JPH1063125A - Fixing device and its control method - Google Patents

Fixing device and its control method

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Publication number
JPH1063125A
JPH1063125A JP22222896A JP22222896A JPH1063125A JP H1063125 A JPH1063125 A JP H1063125A JP 22222896 A JP22222896 A JP 22222896A JP 22222896 A JP22222896 A JP 22222896A JP H1063125 A JPH1063125 A JP H1063125A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
paper
heat roll
preheater
roll
heat
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP22222896A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Takao Umeda
高雄 梅田
Michio Yokosuka
道雄 横須賀
Ryoji Yabuki
亮二 矢吹
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Koki Holdings Co Ltd
Original Assignee
Hitachi Koki Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Koki Co Ltd filed Critical Hitachi Koki Co Ltd
Priority to JP22222896A priority Critical patent/JPH1063125A/en
Publication of JPH1063125A publication Critical patent/JPH1063125A/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a fixing method for high image quality where toner scattering, character blurring and offset are not found by preventing fluttering of the paper near a winding area in the case of a method where the supply quantity of heat to toner is increased to perform a high speed fixing by winding paper round a heat roll in a fixing device using a preheater used in an electrostatic recorder adaptable to continuous paper, and to provide a constitution of fixing device for executing double-sided fixing at a high speed. SOLUTION: The preheater 4 is turned centering around a rotary shaft 17 so as to wind the paper 6 round the heat roll 1. The preheater 4 is provided with curved surface-shaped paper guiding surface at its edge and a suction groove 11 having a suction port 19, so that the paper 6 stably travels along the surface of the preheater 4 without fluttering. After getting out of the preheater 4, the paper advances in the tangential direction of the surface of the roll 1 and is wound round the roll 1.

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】本発明は電子写真方式を用い
たプリンタや複写機等の静電記録装置の定着装置に係
り、特に、連続紙対応の静電記録装置の定着装置及びそ
の制御方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a fixing device for an electrostatic recording device such as a printer or a copying machine using an electrophotographic method, and more particularly to a fixing device for an electrostatic recording device for continuous paper and a control method thereof. .

【0002】[0002]

【従来の技術】電子写真方式を用いたプリンタや複写機
等の静電記録装置の定着装置は、従来より、ヒートロー
ルとバックアップロールからなるヒートロール定着装置
が用いられている。この方式では、ヒートロールとバッ
クアップロールのニップ間を通過する際に用紙上のトナ
ーに熱と圧力を加え、トナーを溶融させて用紙に固着さ
せる。
2. Description of the Related Art A heat roll fixing device including a heat roll and a backup roll has been used as a fixing device of an electrostatic recording apparatus such as a printer or a copying machine using an electrophotographic system. In this method, heat and pressure are applied to the toner on the paper when passing through the nip between the heat roll and the backup roll, and the toner is melted and fixed to the paper.

【0003】印刷速度が100ppmから200ppm
クラスの高速機になると、ニップ間を用紙が通過する時
間が短くなるため、ニップ領域だけでの熱と圧力だけで
は、定着エネルギが不足し、定着不良が生じる。このた
め、ニップ領域に入る前に、用紙温度を予熱するための
プレヒータを設ける方法が採用されている。さらに高速
になると、プレヒータだけでは熱量が不足するため、連
続紙ではプレヒータを通過後、さらに用紙をヒートロー
ル面に巻き付ける方法が提案されている(DE2717
260 C3)。本明細書では、この方式を”前方巻き
付け方式”と称し、これを図4を用いて説明する。
[0003] Printing speed from 100 ppm to 200 ppm
In a high-speed machine of the class, the time required for the paper to pass between the nips is shortened, so that the fixing energy is insufficient due to only the heat and pressure in the nip region alone, and a fixing failure occurs. For this reason, a method of providing a preheater for preheating the sheet temperature before entering the nip region is adopted. At higher speeds, the amount of heat is insufficient with the pre-heater alone. Therefore, a method has been proposed in which continuous paper passes through the pre-heater and then further winds the paper around the heat roll surface (DE2717).
260 C3). In this specification, this method is referred to as a "front winding method" and will be described with reference to FIG.

