JPH10228199A - Fixing device - Google Patents
Fixing deviceInfo
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- JPH10228199A JPH10228199A JP4849097A JP4849097A JPH10228199A JP H10228199 A JPH10228199 A JP H10228199A JP 4849097 A JP4849097 A JP 4849097A JP 4849097 A JP4849097 A JP 4849097A JP H10228199 A JPH10228199 A JP H10228199A
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- heating roll
- endless belt
- roll
- fixing device
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、複写機、プリンタ
ー、ファクシミリなどの画像情報記録装置において、記
録媒体上の未定着画像を接触加熱定着するいわゆる加熱
ロール型定着装置において、特に、加熱ロールとベルト
圧接装置からなるベルトニップ方式の定着装置の改良に
関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a so-called heating roll type fixing device for contact-heating and fixing an unfixed image on a recording medium in an image information recording apparatus such as a copying machine, a printer, and a facsimile. The present invention relates to an improvement in a belt nip type fixing device including a belt pressing device.
【0002】[0002]
【従来の技術】高速のカラー複写機に適する定着装置と
しては、いわゆるソフトロールと称される加熱ロール
(弾性層を有する加熱ロール)にエンドレスベルトを圧
接配置してニップ域を形成し、そのニップ域の出口のエ
ンドレスベルト内側に配設された加圧ロールをエンドレ
スベルトを介して加熱ロールに圧接した、いわゆるベル
トニップ方式の定着装置が提案されている(例えば特開
平5−150679号公報参照)。これは、例えば図1
1に示すように、加熱源としてのハロゲンランプ22を
内蔵すると共に弾性層24を有する加熱ロール21と、
複数の支持ロール34、35、37に張架され、加熱ロ
ール21との間にニップ域43が形成されるエンドレス
ベルト32と、ニップ域の出口でエンドレスベルト32
の内側に配設され且つコイルスプリング36で加熱ロー
ル21側に加圧される加圧ロール33とを備えている。
尚、符号25は弾性層24を被覆するトップコート層、
26は加熱ロール21に接触配置され、加熱ロール21
に離型剤が供給されるオイル供給装置、27は加熱ロー
ル21の表面温度を検出する温度センサである。この定
着装置は、白黒画像に限らず、カラー複写機にも適応可
能な新規のベルトニップ方式の定着装置であり、それは
多量のトナーがのった紙厚が薄く、紙の腰の弱い記録用
紙を発色定着させる場合でも、剥離爪などを必要とせ
ず、ニップ域の出口において、何の剥離装置を用いずに
剥離できる(以下、セルフストリッピング方式とい
う)。2. Description of the Related Art As a fixing device suitable for a high-speed color copying machine, an endless belt is pressed against a heating roll (a heating roll having an elastic layer) called a so-called soft roll to form a nip area. A so-called belt nip type fixing device has been proposed in which a pressure roll disposed inside an endless belt at the exit of a region is pressed against a heating roll via an endless belt (see, for example, JP-A-5-150679). . This is, for example, FIG.
As shown in FIG. 1, a heating roll 21 having a built-in halogen lamp 22 as a heating source and having an elastic layer 24,
An endless belt 32 stretched around a plurality of support rolls 34, 35, and 37 and having a nip area 43 formed between the endless belt 32 and the heating roll 21;
And a pressurizing roll 33 that is disposed inside the pressurizing roll and is pressed against the heating roll 21 by a coil spring 36.
Reference numeral 25 denotes a top coat layer covering the elastic layer 24,
26 is disposed in contact with the heating roll 21,
An oil supply device 27 for supplying a release agent to the heating roller 21 is a temperature sensor for detecting the surface temperature of the heating roll 21. This fixing device is a new belt nip type fixing device that can be applied not only to black-and-white images but also to color copiers. Can be peeled at the exit of the nip area without using any peeling device (hereinafter referred to as a self-stripping method).
【0003】また、このセルフストリッピング性能を向
上させるために加圧ロール33の荷重を高くすると、記
録用紙P上の未定着画像Tがずれる現象(像ずれ)が発
生する。この現象は、加圧ロール33の高い圧力によっ
て加熱ロール21表面の弾性層24が歪み、これに伴
い、記録用紙Pのスピードが増大することに起因する。
この像ずれを防止するためには、ニップ域43内の加圧
ロール33の上流側で加熱ロール21をあまり歪ませな
いように低圧で大きな荷重をかけることにより、この部
分での加熱ロール21と記録用紙Pとの密着力を加圧ロ
ール33部の密着力より大きくする。これにより、記録
用紙Pのスピードは加熱ロール21のスピードと同じス
ピードとされる。この効果を出すために、ニップ域43
の入口付近に補助加圧部材であるロールまたは固定部材
を設けて、加熱ロールに押しつける手法が既に提案され
ている(例えば特願平6−249705号、特願平7−
117402号等)。If the load of the pressure roll 33 is increased in order to improve the self-stripping performance, a phenomenon (image shift) of the unfixed image T on the recording paper P occurs. This phenomenon is caused by the fact that the elastic layer 24 on the surface of the heating roll 21 is distorted by the high pressure of the pressure roll 33, and the speed of the recording paper P is increased accordingly.
