating roll 30 by a signal of a temperature sensor (not shown) provided on the surface of the heating roll 30, and the halogen lamp 33 is turned on / off by a temperature control circuit (not shown) to adjust the heating roll 30 to a certain temperature. . Further, in order to prevent a phenomenon (hereinafter referred to as offset) in which a part of the unfixed toner 51 on the recording paper 50 is transferred to the heating roll 30 during fixing, a fixed amount of silicone oil is applied to the heating roll 30. An oil supply device (not shown) for supplying the oil is provided.

【0004】一方、加圧ロール40は、芯金ロール41
表面にテフロン(デュポン社の商標)の被覆層42が被
覆されたものである。このロール構成においては、加熱
ロール30の弾性層32の弾性変形によってロール3
0,40の圧接部(以下ニップ部と言う)35が形成さ
れる。このニップ部35に未定着トナー像を通過させ、
圧力と熱エネルギとにより定着するものである。
On the other hand, the pressure roll 40 is a core metal roll 41.
The surface is coated with a coating layer 42 of Teflon (trademark of DuPont). In this roll configuration, the elastic layer 32 of the heating roll 30 is elastically deformed to cause the roll 3 to roll.
A pressure contact portion (hereinafter referred to as a nip portion) 35 of 0, 40 is formed. The unfixed toner image is passed through the nip portion 35,
It is fixed by pressure and heat energy.

【0005】このように、未定着トナー像と接触する側
のロール(加熱ロール)30を弾性変形させニップ部3
5を構成するロール構成は、多量のトナーが載った紙厚
が薄く、紙の腰の弱い記録紙50を発色定着させる場合
でも、剥離爪を必要とせず、ニップ部35の出口におい
て、なんの剥離装置をも用いずに剥離できる(以下この
ことをセルフストリッピングという)ため、三色(シア
ン、マゼンタ、イエロ)のトナーが多量に載った記録紙
50を目的の色になるように充分に溶融・混色させた発
色・定着させるカラー画像を定着させる場合に用いられ
る。
In this way, the roll (heating roll) 30 on the side which comes into contact with the unfixed toner image is elastically deformed and the nip portion 3 is formed.
The roll configuration of No. 5 does not require a peeling claw even at the time of color-fixing the recording paper 50 on which a large amount of toner is thin and the paper 50 having a weak elasticity is fixed, and at the exit of the nip portion 35, Peeling can be performed without using a peeling device (hereinafter, this is referred to as self-stripping), so that the recording paper 50 on which a large amount of three-color (cyan, magenta, and yellow) toners are placed is sufficiently colored to be a target color. It is used to fix a color image that is fused and mixed in color and fixed.

【0006】これは、溶融トナーと加熱ロール30表面
との界面の付着力は、単に両者の界面化学的な材料物性
値だけでは決まらずに、弾性変形による加熱ロール30
表面の歪みの影響を大きく受けるという事実による。つ
まり、あらかじめ表面歪みを有している加熱ロール30
表面に溶融トナーが接触している状態から、その表面歪
みが瞬間的に解放される状態に移る時に、トナーと加熱
ロール30表面との付着カが減少するという現象であ
る。
This is because the adhesive force at the interface between the molten toner and the surface of the heating roll 30 is not simply determined by the interfacial chemical properties of the materials, but the heating roll 30 due to elastic deformation.
Due to the fact that it is greatly affected by surface distortion. That is, the heating roll 30 having surface distortion in advance.
This is a phenomenon in which the adhesion of the toner and the surface of the heating roll 30 decreases when the surface of the molten toner is released from the state where the molten toner is in contact with the surface.

【0007】具体的には、加熱ロール30の表面が外か
らの荷重によって比較的容易に弾性変形して歪みを生じ
ることができる材料、例えばシリコーンゴムやフッ素ゴ
ム等の耐熱弾性体が被覆されている場合、ニップ部35
において歪みを受けながら定着され、そしてニップ部3
5出口においてその歪みが解放する瞬間、トナーと加熱
ロール30表面との付着力は急激に低減し、加えて、ニ
ップ部35出口における記録紙50の排出方向が加圧ロ
ール40側に向く作用によりセルフストリッピングされ
やすいということにある。従って、加熱ロール30の歪
み量(ε)が大きいほど、また、ニップ部35出口にお
ける記録紙50の排出方向が加圧ロール40側に向くほ
どセルフストリッピング能力は高くなる。
More specifically, the surface of the heating roll 30 is covered with a material that can be relatively easily elastically deformed by an external load to generate distortion, for example, a heat resistant elastic body such as silicone rubber or fluororubber. Nip 35
Is fixed while being distorted in the nip part 3
At the moment when the distortion is released at the 5th exit, the adhesive force between the toner and the surface of the heating roll 30 is rapidly reduced, and in addition, the discharge direction of the recording paper 50 at the exit of the nip portion 35 is directed toward the pressure roll 40 side. It is that it is easily stripped. Therefore, the larger the strain amount (ε) of the heating roll 30 is, and the more the discharge direction of the recording paper 50 at the exit of the nip portion 35 is toward the pressure roll 40 side, the higher the self-stripping capability is.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図5に
示す構成では、加圧ロール40は全く弾性変形しないた
め、荷重を増していくと加熱ロール30の表面歪み量の
み増大して、加圧ロール40との間の速度差が大きくな
り、弾性層32の摩耗を促進するという技術的課題があ
る。そこで、このような技術的課題を解決するために、
図6に示すように、加圧ロール40に加熱ロール30の
弾性層32より比較的薄い弾性層43を設け、加圧ロー
ル40にも加熱ロール30より小さい表面歪み量をもた
せたものが提案されている(例えば特開昭63−259
582号公報)。この構成では、荷重を増していく場
合、加熱・加圧ロール30,40とも相応した表面歪み
量が増大するため、ロール30,40間速度差はある一
定量にとどまり、加熱ロール30の磨耗を抑制できる上
にニップ領域をより広く得られる利点がある。
However, in the structure shown in FIG. 5, since the pressure roll 40 is not elastically deformed at all, as the load increases, only the amount of surface strain of the heating roll 30 increases, and the pressure roll 40 increases. There is a technical problem that the difference in speed between the elastic layer 32 and the elastic layer 40 becomes large and wear of the elastic layer 32 is promoted. Therefore, in order to solve such technical problems,
As shown in FIG. 6, it is proposed that the pressure roll 40 is provided with an elastic layer 43 which is relatively thinner than the elastic layer 32 of the heating roll 30, and the pressure roll 40 also has a surface strain amount smaller than that of the heating roll 30. (For example, JP-A-63-259)
582). With this configuration, when the load is increased, the amount of surface strain corresponding to both the heating / pressurizing rolls 30 and 40 increases, so that the speed difference between the rolls 30 and 40 remains at a certain amount and wear of the heating roll 30 is reduced. It has the advantage that it can be suppressed and a wider nip area can be obtained.

