JPH11231704A - Fixing device - Google Patents
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- JPH11231704A JPH11231704A JP10036242A JP3624298A JPH11231704A JP H11231704 A JPH11231704 A JP H11231704A JP 10036242 A JP10036242 A JP 10036242A JP 3624298 A JP3624298 A JP 3624298A JP H11231704 A JPH11231704 A JP H11231704A
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Landscapes
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は定着装置に関し、さ
らに詳しくは、未定着のトナー像が転写された転写材を
挟持搬送することによりトナー像を転写材に定着させる
定着装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a fixing device, and more particularly, to a fixing device for fixing a toner image to a transfer material by nipping and conveying a transfer material onto which an unfixed toner image has been transferred.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来の画像形成装置、例えば、電子写真
プロセスを利用した複写機等においては、紙等の記録体
上に転写された未定着のトナー像を定着する方法とし
て、溶剤定着法、加圧定着法、加熱定着法、及び加熱加
圧定着法等が知られている。2. Description of the Related Art In a conventional image forming apparatus, for example, a copying machine using an electrophotographic process, a solvent fixing method is used as a method for fixing an unfixed toner image transferred onto a recording material such as paper. A pressure fixing method, a heat fixing method, a heat pressure fixing method, and the like are known.
【0003】これらの定着法のうち、加熱加圧定着法を
採用した定着装置について説明する。[0003] Among these fixing methods, a fixing device employing a heat and pressure fixing method will be described.
【0004】図8には、加熱加圧定着法の1つである熱
ロール方式の定着装置が示されている。この定着装置7
0では、加熱ローラ72と加圧ローラ74と、を有して
おり、加熱ローラ72は、円筒状の芯金76と、芯金7
6の内部に配設されたヒータ78及び、芯金76の外周
に被覆された耐熱性樹脂層あるいは、耐熱性ゴム層によ
る離型層79、で構成されている。一方、加圧ローラ7
4は、円筒状の芯金80と、芯金80の外周に形成され
た耐熱弾性体層82及びヒータ84と、で構成されてい
る。加圧ローラ74は加熱ローラ72に対して圧接され
ており、加熱ローラ72と加圧ローラ74との間で、未
定着のトナー像が形成された用紙Pを挟持搬送する。こ
れにより、未定着のトナーTを溶融させた後、用紙Pに
浸透させて定着させる。FIG. 8 shows a heat roll type fixing device which is one of the heat and pressure fixing methods. This fixing device 7
0, a heating roller 72 and a pressure roller 74 are provided, and the heating roller 72 includes a cylindrical core metal 76 and a core metal 7.
6 and a release layer 79 made of a heat-resistant resin layer or a heat-resistant rubber layer that covers the outer periphery of the metal core 76. On the other hand, the pressure roller 7
Reference numeral 4 denotes a cylindrical core 80, a heat-resistant elastic layer 82 and a heater 84 formed on the outer periphery of the core 80. The pressure roller 74 is pressed against the heating roller 72, and pinches and conveys the sheet P on which an unfixed toner image is formed between the heating roller 72 and the pressure roller 74. As a result, the unfixed toner T is melted and then permeated into the paper P to be fixed.
【0005】このように、加熱加圧方式の定着装置で
は、トナーTを熱で溶融させ、さらに用紙Pに押しつけ
て定着させるため、熱風定着方式やオーブン定着方式と
較べて熱効率が高く、現在最も広く利用されている。[0005] As described above, in the fixing device of the heating and pressurizing system, the toner T is melted by heat and is further pressed and fixed on the paper P, so that the thermal efficiency is higher than that of the hot air fixing system or the oven fixing system. Widely used.
【0006】これに対し、トナーを熱で溶融させること
なく、用紙Pに押しつけるだけで定着させることができ
る場合には、上記構成のヒータ78、84を省略した方
式(加圧方式)によって、定着装置が構成される。この
加圧方式では、トナーを加熱する必要がないので低電力
となる。On the other hand, when the toner can be fixed only by pressing it against the paper P without being melted by heat, the fixing is performed by a method (pressurizing method) in which the heaters 78 and 84 having the above-described configuration are omitted. The device is configured. In this pressurizing method, there is no need to heat the toner, so that the power consumption is low.