In order to prevent this image shift, a large load is applied at a low pressure so as not to distort the heating roll 21 too much on the upstream side of the pressure roll 33 in the nip area 43, and the heating roll 21 in this portion is The adhesive force with the recording paper P is made larger than the adhesive force of the pressure roll 33. Thereby, the speed of the recording paper P is set to the same speed as the speed of the heating roll 21. To achieve this effect, the nip area 43
A method has been proposed in which a roll or a fixing member as an auxiliary pressing member is provided near the entrance of the heating roller and pressed against a heating roll (for example, Japanese Patent Application Nos. 6-249705 and 7-249).
No. 117402).
【0004】[0004]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記補
助加圧部材を設けることにより像ずれの問題は解決され
るものの、エンドレスベルト32のニップ域43では紙
しわが発生し易くなり、良好な定着結果が得られないと
いう新たな技術的課題が見い出された。そこで、本発明
は、以上の技術的課題を解決するためなされたものであ
って、像ずれ及び記録媒体のしわ発生を防止するベルト
ニップ方式の定着装置を提供することを目的とする。However, although the problem of image misalignment can be solved by providing the auxiliary pressing member, paper wrinkles easily occur in the nip area 43 of the endless belt 32, and a good fixing result is obtained. A new technical issue has been found that can not be obtained. Accordingly, the present invention has been made to solve the above technical problem, and an object of the present invention is to provide a belt nip type fixing device that prevents image shift and wrinkling of a recording medium.
【0005】[0005]
【課題を解決するための手段】すなわち、本発明は、図
1(a)(b)に示すように、少なくとも弾性層を有す
る加熱ロール1と、複数の支持ロール群3(3a,3
b)に掛け渡されて前記加熱ロール1に所定のニップ幅
で圧接配置される耐熱性エンドレスベルト2とを備え、
加熱ロール1とエンドレスベルト2との間のニップ域に
未定着画像Tが担持された記録媒体Pを挿通させるよう
にした定着装置において、加熱ロール1とエンドレスベ
ルト2との間に形成されたニップ域の出口には、支持ロ
ール群3のうちの一つを加圧ロール3aとして配設し、
前記ニップ域に対応したエンドレスベルト2の内側には
加熱ロール1側にエンドレスベルト2が押圧せしめられ
る補助加圧部材4を配設し、この補助加圧部材4には、
前記ニップ域で加熱ロール1軸方向中間部に作用する荷
重が前記加熱ロール1の軸方向両端部に作用する荷重よ
りも大きくなる荷重分布mの形成要素を具備させたこと
を特徴とする。That is, as shown in FIGS. 1A and 1B, the present invention relates to a heating roll 1 having at least an elastic layer and a plurality of support roll groups 3 (3a, 3a).
b) and a heat-resistant endless belt 2 that is placed in pressure contact with the heating roll 1 with a predetermined nip width,
In a fixing device in which a recording medium P carrying an unfixed image T is inserted into a nip area between the heating roll 1 and the endless belt 2, a nip formed between the heating roll 1 and the endless belt 2 is provided. At the exit of the area, one of the support rolls 3 is disposed as a pressure roll 3a,
Inside the endless belt 2 corresponding to the nip region, an auxiliary pressing member 4 for pressing the endless belt 2 toward the heating roll 1 is disposed.
In the nip region, there is provided a forming element of a load distribution m in which a load acting on an intermediate portion in the axial direction of the heating roll 1 is larger than a load acting on both axial end portions of the heating roll 1.
【0006】このような技術的手段において、補助加圧
部材4としては、加熱ロール1の軸方向に沿って延び且
つエンドレスベルト2を介して加熱ロール1に所定の加
圧力を与える部材であれば、ベース材に弾性体を備えた
板状部材、あるいは、心材の周囲が弾性層で被覆された
ロール部材など適宜選定して差し支えないが、記録媒体
Pのしわ発生を確実に防止するという観点からすれば、
ベース材に弾性体を備えた板状部材など、加熱ロール1
とエンドレスベルト2との間に形成されるニップ域全略
域に対向した圧接面を有し、ニップ域略全域に対し所望
の荷重分布mを形成するものであることが好ましい。In such technical means, the auxiliary pressing member 4 is a member extending along the axial direction of the heating roll 1 and applying a predetermined pressing force to the heating roll 1 via the endless belt 2. A plate-like member having an elastic body in a base material or a roll member in which a core material is covered with an elastic layer may be appropriately selected, but from the viewpoint of reliably preventing wrinkling of the recording medium P. if,
Heating roll 1 such as a plate-like member having an elastic body
It is preferable to have a pressure contact surface opposed to substantially the entire nip area formed between the belt and the endless belt 2, and to form a desired load distribution m over substantially the entire nip area.