【0009】しかしながら、図6に示すロール構成の定
着装置では、記録紙50として封筒を用いた場合に通常
の記録紙50では発生しないいわゆる”しわ”が発生し
易いという技術的課題が見られた。封筒の構成は、二枚
重ねた記録紙の三隅を糊づけしたものとほぼ同じと考え
られ、ニップ領域においてこの上下の紙がそれぞれ接す
る側のロールの歪みの影響を受け、異なる速度で搬送さ
れる。この上下の紙のずれは糊づけ部によって逃げるこ
とができずにしわとなる。尚、三隅を糊づけしなければ
二枚重ねた記録紙でもしわは発生しづらい。
However, the roll-type fixing device shown in FIG. 6 has a technical problem that when an envelope is used as the recording paper 50, so-called "wrinkles" which are not generated in the normal recording paper 50 are likely to occur. . The configuration of the envelope is considered to be almost the same as that of two sheets of recording paper glued at the three corners, and is conveyed at different speeds due to the distortion of the rolls on the side where the upper and lower sheets are in contact with each other in the nip region. This gap between the upper and lower sheets of paper cannot be escaped by the gluing section, resulting in wrinkles. If the three corners are not glued, wrinkles are unlikely to occur even on two recording sheets.

【0010】このような技術的課題を解決するために、
図7に示すように、両ロール30,40の弾性層32,
42の厚みを同等にし、ニップ部35を略平坦に形成し
て両ロール30,40の歪み量を同等にすることによ
り、封筒のしわを防止するようにしたものが提案されて
いる(例えば特公平7−7233号公報)。しかしなが
ら、図7のロール構成では、ニップ部35出口における
記録紙50の排出方向が加圧ロール40側に向く作用が
なくなるため、記録紙50の排出挙動が不安定になり、
多量のトナーが載った紙厚が薄く、紙の腰の弱い記録紙
50を発色定着させる場合にはセルフストリッピングが
困難になり、補助的剥離爪を必要とするという技術的課
題が新たに生ずる。
In order to solve such a technical problem,
As shown in FIG. 7, the elastic layers 32 of both rolls 30, 40,
It has been proposed that the wrinkles of the envelope be prevented by making the thicknesses of 42 equal and forming the nip portion 35 substantially flat so that the rolls 30 and 40 have the same distortion amount (for example, a special feature). Hei 7-7233). However, in the roll configuration of FIG. 7, the action of ejecting the recording paper 50 at the exit of the nip portion 35 does not face the pressure roll 40 side, so the ejection behavior of the recording paper 50 becomes unstable,
When the recording paper 50 on which a large amount of toner is thin and the paper thickness is thin and the color of the recording paper 50 is weak, self-stripping becomes difficult, and a technical problem that an auxiliary peeling claw is required is newly generated. .

【0011】また、加熱ロール30に供給される離型剤
であるシリコーンオイルの使用量についても以下のよう
な技術的課題が生ずる。すなわち、従来、充分に溶融し
たカラー画像を定着・セルフストリッピングさせる定着
装置では、ニップ領域において溶融トナーと加熱ロール
30界面との間にオイル層が必要なため、多量のシリコ
ーンオイルが加熱ロール30に供給され、定着後の記録
紙50にも多量のシリコーンオイルが転移していた。こ
の場合、転移したオイルは、作業者が定着後の記録紙5
0を取り扱う際に非常な不快感を与えていた。そこで、
定着後の記録紙50の上のシリコーンオイルに不快感を
感じない程度(A4サイズの記録紙当たり5mg以下)
までオイル供給装置の供給量を減らしたところ、相当量
の両ロール30,40の歪みが必要になり、図5の構成
と同様に弾性層32,42の磨耗という技術的課題が発
生する。
Further, regarding the amount of the silicone oil used as the release agent supplied to the heating roll 30, the following technical problems occur. That is, in the past, in a fixing device for fixing and self-stripping a sufficiently melted color image, an oil layer is required between the molten toner and the interface of the heating roll 30 in the nip region, so that a large amount of silicone oil is applied to the heating roll 30. A large amount of silicone oil was transferred to the recording paper 50 after being supplied to the recording paper 50 after fixing. In this case, the transferred oil is the recording paper 5 after the operator has fixed it.
It was very uncomfortable when handling 0. Therefore,
No discomfort with the silicone oil on the recording paper 50 after fixing (5 mg or less per A4 size recording paper)
When the supply amount of the oil supply device is reduced up to this point, a considerable amount of distortion of both rolls 30 and 40 is required, and the technical problem of abrasion of the elastic layers 32 and 42 occurs as in the configuration of FIG.

【0012】上述したように、”セルフストリッピング
性能”と”封筒のしわ”と”弾性層の磨耗”は、加熱ロ
ール30の歪み量(εh)、加圧ロール40の歪み量
(εp)および両ロールの歪み量の差(εh−εp)に
よって複雑に絡み合い、いずれの許容領域をも満足する
定着装置を提供することは困難であった。
As described above, the "self-stripping performance", the "wrinkle of the envelope" and the "wear of the elastic layer" are caused by the strain amount of the heating roll 30 (εh), the strain amount of the pressure roll 40 (εp) and It has been difficult to provide a fixing device that is entangled in a complicated manner due to the difference in strain amount (εh−εp) of both rolls and that satisfies any allowable range.

【0013】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、多量のトナーが載った紙厚
が薄く、紙の腰の弱い記録材を発色定着させる場合で
も、少ない離型剤供給量において、ニップ部の出口側で
何の剥離装置も用いずに記録材を剥離できるというセル
フストリップ性能を満足させながら、封筒のしわの発生
を抑え、しかも、定着ロールの弾性層の磨耗を防止して
寿命を延ばすことができる定着装置を提供することであ
る。
The present invention has been made in order to solve the above technical problems, and is small even when color-fixing a recording material on which a large amount of toner is placed and the thickness of the paper is thin and the paper is weak. With respect to the amount of release agent supplied, while satisfying the self-strip performance that the recording material can be peeled off without using any peeling device on the exit side of the nip portion, the occurrence of wrinkles in the envelope is suppressed and the elastic layer of the fixing roll is also provided. It is an object of the present invention to provide a fixing device capable of preventing abrasion of the sheet and extending its life.