【0004】表面にトナー像7が形成された用紙6は、
ヒータ5を内蔵するプレヒータ4上を通過することによ
り用紙温度が上昇し、さらに、プレヒータ4をヒートロ
ール1に接近させることにより、用紙はヒートロール1
の表面に巻き付けられ巻き付け領域16を形成した後、
ヒートロール1とバックアップロール3の間のニップ領
域15に入る。これにより、トナーへの投入熱量を増加
することができる。
[0004] The paper 6 on which the toner image 7 is formed is
The sheet temperature rises by passing over the pre-heater 4 having the built-in heater 5, and the sheet is heated by bringing the pre-heater 4 closer to the heat roll 1.
After forming a winding area 16 by being wound around the surface of
The nip area 15 between the heat roll 1 and the backup roll 3 is entered. Thus, the amount of heat input to the toner can be increased.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】本発明の課題の一つ
は、前方巻き付け定着時における画質劣化の防止、もう
一つは、高速両面印刷のための定着機構成の提案であ
る。
One of the objects of the present invention is to prevent the image quality from deteriorating at the time of forward winding fixing, and the other is to propose a fixing machine configuration for high-speed double-sided printing.

【0006】(1)前方巻き付け定着時における画質劣
化の防止 図5は、従来のプレヒータの構造と、前方巻き付け方式
で定着した場合の課題を説明する図である。プレヒータ
4の構造は、文献(IBM J.RES.DEVELO
P.vol.22,No.1,1978)に詳細に述べ
られている。図5(a)に示すように、プレヒ−タ4
は、ヒータ5を内蔵した用紙案内サドルの用紙接触面に
吸引溝10が設けられる。これはプレヒータから用紙へ
の熱伝達性を向上させるために、用紙とプレヒータ面と
の密着性を高めている。吸引溝10には、吸引口19が
設けられ、吸引ブロアー(図示せず)に接続される。ま
た、プレヒータの上流側に負圧吸引ボックス12が設け
られ、吸引口20により用紙に吸引力を付加する。これ
により、用紙は安定した状態でプレヒータに入り、用紙
とプレヒータの密着性が向上する。
(1) Prevention of Deterioration of Image Quality at the Time of Front Winding Fixation FIG. 5 is a view for explaining the structure of a conventional preheater and the problem when fixing is carried out by the front winding method. The structure of the preheater 4 is described in the literature (IBM J. RES. DEVELO).
P. vol. 22, no. 1, 1978). As shown in FIG.
In the first embodiment, a suction groove 10 is provided on a paper contact surface of a paper guide saddle including a heater 5. This enhances the adhesion between the sheet and the preheater surface in order to improve the heat transfer from the preheater to the sheet. A suction port 19 is provided in the suction groove 10 and is connected to a suction blower (not shown). Further, a negative pressure suction box 12 is provided on the upstream side of the preheater, and a suction force is applied to the sheet by the suction port 20. Thus, the sheet enters the preheater in a stable state, and the adhesion between the sheet and the preheater is improved.