【0007】この場合において、所望の荷重分布mとし
ては、少なくとも、ニップ域で加熱ロール1の軸方向
(補助加圧部材4の軸方向に相当)中間部に作用する荷
重が前記加熱ロール1の軸方向(補助加圧部材4の軸方
向に相当)両端部に作用する荷重よりも大きくなること
が必要である。ここで、荷重分布mの最大荷重及び最小
荷重については、特に図1(b)に示すように、基本的
に画像ずれが防止される範囲で選定されていればよい。
また、その荷重分布mパターンについては、エンドレス
ベルト2の幅方向に沿って対称であるか否かを問わず、
記録媒体Pの通過方式、例えばコーナーレジストレーシ
ョン方式(エンドレスベルト2の一側縁近傍を基準ライ
ンとする方式)又はセンターレジストレーション方式
(エンドレスベルト2の幅方向中央ラインを記録媒体P
の移動方向中心ラインとする方式)、及び、使用する記
録媒体Pサイズに応じて、しわが発生しない範囲で選定
されていればよい。従って、荷重分布mパターンについ
ては、センターレジストレーション方式であれば、荷重
分布mの画像ずれ防止最大荷重位置はエンドレスベルト
2の幅方向中央ライン近傍に設定されるが、コーナーレ
ジストレーション方式であれば、荷重分布mの画像ずれ
防止最大荷重位置はエンドレスベルト2の幅方向中央ラ
インから偏位した適宜位置に設定される。また、荷重分
布mの両端部の荷重についても、共に最小荷重で同じで
ある態様は勿論のこと、一方が他方と異なる荷重である
態様をも含む。In this case, as the desired load distribution m, at least the load acting on the intermediate portion in the axial direction of the heating roll 1 (corresponding to the axial direction of the auxiliary pressurizing member 4) in the nip region is determined. It is necessary that the load applied to both ends in the axial direction (corresponding to the axial direction of the auxiliary pressing member 4) be larger than the load applied to both ends. Here, the maximum load and the minimum load of the load distribution m need only be basically selected within a range in which image shift is prevented, as shown in FIG.
Regarding the load distribution m pattern, regardless of whether or not it is symmetrical along the width direction of the endless belt 2,
For example, a corner registration method (a method in which the vicinity of one side edge of the endless belt 2 is used as a reference line) or a center registration method (a center line in the width direction of the endless belt 2 is used as the recording medium P).
And the size of the recording medium P to be used, as long as wrinkles do not occur. Therefore, for the load distribution m pattern, in the case of the center registration method, the maximum load position for preventing image shift of the load distribution m is set near the center line in the width direction of the endless belt 2, but in the case of the corner registration method. The maximum load position for preventing image misalignment of the load distribution m is set at an appropriate position deviated from the center line in the width direction of the endless belt 2. Also, the load at both ends of the load distribution m includes not only a mode in which both are the same with the minimum load but also a mode in which one is different from the other.
【0008】また、補助加圧部材4の荷重分布mについ
ては、画像ずれ防止最大荷重から画像ずれ防止最小荷重
まで連続的に変化する態様が好ましいが、記録媒体Pに
しわを発生させない範囲で段階的に変化する態様も含ま
れる。ここで、荷重分布mの形成要素については、補助
加圧部材4として、エンドレスベルト2の移動方向に直
交する幅方向の断面形状を中間部が両端部に対して加熱
ロール1側に突出した凸形状とすることにより達成され
る。この場合において、例えばベース材上に弾性体を備
えた補助加圧部材4にあっては、ベース材の形状を凸状
にしてもよいし、あるいは、弾性体の厚みを可変設定し
て凸状にしてもよい。The load distribution m of the auxiliary pressurizing member 4 preferably changes continuously from the maximum load for preventing image displacement to the minimum load for preventing image displacement. It also includes aspects that change dynamically. Here, as for the forming element of the load distribution m, as the auxiliary pressing member 4, the cross-sectional shape in the width direction orthogonal to the moving direction of the endless belt 2 is such that the intermediate portion protrudes toward the heating roll 1 side with respect to both ends. Achieved by shaping. In this case, for example, in the case of the auxiliary pressing member 4 provided with an elastic body on the base material, the shape of the base material may be made convex, or the thickness of the elastic body may be variably set to be convex. It may be.
【0009】また、ロール対構成の定着装置(加熱ロー
ルに加圧ロールを圧接配置した定着装置)タイプにあっ
ては、図4(a)に示すように、加圧ロールの荷重が増
加するにつれて、記録媒体Pとしての用紙スピードが上
昇することが理解される。このようなロール対構成の定
着装置において、紙しわを防止するという観点から、加
熱ロールと加圧ロールとの間のニップ域における荷重分
布として、図4(b)に示すように、加圧ロール軸方向
の両端部の荷重を高くし、中間部の荷重を低くするとい
う先行技術が既に提案されている(例えば特開平2−2
77089号公報参照)。しかしながら、この種の先行
技術にあっては、ロール対構成の定着装置において紙し
わを防止するという技術的課題に対し、上述した荷重分
布を想定しているのに対し、本発明では、ベルトニップ
方式の定着装置において、画像ずれを防止し且つ紙しわ
を防止するという技術的課題に対し、ロール対構成の定
着装置と荷重分布パターンの全く異なる荷重分布をニッ
プ域に与えたのであり、解決すべき技術的課題及びその
解決手段が全く相違するものである。In the case of a fixing device of a roll pair configuration (a fixing device in which a pressure roll is pressed against a heating roll), as shown in FIG. 4 (a), as the load of the pressure roll increases, It is understood that the paper speed as the recording medium P increases. In the fixing device having such a roll pair configuration, from the viewpoint of preventing paper wrinkles, as shown in FIG. 4B, as a load distribution in a nip region between a heating roll and a pressing roll, Prior art has already been proposed in which the load at both ends in the axial direction is increased and the load at the intermediate portion is reduced (for example, Japanese Patent Laid-Open No. 2-2 / 1990).
