JPH09179434A - Image fixing device and image fixing method - Google Patents
Image fixing device and image fixing methodInfo
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- JPH09179434A JPH09179434A JP33297595A JP33297595A JPH09179434A JP H09179434 A JPH09179434 A JP H09179434A JP 33297595 A JP33297595 A JP 33297595A JP 33297595 A JP33297595 A JP 33297595A JP H09179434 A JPH09179434 A JP H09179434A
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- roller
- endless belt
- image fixing
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- Fixing For Electrophotography (AREA)
Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、感光体上に形成さ
れた静電潜像をトナー粒子にて顕像化し、記録用紙に転
写させた後、熱及び圧力にて記録用紙に定着させる画像
定着装置及び画像定着方法に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an image in which an electrostatic latent image formed on a photoconductor is visualized by toner particles, transferred onto a recording paper, and then fixed on the recording paper by heat and pressure. The present invention relates to a fixing device and an image fixing method.
【0002】[0002]
【従来の技術】画像定着装置は、電子写真技術を応用し
た複写機、ファクシミリ、レーザープリンタ等の画像形
成装置において、最終的に画像品質を決定する重要なも
のである。以下に従来の画像定着装置および画像定着方
法について説明する。2. Description of the Related Art An image fixing apparatus is important for finally determining the image quality in an image forming apparatus such as a copying machine, a facsimile, a laser printer or the like to which the electrophotographic technology is applied. A conventional image fixing device and image fixing method will be described below.
【0003】図6は従来の画像形成装置の要部構成図、
図7は同画像定着装置の要部構成図である。図6におい
て、1は半導体レーザ、コリメータレンズ、回転ミラ
ー、f−θレンズ等の光源、光学系を内蔵したLSUユ
ニット、2は無端ベルト状のポリエチレンテレフタレー
ト(PET)等を基材として、その外周面上にセレン
(Se)系感光体、あるいは有機感光体(OPC)等の
感光性受容層が薄層に塗布された感光体であり、駆動ロ
ーラ3と従動ローラ4とに掛けわたされて矢印A方向に
回転する。5Y、5M、5Cおよび5Bは感光体2に対
向配設した現像器であり、それぞれイエロー、マゼン
タ、シアンおよびブラック、各色のトナーを収容してい
る。FIG. 6 is a block diagram of the essential parts of a conventional image forming apparatus.
FIG. 7 is a configuration diagram of main parts of the image fixing device. In FIG. 6, reference numeral 1 denotes a semiconductor laser, a collimator lens, a light source such as a rotating mirror and an f-θ lens, and an LSU unit having an optical system built therein, and 2 denotes an endless belt-shaped polyethylene terephthalate (PET) base material and its outer periphery. It is a photoconductor in which a photosensitive receiving layer such as a selenium (Se) -based photoconductor or an organic photoconductor (OPC) is applied in a thin layer on the surface thereof, and the photoconductor is hung on the driving roller 3 and the driven roller 4 to form an arrow. Rotate in the A direction. Designated by 5Y, 5M, 5C and 5B are developing units opposed to the photoconductor 2 and contain toners of yellow, magenta, cyan and black, respectively.
【0004】6は無端ベルト状の中間転写体であり、駆
動ローラ7と従動ローラ8、9とに掛けわたされて矢印
B方向に回転する。10は中間転写体6の内面側に配置
された第一転写ローラであり、この第一転写ローラ10
の押圧力によって中間転写体6の表面と感光体2の表面
とが接触している。11は中間転写体6の表面上に形成
されたトナー像を記録用紙12に転写するための第二転
写ローラであり、記録用紙12への転写時に中間転写体
6と当接する。13は記録用紙12を収納する給紙トレ
イであり、14は給紙トレイ13より記録用紙12を高
摩擦係数の表面でピックアップし、適時第二転写部へ給
紙する給紙ローラである。Reference numeral 6 denotes an endless belt-shaped intermediate transfer member, which is wound around a driving roller 7 and driven rollers 8 and 9 and rotates in the direction of arrow B. Reference numeral 10 denotes a first transfer roller arranged on the inner surface side of the intermediate transfer member 6.
The surface of the intermediate transfer body 6 and the surface of the photoconductor 2 are in contact with each other by the pressing force of. Reference numeral 11 denotes a second transfer roller for transferring the toner image formed on the surface of the intermediate transfer body 6 to the recording paper 12, and comes into contact with the intermediate transfer body 6 when transferring to the recording paper 12. Reference numeral 13 is a paper feed tray for accommodating the recording paper 12, and 14 is a paper feed roller for picking up the recording paper 12 from the paper feed tray 13 on the surface having a high friction coefficient and feeding the recording paper 12 to the second transfer portion in a timely manner.