【0014】[0014]

【課題を解決するための手段】本発明者等は、封筒のし
わ発生には、両ロールの歪み量の差(εh−εp)が支
配的要因であると推測し、また、セルフストリッピング
性能には、未定着トナー画像と接する側の定着ロールの
円周方向の歪み量(εh)およびニップ部出口における
記録材の排出方向が支配的要因であると推測し、更に、
定着ロールの磨耗については、未定着トナー画像と接す
る側の定着ロールの円周方向の歪み量(εh)、若しく
は、当該定着ロールの円周方向の歪み量(εh)の軸方
向略中央と端部との差分が支配的要因であると推測し、
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。
The inventors of the present invention have speculated that the difference in strain amount (εh-εp) between the two rolls is the dominant factor in the occurrence of wrinkles in the envelope, and the self-stripping performance is also considered. Is presumed to be due to the circumferential distortion amount (εh) of the fixing roll on the side in contact with the unfixed toner image and the discharging direction of the recording material at the exit of the nip portion.
Regarding the wear of the fixing roll, the amount of distortion in the circumferential direction of the fixing roll on the side in contact with the unfixed toner image (εh), or the amount of distortion in the circumferential direction of the fixing roll (εh) approximately at the center and the end in the axial direction. We speculate that the difference with the department is the dominant factor,
The present invention has been devised by reaching the specification of the permissible region through experiments.

【0015】すなわち、本発明は、図1に示すように、
互いに圧接しながら回転する一対の定着ロール1,2を
備え、これらの一対の定着ロール1,2の表面を夫々弾
性体3,4で被覆すると共に、少なくとも一方の定着ロ
ール1に加熱源5を設け、両定着ロール1,2間に未定
着トナー像が形成された記録材6を挿通させて未定着ト
ナー像を定着する定着装置において、記録材6の未定着
トナー像と接する側の定着ロール1の弾性体3の円周方
向の歪み量をεh、他方の定着ロール2の弾性体4の円
周方向の歪み量をεp、εh−εpを△εとした場合
に、 εh≧0.0583(△ε)4−0.6(△ε)3+2.1917(△
ε)2−3.65(△ε)+6 εh<6% △ε≦3% の関係式を満足することを特徴とする。ここで、第一式
は、セリフストリッピング性能を保つための要件、第二
式は、定着ロールの磨耗防止のための要件、第三式は封
筒のしわ発生防止のための要件を示す。
That is, according to the present invention, as shown in FIG.
A pair of fixing rolls 1 and 2 that rotate while being pressed against each other are provided, and the surfaces of the pair of fixing rolls 1 and 2 are covered with elastic bodies 3 and 4, respectively, and at least one fixing roll 1 is provided with a heating source 5. In a fixing device that is provided to fix the unfixed toner image by inserting the recording material 6 on which the unfixed toner image is formed between the fixing rollers 1 and 2, the fixing roll on the side in contact with the unfixed toner image of the recording material 6. When the amount of strain in the circumferential direction of the elastic body 3 of 1 is εh, the amount of strain in the circumferential direction of the elastic body 4 of the other fixing roll 2 is εp, and εh−εp is Δε, εh ≧ 0.0583 (Δ ε) 4 −0.6 (△ ε) 3 +2.1917 (△
It is characterized by satisfying the relational expression of ε) 2 −3.65 (Δε) +6 εh <6% Δε ≦ 3%. Here, the first formula shows a requirement for maintaining serif stripping performance, the second formula shows a requirement for preventing abrasion of the fixing roll, and the third formula shows a requirement for preventing wrinkling of the envelope.

【0016】[0016]

【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。図2はこの発明
が適用される定着装置の実施の一形態を示す説明図であ
る。同図において、定着装置は、互いに圧接しながら回
転する加熱ロール10と加圧ロール20とを備え、両ロ
ール10,20間の圧接部(ニップ部)15に未定着ト
ナー像が形成された記録紙50を挿通させて未定着トナ
ー像を定着するものである。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The present invention will be described below in detail based on the embodiments shown in the accompanying drawings. FIG. 2 is an explanatory view showing an embodiment of a fixing device to which the invention is applied. In the figure, the fixing device includes a heating roll 10 and a pressure roll 20 that rotate while being in pressure contact with each other, and a recording in which an unfixed toner image is formed in a pressure contact portion (nip portion) 15 between the both rolls 10 and 20. The unfixed toner image is fixed by inserting the paper 50.

【0017】本実施の形態において、加熱ロール10は
外径32mm、内径28mmの鉄円筒でなる中空ロール
11に、弾性層12として下地層にHTVシリコーンゴ
ム(ゴム硬度40゜)が2mm被覆され、その表面にフ
ッ素ゴム(ゴム硬度60゜)が30μmの厚さにディッ
プコートし、鏡面状態に近い表面に仕上げられている。
そして、加熱源として500Wのハロゲンランプ13が
内部に設けられ、加熱ロール10の表面が温度センサ
(図示せず)を介して温度コントローラ(図示せず)に
より145℃〜155℃に調整される。
In the present embodiment, the heating roll 10 is a hollow roll 11 made of an iron cylinder having an outer diameter of 32 mm and an inner diameter of 28 mm, and an elastic layer 12 is coated with HTV silicone rubber (rubber hardness 40 °) for 2 mm. Fluorine rubber (rubber hardness 60 °) is dip-coated on the surface to a thickness of 30 μm, and the surface is finished to have a mirror-like state.
A halogen lamp 13 of 500 W is provided inside as a heating source, and the surface of the heating roll 10 is adjusted to 145 ° C. to 155 ° C. by a temperature controller (not shown) via a temperature sensor (not shown).

【0018】また、離型剤としては、官能基として−
(CH2)3NH2を有するアミノ変性シリコーンオイル
(オイル粘度300CS)信越化学(株)製、b=0.
1、c=130(X−21−7763G)を用い、記録
紙50にA4サイズ当たり3mgの量が転移するように
オイル供給システム(図示せず)により均一に供給され
ている。更に、加熱ロール10の表面には、清掃部材と
して不織布を用いたいわゆるクリーニングウェブ(図示
せず)が設けられている。
Further, as the releasing agent, as a functional group,
Amino-modified silicone oil containing (CH2) 3NH2 (oil viscosity 300CS) manufactured by Shin-Etsu Chemical Co., Ltd., b = 0.
1, c = 130 (X-21-7763G), and is uniformly supplied by an oil supply system (not shown) so that an amount of 3 mg per A4 size is transferred to the recording paper 50. Further, a so-called cleaning web (not shown) using a nonwoven fabric as a cleaning member is provided on the surface of the heating roll 10.