77089). However, in the prior art of this type, the load distribution described above is assumed for the technical problem of preventing paper wrinkles in a fixing device having a roll pair configuration. With respect to the technical problem of preventing image misalignment and preventing paper wrinkling in a fixing device of the system, a completely different load distribution having a load distribution pattern different from that of a fixing device having a roll pair configuration is applied to the nip area. The technical problems to be solved and the means for solving them are completely different.
【0010】以下、図2及び図3に基づいて、上述した
技術的手段の作用について説明する。今、補助加圧部材
4による荷重に対する記録媒体Pとしての用紙スピード
は、図2に示すように、補助加圧部材4の荷重を増加さ
せると、徐々に減少され、所定の荷重範囲で画像ずれが
防止される。The operation of the above technical means will be described below with reference to FIGS. Now, as shown in FIG. 2, the paper speed of the recording medium P with respect to the load of the auxiliary pressing member 4 is gradually decreased as the load of the auxiliary pressing member 4 is increased, and the image shift is performed within a predetermined load range. Is prevented.
【0011】また、補助加圧部材4のエンドレスベルト
2幅方向の中間部(図中では例えば中央部を例示)の荷
重を高くし、両端部に向かうにつれて荷重を低くすれ
ば、記録媒体Pとしての用紙の幅方向の中央部のスピー
ドは遅く、両端部のスピードは、速くなることが理解さ
れる。すなわち、図3に示すように、進行方向後端にし
わを持った記録媒体Pがニップ域を通過すると、記録媒
体Pのスピードは、中央部で遅くなり(Vm)、両端部
で速くなる(Ve)。このとき、記録媒体Pの中央部と
端部との相対速度差により、中央部を中心として、両端
部に回転モーメントMが発生する。この回転力より記録
媒体Pのしわはエンドレスベルト2幅方向に伸ばされ
る。Further, if the load of the intermediate portion (for example, the center portion is illustrated in the drawing) of the auxiliary pressing member 4 in the width direction of the endless belt 2 is increased and the load is decreased toward both ends, the recording medium P can be obtained. It is understood that the speed at the center in the width direction of the paper is slow, and the speed at both ends is fast. That is, as shown in FIG. 3, when the recording medium P having a wrinkle at the rear end in the traveling direction passes through the nip area, the speed of the recording medium P decreases at the center (Vm) and increases at both ends (Vm). Ve). At this time, due to the relative speed difference between the center and the end of the recording medium P, a rotational moment M is generated at both ends around the center. The wrinkles of the recording medium P are extended in the width direction of the endless belt 2 by the rotational force.
【0012】[0012]
【発明の実施の形態】以下、添付図面に示す実施の形態
に基づいてこの発明を詳細に説明する。 ◎実施の形態1 図5は、本発明をベルトニップ方式の定着装置に適用し
た実施の形態1を示す。同図において、本実施の形態に
係る定着装置は、例えばセンターレジストレーション方
式を採用したもので、加熱源22を内蔵し、モータ51
にて回転駆動される加熱ロール21と、この加熱ロール
21回転方向下流側で加熱ロール21に圧接配置される
ベルトニップ装置31とから構成されている。尚、図
中、符号26は加熱ロール21に接触配置されるオイル
供給装置、27はオイル供給装置26の加熱ロール21
回転方向下流側に配設されて加熱ロール21の表面温度
を検知する温度センサである。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will be described below in detail based on an embodiment shown in the accompanying drawings. First Embodiment FIG. 5 shows a first embodiment in which the present invention is applied to a belt nip type fixing device. In FIG. 1, the fixing device according to the present embodiment employs, for example, a center registration system.
, And a belt nip device 31 that is disposed in pressure contact with the heating roll 21 on the downstream side in the rotation direction of the heating roll 21. In the drawing, reference numeral 26 denotes an oil supply device arranged in contact with the heating roll 21, and reference numeral 27 denotes a heating roll 21 of the oil supply device 26.
This is a temperature sensor that is disposed downstream of the rotation direction and detects the surface temperature of the heating roll 21.
【0013】本実施の形態において、加熱ロール21の
ロール部は、加熱源22を覆う円筒コア23と、円筒コ
ア23の外周面に配設される耐熱弾性体(弾性層)24
と、さらに耐熱弾性体24の外周面に配設されるトップ
コート層25とからなる三層構造である。ここで、本実
施の形態では、例えば、円筒コア23としては、外径4
7mm、内径42mmのアルミニウム製であり、耐熱弾
性体24としては、HTVシリコンゴム(ゴム硬度JI
S−A45゜)を1.5mmの層厚で被膜したものであ
り、トップコート層25としては、シリコンRTVゴム
を50μmの厚さにディップコートし、略鏡面状態に近
い表面に仕上げたものである。In the present embodiment, the roll portion of the heating roll 21 includes a cylindrical core 23 covering the heating source 22 and a heat-resistant elastic body (elastic layer) 24 disposed on the outer peripheral surface of the cylindrical core 23.