【0007】ところで、離型層79としては、定着済の
トナーTを加熱ローラ72から引き離すために、耐熱性
樹脂や耐熱性ゴム等を被覆して構成されている。一般的
には、ポリテトラフルオロエチレン(以下、PTFE)
や、パーフルオロアルキルビニールエーテル共重合樹脂
(以下、PFA)、四フッ化エチレン六フッ化プロピレ
ン共重合樹脂(以下、FEP)に代表されるフッ素系耐
熱性樹脂の方が、シリコーンゴムやフッ素ゴムに代表さ
れる耐熱性ゴムよりも、離型剤(いわゆる離型オイル)
を用いることなく高い離型性を得られることが知られて
いるため、白黒複写機においては耐熱性樹脂が用いられ
ている。The release layer 79 is coated with a heat-resistant resin, a heat-resistant rubber, or the like in order to separate the fixed toner T from the heating roller 72. Generally, polytetrafluoroethylene (hereinafter, PTFE)
And fluorine-based heat-resistant resins represented by perfluoroalkyl vinyl ether copolymer resin (hereinafter, PFA) and propylene tetrafluoroethylene hexafluoropropylene copolymer resin (hereinafter, FEP) are more suitable for silicone rubber and fluorine rubber. Release agent (so-called release oil) rather than heat-resistant rubber represented by
It is known that high releasability can be obtained without using a heat-resistant resin, and therefore, a heat-resistant resin is used in a black-and-white copying machine.
【0008】しかし、金属性の芯金76に離型層79と
してフッ素系耐熱性樹脂を被覆した場合、フッ素系耐熱
性樹脂は材質そのものが硬く、トナーとの微小な密着性
が低いために、定着画像のいわゆるベタ部に、細かい濃
度ムラが発生することがある。これに対し、耐熱性ゴム
を金属性の芯金76に被覆した場合は、耐熱性ゴム自体
の柔らかさのために、ゴムが伸展してトナーと確実に密
着する。このため、濃度ムラのない優れた画質を得るこ
とができる。However, when the metallic core metal 76 is coated with a fluorine-based heat-resistant resin as the release layer 79, the material of the fluorine-based heat-resistant resin itself is hard, and the minute adhesiveness with the toner is low. Fine density unevenness sometimes occurs in a so-called solid portion of a fixed image. On the other hand, when the metal core 76 is coated with the heat-resistant rubber, the rubber expands due to the softness of the heat-resistant rubber itself and firmly adheres to the toner. Therefore, it is possible to obtain excellent image quality without density unevenness.
【0009】また、例えば特開平5−150679に記
載されているように、耐熱性ゴムを被覆した場合、ゴム
の歪みが発生することで高い剥離性能を有することが知
られている。この「歪み」とは、定着ロールを圧力ロー
ル等の加圧手段で加圧した時、定着ロール表面に表れる
内側への局部的な弾性変形のことを言う。定量的には、
歪みを生じた加熱ロールを使用して用紙を挟持搬送する
場合の、加熱ロール一回転当りの用紙の搬送長をMW 、
歪みを生じていない加熱ロールを使用して用紙を挟持搬
送する場合の、加熱ロール一回転当りの用紙の搬送長を
MN としたとき、歪み率εは、 ε=(MW /MN −1)×100(%) によって定義される。Further, as described in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 5-150679, it is known that when a heat-resistant rubber is coated, the rubber has high peeling performance due to distortion of the rubber. The term “distortion” refers to local inward elastic deformation that appears on the surface of the fixing roll when the fixing roll is pressed by a pressing unit such as a pressure roll. Quantitatively,
When nipping and transporting the paper using the heated heating roll, the transport length of the paper per rotation of the heating roll is M W ,
When the transport length of the paper per rotation of the heating roll is M N when the paper is nipped and transported by using a heating roll having no distortion, the distortion rate ε is as follows: ε = (M W / M N − 1) Defined by 100%.