【0019】一方、加圧ロール20は径32mm、内径
28mmの鉄円筒でなる中空ロール21に、弾性層22
として下地層にHTVシリコーンゴム(ゴム硬度40
゜)がAmm被覆され、その表面にフッ素ゴム(ゴム硬
度60゜)が30μmの厚さにディップコートし、鏡面
状態に近い表面に仕上げられている。ここで、本実施の
形態における歪み特性を実験するために、加圧ロール2
0の弾性層22の厚みAを0.25mm、0.5mm、
0.75mm、1.0mm、1.25mm、1.5m
m、2.0mmの7水準に夫々設定し、さらに、加圧ロ
ール20として径32mm、内径28mmの鉄円筒でな
る中空ロール21に、テフロン(デュポン社の商標)の
被覆層が被覆されたものを水準の一つに加えた。
On the other hand, the pressure roll 20 comprises a hollow roll 21 made of an iron cylinder having a diameter of 32 mm and an inner diameter of 28 mm, and an elastic layer 22.
HTV silicone rubber (rubber hardness 40
A) is coated with Amm, and the surface thereof is dip-coated with a fluororubber (rubber hardness 60 °) to a thickness of 30 μm, so that the surface is close to a mirror surface. Here, in order to test the distortion characteristics in the present embodiment, the pressure roll 2
The thickness A of the elastic layer 22 of 0 is 0.25 mm, 0.5 mm,
0.75mm, 1.0mm, 1.25mm, 1.5m
m, 2.0 mm, which are set to seven levels, and the pressure roll 20 is a hollow roll 21 made of an iron cylinder having a diameter of 32 mm and an inner diameter of 28 mm, which is coated with a coating layer of Teflon (trademark of DuPont). Was added to one of the levels.

【0020】そして、加圧ロール20は、加圧手段とし
ての圧縮コイルスプリング(図示せず)により、加熱ロ
ール10の表面歪みが4%になるように加熱ロール10
の中心に向かって付勢されており、加圧ロール20の各
水準によってその荷重およびニップ幅は異なる。おおよ
そ荷重は30〜40kgf、ニップ幅3.5〜5.5m
mの範囲である。一方、加熱ロール10はベルトによる
駆動手段(図示せず)により70mm/secの速度で
回転駆動され、加圧ロール20は従動回転する。加熱ロ
ール10の表面温度は、同じ定着・発色レベルに合わせ
るため加圧ロール20の各水準によって異なる。
The pressure roll 20 is heated by a compression coil spring (not shown) as a pressure means so that the surface strain of the heat roll 10 becomes 4%.
The pressure and the nip width are different depending on each level of the pressure roll 20. Approximate load is 30-40kgf, nip width 3.5-5.5m
m. On the other hand, the heating roll 10 is rotationally driven at a speed of 70 mm / sec by a belt driving unit (not shown), and the pressure roll 20 is driven to rotate. The surface temperature of the heating roll 10 differs depending on each level of the pressure roll 20 in order to match the same fixing / coloring level.

【0021】この定着装置に各種封筒(Monroe
Brand size10、同じくsize Mona
rch、River Siries size110×
220mm、同じくsize162×229mm)を通
し、しわの発生を調べた結果を表1に示す。
This fixing device has various envelopes (Monroe
Brand size10, also size mona
rch, River Series size 110 ×
Table 1 shows the results of examining the occurrence of wrinkles by passing through 220 mm, also size 162 × 229 mm).

【0022】[0022]

【表1】 [Table 1]

【0023】表1において、平坦ニップのロール構成
(加圧ロール:テフロン被覆層)は図7の従来例に相当
し、加熱ロールへこみニツプ〜は加圧ロール20の
弾性層の厚さ(ゴム厚)によって分けられたものであ
る。また、表1の中で、横送りとは図3(c)または
(d)のような封筒52の搬送方向を表し、縦送りとは
図3(a)または(b)のような封筒52の搬送方向を
表している。尚、図3(b)(d)はフラップ52aが
開放されたままの状態の封筒52を示す。更に、しわの
評価結果の◎は全く発生せず、○は一部の封筒に5mm
以下のしわ発生、△はほぼすべての封筒に10mm以下
のしわ発生、×はほぼすべての封筒に30mm以下のし
わ発生、××はすベての封筒に30mm以上のしわ発
生、という発生レベルを表している。尚、電子写真複写
装置によって封筒上に宛名・住所が複写される際、10
mm以下のしわは複写像にほとんど影響を与えない。
In Table 1, the roll configuration of the flat nip (pressurizing roll: Teflon coating layer) corresponds to the conventional example of FIG. 7, and the heating roll indentation n is the thickness of the elastic layer of the pressing roll 20 (rubber thickness). ) Is divided by. Further, in Table 1, lateral feed means the conveying direction of the envelope 52 as shown in FIG. 3 (c) or (d), and vertical feed means the envelope 52 as shown in FIG. 3 (a) or (b). Represents the transport direction of. 3B and 3D show the envelope 52 with the flap 52a left open. Furthermore, the wrinkle evaluation result ⊚ did not occur at all, and ∘ was 5 mm on some envelopes.
The following wrinkle occurrences, Δ are wrinkle occurrences of 10 mm or less on almost all envelopes, × are wrinkle occurrences of 30 mm or less on almost all envelopes, and XX are wrinkle occurrences of 30 mm or more on all envelopes. It represents. When the address / address is copied on the envelope by the electrophotographic copying machine, 10
Wrinkles of less than mm have little effect on the copied image.

【0024】しわの評価データから、封筒のしわは、加
熱ロール10の円周方向の表面歪みεhと加圧ロール2
0の円周方向の表面歪みεpとの差△εに相関を有する
ことが立証された。また、縦送りより横送りの方がしわ
の発生が極端に少ないことが判った。これは、ニップ部
15を通過する長さが短いほうが、封筒の複数重なった
表裏の紙のずれ量が少ないためであると考えられる。こ
のことは、Monroe Brand size10と
いう最も長い封筒において、縦送りのしわの発生が最も
多いことからも判る。以上より、封筒のしわの許容レベ
ルを、横送りにおいて○とすれば、△ε≦3%(ただ
し、△ε=εh−εp)が好ましい範囲であることが把
握される。更に、封筒のしわの許容レベルを、縦送りに
おいて○以上とすれば、△ε≦2%(ただし、△ε=ε
h−εp)が好ましい範囲であることが把握される。
From the wrinkle evaluation data, the wrinkle of the envelope shows the circumferential surface strain εh of the heating roll 10 and the pressure roll 2.
It was proved to have a correlation with the difference Δε with the surface strain εp in the circumferential direction of 0. It was also found that wrinkles were extremely less in horizontal feed than in vertical feed. It is considered that this is because the shorter the length passing through the nip portion 15 is, the smaller the amount of misalignment of the front and back papers on which the plurality of envelopes overlap. This can also be understood from the fact that the longest envelope of the Monroe Brand size 10 has the most wrinkles in the vertical feed. From the above, it is understood that Δε ≦ 3% (where Δε = εh−εp) is a preferable range when the allowable level of wrinkling of the envelope is ◯ in the lateral feed. Further, if the permissible level of wrinkling of the envelope is ◯ or more in the longitudinal feed, Δε ≦ 2% (where Δε = ε
It is understood that h-εp) is a preferable range.