And a top coat layer 25 disposed on the outer peripheral surface of the heat-resistant elastic body 24. Here, in the present embodiment, for example, the cylindrical core 23 has an outer diameter of 4 mm.
It is made of aluminum having a diameter of 7 mm and an inner diameter of 42 mm. As the heat-resistant elastic body 24, HTV silicone rubber (rubber hardness JI
S-A45 ゜) with a layer thickness of 1.5 mm. As the top coat layer 25, a silicon RTV rubber is dip-coated to a thickness of 50 μm and finished to a surface almost in a mirror-like state. is there.
【0014】また、加熱源22としては、例えば、85
0Wのハロゲンランプを用い、オイル供給装置26の離
型剤としては、例えば、ジメチルシリコンオイル粘度3
00cStが均一に供給される。モータ51からの駆動
力は加熱ロール21に伝達され、加熱ロール21は矢印
の方向に160mm/secの速さで回転する。As the heating source 22, for example, 85
A 0 W halogen lamp is used. As a release agent for the oil supply device 26, for example, dimethyl silicone oil having a viscosity of 3
00cSt is supplied uniformly. The driving force from the motor 51 is transmitted to the heating roll 21, and the heating roll 21 rotates at a speed of 160 mm / sec in the direction of the arrow.
【0015】更に、ベルトニップ装置31は、支持ロー
ル33、34、35に張架されて加熱ロール21に所定
のニップ幅で圧接配置されるエンドレスベルト32を備
えている。Further, the belt nip device 31 is provided with an endless belt 32 which is stretched around support rolls 33, 34 and 35 and is pressed against the heating roll 21 with a predetermined nip width.
【0016】ここで、本実施の形態では、例えば、エン
ドレスベルト32は、厚み75μm、幅300mm、周
長188mmのポリイミドフィルムであり、各支持ロー
ル33、34、35によって80Nの張力にて張架され
ている。In the present embodiment, for example, the endless belt 32 is a polyimide film having a thickness of 75 μm, a width of 300 mm, and a circumference of 188 mm, and is stretched by the support rolls 33, 34, 35 under a tension of 80N. Have been.
【0017】そして、三本の支持ロール33、34、3
5はいずれも太鼓型にテーパ加工が施されたアルミニウ
ム製であり、この太鼓型のテーパは、エンドレスベルト
32の張力によるたわみを補正するため付けられてお
り、それによってエンドレスベルト32は波打ちなどな
く、均一な張力で張られている。本実施の形態では、各
支持ロール33〜35の外径は、夫々23mm、18m
m、18mmである。The three support rolls 33, 34, 3
5 is made of aluminum having a drum-shaped taper, and the drum-shaped taper is attached to correct the deflection due to the tension of the endless belt 32, so that the endless belt 32 is not wavy. , With a uniform tension. In the present embodiment, the outer diameter of each of the support rolls 33 to 35 is 23 mm and 18 m, respectively.
m, 18 mm.
【0018】また、支持ロール33は、加熱ロール21
とエンドレスベルト32とのニップ域43の出口に配設
される加圧ロールであり、加圧手段としての圧縮コイル
スプリング36によって加熱ロール21の中心に向かっ
て付勢されており、エンドレスベルト32を加熱ロール
21に押圧している。本実施の形態では、エンドレスベ
ルト32の加熱ロール21への巻付け角(ニップ域43
の入口部と出口部の延長線のなす角)は約45゜であ
り、このときのニップ幅は約20mmである。また、ニ
ップ域43の出口は支持ロール(加圧ロール)33がエ
ンドレスベルト32を介して約360Nの荷重で圧接さ
れており、セルフストリッピングを可能としている。
尚、本実施の形態では、支持ロール35は、エンドレス
ベルト32のウォークを防止するステアリングロールと
して機能するようになっている。Further, the support roll 33 is
And a pressure roller disposed at the exit of the nip area 43 between the endless belt 32 and the endless belt 32. The pressure roller is urged toward the center of the heating roller 21 by a compression coil spring 36 as a pressing means. It is pressed against the heating roll 21. In the present embodiment, the winding angle of the endless belt 32 around the heating roll 21 (the nip area 43
Is about 45 °, and the nip width at this time is about 20 mm. A support roll (pressure roll) 33 is pressed against the outlet of the nip area 43 with a load of about 360 N via the endless belt 32, thereby enabling self-stripping.
In this embodiment, the support roll 35 functions as a steering roll for preventing the endless belt 32 from walking.