【0005】15は表面にシリコンゴム等を薄く被覆し
た金属製中空の加熱ローラであり、内部にはハロゲンラ
ンプ等のヒータ16が配設されている。17は最表面に
ふっ素樹脂皮膜層、中間にゴム層を配した金属製の加圧
ローラであり、付勢部材(図示せず)によって加熱ロー
ラ15に圧接されている。18は加熱ローラ15の表面
温度を検知する温度検知器である。19は温度制御部
で、温度検知器18の検知温度に基づいてヒータ16の
出力をヒータドライバ20で調整することにより、加熱
ローラ15の表面温度を一定の温度に保つ。21,22
は排紙ローラである。Reference numeral 15 is a hollow metal heating roller whose surface is thinly coated with silicon rubber or the like, and a heater 16 such as a halogen lamp is disposed inside. Reference numeral 17 denotes a metal pressure roller having a fluororesin film layer on the outermost surface and a rubber layer in the middle, and is pressed against the heating roller 15 by an urging member (not shown). Reference numeral 18 denotes a temperature detector that detects the surface temperature of the heating roller 15. Reference numeral 19 denotes a temperature control unit that adjusts the output of the heater 16 by the heater driver 20 based on the temperature detected by the temperature detector 18 to maintain the surface temperature of the heating roller 15 at a constant temperature. 21,22
Is a discharge roller.
【0006】以上のように構成された、従来の画像定着
方法を用いた画像形成装置について、以下その動作を説
明する。印字信号に従いLSUユニット1によって感光
体2上に第一の色(以下イエローとする)の成分に対応
する潜像が書き込まれる。この潜像をイエローのトナー
を収容した現像器5Yによって顕像化する。顕像化され
た一色分のトナー画像は電圧が印加された第一転写ロー
ラ10によって中間転写体6に転写される。同様にして
感光体2の表面上に形成されたマゼンタ、シアンおよび
ブラックのトナー画像も中間転写体6上に重ね合わせる
ように転写され、中間転写体6の表面上に1つの合成ト
ナー像が形成される。この後、給紙トレイ13から給紙
ローラ14により記録用紙12が抽出、搬送されてきて
合成トナー像は電圧が印加された第二転写ローラ11に
よって記録用紙12に転写され、加熱ローラ15と加圧
ローラ17との当接部で形成されるニップを通過する。
このとき表面温度が制御温度に安定した加熱ローラ15
との接触によって合成トナー像は溶融され、同時に加熱
ローラ15と加圧ローラ17とに圧接されることによっ
て記録用紙12に半永久的に定着される。記録用紙12
は定着装置から排紙ローラ21,22に搬送され、排紙
トレイ(図示せず)に収納される。The operation of the image forming apparatus using the conventional image fixing method configured as described above will be described below. A latent image corresponding to a component of a first color (hereinafter, referred to as yellow) is written on the photoconductor 2 by the LSU unit 1 according to a print signal. This latent image is visualized by the developing device 5Y containing yellow toner. The visualized toner image for one color is transferred to the intermediate transfer body 6 by the first transfer roller 10 to which a voltage is applied. Similarly, the magenta, cyan, and black toner images formed on the surface of the photoconductor 2 are also transferred so as to be superimposed on the intermediate transfer body 6, and a single synthetic toner image is formed on the surface of the intermediate transfer body 6. To be done. After that, the recording paper 12 is extracted and conveyed by the paper feed roller 14 from the paper feed tray 13, and the synthetic toner image is transferred to the recording paper 12 by the second transfer roller 11 to which a voltage is applied, and is heated by the heating roller 15. It passes through the nip formed at the contact portion with the pressure roller 17.
At this time, the heating roller 15 whose surface temperature is stable at the control temperature
The synthetic toner image is melted by the contact with, and at the same time, it is semi-permanently fixed on the recording paper 12 by being pressed against the heating roller 15 and the pressure roller 17. Recording paper 12
Is conveyed from the fixing device to the paper discharge rollers 21 and 22 and stored in a paper discharge tray (not shown).
【0007】図7は従来の画像定着装置の要部構成図で
ある。加熱ローラ15と加圧ローラ17間に未定着画像
を担持した記録用紙12を挟持し、熱と圧力によってト
ナー画像を記録用紙12に定着せしめる。加熱ローラ1
5と加圧ローラ17の接触部に形成されるニップ部で急
激に加熱されるためトナー層に大きな温度勾配が発生
し、加熱ローラ15側に溶融トナーがオフセットする高
温オフセットが発生する。これは、特にトナー層が多層
となるカラー画像で顕著である。そこで従来の画像定着
装置および画像定着方法は、高温オフセットを防止する
ためにシリコンオイル等の離型オイルを未定着トナー接
触側のローラ表面上に塗布するのが特徴的であり、以下
にその画像定着装置および画像定着方法について説明す
る。FIG. 7 is a block diagram of the essential parts of a conventional image fixing device. The recording paper 12 carrying an unfixed image is sandwiched between the heating roller 15 and the pressure roller 17, and the toner image is fixed on the recording paper 12 by heat and pressure. Heating roller 1
5 is rapidly heated at the nip portion formed between the contact portion 5 and the pressure roller 17, a large temperature gradient is generated in the toner layer, and a high temperature offset occurs in which the molten toner is offset on the heating roller 15 side. This is particularly noticeable in a color image having multiple toner layers. Therefore, the conventional image fixing device and the image fixing method are characterized in that a release oil such as silicone oil is applied to the roller surface on the unfixed toner contact side in order to prevent high temperature offset. The fixing device and the image fixing method will be described.