【0010】一般には、歪みが生じた定着ロール一回転
で送り出される用紙の長さは、歪みが生じていない定着
ロール一回転で送り出される用紙の長さより長くなる。In general, the length of the sheet fed by one rotation of the fixing roll in which the distortion is generated is longer than the length of the sheet sent in one rotation of the fixing roll in which the distortion is not generated.
【0011】さて、特開平5−150679に開示され
る定着ロールは、LTVシリコーンゴムの上層に、RT
Vシリコーンゴムが配置されて構成されており、最上層
のRTVシリコーンゴム自身も伸展性があることから、
歪みは発生しやすい。しかし、RTVシリコーンゴムは
離型性がそれほど高いものではなく、また、それ自身の
摩擦係数が高く磨耗しやすいため、離型剤塗布手段を別
途設ける必要があった。The fixing roll disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. HEI 5-150679 has an RTV silicone rubber on the
V silicone rubber is arranged and configured, and the RTV silicone rubber on the top layer itself is also extensible,
Distortion is easy to occur. However, the RTV silicone rubber is not very high in releasability, and has a high friction coefficient of itself and is easily worn, so that it was necessary to separately provide a release agent applying means.
【0012】従って、高い離型性能を有するフッ素系樹
脂を耐熱性ゴムの表面に被覆すればさらに高い離型性能
を有し、特別な離型剤塗布手段を用意する必要もなくな
ることが考えられる。Therefore, it is conceivable that if the surface of the heat-resistant rubber is coated with a fluororesin having a high release performance, the release performance will be even higher and there is no need to prepare a special release agent applying means. .
【0013】この点に関しては、特開昭61−2237
6、特開昭61−248731等に開示されるように、
耐熱性ゴムの表面にフッ素樹脂ディスパージョンを塗布
焼成したロールを用いれば、容易に高い離型性能および
優れた画質を得られるようになる。しかし、塗布焼成膜
はその厚みが高々2〜3μm程度であるため、用紙を通
紙したときに離型層の磨滅(特に、用紙端部の磨滅)が
生じてしまうおそれがある。Regarding this point, Japanese Patent Application Laid-Open No. 61-2237 discloses
6, as disclosed in JP-A-61-248731, etc.
By using a roll obtained by applying and baking a fluororesin dispersion on the surface of a heat-resistant rubber, high release performance and excellent image quality can be easily obtained. However, since the thickness of the applied and fired film is at most about 2 to 3 μm, there is a possibility that the release layer (particularly, the edge of the paper) may be worn when the paper is passed.
【0014】そこで、特開昭57−89785、特開昭
53−144747、特公平7−349、特開平4−4
2183等に開示されるように、あらかじめ製造された
いわゆるフッ素樹脂チューブを耐熱性ゴムの表面に被覆
することで、これらの問題は解決される。Therefore, Japanese Patent Application Laid-Open Nos. 57-89785, 53-144747, 7-349, and 4-4
These problems can be solved by coating the surface of a heat-resistant rubber with a so-called fluororesin tube manufactured in advance as disclosed in 2183 and the like.
【0015】ところが、一般的なフッ素樹脂チューブの
厚さは50〜100μm程度であることからチューブ自
体が硬く、上記した歪みを十分に発生させて高い離型性
を得るということは困難であった。さらに、フッ素系樹
脂チューブを弾性体の上層に被覆させることで歪みを発
生させることにより離型性を向上させかつ、画質を向上
させることに対してはこれまで着目されてはいなかっ
た。However, since the thickness of a general fluororesin tube is about 50 to 100 μm, the tube itself is hard, and it is difficult to sufficiently generate the above-mentioned distortion to obtain high mold release properties. . Further, no attention has been paid to improving the releasability and improving the image quality by generating a strain by coating the fluorine resin tube on the upper layer of the elastic body so far.