【0007】ところが、図5(b)に示すように、前方
巻き付け方式で連続印刷を行ったところ、負圧吸引室や
吸引溝での吸引力により用紙をプレヒータ面に吸着させ
ても、高速搬送時には、プレヒータの先端部近傍で用紙
のバタツキ23が発生し、これによってトナー飛散24
が生じることがわかった。また、ヒートロールへの巻き
付け領域16においては、用紙のバタツキにより、用紙
上のトナー像がプレヒータに複数回接触する状態とな
り、定着後に文字ブレやオフセットが生じ、画質が劣化
することもわかった。特に、用紙の厚みが150μm以
上の厚紙を使用した場合にはフレキシブル性が少ないた
め、プレヒ−タ先端部からヒートロールへの巻き付き性
が悪く、ミシン目を有する用紙を使用した場合には、ミ
シン目で用紙の折れにより、画質劣化が一層顕著である
ことが実験の結果、明らかとなった。 特許DE271
7260 C3には、このようなトナー飛散や、文字ブ
レの発生についての記載、及び対策事項については述べ
られていない。一方、前方巻き付け方式に関連する特許
として、非加熱用紙案内サドルを用いて用紙をヒートロ
ール面に巻き付ける方式が提案されている(特公表5ー
504634)。この特許では、非加熱用紙案内サドル
に入る手前に、負圧吸引室からなる用紙ブレーキ機構を
設け、用紙走行時のバタツキを防止することが記載され
ている。しかし、図5(b)で説明したように負圧吸引
室12によるブレーキ機構を働かせても、プレヒータ先
端部近傍での用紙の安定搬送性に問題があり、”文字ブ
レ”の発生防止に効果がないことがわかった。このた
め、新たな対策が必要である。
However, as shown in FIG. 5 (b), when continuous printing is performed by the front winding method, even if the paper is attracted to the pre-heater surface by the suction force in the negative pressure suction chamber or the suction groove, high-speed conveyance is performed. Occasionally, paper flapping 23 occurs near the leading end of the pre-heater, causing toner scattering 24.
Was found to occur. Further, in the area 16 wound around the heat roll, it was also found that the toner image on the paper came into contact with the preheater a plurality of times due to the flapping of the paper, which caused character blurring and offset after fixing, resulting in deterioration in image quality. In particular, when thick paper having a thickness of 150 μm or more is used, the flexibility is low. Therefore, the winding property from the leading end of the preheater to the heat roll is poor. As a result of the experiment, it was found that the deterioration of the image quality due to the folding of the sheet by the eyes was more remarkable. Patent DE271
7260 C3 does not describe the occurrence of such toner scattering or character blur, nor any countermeasures. On the other hand, as a patent related to the front winding method, a method of winding a sheet around a heat roll surface using a non-heated sheet guide saddle has been proposed (Japanese Patent Publication No. 5-504634). In this patent, it is described that a paper brake mechanism including a negative pressure suction chamber is provided just before entering a non-heated paper guide saddle to prevent flapping during paper traveling. However, even if the brake mechanism by the negative pressure suction chamber 12 is operated as described with reference to FIG. 5B, there is a problem in the stable conveyance of the paper near the front end of the preheater, and it is effective in preventing the occurrence of “character blur”. It turned out there was no. For this reason, new measures are needed.

【0008】(2)高速両面印刷のための定着機構成 静電記録装置を2台用い、1台目で第1面印刷を、2台
目で第2面印刷を行うタンデム方式の両面印刷において
は、第1面印刷時は、用紙のプレヒータ面と接触する面
にはトナーがないため、プレヒータの温度を100℃ま
で高くすることができる。一方、用紙の第2面(裏面)
のトナー像の定着時には、用紙の第1面(表面)の定着
済みトナー像は、プレヒータの面と接触する。このた
め、プレヒータの温度は、少なくとも、トナー樹脂のガ
ラス転移温度(約60℃)以下にしなければならない。
従って、第2面印刷時にトナーに与える熱量は、第1面
印刷時にトナーに与える熱量よりも少なくなり、定着強
度が低下する。このため、新たな対策が必要である。
(2) Configuration of a fixing machine for high-speed double-sided printing In a tandem type double-sided printing in which two electrostatic recording devices are used to perform first-side printing on the first and second-side printing on the second. During printing on the first side, the temperature of the pre-heater can be increased to 100 ° C. because there is no toner on the surface in contact with the pre-heater surface of the paper. On the other hand, the second side (back side) of the paper
When the toner image is fixed, the fixed toner image on the first surface (front surface) of the sheet comes into contact with the surface of the preheater. For this reason, the temperature of the pre-heater must be at least lower than the glass transition temperature (about 60 ° C.) of the toner resin.
Therefore, the amount of heat applied to the toner at the time of printing the second surface is smaller than the amount of heat applied to the toner at the time of printing the first surface, and the fixing strength is reduced. For this reason, new measures are needed.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】[Means for Solving the Problems]

(1)前方巻き付け定着時における画質劣化の防止 プレヒータ先端部に曲面からなる用紙案内面を形成し、
用紙案内面に吸引溝を設ける。また、用紙の厚みに応じ
て吸引圧を適正化する。
(1) Prevention of deterioration of image quality at the time of fixing by wrapping forward The paper guide surface consisting of a curved surface is formed at the tip of the preheater,
A suction groove is provided on the paper guide surface. Further, the suction pressure is optimized according to the thickness of the sheet.

【0010】(2)高速両面印刷のための定着機構成 プレヒータの温度をトナーのガラス転移温度よりも低く
するかわり、用紙をヒートロールに巻き付け、そして、
ヒートロールとバックアップロールのニップ領域を通過
した後、さらに、用紙をヒートロールに巻き付け(以
下、後方巻き付けと称す)、プレヒータでの熱量不足分
を補う。
(2) Configuration of fixing machine for high-speed double-sided printing Instead of lowering the temperature of the preheater below the glass transition temperature of the toner, the paper is wound around a heat roll, and
After passing through the nip area between the heat roll and the backup roll, the paper is further wound around the heat roll (hereinafter, referred to as backward winding) to compensate for the shortage of heat in the preheater.