【0008】加熱ローラ15、加圧ローラ17は前に述
べたものと同様であり、ここでの説明は省略する。23
はタンクであり、オイル24が収容されている。25は
ピストンの往復運動を利用したポンプであり、加熱ロー
ラ15の回転に連動してタンク23内のオイル24をオ
イル供給フェルト26へ汲み上げる。オイル供給フェル
ト26はオイルを長手方向に拡散させ、ゴム製のオイル
塗布ローラ27の全長にわたって均一にオイル24を供
給する。28はふっ素ゴム製のオイル規制ブレードであ
り、加熱ローラ15表面の余分なオイル24を除去して
均一なオイル薄層を形成する。除去されたオイル24は
オイル受け29を通してタンク23に回収される。加熱
ローラ15上のオイル24はオイル規制ブレード28に
よって薄層化され、トナー離型層を形成し、溶融したト
ナーの加熱ローラ15へのオフセットを防ぐ。The heating roller 15 and the pressure roller 17 are the same as those described above, and a description thereof will be omitted here. 23
Is a tank in which oil 24 is stored. Reference numeral 25 is a pump that utilizes the reciprocating motion of the piston, and pumps the oil 24 in the tank 23 to the oil supply felt 26 in conjunction with the rotation of the heating roller 15. The oil supply felt 26 diffuses the oil in the longitudinal direction and uniformly supplies the oil 24 over the entire length of the rubber oil application roller 27. Reference numeral 28 denotes an oil regulating blade made of fluororubber, which removes excess oil 24 on the surface of the heating roller 15 to form a uniform thin oil layer. The removed oil 24 is collected in the tank 23 through the oil receiver 29. The oil 24 on the heating roller 15 is thinned by an oil regulating blade 28 to form a toner release layer, and prevents the melted toner from being offset to the heating roller 15.
【0009】図8は他の従来の画像定着装置の要部構成
図であって、公開特許公報(平4−50883号)で開
示された画像定着装置である。一対の耐熱弾性ローラ3
1の一方と別の支持ローラ32間に良熱伝導性耐熱定着
ベルト33を掛けわたして、前記一対の耐熱弾性ローラ
31の他方との間で挟むとともに、その良熱伝導性耐熱
定着ベルト33を加熱するヒータ34から構成される。
この従来例は、ニップ部を略直線的にしながら耐熱弾性
ローラ31の耐熱弾性層が剥離するのを防ぐために良熱
伝導性耐熱定着ベルト33を用いている。FIG. 8 is a schematic view of a main part of another conventional image fixing device, which is the image fixing device disclosed in Japanese Unexamined Patent Publication (Kokai) No. 4-50883. A pair of heat resistant elastic rollers 3
A good heat conductive heat resistant fixing belt 33 is hung between one of the support rollers 32 and the other one, and is sandwiched between the other one of the pair of heat resistant elastic rollers 31, and the good heat conductive heat resistant fixing belt 33 is held. It is composed of a heater 34 for heating.
In this conventional example, a good heat conductive heat resistant fixing belt 33 is used in order to prevent the heat resistant elastic layer of the heat resistant elastic roller 31 from peeling while making the nip portion substantially linear.
【0010】[0010]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の画像定着装置及び画像定着方法では、高温オフセッ
トが発生しやすく、特にカラー画像などの多層トナー定
着時はオフセット防止のために加熱ローラへの離型オイ
ルの塗布が必要で、図7で説明したような離型オイル塗
布機構によって、装置の大型化とコストアップ、メイン
テナンスの複雑化と印字物への離型オイル残留という問
題点を有している。また、図8で説明したように定着ベ
ルトを用いることで、未定着トナー層に熱、圧力を与え
るニップ幅を比較的大きく確保することができたとして
も、高速化に対応するには必要な熱をトナーに供給する
ために加熱、加圧ローラの径の大型化が必要であった。However, in the above-described conventional image fixing apparatus and image fixing method, high temperature offset is likely to occur, and particularly when fixing a multi-layer toner such as a color image, separation to a heating roller is performed to prevent offset. It is necessary to apply mold oil, and the release oil applying mechanism as described in FIG. 7 causes problems such as an increase in size and cost of the apparatus, complicated maintenance, and residual release oil on the printed matter. There is. Further, as described with reference to FIG. 8, by using the fixing belt, even if it is possible to secure a relatively large nip width for applying heat and pressure to the unfixed toner layer, it is necessary to cope with the speedup. In order to supply heat to the toner, it was necessary to increase the diameter of the heating and pressure roller.
【0011】本発明は上記従来の問題点を解決するもの
であり、オイル塗布の必要がなく、印字速度が速い場合
にも十分な定着性能が得られ、小型化が可能な画像定着
装置および画像定着方法を提供することを目的とする。The present invention solves the above-mentioned problems of the prior art. It is not necessary to apply oil, and sufficient fixing performance is obtained even at a high printing speed, and an image fixing device and an image that can be downsized are provided. The purpose is to provide a fixing method.
【0012】[0012]
【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に本発明は、複数のローラと、これらのローラに掛けわ
たされた無端状ベルトと、この無端状ベルトを加熱する
加熱手段を備え、記録媒体に担持された未定着トナー画
像面を無端状ベルト外周面に当接させながら搬送、トナ
ー溶融を行う画像定着装置を用いて、無端状ベルトと記
録媒体が当接される搬送路の範囲でトナー溶融を行い、
搬送路終端に配された前記複数のローラの中のひとつと
無端状ベルトを介して当接する加圧ローラとの間で記録
媒体と溶融トナーを加圧定着することで定着性能を確保
するものである。In order to achieve this object, the present invention comprises a plurality of rollers, an endless belt wound around these rollers, and heating means for heating the endless belt, The range of the transport path where the endless belt and the recording medium come into contact with each other using an image fixing device that conveys the toner while the unfixed toner image surface carried on the recording medium is brought into contact with the outer peripheral surface of the endless belt. Toner melts with
The fixing performance is ensured by press-fixing the recording medium and the molten toner between one of the plurality of rollers arranged at the end of the conveyance path and the pressure roller that comes into contact with the endless belt. is there.