【0019】また、ベルトニップ装置31は、ニップ域
43のエンドレスベルト32の内側にコイルスプリング
42により圧接配置される補助加圧部材41を備えてい
る。本実施の形態において、補助加圧部材41は、図6
に示すように、板状のベース材412の上に弾性体41
1を被膜した構成であり、例えば、ベース材412はス
テンレス製であり、弾性体411として厚さ3mmのシ
リコンゴム(ゴム硬度JIS Aで20゜)が用いられ
ている。また、シリコンゴムの上には、テフロン含浸ガ
ラス繊維シート(図示せず)が被覆されており、エンド
レスベルト32の内面との摺動抵抗が低減されている。
特に、本実施の形態では、ベース材412は一定厚であ
り、弾性体411は両端部より中央部の方が約0.5m
m高くなるような断面凸型に形成されている。Further, the belt nip device 31 includes an auxiliary pressing member 41 which is disposed under pressure by a coil spring 42 inside the endless belt 32 in the nip area 43. In the present embodiment, the auxiliary pressing member 41 is
As shown in the figure, the elastic body 41 is placed on the plate-shaped base material 412.
For example, the base member 412 is made of stainless steel, and the elastic body 411 is made of silicon rubber having a thickness of 3 mm (rubber hardness: JIS A: 20 °). Further, a Teflon-impregnated glass fiber sheet (not shown) is coated on the silicon rubber, so that sliding resistance with the inner surface of the endless belt 32 is reduced.
In particular, in the present embodiment, the base member 412 has a constant thickness, and the elastic body 411 has a thickness of about 0.5 m at the central portion rather than at both ends.
m is formed to have a convex section.
【0020】このとき、補助加圧部材41軸方向(エン
ドレスベルト32の幅方向に相当)の荷重分布は、図7
のに示すように、中央部では像ずれ防止最大荷重とな
り、記録用紙Pの幅方向端部に相当する部位で画像ずれ
防止最小荷重を示す。一方、記録用紙P両端の荷重が中
央部より大きく且つ像ずれ防止最大荷重より高い場合
(図7中)、画像ずれ、紙しわが共に発生し、他方、
記録用紙P両端の荷重が画像ずれ防止最小荷重より小さ
い場合(図7中)、紙しわは防止できるものの、像ず
れの発生は防止できない。At this time, the load distribution in the axial direction of the auxiliary pressing member 41 (corresponding to the width direction of the endless belt 32) is shown in FIG.
As shown in (1), the maximum load for preventing image misalignment is at the center, and the minimum load for preventing image misalignment is shown at a portion corresponding to the end in the width direction of the recording paper P. On the other hand, when the load on both ends of the recording paper P is larger than the central portion and higher than the maximum load for preventing image shift (in FIG. 7), both image shift and paper wrinkling occur.
When the load at both ends of the recording paper P is smaller than the minimum load for preventing image shift (FIG. 7), wrinkles can be prevented, but image shift cannot be prevented.
【0021】また、図8(a)に示すように、補助加圧
部材41の軸方向の荷重分布は、荷重のピークが中央部
から多少偏位(偏位量:δ)してもよく、図8(b)に
示すように、用紙端部に相当する部位の荷重は、像ずれ
防止の荷重範囲にあればよく、また、前記各部位が異な
る荷重でもよい。As shown in FIG. 8A, the load distribution in the axial direction of the auxiliary pressing member 41 may be such that the peak of the load slightly deviates from the central portion (deviation: δ). As shown in FIG. 8B, the load on the portion corresponding to the end of the sheet only needs to be within the load range for preventing image shift, and the respective portions may have different loads.
【0022】次に、図5〜図8に基づいて本実施の形態
の動作について説明する。加熱ロール21の回動に伴い
エンドレスベルト32は従動され、エンドレスベルト3
2上の記録用紙Pは、ニップ域43を通過する。このと
き、補助加圧部材41の押圧力により、記録用紙Pと加
熱ロール21との速度差がほとんどない状態に調整され
ていれば、記録用紙Pの未定着画像がずれることはな
い。また、記録用紙P幅方向各部の進行スピードは、中
央部で遅くなり、両端部で速くなるため、記録用紙Pの
中央部と両端部との進行速度差から、記録用紙Pの中央
部を中心とした回転モーメントが各用紙端部に働き、記
録用紙Pの紙しわは用紙幅方向に伸ばされる。以上よ
り、本実施の形態によれば、画像ずれが防止されると共
に、紙しわも防止される。Next, the operation of the present embodiment will be described with reference to FIGS. The endless belt 32 is driven by the rotation of the heating roll 21, and the endless belt 3
The recording paper P on 2 passes through the nip area 43. At this time, if the speed difference between the recording paper P and the heating roll 21 is adjusted to be almost zero by the pressing force of the auxiliary pressing member 41, the unfixed image on the recording paper P does not shift. Also, since the traveling speed of each part in the width direction of the recording paper P becomes slower at the center and becomes faster at both ends, the traveling speed difference between the central part and the both ends of the recording paper P indicates that the center of the recording paper P is centered. Is applied to the end of each sheet, and the wrinkles of the recording sheet P are extended in the sheet width direction. As described above, according to the present embodiment, image shift is prevented and paper wrinkles are also prevented.