【0011】[0011]

【発明の実施の形態】図1は、本発明の実施例を説明す
る図である。用紙6の装填時は、バックアップロール3
はヒートロール1から離れ、プレヒータ4も下方に位置
し、ヒートロール1から離れた状態にある。ループトラ
クタ8により、負圧吸引室12、プレヒータ4、バック
アップロール3上を用紙が送られ、アウトローラ対18
によってニップされる。また9は、用紙装填時、走行時
及び停止時におけるバッファである。用紙装填完了後、
バックアップロール3とプレヒータ4が上昇し、バック
アップロール3がヒートロール1に圧接して用紙をニッ
プし、さらにプレヒータ4は、回転軸17を中心に回動
し、用紙6をヒートロール1に巻き付ける。巻き付け領
域が16、ニップ領域が15である。バッファ9のバネ
力により、用紙6はプレヒータ面に沿うように張力が加
わる。本発明で採用したプレヒータ4の構造を図2に示
す。プレヒータは、金属製で、内部にヒータ5を有し、
表面温度が100℃付近の値に制御される。用紙はプレ
ヒータに入る手前で、負圧吸引室12の吸引口20によ
って用紙走行時に、その方向をプレヒータ面に沿うよう
に作用し、プレヒータの吸引溝10によって用紙とプレ
ヒータ面の密着性を向上し、用紙への熱伝達性を向上さ
せる。プレヒータの先端部には、曲面からなる用紙案内
面4aが形成されている。
FIG. 1 is a diagram for explaining an embodiment of the present invention. When loading paper 6, the backup roll 3
Is separated from the heat roll 1, the preheater 4 is also positioned below, and is separated from the heat roll 1. The sheet is fed by the loop tractor 8 over the negative pressure suction chamber 12, the preheater 4, and the backup roll 3.
Nipped by Reference numeral 9 denotes a buffer at the time of loading paper, running, and stopping. After loading the paper,
The backup roll 3 and the pre-heater 4 rise, the backup roll 3 is pressed against the heat roll 1 to nip the paper, and the pre-heater 4 rotates about a rotation shaft 17 to wind the paper 6 around the heat roll 1. The winding area is 16 and the nip area is 15. The paper 6 is tensioned by the spring force of the buffer 9 so as to be along the preheater surface. FIG. 2 shows the structure of the preheater 4 employed in the present invention. The preheater is made of metal and has a heater 5 inside,
The surface temperature is controlled to a value near 100 ° C. Before the paper enters the pre-heater, the suction port 20 of the negative pressure suction chamber 12 acts so that the direction of the paper travels along the pre-heater surface when the paper travels, and the suction groove 10 of the pre-heater improves the adhesion between the paper and the pre-heater surface. And improve the heat transfer to the paper. A paper guide surface 4a having a curved surface is formed at the tip of the preheater.

【0012】さらに、本発明である用紙案内面の曲面形
状と、吸引溝11による用紙への吸引力によって、用紙
はプレヒータを出たあと、ヒートロール面の接線方向に
進入し、巻き付けられる。吸引溝11、10の吸引口1
9と排気用ブロアー13とは、排気用チューブ14で接
続される。本発明では、用紙案内面での用紙の吸引力を
向上できるように、吸引溝11には、複数個の吸引口が
設けられる。
Further, the paper exits the preheater and then enters in the tangential direction of the heat roll surface and is wound by the curved shape of the paper guide surface and the suction force to the paper by the suction groove 11 according to the present invention. Suction ports 1 for suction grooves 11 and 10
9 and the exhaust blower 13 are connected by an exhaust tube 14. In the present invention, the suction groove 11 is provided with a plurality of suction ports so that the suction force of the sheet on the sheet guide surface can be improved.

【0013】用紙の走行速度を50インチ/秒(印刷速
度:300ppm以上)、ヒートロールの表面温度を1
90℃、スチレンアクリル系トナーを用いて高速定着特
性を評価した。その結果、下記のことがわかった。
The running speed of the paper is 50 inches / second (printing speed: 300 ppm or more), and the surface temperature of the heat roll is 1
High-speed fixing characteristics were evaluated using a styrene acrylic toner at 90 ° C. As a result, the following was found.