【0013】また、前述の画像定着方法を実現するため
に、記録媒体の搬送路終端に配された複数のローラの中
のひとつに無端状ベルトを介して当接される加圧ローラ
を配設する。ここで、加圧ローラ出口での無端状ベルト
と記録用紙の離型性を向上させるために、加圧ローラと
当接するローラの表層を耐熱性弾性部材とする。さら
に、トナー溶融を安定させるために搬送路始端付近にガ
イド手段を配設する。ガイド手段はローラとして搬送路
始端部のローラと当接し、当接部のニップ圧を搬送路終
端部のニップ圧より小さくなるように加圧力を調整する
ばね部材を備えたものである。Further, in order to realize the above-mentioned image fixing method, a pressure roller which is in contact with one of a plurality of rollers arranged at the end of the conveying path of the recording medium via an endless belt is provided. To do. Here, in order to improve the releasability of the endless belt and the recording paper at the exit of the pressure roller, the surface layer of the roller contacting the pressure roller is made of a heat resistant elastic member. Further, in order to stabilize the melting of the toner, guide means is arranged near the beginning of the conveying path. The guide means is provided with a spring member as a roller that abuts against the roller at the beginning of the conveying path and adjusts the pressure so that the nip pressure at the abutting portion becomes smaller than the nip pressure at the terminal of the conveying path.
【0014】[0014]
【発明の実施の形態】請求項1の構成によれば、未定着
トナーの溶融機能と記録用紙への溶融トナー加圧機能を
分けることができるため急激な加熱行程がなくなり、高
温オフセット用防止用の離型オイルを使用する必要がな
くなる。また、加熱部材と未定着画像を長時間接触させ
ることが可能となり、未定着トナーを加熱部材に当接す
るため効率のよい伝熱が行われ、従来よりも高速な印字
でも対応可能となる。さらに、比較的長時間の加熱のた
めに未定着トナー層の温度勾配も小さく抑えることがで
き、前に述べたようにオフセットの発生を抑えることが
でき、離型オイル塗布装置が不必要となる。しかも、熱
伝達機能と圧着機能が分かれたプロセスとなっているた
め加圧力の減少が可能となり、装置の小型化、簡素化が
可能となる。According to the first aspect of the present invention, since the function of melting unfixed toner and the function of pressing molten toner to the recording paper can be separated, a rapid heating process is eliminated and high temperature offset prevention is performed. Eliminates the need to use mold release oils. Further, the heating member can be brought into contact with the unfixed image for a long time, and since the unfixed toner is brought into contact with the heating member, efficient heat transfer is performed, and printing can be performed at a higher speed than in the past. Further, the temperature gradient of the unfixed toner layer can be suppressed to be small due to the heating for a relatively long time, the occurrence of offset can be suppressed as described above, and the release oil application device is unnecessary. . Moreover, since the heat transfer function and the crimping function are separate processes, the pressing force can be reduced, and the device can be downsized and simplified.
【0015】また請求項2の構成によれば、多層の未定
着トナー像を不用意に潰すことを防止でき、高解像度の
定着画像を得ることができる。Further, according to the second aspect of the invention, it is possible to prevent the multilayer unfixed toner image from being carelessly crushed, and it is possible to obtain a high-resolution fixed image.
【0016】また請求項3の構成によれば、未定着画像
を担持した記録紙と、ベルトとの加熱時間を安定的なも
のとし、安定的な定着プロセスを実現する。According to the third aspect of the invention, the heating time of the recording paper carrying the unfixed image and the belt is made stable, and a stable fixing process is realized.
【0017】また請求項4の構成によれば、よりスムー
ズにガイド可能となる。またベルトとの摩擦抵抗が小さ
いため、ベルト、ガイドの寿命も伸びる。According to the structure of claim 4, it is possible to guide more smoothly. Also, since the frictional resistance with the belt is small, the life of the belt and the guide is extended.
【0018】また請求項5の構成によれば、直接ヒート
ローラと接触してもダメージが少なく必要な耐久性を確
保する。Further, according to the structure of claim 5, even if the heat roller is directly contacted with the heat roller, the damage is small and the required durability is secured.
【0019】また請求項6の構成によれば、用紙搬送路
でベルトのたるみを防止できるとともに、ベルトを駆動
する際のすべり等も防止でき、より安定的な搬送、加熱
が実現できる。According to the sixth aspect of the invention, it is possible to prevent the belt from sagging in the sheet conveying path, prevent slippage when driving the belt, and realize more stable conveying and heating.
【0020】また請求項7の構成によれば、請求項1と
同様の作用が得られる。また請求項8の構成によれば、
未定着画像を担持した記録紙と、ベルトとの加熱時間を
安定的なものとし、安定的な定着プロセスを実現する。According to the configuration of claim 7, the same operation as that of claim 1 can be obtained. According to the structure of claim 8,
The heating time of the recording paper carrying the unfixed image and the belt is made stable to realize a stable fixing process.