【0023】また、表1は、本実施の形態について、1
00枚連続コピーをとったときの紙しわ発生枚数を調べ
て紙しわ防止性能を評価した結果である。このとき、用
紙の種類は、富士ゼロックス社製のJ紙、S紙、R紙の
三種類を用いたが、これらの用紙は、J紙、S紙、R紙
の順に紙しわが発生し易く、開封紙に比べて含水紙の方
が紙しわが発生しやすい傾向にある。その結果、本実施
の形態では、いずれの種類の用紙についても紙しわが発
生しないことが確認された。一方、平坦な形状の補助加
圧部材を備えた比較の形態によれば、紙質が低下するに
つれて紙しわの発生枚数が増加することが確認された。Table 1 shows that the present embodiment has
This is the result of examining the paper wrinkle prevention performance by examining the number of paper wrinkles generated when making 00 continuous copies. At this time, three types of paper, J-paper, S-paper, and R-paper, manufactured by Fuji Xerox Co., Ltd. were used. However, these papers are apt to wrinkle in the order of J-paper, S-paper, and R-paper. However, water-containing paper tends to wrinkle more easily than open paper. As a result, in this embodiment, it was confirmed that paper wrinkling did not occur for any type of paper. On the other hand, according to the comparative embodiment having the flat auxiliary pressing member, it was confirmed that the number of paper wrinkles increased as the paper quality was reduced.
【0024】[0024]
【表1】 [Table 1]
【0025】◎実施の形態2 また、図9は実施の形態2に係る補助加圧部材の構造を
示したものである。この場合、補助加圧部材41のベー
ス材412の形状が断面凸型になっており、両端部より
も中央部の方が0.5mm高くなっている。その上に均
一な厚さのシリコンゴムからなる弾性体411が固定さ
れている。本実施の形態でも、加熱ロール21とエンド
レスベルト32との間に形成されるニップ域43では、
補助加圧部材41の軸方向に実施の形態1と同様な荷重
分布が得られ、画像ずれ及び紙しわが防止される。Second Embodiment FIG. 9 shows the structure of an auxiliary pressing member according to a second embodiment. In this case, the shape of the base member 412 of the auxiliary pressing member 41 is convex in cross section, and the central part is higher by 0.5 mm than both ends. An elastic body 411 made of silicon rubber having a uniform thickness is fixed thereon. Also in the present embodiment, in the nip area 43 formed between the heating roll 21 and the endless belt 32,
A load distribution similar to that of the first embodiment is obtained in the axial direction of the auxiliary pressing member 41, and image shift and paper wrinkling are prevented.
【0026】◎実施の形態3 図10は、実施の形態3に係る定着装置を示すものであ
る。本実施の形態に係る定着装置は、図10(a)に示
すように、実施の形態1と略同様の構成であるが、補助
加圧部材41は、板状のベース材412の上に直方体形
状の弾性体421〜427のうち中央部に弾性率の低い
弾性体427を配置し、両端部に向かって順に弾性率が
高くなるよう弾性体426〜421を配置した点に特徴
を有する。本実施の形態によれば、図10(b)に示す
ように、補助加圧部材41の中央部から両端部に向かっ
て荷重が階段状に低くなる荷重分布が得られ、画像ず
れ、紙しわ共に防止される。Third Embodiment FIG. 10 shows a fixing device according to a third embodiment. The fixing device according to the present embodiment has substantially the same configuration as that of the first embodiment as shown in FIG. 10A, but an auxiliary pressing member 41 is provided on a plate-shaped base member 412 in a rectangular parallelepiped shape. It is characterized in that an elastic body 427 having a low elastic modulus is arranged at the center of the elastic bodies 421 to 427 of the shape, and elastic bodies 426 to 421 are arranged so that the elastic modulus increases in order toward both ends. According to the present embodiment, as shown in FIG. 10B, a load distribution is obtained in which the load decreases stepwise from the center of the auxiliary pressurizing member 41 toward both ends, resulting in image shift and paper wrinkling. Both are prevented.
【0027】[0027]
【発明の効果】本発明によれば、補助加圧部材のエンド
レスベルト幅方向に所定の荷重分布を持たせ、記録媒体
の両端の進行スピードを中央部より速くするようにした
ので、記録媒体の画像ずれを防止しつつ、紙しわを確実
に防止することができる。According to the present invention, a predetermined load distribution is provided in the width direction of the endless belt of the auxiliary pressing member so that the traveling speed of both ends of the recording medium is made faster than that of the central portion. Paper wrinkles can be reliably prevented while preventing image shift.
【図1】 (a)は本発明に係る定着装置の概要を示す
説明図、(b)は本発明における加熱ロールとエンドレ
スベルトとの間のニップ域における荷重分布を示すグラ
フ図である。FIG. 1A is an explanatory view showing an outline of a fixing device according to the present invention, and FIG. 1B is a graph showing a load distribution in a nip region between a heating roll and an endless belt according to the present invention.
【図2】 補助加圧部材の荷重と用紙スピード/加熱ロ
ールスピードとの関係を示す説明図である。FIG. 2 is an explanatory diagram showing a relationship between a load of an auxiliary pressing member and a paper speed / heating roll speed.
【図3】 本発明の作用を示す模式的説明図である。FIG. 3 is a schematic explanatory view showing the operation of the present invention.