【0014】(1)プレヒータ先端部の用紙案内面の形
状と、これに設けられた吸引溝11の吸引力により、図
5(b)に示したような用紙のバタツキがなくなり、文
字ブレやオフセットの発生を防止できる。
(1) Due to the shape of the paper guide surface at the leading end of the preheater and the suction force of the suction groove 11 provided therein, the flapping of the paper as shown in FIG. Can be prevented.

【0015】(2)用紙のバタツキ等を含めた搬送状態
は、用紙の厚みや用紙種によって異なる。用紙が厚くな
るに従って、用紙の走行を妨げない範囲内で、吸引圧を
大きくする。用紙厚みが80μmの場合には、吸引溝1
1の吸引圧を3×106 Pa、用紙厚みが125μmの
場合、吸引溝11の吸引圧を5×106 Paにすれば良
いことがわかった。
(2) The transport state of the sheet including flapping differs depending on the thickness and the type of the sheet. As the paper becomes thicker, the suction pressure is increased within a range that does not hinder the travel of the paper. If the paper thickness is 80 μm, the suction groove 1
It was found that when the suction pressure of No. 1 was 3 × 10 6 Pa and the paper thickness was 125 μm, the suction pressure of the suction groove 11 should be 5 × 10 6 Pa.

【0016】(3)本発明で新たに追加した吸引溝11
の作用は、吸引溝10とは作用が異なる。吸引溝10
は、用紙への熱伝導性を良くするために用紙とヒートロ
ール間の隙間を無くして密着させるもので、吸着力は必
要としない。用紙の加熱のため、接触面積を大きくし、
大きな吸着力は、逆に用紙走行の障害となる。
(3) Suction groove 11 newly added in the present invention
Is different from the operation of the suction groove 10. Suction groove 10
Is to close the gap between the paper and the heat roll in order to improve the thermal conductivity to the paper, and does not require a suction force. For heating the paper, increase the contact area,
The large attraction force, on the contrary, hinders the paper running.

【0017】一方、吸引溝11は、用紙のバタツキを防
止するためのものであり、接触面積も小さいため、吸引
溝11の吸引力は、吸引溝10よりも大きくする必要が
ある。
On the other hand, the suction groove 11 is for preventing the paper from flapping and has a small contact area. Therefore, the suction force of the suction groove 11 needs to be larger than that of the suction groove 10.

【0018】用紙厚みが125μmの場合、吸引溝11
の吸引力を吸引溝10の吸引力と同じ2.5×106
aとすると、用紙のバタツキが生じたため、5×106
Paにしたところ、用紙のバタツキを防止できた。
When the paper thickness is 125 μm, the suction groove 11
2.5 × 10 6 P which is the same as the suction force of suction groove 10
In the case of a, paper flapping occurred, so that 5 × 10 6
When it was set to Pa, flapping of the paper could be prevented.

【0019】第2の実施例を図3に示す。両面印刷にお
いて、用紙の第2面(裏面)のトナー7bの定着時は、
用紙の第1面(表面)の定着済みトナー7aは、プレヒ
ータ4の加熱面と接する。このため、プレヒータの温度
は、少なくとも、トナー樹脂のガラス転移温度以下にし
なければならない。従って、第2面印刷時にトナーに与
える熱量は、第1面印刷時にトナーに与える熱量よりも
少なくなり、定着強度が低下する。このためプレヒータ
の表面温度を55℃とした。また、ヒートロール定着機
の下流側にバックアップロール3と連動してヒートロー
ル1に接近、離脱動作を行う巻き付けロール21を設け
た。このような構成とすることにより、図6に示すよう
な用紙への投入熱量が得られる。なお、図6には、実施
例1と実施例2の熱量の変化が示されているが、実施例
2を以下説明する。印刷時、用紙6はプレヒータ4で熱
量Q1、前方巻き付け領域16で熱量Q2、ニップ領域
15で熱量Q3、後方巻き付け領域22で熱量Q4を受
け、トナーは溶融し、用紙に固着される。プレヒータ4
の温度が下がったことによるQ1の不足分を、後方巻き
付け領域での熱量Q4で補う。トナーに付与するトータ
ル熱量を同じにすることにより、第2面のトナーの定着
強度を確保することができた。
FIG. 3 shows a second embodiment. In the duplex printing, when the toner 7b on the second surface (back surface) of the paper is fixed,
The fixed toner 7 a on the first surface (front surface) of the sheet comes into contact with the heating surface of the preheater 4. For this reason, the temperature of the preheater must be at least equal to or lower than the glass transition temperature of the toner resin. Therefore, the amount of heat applied to the toner at the time of printing the second surface is smaller than the amount of heat applied to the toner at the time of printing the first surface, and the fixing strength is reduced. For this reason, the surface temperature of the preheater was set to 55 ° C. Further, a winding roll 21 is provided on the downstream side of the heat roll fixing machine to perform an operation of approaching and separating from the heat roll 1 in conjunction with the backup roll 3. With this configuration, the amount of heat input to the paper as shown in FIG. 6 can be obtained. FIG. 6 shows a change in the amount of heat between the first embodiment and the second embodiment. The second embodiment will be described below. At the time of printing, the paper 6 receives the heat quantity Q1 by the preheater 4, the heat quantity Q2 in the front winding area 16, the heat quantity Q3 in the nip area 15, and the heat quantity Q4 in the rear winding area 22, and the toner is melted and fixed to the paper. Preheater 4
The shortage of Q1 due to the decrease in the temperature of is compensated for by the heat quantity Q4 in the rear winding area. By making the total amount of heat applied to the toner the same, the fixing strength of the toner on the second surface could be secured.