【0021】以下、本発明の実施の形態について、図面
を参照しながら説明する。 (実施の形態1)図1は本発明の実施の形態1による画
像形成装置の要部構成図、図2は同画像定着装置の要部
構成図、図3は同トナー層の温度変化図である。ここで
従来例と同じものについては同じ符号を付与し、説明を
省略する。Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. (Embodiment 1) FIG. 1 is a schematic view of a main part of an image forming apparatus according to a first embodiment of the present invention, FIG. 2 is a schematic view of a main part of the image fixing apparatus, and FIG. 3 is a temperature change diagram of the toner layer. is there. Here, the same components as those of the conventional example are designated by the same reference numerals, and the description thereof will be omitted.
【0022】図1において、41はヒートローラであ
り、アルミなどの高熱伝導性の金属管内に、ヒータ16
を内包している。42は金属ローラの外周にシリコンゴ
ムなどの弾性層を有した駆動ローラであり、駆動源(図
示せず)から伝達機構を介して駆動が伝えられる。軽量
化のために中空ローラを芯材とすることもある。43は
良熱伝導性の定着ベルトであり、ベースは良熱伝導性の
ニッケルや耐熱性に優れたポリイミドなどの無端状ベル
トである。ベースの外周上には離型性で柔らかいシリコ
ン系のゴムコート層が形成されている。そのほかにもテ
フロン系やふっ素系のコート層も考えられる。In FIG. 1, reference numeral 41 denotes a heat roller, which is provided with a heater 16 in a highly heat-conductive metal tube such as aluminum.
Is included. Reference numeral 42 is a drive roller having an elastic layer such as silicon rubber on the outer circumference of a metal roller, and the drive is transmitted from a drive source (not shown) via a transmission mechanism. A hollow roller may be used as a core material for weight reduction. Reference numeral 43 is a fixing belt having good heat conductivity, and the base is an endless belt made of nickel having good heat conductivity or polyimide having excellent heat resistance. On the outer periphery of the base, a releasable and soft silicone-based rubber coat layer is formed. Other than that, a Teflon-based or fluorine-based coating layer is also conceivable.
【0023】定着ベルト43はヒートローラ41と駆動
ローラ42に掛けわたされており、テンションローラ4
4によって張力が与えられる。ここで、テンションロー
ラ44は定着ベルト43の張設機能のみだけでなく、表
層にフェルト等のクリーニング機能材料を用いることで
クリーニングローラとしての機能を持たせることも考え
られる。45は加圧ローラであり、金属ローラの外周上
に記録用紙12との摩擦係数低減のためにふっ素系の樹
脂コートを施してある。46は第二転写部から定着部へ
記録用紙12を案内するガイド部材で、定着ベルト43
の直線部始端に記録用紙12を案内する。The fixing belt 43 is wound around the heat roller 41 and the driving roller 42, and the tension roller 4
4 provides tension. Here, the tension roller 44 may have not only a function of stretching the fixing belt 43, but also a function of a cleaning roller by using a cleaning functional material such as felt for the surface layer. A pressure roller 45 is provided with a fluorine resin coating on the outer circumference of the metal roller in order to reduce the coefficient of friction with the recording paper 12. Reference numeral 46 is a guide member for guiding the recording paper 12 from the second transfer portion to the fixing portion.
The recording paper 12 is guided to the starting end of the straight line portion.
【0024】図2において、46はガイド部材、47は
ベース、48は弾性層であって、定着ベルト43の構成
部材である。前述したようにベース47はニッケル等の
良伝熱性耐熱材料が用いられ、弾性層48は離型性を有
したシリコンゴムが用いられている。49はベルトテン
ションばねで固定されたヒートローラ41と駆動ローラ
42に掛けわたされた定着ベルト43に適切な張力を与
えて不要な弛みなど防止する。本実施の形態1では、定
着ベルト43の外周上をテンションローラ44を介して
押接する構造としているが、定着ベルト43へのダメー
ジを考慮して定着ベルト43内側にテンションローラ4
4を配し、外側に張設することも考えられるし、ヒート
ローラ41を記録用紙12の搬送方向と平行な方向で駆
動ローラ42と遠ざかる方向に引張り、定着ベルト43
に張力を与えることも考えられる。50は加圧ローラ4
5を定着ベルト43を介して駆動ローラ42に加圧する
加圧ばねである。この加圧により溶融されたトナーを記
録用紙12の繊維内へ侵入させる。In FIG. 2, 46 is a guide member, 47 is a base, and 48 is an elastic layer, which is a constituent member of the fixing belt 43. As described above, the base 47 is made of a heat-resistant material having good heat conductivity such as nickel, and the elastic layer 48 is made of silicone rubber having releasability. Reference numeral 49 gives an appropriate tension to the heat roller 41 fixed by the belt tension spring and the fixing belt 43 hung around the driving roller 42 to prevent unnecessary slack. In the first embodiment, the outer circumference of the fixing belt 43 is pressed against the fixing belt 43 via the tension roller 44. However, in consideration of damage to the fixing belt 43, the tension roller 4 is provided inside the fixing belt 43.
It is also conceivable that the heat roller 41 is arranged outside and the heat roller 41 is pulled in a direction parallel to the conveying direction of the recording paper 12 and away from the drive roller 42, and the fixing belt 43 is
It is also possible to give tension to the. 50 is a pressure roller 4
5 is a pressure spring for pressing the drive roller 42 through the fixing belt 43. The toner melted by this pressurization is made to enter the fibers of the recording paper 12.