【0025】次に、上記定着装置に比較的薄く、腰の弱
い55g/m2の記録紙の上にカラートナーが2.0m
g/cm2の密度で転写された未定着トナー像を通し、
セルフストリッピング性を調べた。このとき、記録紙の
送り方向は、紙の繊維が加熱・加圧ロール10,20と
平行になるようにしている。この送り方向の場合は紙の
構造上、紙の腰が弱く同じ紙厚でもセルフストリッピン
グがし難い傾向にある。結果を図4及び表2に示す。図
4において、○×はセルフストリッピング性の良好、不
良を示し、●はセルフストリッピング性の良好範囲の限
界値を示す。また、表2においては、表1と同様に、平
坦ニップのロール構成(加圧ロール:テフロン被覆層)
は図7の従来例に相当し、加熱ロールへこみニツプ〜
は加圧ロール20の弾性層の厚さ(ゴム厚)によって
分けられたものであり、εhは溶融トナー画像と定着ロ
ール界面との剥離に必要な歪み量(図4の●に対応)を
示している。
Next, 2.0 m of color toner was applied to the above fixing device, which was relatively thin and had a weak stiffness of 55 g / m 2.
Through the unfixed toner image transferred at a density of g / cm 2 ,
The self-stripping property was investigated. At this time, the feeding direction of the recording paper is such that the fibers of the paper are parallel to the heating / pressurizing rolls 10 and 20. In the case of this feeding direction, due to the structure of the paper, the stiffness of the paper is weak, and self-stripping tends to be difficult even with the same paper thickness. The results are shown in FIG. 4 and Table 2. In FIG. 4, ◯ indicates good and bad self-stripping properties, and ● indicates a limit value of the good range of self-stripping properties. Further, in Table 2, as in Table 1, a roll configuration of a flat nip (pressurizing roll: Teflon coating layer)
Corresponds to the conventional example of FIG.
Is divided by the thickness (rubber thickness) of the elastic layer of the pressure roll 20, and εh represents the amount of strain (corresponding to the black circle in FIG. 4) necessary for peeling between the molten toner image and the fixing roll interface. ing.

【0026】[0026]

【表2】 [Table 2]

【0027】以上のデータから、△εが小さいロール構
成ほどよりεhを大きくする必要があることが判る。こ
れは、△εが小さいロール構成ほど、言い換えれば、平
坦ニップに近づくほどニップ部出口における記録紙の排
出方向が加圧ロール20側に向かなくなり、ニップ部出
口における記録紙の排出方向によるセルフストリッピン
グの効果がなくなるため、より加熱ロール10の表面歪
みを取らざるを得ないと考えられる。図示外のオイル供
給装置からのオイル供給量を増やし、記録紙に転移する
オイル量をA4サイズ当たり6〜10mgにすると、従
来のように、記録紙を扱う際のオイルによる不快感は解
消されないが、セルフストリツピングはし易くなり、最
低必要なεhは緩和されることも実験の中で判っている
が、表2のεhを取っていれば確実にセルフストリッピ
ングが可能になる。
From the above data, it can be seen that it is necessary to increase εh for a roll structure having a smaller Δε. This is because the roll configuration having a smaller Δε, in other words, as the flat nip is approached, the discharge direction of the recording paper at the exit of the nip portion does not face the pressure roll 20 side, and the self-direction depending on the discharge direction of the recording paper at the exit of the nip portion. Since the effect of stripping disappears, it is considered that the surface strain of the heating roll 10 must be removed. If the amount of oil supplied from an oil supply device (not shown) is increased and the amount of oil transferred to the recording paper is set to 6 to 10 mg per A4 size, the discomfort caused by the oil when handling the recording paper cannot be eliminated as in the conventional case. It has been found through experiments that self-stripping becomes easier and the minimum required εh is relaxed, but if εh in Table 2 is taken, self-stripping can be surely performed.

【0028】ここで、表2のデータ(図4の実験結果の
限界値(図4中●))を近似式で表したところ、△εに
置き換えたロール構成とセルフストリッピング可能なε
hとの間に以下の関係が得られた。すなわち、 εh≧0.0583(△ε)4−0.6(△ε)3+2.1917(△
ε)2−3.65(△ε)+6 ただし、△ε=εh−εpである。
The data in Table 2 (the limit value of the experimental result in FIG. 4 ( in FIG. 4)) is represented by an approximate expression. The roll configuration replaced by Δε and ε capable of self-stripping are shown.
The following relationship was obtained with h. That is, εh ≧ 0.0583 (△ ε) 4 −0.6 (△ ε) 3 +2.1917 (△
ε) 2 −3.65 (Δε) +6 However, Δε = εh−εp.

【0029】さらに、上記定着装置を用いて表2の各ε
hにて磨耗評価の実験を行ったところ、εh=6%では
3万枚程度で弾性層表層の磨耗(表面層の光沢の低下)
がロール軸方向端部で発生し、εh=4%,5%,5.
5%では10万枚以上でも弾性層表層の磨耗が発生しな
かった。尚、この実験は95%の画像密度の未定着カラ
ートナー像を有する65g/m2のA4サイズの紙を用
い、1分間に4枚の速度で通紙し、紙に転移するオイル
量をA4サイズ当たり3mgの条件で行った。
Further, each ε of Table 2 is obtained by using the above fixing device.
When a wear evaluation experiment was carried out at h, the wear of the elastic layer surface layer (decrease in gloss of the surface layer) at about 30,000 sheets when εh = 6%
Occurs at the end of the roll in the axial direction, and εh = 4%, 5%, 5.
At 5%, abrasion of the elastic layer surface layer did not occur even after 100,000 sheets or more. In this experiment, 65 g / m 2 A4 size paper having an unfixed color toner image with an image density of 95% was used, and the amount of oil transferred to the paper was changed to A4 at a speed of 4 sheets per minute. The condition was 3 mg per size.

【0030】εh=6%の結果が悪いのは二つの要因が
かかわっていると考えられる。一つは、加熱ロール10
の軸方向中央部のεhは6%だが軸方向端部では7%と
さらにεhが大きいことである(一般に加熱ロール10
の軸方向中央部のεhが大きくなる程、加熱ロール10
の軸方向端部との差分も大きくなる傾向にある)。高湿
下で含水した紙が定着装置を通過する際のしわを防止す
るために、軸方向端部のニップ幅を中央部より若干太く
する必要があり、この影響で軸方向端部のεhは7%と
なってしまう。従って、ニップ部15出口におけるロー
ル10,20表面の歪みの解放によって生じるスリップ
に起因すると考えられる弾性層表層の磨耗(表面層の光
沢の低下)は軸方向端部において発生し易い。別の要因
は、オイル供給装置は加熱ロール10側にあるため、記
録紙50がニップ部15を通過している間は供給オイル
はほとんど記録紙に転移してしまい、加圧ロール20に
はオイルが転移せず、加熱ロール10側に比べて少な
い。この影響で弾性層表層の磨耗(表面層の光沢の低
下)は加圧ロール20で顕著に発生する。
It is considered that two factors are involved in the poor result of εh = 6%. One is heating roll 10
Εh is 6% at the central portion in the axial direction, but is 7% at the end portion in the axial direction.
The larger εh at the central portion in the axial direction of the heating roll 10
The difference with the axial end tends to be large). In order to prevent wrinkles when paper that contains water under high humidity passes through the fixing device, it is necessary to make the nip width at the axial end part slightly thicker than at the central part. It will be 7%. Therefore, abrasion of the surface layer of the elastic layer (decrease in gloss of the surface layer), which is considered to be caused by slippage caused by release of strain on the surfaces of the rolls 10 and 20 at the exit of the nip portion 15, is likely to occur at the axial end portion. Another factor is that since the oil supply device is on the heating roll 10 side, most of the supplied oil is transferred to the recording paper while the recording paper 50 is passing through the nip portion 15, and the oil is not transferred to the pressure roll 20. Is not transferred and is smaller than that on the heating roll 10 side. Due to this influence, abrasion of the surface layer of the elastic layer (decrease in gloss of the surface layer) occurs remarkably in the pressure roll 20.