【0020】第3の実施例を図7を用いて説明する。ヒ
ートロールに用紙を巻き付ける定着方式では、用紙とヒ
ートロールの接触面積が大きいため、ヒートロールから
用紙への熱量の奪われる量が大きい。ニップ領域の出口
Aでのヒートロール表面温度の低下は用紙の厚みや印字
密度に依存するが、約140から160℃となる。この
ため、ヒートロール巻き付け位置Bにくるまでに、ヒー
トロール温度を190℃付近まで温度を高める必要があ
る。このため、ヒートロール1の内部に設けられた赤外
線ランプ等のパワーを大きくする必要があるが、ランプ
パワーのアップには限界があり、また、ヒートロール内
部のスペース上、本数の増加も難しい。そこで、図7に
示すように、ヒートロール表面を外部から加熱する加熱
体27(赤外線ラップ等)を設け、ヒートロール表面温
度の上昇を助ける構成とした。ヒートロール表面温度の
センシングに基づき、加熱体の通電を制御する。本実施
例では、前方巻き付け方式の場合への適用例であるが、
図3に示すような前方及び後方巻き付けを併用した定着
方式にも外部加熱方式を適用できる。このような構成
は、高速印刷時のように、ヒートロール内部の加熱体2
のレスポンスが追いつかない場合や、用紙厚みが厚く、
消費熱量が大きい場合に有効である。
A third embodiment will be described with reference to FIG. In the fixing method in which the paper is wound around the heat roll, the contact area between the paper and the heat roll is large, so that a large amount of heat is taken from the heat roll to the paper. The decrease in the surface temperature of the heat roll at the exit A in the nip area is about 140 to 160 ° C., depending on the thickness and printing density of the paper. Therefore, it is necessary to increase the heat roll temperature to around 190 ° C. before reaching the heat roll winding position B. For this reason, it is necessary to increase the power of the infrared lamp and the like provided inside the heat roll 1, but there is a limit in increasing the lamp power, and it is difficult to increase the number of lamps due to the space inside the heat roll. Therefore, as shown in FIG. 7, a heating element 27 (infrared wrap or the like) for heating the surface of the heat roll from outside is provided to help increase the surface temperature of the heat roll. The energization of the heating element is controlled based on the sensing of the heat roll surface temperature. This embodiment is an example of application to the case of the front winding method.
The external heating method can also be applied to a fixing method using both front and rear windings as shown in FIG. Such a configuration is, as in high-speed printing, the heating element 2 inside the heat roll.
Response is too high or the paper is too thick,
This is effective when the heat consumption is large.