【0025】以上のように構成された画像形成装置およ
び画像定着装置について、以下にその画像定着方法を中
心に装置動作を説明する。図1については印字信号に従
い感光体2上に潜像を形成し、第二転写部で記録用紙1
2に未定着画像を担持させるまでの動作は従来のものと
同様なので、ここでの説明は省略する。第二転写部から
搬送されてきた記録用紙12はガイド部材46によって
定着ベルト43の直線部始端近傍へ案内され、未定着ト
ナー像は定着ベルト43の外周面と接触する。定着ベル
ト43と記録用紙12は等しい線速度で移動しているた
め、未定着トナー像は定着ベルト43と接触したままズ
レることなく加圧部へと搬送される。加圧部へ搬送され
た記録用紙12は定着ベルト43を介して駆動ローラ4
2と加圧ローラ45に加圧されながら搬送され、排紙部
(図示せず)へと送られる。With respect to the image forming apparatus and the image fixing apparatus configured as described above, the operation of the apparatus will be described below focusing on the image fixing method. In FIG. 1, a latent image is formed on the photoconductor 2 according to the print signal, and the recording paper 1 is formed at the second transfer portion.
The operation up to carrying the unfixed image on 2 is the same as the conventional one, and thus the description thereof is omitted here. The recording paper 12 conveyed from the second transfer portion is guided by the guide member 46 to the vicinity of the starting end of the straight portion of the fixing belt 43, and the unfixed toner image comes into contact with the outer peripheral surface of the fixing belt 43. Since the fixing belt 43 and the recording paper 12 are moving at the same linear velocity, the unfixed toner image is conveyed to the pressure unit without being displaced while being in contact with the fixing belt 43. The recording paper 12 conveyed to the pressurizing unit is driven by the driving roller 4 via the fixing belt 43.
2 and the pressure roller 45 are conveyed while being pressurized, and sent to a paper discharge unit (not shown).
【0026】図3は定着時のトナー層の温度変化を予想
したものである。縦軸はトナー層の温度、横軸は距離を
示しており、本実施の形態1の略構成を図の下側に配し
て距離との比較を容易にした。図中aは本実施の形態1
の画像定着方法を用いたときの温度変化で、bは従来の
画像定着方法を用いたときの温度変化である。従来の方
法ではニップで定着に必要な加熱が急激に行われるため
に、トナー層の温度勾配が大きく、トナー層の加熱側
(記録用紙12側の反対)でトナーの粘度が低下しす
ぎ、ニップ通過直後で高温オフセット領域にある。この
高温オフセットを従来の方法では離型オイルを用いて防
止している。一方、本実施の形態では比較的長時間かけ
てトナーを溶融させるので、ニップ部での温度勾配は小
さく、離型オイルなしで安定定着を実現することができ
る。FIG. 3 predicts the temperature change of the toner layer during fixing. The vertical axis represents the temperature of the toner layer, and the horizontal axis represents the distance. The schematic configuration of the first embodiment is arranged on the lower side of the figure to facilitate comparison with the distance. In the figure, a is the first embodiment.
Is the temperature change when the image fixing method of 1 is used, and b is the temperature change when the conventional image fixing method is used. In the conventional method, since the heating required for fixing is rapidly performed in the nip, the temperature gradient of the toner layer is large, and the viscosity of the toner is excessively decreased on the heating side of the toner layer (opposite to the recording paper 12 side). Immediately after passing, it is in the high temperature offset area. In the conventional method, this high temperature offset is prevented by using a release oil. On the other hand, in the present embodiment, since the toner is melted for a relatively long time, the temperature gradient in the nip portion is small, and stable fixing can be realized without releasing oil.
【0027】(実施の形態2)図4は本発明の実施の形
態2による画像定着装置のニップ部の要部構成図であ
る。駆動ローラ42、定着ベルト43、加圧ローラ4
5、記録用紙12は前述のものと同様で、ここでの説明
は省略する。51は駆動ローラの表層でシリコンゴム、
シリコン発泡材などの耐熱弾性層であり、52は駆動ロ
ーラ42の金属製の芯部材である。駆動ローラ42の表
層を加圧ローラ45の表層より硬度の小さいものとする
ことで、ニップは図に示すように形成され、記録用紙1
2は搬送方向が矢印C方向へ動く。この技術を用いれ
ば、記録用紙12のヒートローラ42への不要な巻付き
を防止することができ、定着装置出口に剥離爪等の部材
を配設する必要がなくなり、定着ベルト43の表層部に
不要に傷を付けることもなくなる。本実施の形態2では
耐熱弾性体と金属でのニップ形成を説明したが、両方と
も弾性体を用いて両ローラの表層の大小関係を保つこと
でも実現できる。(Embodiment 2) FIG. 4 is a schematic view of a main portion of a nip portion of an image fixing device according to Embodiment 2 of the present invention. Drive roller 42, fixing belt 43, pressure roller 4
5, the recording paper 12 is the same as that described above, and the description thereof is omitted here. 51 is the surface layer of the driving roller, which is silicone rubber,
A heat resistant elastic layer such as a silicon foam material, and 52 are metal core members of the drive roller 42. By making the surface layer of the driving roller 42 smaller in hardness than the surface layer of the pressure roller 45, the nip is formed as shown in the drawing, and the recording sheet 1
2 moves in the direction of arrow C. By using this technique, it is possible to prevent unnecessary winding of the recording paper 12 around the heat roller 42, it is not necessary to dispose a member such as a peeling claw at the exit of the fixing device, and the surface layer of the fixing belt 43 is provided. It also prevents unnecessary scratches. Although the nip formation using the heat resistant elastic body and the metal has been described in the second embodiment, it is also possible to realize the nip formation by using the elastic body for both of them so as to maintain the magnitude relationship between the surface layers of both rollers.