【0016】[0016]
【発明が解決しようとする課題】本発明はかかる事実を
考慮し、高い離型性能及び優れた画質を得ながら、離型
層の摩擦磨耗や皺発生による定着ロールの劣化の少ない
定着装置を得ることを課題とする。SUMMARY OF THE INVENTION In view of the above, the present invention provides a fixing device in which deterioration of a fixing roll due to frictional abrasion and wrinkling of a releasing layer is reduced while obtaining high releasing performance and excellent image quality. That is the task.
【0017】[0017]
【課題を解決するための手段】請求項1に記載の発明で
は、円筒状又は円柱状に形成され少なくとも径方向内側
に弾性変形可能な弾性部材と、前記弾性部材の外周に円
筒状に形成され径方向の肉厚が10μm乃至40μmと
されたフッ素系樹脂層と、を備えた定着ロールと、前記
定着ロールに対向して配置され定着ロールとの間で未定
着のトナー像が転写された転写材を挟持搬送してこのト
ナー像を転写材に定着させると共に、定着ロールに対し
て径方向内側に向かって加圧することにより定着ロール
に0.1%以上の歪みを発生させる加圧手段と、を有
し、前記フッ素系樹脂層の軸方向両端がそれぞれ前記転
写材の幅方向両端よりも外側に位置し、前記加圧手段の
幅方向両端がそれぞれ前記フッ素系樹脂層の軸方向両端
よりも外側に位置していることを特徴とする。According to the first aspect of the present invention, an elastic member formed in a cylindrical or columnar shape and elastically deformable at least radially inward is formed on the outer periphery of the elastic member in a cylindrical shape. A transfer roll in which an unfixed toner image is transferred between a fixing roll having a fluorine-based resin layer having a thickness in the radial direction of 10 μm to 40 μm and a fixing roll disposed opposite to the fixing roll; Pressing means for nipping and conveying the material to fix the toner image on the transfer material, and pressing the fixing roll radially inward to generate distortion of 0.1% or more in the fixing roll; Wherein both ends in the axial direction of the fluorine-based resin layer are respectively located outside both ends in the width direction of the transfer material, and both ends in the width direction of the pressurizing unit are respectively larger than both ends in the axial direction of the fluorine-based resin layer. Located outside It is characterized by being.
【0018】従って、未定着のトナー像が転写された転
写材は、定着ロールと加圧手段との間で挟持搬送されな
がら、トナーが転写材に押しつけられて定着される。こ
のとき、定着ロール又は加圧手段にヒータ等の加熱手段
を設け、トナーを溶融させて転写材に定着させるように
してもよい。Accordingly, the transfer material to which the unfixed toner image is transferred is fixed by being pressed against the transfer material while being nipped and conveyed between the fixing roll and the pressing means. At this time, a heating unit such as a heater may be provided in the fixing roll or the pressing unit, and the toner may be melted and fixed on the transfer material.
【0019】加圧手段は、定着ロールを径方向内側に加
圧する。定着ロールを構成する弾性部材の外周に被覆さ
れたフッ素系樹脂層は、10μm乃至40μmの肉厚と
されているため、加圧手段からの加圧で径方向内側に変
形可能となっている。従って、加圧手段からの加圧によ
り、弾性部材が径方向内側に弾性変形すると共にフッ素
系樹脂層に歪みが生じる。この歪みにより、定着ロール
の離型性能が向上し、定着後の転写材が定着ロールから
容易に分離される。また、歪みにより、未定着のトナー
像との密着性が高くなるので、光沢ムラのない高画質の
画像を得ることができる。フッ素系樹脂層は、10μm
以上の厚みを有するので、磨滅により画質が低下してし
まうことがなく、フッ素系樹脂層の耐久性も向上する。The pressing means presses the fixing roll radially inward. Since the fluorine-based resin layer covering the outer periphery of the elastic member constituting the fixing roll has a thickness of 10 μm to 40 μm, it can be deformed radially inward by pressure from a pressure unit. Accordingly, the elastic member is elastically deformed radially inward by the pressure from the pressurizing means, and the fluorine-based resin layer is distorted. Due to this distortion, the releasing performance of the fixing roll is improved, and the transfer material after fixing is easily separated from the fixing roll. In addition, since the adhesion with the unfixed toner image is increased due to the distortion, a high-quality image without gloss unevenness can be obtained. Fluorine resin layer is 10 μm
Since it has the above thickness, the image quality does not deteriorate due to wear and the durability of the fluorine-based resin layer is also improved.