【0031】このデータから、弾性層表層の磨耗防止の
為にεhについて以下の関係が得られた。すなわち、ε
h<6%、好ましくはεh≦5.5%である。
From this data, the following relationship was obtained with respect to εh in order to prevent wear of the elastic layer surface. That is, ε
h <6%, preferably εh ≦ 5.5%.

【0032】以上の実験データによって得られた関係式
を満足する領域を図4に示する。図中の斜線部分がそれ
である。先に述べたように、歪みεはロール軸方向の中
央部と端部で約1%の公差を持ち、圧縮コイルスプリン
グおよび弾性層の厚み等のばらつきにより約1%の公差
を有するため、実際に製品化する場合は約2%の公差を
考慮したほうが安全である。また、封筒のしわの許容レ
ベルを、縦送りにおいて○以上という好ましいレベルを
考慮する(表1参照)と、図4の斜線部分の1≦△ε≦
2の領域が特に好ましい。
An area satisfying the relational expression obtained from the above experimental data is shown in FIG. The shaded area in the figure is that. As described above, the strain ε has a tolerance of about 1% at the central portion and the end portion in the roll axial direction, and has a tolerance of about 1% due to variations in the thickness of the compression coil spring and the elastic layer. When commercializing, it is safer to consider a tolerance of about 2%. Further, considering the allowable level of wrinkles of the envelope in consideration of the preferable level of ◯ or more in the vertical feed (see Table 1), 1 ≦ Δε ≦ of the shaded portion in FIG.
Region 2 is particularly preferred.

【0033】また、本実施の形態での表面歪みは以下の
測定法による。すなわち、一般に、弾性体ロール(ある
荷重で弾性を有するロール)対がある荷重のもとで圧接
した場合、ニップ領域で弾性体ロール表面は弾性変形
し、その表面の円周方向はある歪みεを生じる。この状
態でロール対を回転させ、ニップ領域を記録紙が通過す
ると、記録紙は歪みを生じたニップ領域で搬送される。
このため、歪みを生じた弾性体ロール一回転で送り出さ
れる記録紙の長さは、実際にロール周長の長さより円周
方向歪みε分だけ搬送量が大きくなる。つまり、ε
(%)=[{(弾性体ロール1回転で送り出される記録
紙の長さ)÷(ε=0の時における弾性体ロールの周
長)}−1]×100ということになる。この方式から
実際の歪みεが実測可能となる。
The surface strain in this embodiment is measured by the following measuring method. That is, in general, when a pair of elastic rolls (rolls having elasticity under a certain load) are pressed against each other under a certain load, the elastic roll surface is elastically deformed in the nip region, and the circumferential direction of the surface has a certain strain ε. Cause When the roll pair is rotated in this state and the recording paper passes through the nip area, the recording paper is conveyed in the distorted nip area.
For this reason, the length of the recording paper that is sent out by one rotation of the elastic roll that has been distorted becomes larger than the actual length of the roll by the amount of conveyance in the circumferential direction ε. That is, ε
(%) = [{(The length of the recording paper fed by one rotation of the elastic roll) / (perimeter of the elastic roll when ε = 0)} − 1] × 100. With this method, the actual strain ε can be measured.

【0034】また、本実施の形態においては、表面層に
フッ素ゴムをコーティングした定着ロール(加熱ロー
ル、加圧ロール)10,20に限られるものではなく、
弾性層のHTVシリコーンゴムあるいはRTVシリコー
ンゴムの単層構造でもかまわない。ただし、A4サイズ
当たり3mgのオイル供給量では磨耗が早いため、10
mg以上のオイル供給量にするか、あるいは、表面層に
フッ素樹脂又はフッ素樹脂とフッ素ゴムの混合層を設け
ることが好ましい。また、離型剤としてジメチルシリコ
ーンオイルを用いることもできる。更に、他の清掃部
材、オイル供給システムや、清掃部材についても適宜選
定して差し支えない。また、加圧ロール20に加熱源を
設けてもかまわない。
Further, in the present embodiment, the fixing rolls (heating rolls and pressure rolls) 10 and 20 having the surface layer coated with fluororubber are not limited to the fixing rolls 10 and 20.
The elastic layer may be a single layer structure of HTV silicone rubber or RTV silicone rubber. However, wear is quick with an oil supply amount of 3 mg per A4 size, so 10
It is preferable to supply oil in an amount of mg or more, or to provide the surface layer with a fluororesin or a mixed layer of fluororesin and fluororubber. Also, dimethyl silicone oil can be used as a release agent. Furthermore, other cleaning members, oil supply systems, and cleaning members may be appropriately selected. Further, the pressure roll 20 may be provided with a heating source.

【0035】[0035]

【実施例】【Example】

◎実施例1 図2の実施の形態において、加熱ロール10は外径32
mm、内径28mmの鉄円筒でなる中空ロール11に、
弾性層12として下地層にHTVシリコーンゴム(ゴム
硬度40゜)が2mm被覆され、その表面にフッ素ゴム
(ゴム硬度60゜)が30μmの厚さにディップコート
し、鏡面状態に近い表面に仕上げられている。加熱源と
して500Wのハロゲンランプ13が内部に設けられ、
加熱ロール10の表面は、温度センサ(図示せず)を介
して温度コントローラ(図示せず)により146℃に調
整される。
Example 1 In the embodiment of FIG. 2, the heating roll 10 has an outer diameter of 32.
mm, the inner diameter 28 mm, the hollow roll 11 made of an iron cylinder,
As the elastic layer 12, HTV silicone rubber (rubber hardness 40 °) is coated to a thickness of 2 mm as an underlayer, and fluororubber (rubber hardness 60 °) is dip-coated to a thickness of 30 μm on the surface to obtain a surface close to a mirror surface state. ing. As a heating source, a 500 W halogen lamp 13 is provided inside,
The surface of the heating roll 10 is adjusted to 146 ° C. by a temperature controller (not shown) via a temperature sensor (not shown).