【0021】[0021]

【発明の効果】プレヒータを有する定着装置において、
プレヒータ通過後、トナー像が形成された用紙面をヒー
トロール面に巻き付けた後、ニップ領域に入る前方巻き
付け方式を採用した構成の定着装置において、プレヒー
タの先端部に曲面からなる用紙案内面えお形成し、用紙
案内面に吸引溝が設けられているので、用紙は先端部近
傍までプレヒータ面に密着して搬送され、かつ、プレヒ
ータから出た用紙が、ヒートロール面の接線方向に進入
するため、プレヒータの先端からヒートロール巻き付け
領域の間での「用紙のバタツキ」が生じない。このた
め、トナー飛散、オフセットや文字ブレの発生を防止で
きる。
According to the fixing device having the pre-heater,
After passing through the preheater, the paper surface on which the toner image has been formed is wound around the heat roll surface, and then, in a fixing device employing a forward winding system which enters the nip region, a paper guide surface having a curved surface is formed at the leading end of the preheater. Formed and provided with a suction groove in the paper guide surface, the paper is conveyed in close contact with the preheater surface to near the leading end, and the paper exiting the preheater enters the tangential direction of the heat roll surface. In addition, "paper flapping" does not occur between the tip of the preheater and the region where the heat roll is wound. For this reason, the occurrence of toner scattering, offset, and character blur can be prevented.

【0022】また、両面印刷時は、プレヒータの温度を
トナーのガラス転移温度以下とし、前方巻き付け方式
に、後方巻き付け方式を併用した構成とすることによ
り、プレヒータでの用紙への投入熱量不足分を補うこと
ができ、定着強度を確保することができる。また、連続
印刷時のヒートロールの温度低下については、ヒートロ
ール表面を外部加熱装置で加熱することにより、補償で
きる。
Also, during duplex printing, the temperature of the pre-heater is set to be equal to or lower than the glass transition temperature of the toner, and by using a combination of the front winding method and the rear winding method, the shortage of heat input to the paper by the pre-heater is reduced. Can be compensated for, and the fixing strength can be secured. In addition, a decrease in the temperature of the heat roll during continuous printing can be compensated by heating the surface of the heat roll with an external heating device.

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

【図1】 本発明の第一の実施例を説明する縦断面図で
ある。
FIG. 1 is a longitudinal sectional view for explaining a first embodiment of the present invention.

【図2】 本発明で用いるプレヒータの形状を示す斜視
図である。
FIG. 2 is a perspective view showing a shape of a preheater used in the present invention.

【図3】 本発明の第二の実施例を示す縦断面図であ
る。
FIG. 3 is a longitudinal sectional view showing a second embodiment of the present invention.

【図4】 前方巻き付け定着方式の従来技術を説明する
図である。
FIG. 4 is a diagram illustrating a conventional technique of a front winding fixing method.

【図5】 (a)従来技術のプレヒータ形状を示す斜視
図である。 (b)従来技術の課題を示す縦断面図である。
FIG. 5A is a perspective view showing a pre-heater shape according to a conventional technique. (B) It is a longitudinal section showing the problem of the prior art.

【図6】 用紙への投入熱量の変化を示すグラフであ
る。
FIG. 6 is a graph showing a change in the amount of heat input to a sheet.

【図7】 本発明の第三の実施例を説明する縦断面図で
ある。
FIG. 7 is a longitudinal sectional view illustrating a third embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1・・・ヒートロール、 2・・・赤外ランプ、 3・・・バッ
クアップロール、4・・・プレヒータ、 4a・・・用紙案内
面、 5・・・プレヒータ内蔵ヒータ、6・・・用紙、 7・・
・トナー、 11・・・プレヒータ先端吸引溝、12・・・負
圧吸引室、 13・・・ブロアー、15・・・ヒートロールと
バックアップロールのニップ領域、16・・・前方巻き付
け領域、 18・・・アウトロール、 19・・・吸引口、2
1・・・巻き付けロール、 22・・・後方巻き付け領域、
23・・・用紙のバタツキ、24・・・トナーの飛散、 25
・・・正規の定着トナー像、 26・・・文字ブレ。
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Heat roll, 2 ... Infrared lamp, 3 ... Backup roll, 4 ... Preheater, 4a ... Paper guide surface, 5 ... Heater with a built-in preheater, 6 ... Paper, 7 ...
· Toner, 11 ··· Pre-heater tip suction groove, 12 ··· Negative pressure suction chamber, 13 ··· Blower, 15 ··· Nip area between heat roll and backup roll, 16 ··· Front winding area, 18 · ..Out rolls, 19: suction ports, 2
1: winding roll 22: rear winding area
23: paper flapping, 24: scattering of toner, 25
... regular fixing toner image, 26 ... character blur.