【0020】加圧手段の幅方向両端はそれぞれフッ素系
樹脂層の軸方向両端よりも外側に位置しているので、フ
ッ素系樹脂層は軸方向で全域にわたって加圧手段により
均一に加圧され、歪み率が軸方向でほぼ一定となる。こ
のため、定着ロールに部分的な皺が生じない。Since both ends in the width direction of the pressurizing means are located outside the both ends in the axial direction of the fluororesin layer, the fluororesin layer is uniformly pressurized by the pressurizing means over the entire area in the axial direction. The distortion rate becomes substantially constant in the axial direction. For this reason, partial wrinkles do not occur on the fixing roll.
【0021】さらに、フッ素系樹脂層の軸方向両端がそ
れぞれ転写材の幅方向両端よりも外側に位置しているの
で、転写材の幅方向全域にわたってトナー画像を転写材
に定着させることができる。Further, since both ends in the axial direction of the fluororesin layer are located outside both ends in the width direction of the transfer material, the toner image can be fixed to the transfer material over the entire width of the transfer material in the width direction.
【0022】請求項2に記載の発明では、請求項1に記
載の発明において、前記加圧手段が、無端状に形成され
て少なくとも外側に変形可能とされ前記定着ロールに対
向して配置された搬送ベルトと、前記搬送ベルトを前記
定着ロールに接触させた状態で循環可能に支持し、搬送
ベルトを外側に部分的に変形させることで定着ロールに
前記歪みを発生させる支持部材と、を有することを特徴
とする。According to a second aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, the pressurizing means is formed to be endless and deformable at least outward, and is disposed to face the fixing roll. A transport belt, and a support member that supports the transport belt in a circulating manner while being in contact with the fixing roll, and partially deforms the transport belt outward to generate the distortion in the fixing roll. It is characterized by.
【0023】従って、支持部材が搬送ベルトを部分的に
変形させ、この変形部分が定着ロールを径方向内側に加
圧する。これにより、定着ロールに局所的な歪みを発生
させて、定着ロールの剥離性能を向上させることができ
る。Accordingly, the support member partially deforms the transport belt, and the deformed portion presses the fixing roll radially inward. Thereby, local distortion is generated in the fixing roll, and the peeling performance of the fixing roll can be improved.
【0024】請求項3に記載の発明では、請求項2に記
載の発明において、前記搬送ベルトの幅方向両端がそれ
ぞれ前記支持部材の幅方向両端よりも外側に位置してい
ることを特徴とする。According to a third aspect of the present invention, in the second aspect of the present invention, both ends in the width direction of the conveyor belt are located outside both ends in the width direction of the support member. .
【0025】これにより、加圧手段の搬送ベルトからの
露出を防止できるため、フッ素系樹脂層の摺擦による磨
滅を防止して、定着ロールの定着性能を維持することが
できる。Thus, exposure of the pressurizing means from the conveyor belt can be prevented, so that abrasion of the fluororesin layer due to rubbing can be prevented, and the fixing performance of the fixing roll can be maintained.