【図4】 (a)はロール対構成の定着装置の加圧ロー
ル荷重と用紙スピード/加熱ロールスピードとの関係を
示す説明図、(b)はニップ域での加圧ロール軸方向の
荷重分布を示す説明図である。4A is an explanatory diagram showing a relationship between a pressure roll load and a paper speed / heating roll speed of a fixing device having a roll pair configuration, and FIG. 4B is a load distribution in a pressure roll axial direction in a nip region. FIG.
【図5】 本発明が適用された定着装置の実施の形態1
を示す説明図である。FIG. 5 is a first embodiment of a fixing device to which the present invention is applied.
FIG.
【図6】 図5に係る補助加圧部材の拡大を示す説明図
である。FIG. 6 is an explanatory view showing an enlargement of an auxiliary pressing member according to FIG. 5;
【図7】 図5に係るニップ域での荷重分布を示す説明
図である。FIG. 7 is an explanatory diagram showing a load distribution in a nip region according to FIG. 5;
【図8】 (a)(b)は図7に係る荷重分布の変形例
を示す説明図である。8 (a) and 8 (b) are explanatory diagrams showing a modified example of the load distribution according to FIG. 7;
【図9】 実施の形態2に係る定着装置を示す説明図で
ある。FIG. 9 is an explanatory diagram illustrating a fixing device according to a second embodiment.
【図10】 (a)は実施の形態3に係る定着装置を示
す説明図、(b)はそのときのニップ域の荷重分布を示
す説明図である。10A is an explanatory diagram illustrating a fixing device according to a third embodiment, and FIG. 10B is an explanatory diagram illustrating a load distribution in a nip region at that time.
【図11】 従来における定着装置の一例を示す説明図
である。FIG. 11 is an explanatory diagram illustrating an example of a conventional fixing device.
1…加熱ロール,2…エンドレスベルト,3…支持ロー
ル,3a…加圧ロール,4…補助加圧部材,21…加熱
ロール,32…エンドレスベルト,33…支持ロール
(加圧ロール),34,35…支持ロール,41…補助
加圧部材DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Heating roll, 2 ... Endless belt, 3 ... Support roll, 3a ... Pressing roll, 4 ... Auxiliary pressing member, 21 ... Heating roll, 32 ... Endless belt, 33 ... Supporting roll (pressing roll), 34, 35: support roll, 41: auxiliary pressing member
Claims (2)
(1)と、複数の支持ロール群(3:3a,3b)に掛
け渡されて前記加熱ロール(1)に所定のニップ幅で圧
接配置される耐熱性エンドレスベルト(2)とを備え、
加熱ロール(1)とエンドレスベルト(2)との間のニ
ップ域に未定着画像(T)が担持された記録媒体(P)
を挿通させるようにした定着装置において、 加熱ロール(1)とエンドレスベルト(2)との間に形
成されたニップ域の出口には、支持ロール群(3)のう
ちの一つを加圧ロール(3a)として配設し、前記ニッ
プ域に対応したエンドレスベルト(2)の内側には加熱
ロール(1)側にエンドレスベルト(2)が押圧せしめ
られる補助加圧部材(4)を配設し、この補助加圧部材
(4)には、前記ニップ域で加熱ロール(1)の軸方向
中間部に作用する荷重が前記加熱ロール(1)の軸方向
両端部に作用する荷重よりも大きくなる荷重分布(m)
の形成要素を具備させたことを特徴とする定着装置。1. A heating roll (1) having at least an elastic layer and a plurality of support roll groups (3: 3a, 3b). The heating roll (1) is placed in pressure contact with the heating roll (1) with a predetermined nip width. A heat-resistant endless belt (2),
A recording medium (P) having an unfixed image (T) carried in a nip area between the heating roll (1) and the endless belt (2)
In the fixing device, one of the support rolls (3) is connected to a pressure roll at an outlet of a nip area formed between the heating roll (1) and the endless belt (2). (3a), an auxiliary pressing member (4) for pressing the endless belt (2) toward the heating roll (1) is provided inside the endless belt (2) corresponding to the nip area. In the auxiliary pressing member (4), a load acting on the axially intermediate portion of the heating roll (1) in the nip region is larger than a load acting on both axial end portions of the heating roll (1). Load distribution (m)
A fixing device characterized by comprising a forming element of (1).
加圧部材(4)は、エンドレスベルト(2)の移動方向
に直交する幅方向の断面形状を中間部が両端部に対して
加熱ロール(1)側に突出した凸形状としたことを特徴
とする定着装置。2. The fixing device according to claim 1, wherein the auxiliary pressing member has a cross-sectional shape in a width direction orthogonal to a moving direction of the endless belt, the intermediate portion being a heating roll with respect to both ends. (1) A fixing device having a convex shape protruding to the side.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4849097A JPH10228199A (en) | 1997-02-17 | 1997-02-17 | Fixing device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4849097A JPH10228199A (en) | 1997-02-17 | 1997-02-17 | Fixing device |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH10228199A true JPH10228199A (en) | 1998-08-25 |
Family
ID=12804837
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP4849097A Pending JPH10228199A (en) | 1997-02-17 | 1997-02-17 | Fixing device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH10228199A (en) |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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-
1997
- 1997-02-17 JP JP4849097A patent/JPH10228199A/en active Pending
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