【0028】(実施の形態3)図5は本発明の実施の形
態3による画像定着装置の要部構成図を示す。53は記
録用紙12を定着ベルト43に当接、搬送させるために
定着ベルト43の直線部始端付近で定着ベルト43を介
してヒートローラ41に当接されているガイドローラで
ある。54はその当接力を管理するガイドローラばねで
ある。55はガイドローラ53の表層部であり、シリコ
ンゴム等の耐熱性弾性体層である。本実施の形態3の画
像定着装置および画像定着方法を用いることで、未定着
トナー像を担持した記録用紙12を定着ベルト43外周
面上へ確実に当接することが可能となる。ここで、ガイ
ドローラ53での荷重力は大きくする必要はなく、あく
までもガイド手段として配設する。少なくとも加圧部で
与えるニップ圧力を越えることはない。(Embodiment 3) FIG. 5 is a block diagram showing the essential parts of an image fixing apparatus according to Embodiment 3 of the present invention. Reference numeral 53 denotes a guide roller which is in contact with the heat roller 41 via the fixing belt 43 in the vicinity of the straight line start end of the fixing belt 43 in order to contact and convey the recording paper 12 to the fixing belt 43. Reference numeral 54 is a guide roller spring that controls the contact force. Reference numeral 55 denotes a surface layer portion of the guide roller 53, which is a heat resistant elastic body layer such as silicon rubber. By using the image fixing device and the image fixing method according to the third embodiment, the recording paper 12 carrying the unfixed toner image can be reliably brought into contact with the outer peripheral surface of the fixing belt 43. Here, it is not necessary to increase the load force on the guide roller 53, and it is provided as guide means. It does not exceed the nip pressure given by at least the pressurizing section.
【0029】[0029]
【発明の効果】本発明によれば、未定着トナーの溶融機
能と記録用紙への溶融トナー加圧機能を分けることがで
きるため、急激な加熱行程がなくなり、高温オフセット
用防止用の離型オイルを使用する必要がなくなる。ま
た、加熱部材と未定着画像を長時間接触させることが可
能となり、未定着トナーを加熱部材に当接するため効率
のよい伝熱が行われ、従来よりも高速な印字でも対応可
能となる。さらに、比較的長時間の加熱のために未定着
トナー層の温度勾配も小さく抑えることができ、オフセ
ットの発生を抑えることができ、離型オイル塗布装置が
不必要となる。しかも、熱伝達機能と圧着機能が分かれ
たプロセスとなっているため加圧力の減少が可能とな
り、装置の小型化、簡素化、低価格化が可能となる。According to the present invention, since the function of melting unfixed toner and the function of pressing molten toner onto recording paper can be separated, a rapid heating process is eliminated, and a releasing oil for preventing high temperature offset. Eliminates the need to use Further, the heating member can be brought into contact with the unfixed image for a long time, and since the unfixed toner is brought into contact with the heating member, efficient heat transfer is performed, and printing can be performed at a higher speed than in the past. Further, the temperature gradient of the unfixed toner layer can be suppressed to be small due to the heating for a relatively long time, the occurrence of offset can be suppressed, and the release oil application device becomes unnecessary. Moreover, since the heat transfer function and the crimping function are separate processes, the applied pressure can be reduced, and the device can be downsized, simplified, and priced.
【図1】本発明の実施の形態1による画像形成装置の要
部構成図FIG. 1 is a configuration diagram of main parts of an image forming apparatus according to a first embodiment of the present invention.
【図2】本発明の実施の形態1による画像定着装置の要
部構成図FIG. 2 is a configuration diagram of a main part of the image fixing device according to the first embodiment of the present invention.
【図3】本発明の実施の形態1によるトナー層の温度変
化図FIG. 3 is a temperature change diagram of the toner layer according to the first embodiment of the present invention.
【図4】本発明の実施の形態2による画像定着装置のニ
ップ部の要部構成図FIG. 4 is a configuration diagram of essential parts of a nip portion of an image fixing device according to a second embodiment of the present invention.
【図5】本発明の実施の形態3による画像定着装置の要
部構成図FIG. 5 is a configuration diagram of a main part of an image fixing device according to a third embodiment of the present invention.
【図6】従来の画像形成装置の要部構成図FIG. 6 is a configuration diagram of main parts of a conventional image forming apparatus.
【図7】従来の画像定着装置の要部構成図FIG. 7 is a configuration diagram of main parts of a conventional image fixing device.
【図8】他の従来の画像定着装置の要部構成図FIG. 8 is a configuration diagram of a main part of another conventional image fixing device.