【0026】請求項4に記載の発明では、請求項1〜請
求項3のいずれかに記載の発明において、前記定着ロー
ルと前記加圧手段とに挟持搬送された転写材が幅方向に
最大幅を有する部分での定着ロールの歪み率をεRO、定
着ロールの軸方向略中央での歪み率をεRIとしたとき、
0.5≦εRO/εRI≦1.0に設定されていることを特
徴とする。According to a fourth aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, the transfer material nipped and conveyed between the fixing roll and the pressing means has a maximum width in the width direction. When the distortion rate of the fixing roll at the portion having is ε RO , and the distortion rate at the approximate center in the axial direction of the fixing roll is ε RI ,
It is characterized in that 0.5 ≦ ε RO / ε RI ≦ 1.0.
【0027】このようにεROのεRIに対する比を設定す
ることで、転写材を定着ロールと加圧手段との間に挟持
搬送してトナー像を転写材に定着させる際に、転写材に
皺が発生しない。By setting the ratio of ε RO to ε RI in this manner, when the transfer material is nipped and conveyed between the fixing roll and the pressing means to fix the toner image on the transfer material, No wrinkles occur.
【0028】また、転写材の幅方向略中央部分と比較し
て、幅方向幅方向両端部分の歪みが小さくなっているの
で、転写材の幅方向両端部分に相当する位置の近傍での
定着ロールの磨滅を低減でき、定着ロールの耐久性を向
上させることができる。Further, since the distortion at both ends in the width direction of the transfer material is smaller than that at the substantially central portion in the width direction of the transfer material, the fixing roll near the position corresponding to the both ends in the width direction of the transfer material is provided. Can be reduced, and the durability of the fixing roll can be improved.
【0029】[0029]
【発明の実施の形態】(定着装置の構成)図1及び図2
には、本発明の一実施の形態に係る定着装置10が示さ
れている。この定着装置10は、円筒状に形成された定
着ロール12と、この定着ロール12に対向して配置さ
れ、定着ロール12との間に用紙Pを挟持して搬送する
圧力印加部材14と、で構成されている。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS (Configuration of Fixing Device) FIGS. 1 and 2
1 shows a fixing device 10 according to an embodiment of the present invention. The fixing device 10 includes a fixing roll 12 formed in a cylindrical shape, and a pressure applying member 14 that is disposed to face the fixing roll 12 and sandwiches and conveys the sheet P between the fixing roll 12 and the fixing roll 12. It is configured.
【0030】用紙Pには、図示しない転写手段によって
トナーTが未定着で転写されている。用紙Pが定着ロー
ル12と圧力印加部材14との間で挟持搬送されると、
用紙Pの未定着のトナーTが定着される。The toner T is transferred to the sheet P by a transfer unit (not shown) without fixing. When the sheet P is nipped and conveyed between the fixing roll 12 and the pressure applying member 14,
The unfixed toner T on the sheet P is fixed.
【0031】定着ロール12は、軸方向に所定長さを有
する円筒体16と、この円筒体16の外周に巻装された
円筒状の耐熱性弾性体層18、及び耐熱性弾性体層18
の外周に巻装されたフッ素系樹脂層としてのチューブ2
0と、で構成されている。さらに、円筒体16の内部に
は、加熱源としてハロゲンランプ22が設けられてお
り、定着ロール12の表面が加熱されている。定着ロー
ル12の表面温度は図示しない温度センサによって検知
され、同じく図示しない温度コントローラによって、所
定温度に維持されるようになっている。The fixing roll 12 includes a cylindrical body 16 having a predetermined length in the axial direction, a cylindrical heat-resistant elastic layer 18 wound around the outer periphery of the cylindrical body 16, and a heat-resistant elastic layer 18.
Tube 2 as a fluororesin layer wound around the outer periphery of
And 0. Furthermore, a halogen lamp 22 is provided inside the cylindrical body 16 as a heating source, and the surface of the fixing roll 12 is heated. The surface temperature of the fixing roll 12 is detected by a temperature sensor (not shown), and is maintained at a predetermined temperature by a temperature controller (not shown).
【0032】なお、本実施の形態に係る定着ロール12
は、その表面を加熱することにより熱定着ロールとして
機能させることができるが、定着ロール12の表面を加
熱することなく、加圧ロールとして機能させることも可
能である。The fixing roll 12 according to the present embodiment is
Can function as a heat fixing roll by heating the surface thereof, but can also function as a pressure roll without heating the surface of the fixing roll 12.