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 内部に加熱源を有するヒートロールと、
前記ヒートロールに対して接触あるいは非接触状態とな
るバックアップロールからなるヒートロール定着機と、
前記ヒートロールに接近及び離脱旋回可能なプレヒータ
から構成され、印刷時には、バックアップロールがヒー
トロールと接触してニップ領域を形成し、かつ、プレヒ
ータの先端をヒートロールに接近するように旋回するこ
とにより、用紙はプレヒータ通過後、ヒートロール面に
巻き付けられた後、ヒートロールとバックアップロール
のニップ領域に入り、トナーの用紙への定着を行う方式
の定着装置において、前記プレヒータの先端部に、曲面
からなる用紙案内面を形成し用紙案内面に吸引溝を設け
たことを特徴とする定着装置
A heat roll having a heating source therein;
A heat roll fixing device including a backup roll that is in contact or non-contact with the heat roll,
The pre-heater comprises a pre-heater that can rotate toward and away from the heat roll, and at the time of printing, the backup roll contacts the heat roll to form a nip region, and the pre-heater pivots so as to approach the heat roll. After passing the preheater, the paper is wound around the heat roll surface, enters the nip region between the heat roll and the backup roll, and fixes the toner to the paper. Wherein the paper guide surface is formed and a suction groove is provided in the paper guide surface.
【請求項2】 内部に加熱源を有するヒートロールと、
前記ヒートロールに対して接触あるいは非接触状態とな
るバックアップロールからなるヒートロール定着機と、
前記ヒートロールに接近及び離脱旋回可能なプレヒータ
から構成され、印刷時には、バックアップロールがヒー
トロールと接触してニップ領域を形成し、かつ、プレヒ
ータの先端をヒートロールに接近するように旋回するこ
とにより、用紙はプレヒータ通過後、ヒートロール面に
巻き付けられた後、ヒートロールとバックアップロール
のニップ領域に入り、トナーの用紙への定着を行い、前
記プレヒータの先端部に曲面からなる用紙案内面を形成
し、用紙案内面に吸引溝を設けた定着装置において、用
紙種、用紙厚みに応じて、プレヒータ先端部に設けられ
た吸引溝の吸引圧を変えることにより用紙走行状態を制
御することを特徴とする定着装置の制御方法
2. A heat roll having a heating source inside,
A heat roll fixing device including a backup roll that is in contact or non-contact with the heat roll,
The pre-heater comprises a pre-heater that can rotate toward and away from the heat roll, and at the time of printing, the backup roll contacts the heat roll to form a nip region, and the pre-heater pivots so as to approach the heat roll. After passing through the preheater, the paper is wound around the heat roll surface, enters the nip area between the heat roll and the backup roll, fixes the toner on the paper, and forms a curved paper guide surface at the leading end of the preheater. In a fixing device having a suction groove on a paper guide surface, a paper traveling state is controlled by changing a suction pressure of a suction groove provided at a leading end of a preheater according to a paper type and a paper thickness. Method of controlling fixing device
【請求項3】 未定着トナー画像が用紙の裏面に形成さ
れ、用紙の表面に形成された定着済みトナー画像面がプ
レヒータ面に接触する状態となる第2面印刷時には、プ
レヒータの表面温度が室温よりも高く、かつ、トナーの
ガラス転移温度よりも低くなるように、プレヒータの温
度を制御することを特徴とする請求項2記載の定着装置
の制御方法
3. The printing method according to claim 1, wherein the unfixed toner image is formed on the back surface of the paper, and the surface temperature of the preheater is set to room temperature during the second surface printing when the fixed toner image surface formed on the front surface of the paper comes into contact with the preheater surface. 3. The method according to claim 2, wherein the temperature of the pre-heater is controlled so as to be higher than the glass transition temperature and lower than the glass transition temperature of the toner.
【請求項4】 定着機のニップ部を出た後、引き続き、
用紙をヒートロールの表面に巻きつけるためのローラを
設けることにより、ヒートロール定着機のニップ部を挟
んで、上流側と下流側で用紙をヒートロールに巻き付け
ることを特徴とする請求項2または3記載の定着装置の
制御方法
4. After leaving the nip portion of the fixing device,
4. The heat roll according to claim 2, wherein a roller for winding the paper around the surface of the heat roll is provided so that the paper is wound around the heat roll on the upstream side and the downstream side with the nip portion of the heat roll fixing device interposed therebetween. Method of controlling fixing device as described above
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