12 記録用紙 16 ヒータ 41 ヒートローラ 42 駆動ローラ 43 定着ベルト 44 テンションローラ 45 加圧ローラ 46 ガイド部材 53 ガイドローラ 12 recording paper 16 heater 41 heat roller 42 drive roller 43 fixing belt 44 tension roller 45 pressure roller 46 guide member 53 guide roller
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 谷崎 淳一 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (72) Inventor Junichi Tanizaki 1006 Kazuma Kadoma, Kadoma City, Osaka Matsushita Electric Industrial Co., Ltd.
Claims (8)
たされた無端状ベルトと、この無端状ベルトを加熱する
加熱手段を備え、記録媒体に担持された未定着トナー画
像面を前記無端状ベルト外周面に当設させながら搬送、
トナー溶融を行う画像定着装置であって、前記記録媒体
の搬送路終端に配された前記複数のローラの中のひとつ
に前記無端状ベルトを介して当接される加圧ローラを有
することを特徴とする画像定着装置。1. An endless belt comprising a plurality of rollers, an endless belt wound around these rollers, and heating means for heating the endless belt. Conveying while abutting on the outer peripheral surface of the belt,
An image fixing device for melting toner, comprising: a pressure roller that is in contact with one of the plurality of rollers arranged at the end of the conveying path of the recording medium via the endless belt. Image fixing device.
は耐熱性弾性部材で構成されることを特徴とする請求項
1記載の画像定着装置。2. The image fixing device according to claim 1, wherein a surface layer portion of the roller arranged at the end of the conveying path is composed of a heat resistant elastic member.
れる搬送路始端付近にガイド手段を設けることを特徴と
する請求項1記載の画像定着装置。3. The image fixing device according to claim 1, wherein a guide means is provided near the start end of the conveying path where the endless belt and the recording medium come into contact with each other.
れる搬送路始端付近にガイド手段を設け、前記ガイド手
段は前記無端状ベルトを介して前記複数のローラの中の
前記搬送路始端に配されるローラに当接されるガイドロ
ーラであることを特徴とする請求項1記載の画像定着装
置。4. A guide means is provided in the vicinity of the beginning of the conveying path where the endless belt and the recording medium come into contact with each other, and the guide means extends the end of the conveying path among the plurality of rollers via the endless belt. The image fixing device according to claim 1, wherein the image fixing device is a guide roller that comes into contact with a roller that is disposed in the.
材で構成されることを特徴とする請求項4記載の画像定
着装置。5. The image fixing device according to claim 4, wherein the surface layer portion of the guide roller is made of a heat resistant elastic member.
れるローラのニップ圧力が、前記加圧ローラと前記搬送
路終端に配されたローラのニップ圧力より小さいことを
特徴とする請求項4記載の画像定着装置。6. The nip pressure between the guide roller and the roller arranged at the beginning of the conveying path is smaller than the nip pressure between the pressure roller and the roller arranged at the ending of the conveying path. The image fixing device described.
たされた無端状ベルトと、この無端状ベルトを加熱する
加熱手段を備え、記録媒体に担持された未定着トナー画
像面を前記無端状ベルト外周面に当接させながら搬送、
トナー溶融を行う画像定着方法であって、前記無端状ベ
ルトと前記記録媒体が当接される搬送路の範囲でトナー
溶融を行い、前記搬送路終端に配設された前記複数のロ
ーラの中のひとつと前記無端状ベルトを介して当接する
加圧ローラとの間で前記記録媒体と溶融トナーとを加圧
することで定着強度を確保することを特徴とする画像定
着方法。7. An endless belt having a plurality of rollers, an endless belt wound around these rollers, and heating means for heating the endless belt. Transport while contacting the outer peripheral surface of the belt,
An image fixing method in which toner is melted, wherein toner is melted in a range of a conveyance path in which the endless belt and the recording medium come into contact with each other, and An image fixing method characterized in that fixing strength is secured by pressing the recording medium and the molten toner between one of them and a pressure roller abutting against the endless belt.
れる搬送路の始端付近にガイド手段を設け、前記無端状
ベルトと前記記録媒体を当接させトナー溶融を行うこと
で、安定な定着性能を確保することを特徴とする請求項
7記載の画像定着方法。8. A stable device is provided by providing guide means near the start end of a conveying path where the endless belt and the recording medium come into contact with each other and bringing the endless belt and the recording medium into contact with each other to melt the toner. The image fixing method according to claim 7, wherein fixing performance is ensured.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP33297595A JPH09179434A (en) | 1995-12-21 | 1995-12-21 | Image fixing device and image fixing method |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP33297595A JPH09179434A (en) | 1995-12-21 | 1995-12-21 | Image fixing device and image fixing method |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH09179434A true JPH09179434A (en) | 1997-07-11 |
Family
ID=18260921
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP33297595A Pending JPH09179434A (en) | 1995-12-21 | 1995-12-21 | Image fixing device and image fixing method |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH09179434A (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002189364A (en) * | 2000-10-13 | 2002-07-05 | Ricoh Co Ltd | Fixing device |
JP2010097232A (en) * | 2010-02-01 | 2010-04-30 | Ricoh Co Ltd | Fixing device and image forming apparatus |
-
1995
- 1995-12-21 JP JP33297595A patent/JPH09179434A/en active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2002189364A (en) * | 2000-10-13 | 2002-07-05 | Ricoh Co Ltd | Fixing device |
JP2010097232A (en) * | 2010-02-01 | 2010-04-30 | Ricoh Co Ltd | Fixing device and image forming apparatus |
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