【0033】円筒体16を構成する材料としては、一般
に、剛性に優れた鉄、ステンレスや熱伝導性に優れたア
ルミニウム等が使用されるが、他の金属等を使用しても
よい。As a material forming the cylindrical body 16, iron, stainless steel, aluminum, or the like having excellent thermal conductivity is generally used, but other metals may be used.
【0034】耐熱性弾性体層18の材料としては、フッ
素ゴム及びシリコーンゴムが使用できる。熱定着ロール
の場合、耐熱性弾性体層の厚さは100μm乃至2mm
が好ましい。これは、耐熱性弾性体層18の厚さが10
0μm未満だと、後述する歪みWが発生しにくいため記
録用紙の巻き付き防止効果が低く、2mmを越えると熱
伝導性が悪くなって、いわゆるウォームアップ時間(定
着ロール12の表面が所定の温度に達するまでに要する
時間)が長くなるためである。As the material of the heat-resistant elastic layer 18, fluorine rubber and silicone rubber can be used. In the case of a heat fixing roll, the thickness of the heat-resistant elastic layer is 100 μm to 2 mm.
Is preferred. This is because the thickness of the heat-resistant elastic layer 18 is 10
When the thickness is less than 0 μm, the effect of preventing the recording paper from being wrapped is low because distortion W described later is unlikely to occur. This is because the time it takes to reach it becomes longer.
【0035】また、定着ロール12を熱定着ロールとし
て使用する場合、耐熱性弾性体層18の硬さは、JIS
K6301に従って測定した場合、20度乃至60度
であることが好ましい。耐熱性弾性体層18の硬さが2
0度未満だと、記録用紙Pに加えられる圧力が小さくな
って画質を向上させることができず、また、60度を越
えると、歪みが発生しにくいため記録用紙の巻き付き防
止効果が得られないためである。When the fixing roll 12 is used as a heat fixing roll, the hardness of the heat-resistant elastic layer 18 is determined according to JIS.
When measured in accordance with K6301, it is preferably 20 degrees to 60 degrees. The hardness of the heat-resistant elastic layer 18 is 2
If it is less than 0 degree, the pressure applied to the recording paper P becomes small and the image quality cannot be improved, and if it exceeds 60 degrees, distortion hardly occurs and the effect of preventing the recording paper from being wrapped cannot be obtained. That's why.
【0036】圧力印加部材14として圧力ロールを用い
る場合には、その耐熱性弾性体層の硬さは、定着ロール
12の耐熱性弾性体層18の歪みを得るために、定着ロ
ール12の耐熱性弾性体層18の硬度と同程度又はそれ
以上の硬さとされる。When a pressure roll is used as the pressure applying member 14, the hardness of the heat-resistant elastic layer depends on the heat resistance of the fixing roll 12 in order to obtain the distortion of the heat-resistant elastic layer 18 of the fixing roll 12. The hardness is equal to or higher than the hardness of the elastic layer 18.
【0037】圧力ロールの最上層にチューブを使用する
場合、チューブの厚さは任意の値とすることができる
が、一例として、30〜50μmとすることができる。
また、圧力ロールが最上層として離型性の良い耐熱性弾
性体層を備える場合、このような耐熱性弾性体層に使用
される材料としては、フッ素ゴムやシリコーンゴムを挙
げることができる。When a tube is used as the uppermost layer of the pressure roll, the thickness of the tube can be set to an arbitrary value, for example, 30 to 50 μm.
In the case where the pressure roll includes a heat-resistant elastic layer having good releasability as the uppermost layer, examples of a material used for such a heat-resistant elastic layer include fluorine rubber and silicone rubber.