【0036】また、離型剤として、官能基として−(C
H2)3NH2を有するアミノ変性シリコーンオイル(オ
イル粘度300CS)信越化学製、b=0.1、c=13
0(X−21−7763G)を用い、記録紙50にA4
サイズ当たり3mgの量が転移するようにフェルトとゴ
ムブレードを用いたオイル供給システム(図示せず)に
より均一に供給されている。また、加熱ロール10の表
面には、清掃部材として不織布を用いたいわゆるクリー
ニングウェブ(図示せず)が設けられている。
Further, as a release agent, as a functional group,-(C
H2) Amino-modified silicone oil containing 3NH2 (oil viscosity 300CS) manufactured by Shin-Etsu Chemical, b = 0.1, c = 13
0 (X-21-7763G) on the recording paper 50
It is uniformly supplied by an oil supply system (not shown) using felt and a rubber blade so that an amount of 3 mg per size is transferred. A so-called cleaning web (not shown) using a nonwoven fabric as a cleaning member is provided on the surface of the heating roll 10.

【0037】一方、加圧ロール20は径32mm、内径
28mmの鉄円筒でなる中空ロール21に、弾性層22
として下地層にHTVシリコーンゴム(ゴム硬度40
゜)が1.5mm被覆され、その表面にフッ素ゴム(ゴ
ム硬度60゜)が30μmの厚さにディップコートし、
鏡面状態に近い表面に仕上げられている。
On the other hand, the pressure roll 20 comprises a hollow roll 21 made of an iron cylinder having a diameter of 32 mm and an inner diameter of 28 mm, and an elastic layer 22.
HTV silicone rubber (rubber hardness 40
°) is coated with 1.5 mm, and the surface is dip-coated with fluororubber (rubber hardness 60 °) to a thickness of 30 μm.
The surface is finished close to a mirror surface.

【0038】そして、加圧ロール20は、加圧手段とし
ての圧縮コイルスプリング(図示せず)により、加熱ロ
ール10の表面歪みが4%になるように加熱ロール10
の中心に向かって付勢されており、荷重は36kgf、
ニップ幅4.6mmである。加熱ロール10はベルトに
よる駆動手段(図示せず)により、70mm/secの
速度で回転駆動され、加圧ロール20は従動回転する。
The pressure roll 20 is heated by a compression coil spring (not shown) as a pressure means so that the surface strain of the heat roll 10 becomes 4%.
Is urged toward the center of, and the load is 36 kgf,
The nip width is 4.6 mm. The heating roll 10 is rotatably driven at a speed of 70 mm / sec by a belt driving unit (not shown), and the pressure roll 20 is driven to rotate.

【0039】次に、この実施例に係る定着装置の性能に
ついて調べたところ、以下のような結果が得られた。先
ず、本実施例による封筒のしわの発生実験の結果を表3
に示す。
Next, when the performance of the fixing device according to this embodiment was examined, the following results were obtained. First, Table 3 shows the results of the wrinkle generation experiment of the envelope according to the present embodiment.
Shown in

【0040】[0040]

【表3】 [Table 3]

【0041】表3は、各種封筒について、その搬送方向
(a)(d)(図3(a)(d)に相当)におけるしわ
の発生の有無(○は発生せず、△は5mm以下のしわ発
生、×は5mmを越えるしわ発生)を示す。尚、Mon
roe Brand size10については搬送方向
(b)(図3(b)に相当)でも△であり、Monro
e Brand size Monarchについては
搬送方向(b)(図3(b)に相当)では○であった。
Table 3 shows the presence or absence of wrinkles in the conveying directions (a), (d) (corresponding to FIGS. 3 (a), (d)) of various envelopes (○ does not occur, Δ is 5 mm or less). Wrinkle formation, x indicates wrinkle formation exceeding 5 mm). Incidentally, Mon
Regarding the roe Brand size 10, it is Δ even in the transport direction (b) (corresponding to FIG. 3B), and the
Regarding e Brand size Monarch, it was ◯ in the transport direction (b) (corresponding to FIG. 3B).

【0042】また、前述した磨耗評価実験を行ったとこ
ろ、10万枚までロール弾性層表面の磨耗およびオフセ
ット、加熱ロール10表面へのトナー固着は発生しなか
った。
Further, when the above-mentioned abrasion evaluation experiment was conducted, abrasion and offset of the surface of the roll elastic layer and adhesion of toner to the surface of the heating roll 10 did not occur up to 100,000 sheets.

【0043】◎実施例2 実施例1と略同様な構成であるが、実施例1と異なり、
ロール弾性層12,22として硬度が60゜または70
゜のものを用いたところ、実施例1と同様な結果が得ら
れた。また、ロールの回転速度(定着速度)を実施例1
と異なる条件にしたところ、実施例1と同様な結果が得
られた。ただし、ロール弾性層の硬度を変更すると、歪
みεを合わせても得られるニップ幅は狭くなるので、そ
れに見合った加熱ロール10の表面温度に設定する等の
定着条件の見直しは必要である。従って、本実施例によ
れば、本発明がロール弾性層の硬度、ロールの回転速度
(定着速度)に無関係に成立することが確認される。こ
れは、表面の円周方向の歪みεは二つのロールの幾何学
的まじわりで決定されるもので、それ以外の条件には左
右されないことを示している。
Example 2 Although the structure is substantially the same as that of Example 1, unlike Example 1,
The hardness of the roll elastic layers 12 and 22 is 60 ° or 70
The same results as in Example 1 were obtained by using the one of the above type. In addition, the rotation speed (fixing speed) of the roll is
Under the condition different from that, the same result as in Example 1 was obtained. However, when the hardness of the roll elastic layer is changed, the nip width obtained even when the strain ε is adjusted becomes narrower, so it is necessary to review the fixing conditions such as setting the surface temperature of the heating roll 10 corresponding to it. Therefore, according to this example, it is confirmed that the present invention is established regardless of the hardness of the elastic layer of the roll and the rotation speed (fixing speed) of the roll. This indicates that the circumferential strain ε of the surface is determined by the geometric mixing of the two rolls and is not affected by other conditions.

【0044】◎実施例3 実施例1と略同様な構成であるが、実施例1と異なり、
ロール10,20外径、弾性層12,22の厚みをx倍
にしたところ、εhおよびεpをいずれも変化させずに
x倍のニップ幅、1/x倍の荷重が得られた。この場合
のニップ領域における単位面積当たりの荷重は変化しな
い。ただし、ニップ幅の変化に伴って、それに見合った
定着条件の見直しは必要である。従って、本実施例によ
れば、本発明は、ロール外径、弾性層の厚みを変えても
成立することが確認される。
Example 3 Although the configuration is substantially the same as that of Example 1, unlike Example 1,
When the outer diameters of the rolls 10 and 20 and the thicknesses of the elastic layers 12 and 22 were multiplied by x, a nip width of x times and a load of 1 / x times were obtained without changing both εh and εp. In this case, the load per unit area in the nip region does not change. However, as the nip width changes, it is necessary to review the fixing conditions corresponding to it. Therefore, according to this example, it is confirmed that the present invention can be realized even if the outer diameter of the roll and the thickness of the elastic layer are changed.

【0045】◎実施例4 実施例1と略同様な構成であるが、実施例1と異なり、
各ロール10,20の弾性層12,22の厚みのみをx
倍にしたところ、εhおよびεp、荷重、単位面積当た
りの荷重はいずれも1/x倍になる。この場合のニップ
幅は変化しない。従って、本実施例によれば、本発明
は、ロール10,20外径を変えずに弾性層12,22
の厚みのみを変えても成立することが確認される。
Example 4 The configuration is substantially the same as that of Example 1, but unlike Example 1,
Only the thickness of the elastic layers 12, 22 of each roll 10, 20 is x
When doubled, εh and εp, the load, and the load per unit area are all 1 / x times. The nip width in this case does not change. Therefore, according to the present embodiment, the present invention provides the elastic layers 12, 22 without changing the outer diameters of the rolls 10, 20.
It is confirmed that it is established even if only the thickness of is changed.

【0046】[0046]

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
はロール表面の円周方向の歪みεに基づいた最適なロー
ル構成を実現することにより、従来の弾性層を有する加
熱加圧型定着装置においてなし得なかった”セルフスト
リッピング性能”と”封筒のしわ発生防止”と”弾性層
の磨耗防止”とを同時に達成できるものである。これに
より、剥離装置を用いずにセルフストリッピングが可能
になると共に、封筒のしわを防止でき、更に、定着ロー
ルの寿命を延ばすことができる。これらは、離型剤の供
給量が少ない条件でも達成できる。さらに、さまざまな
ロール構成に対して上記効果を得る適切なロール構成を
容易に提供できる。
As is apparent from the above description, the present invention realizes an optimum roll structure based on the circumferential strain ε of the roll surface, and thus the conventional heating and pressure fixing device having an elastic layer. It can achieve "self-stripping performance", "envelope wrinkle prevention", and "elastic layer wear prevention" which were not possible in the above. As a result, self-stripping can be performed without using a peeling device, wrinkles in the envelope can be prevented, and the life of the fixing roll can be extended. These can be achieved even under the condition that the amount of the release agent supplied is small. Further, it is possible to easily provide an appropriate roll configuration that obtains the above-mentioned effects for various roll configurations.

【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構成を示す説明図で
ある。
FIG. 1 is an explanatory diagram showing a configuration of a fixing device according to the present invention.

【図2】 本発明が適用された定着装置の実施の一形態
を示す説明図である。
FIG. 2 is an explanatory diagram showing an embodiment of a fixing device to which the present invention is applied.

【図3】 紙しわ実験における封筒の加圧ロール側から
見た送り態様を示す説明図である。
FIG. 3 is an explanatory diagram showing a feeding mode of the envelope viewed from the pressure roll side in a paper wrinkle experiment.

【図4】 本実施の形態に係る定着装置の歪み特性(Δ
ε(εh−εp)とεhとの関係)を示すグラフ図であ
る。
FIG. 4 is a distortion characteristic of the fixing device according to the present embodiment (Δ
It is a graph figure which shows (relationship of (epsilon) h- (epsilon) p and (epsilon) h).

【図5】 従来における定着装置の一例を示す説明図で
ある。
FIG. 5 is an explanatory diagram showing an example of a conventional fixing device.

【図6】 従来における定着装置の他の例を示す説明図
である。
FIG. 6 is an explanatory diagram showing another example of a conventional fixing device.

【図7】 従来における定着装置の更に他の例を示す説
明図である。
FIG. 7 is an explanatory diagram showing still another example of a conventional fixing device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1,2…定着ロール,3,4…弾性体,5…加熱源,6
…記録材,εh…未定着トナー像と接する側の定着ロー
ルの弾性体の円周方向の歪み量、εp…他方の定着ロー
ルの弾性体の円周方向の歪み量、Δε…εh−εp
1, 2 ... Fixing roll, 3, 4 ... Elastic body, 5 ... Heating source, 6
.. recording material, .epsilon.h ... amount of circumferential strain of elastic body of fixing roll on side contacting unfixed toner image, .epsilon.p ... amount of circumferential strain of elastic body of other fixing roll, .DELTA..epsilon..epsilon.h-.epsilon.p

フロントページの続き (72)発明者 薗口 慶太郎 神奈川県海老名市本郷2274番地 富士ゼロ ックス株式会社内Front page continued (72) Inventor Keitaro Sonoguchi 2274 Hongo, Ebina City, Kanagawa Prefecture Fuji Xerox Co., Ltd.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 互いに圧接しながら回転する一対の定着
ロール(1),(2)を備え、これらの一対の定着ロー
ル(1),(2)の表面を夫々弾性体(3),(4)で
被覆すると共に、少なくとも一方の定着ロール(1)に
加熱源(5)を設け、両定着ロール(1),(2)間に
未定着トナー像が形成された記録材(6)を挿通させて
未定着トナー像を定着する定着装置において、 記録材(6)の未定着トナー像と接する側の定着ロール
(1)の弾性体(3)の円周方向の歪み量をεh、他方
の定着ロール(2)の弾性体(4)の円周方向の歪み量
をεp、εh−εpを△εとした場合に、 εh≧0.0583(△ε)4−0.6(△ε)3+2.1917(△
ε)2−3.65(△ε)+6 εh<6% △ε≦3% の関係式を満足することを特徴とする定着装置。
1. A pair of fixing rolls (1) and (2) that rotate while being pressed against each other, and the surfaces of the pair of fixing rolls (1) and (2) are elastic bodies (3) and (4), respectively. ), A heating source (5) is provided on at least one fixing roll (1), and a recording material (6) on which an unfixed toner image is formed is inserted between both fixing rolls (1) and (2). In the fixing device for fixing the unfixed toner image by doing so, the amount of distortion in the circumferential direction of the elastic body (3) of the fixing roll (1) on the side of the recording material (6) contacting the unfixed toner image is εh, and the other is When the amount of strain in the circumferential direction of the elastic body (4) of the fixing roll (2) is εp and εh-εp is Δε, εh ≧ 0.0583 (Δε) 4 −0.6 (Δε) 3 +2.1917 (△
A fixing device characterized by satisfying a relational expression of ε) 2 −3.65 (Δε) +6 εh <6% Δε ≦ 3%.
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