【0038】チューブ20としては、ポリテトラフルオ
ロエチレン(PTFE)、パーフルオロアルキルビニー
ルエーテル共重合樹脂(PFA)、四フッ化エチレン六
フッ化プロピレン共重合樹脂(FEP)に代表されるフ
ッ素系耐熱性樹脂が考えられる。これらの中では、耐熱
性、加工性の点からPFAが好ましい。なお、耐熱性弾
性体層との密着性を向上させるために、チューブの内面
にエッチングによるプライマー処理等を施すことができ
る。The tube 20 is made of a fluorine-based heat resistant material represented by polytetrafluoroethylene (PTFE), perfluoroalkyl vinyl ether copolymer resin (PFA), and ethylene tetrafluoride hexafluoropropylene copolymer resin (FEP). Resin is conceivable. Among these, PFA is preferred from the viewpoint of heat resistance and workability. In addition, in order to improve the adhesion to the heat-resistant elastic layer, the inner surface of the tube may be subjected to a primer treatment or the like by etching.
【0039】定着ロール12を熱定着ロールとして使用
する場合、チューブ20の厚さ(径方向の肉厚)は5μ
m乃至40μmであることが必要である。チューブの厚
さが5μm未満だと、摩耗しやすいため熱定着ロールの
寿命が短くなり、40μmを越えると、熱定着ロールの
表面が固くなって、画質の向上が図れない。チューブ2
0の厚さは10μm乃至20μmであることがより好ま
しい。When the fixing roll 12 is used as a heat fixing roll, the thickness (radial thickness) of the tube 20 is 5 μm.
m to 40 μm. If the thickness of the tube is less than 5 μm, the life of the heat fixing roll is shortened due to easy wear, and if it exceeds 40 μm, the surface of the heat fixing roll becomes hard and the image quality cannot be improved. Tube 2
More preferably, the thickness of 0 is 10 μm to 20 μm.
【0040】一方、圧力印加部材14は、断面略円筒状
に形成され、軸方向が水平となるように図示しないハウ
ジングに取り付けられた支持体24と、この支持体24
の外周に巻装された無端状の搬送ベルト28と、を有し
ている。支持体24の上部には、支持体24の内部と外
部とを連通する取付孔30が形成されている。On the other hand, the pressure applying member 14 is formed in a substantially cylindrical cross section, and is mounted on a housing (not shown) so that the axial direction is horizontal.
And an endless transport belt 28 wound around the outer periphery of the belt. At the upper part of the support 24, a mounting hole 30 for communicating the inside and the outside of the support 24 is formed.
【0041】取付孔30には、上面が開放された支持箱
32が取り付けられている。支持箱32内には、耐熱性
ゴム体34と、耐熱性ゴム体34より用紙Pの搬送方向
下流側(図1左側)の位置に配置された加圧体36と、
が固定されている。A support box 32 having an open upper surface is mounted in the mounting hole 30. In the support box 32, a heat-resistant rubber body 34, and a pressure body 36 disposed downstream of the heat-resistant rubber body 34 in the transport direction of the paper P (left side in FIG. 1),
Has been fixed.
【0042】耐熱性ゴム体34は、定着ロール12と対
向圧接することにより円弧面34Aが形成される。ま
た、加圧体36には、定着ロール12に向かって円弧面
34Aから所定の突出高さで突出し、円弧面34Aより
も小さい所定の曲率半径を有する凸部36Aが形成され
ている。円弧面34A及び加圧体36の先端には、摩擦
低減部材38が貼着されており、搬送ベルト28と、耐
熱性ゴム体34及び加圧体36との摩擦が低減されてい
る。The heat-resistant rubber body 34 is pressed against the fixing roll 12 to form an arc surface 34A. Further, the pressing body 36 is formed with a convex portion 36A that protrudes toward the fixing roll 12 from the arc surface 34A at a predetermined height and has a predetermined radius of curvature smaller than the arc surface 34A. A friction reducing member 38 is adhered to the arcuate surface 34A and the distal end of the pressing body 36, so that friction between the transport belt 28 and the heat-resistant rubber body 34 and the pressing body 36 is reduced.
【0043】摩擦低減部材38と、定着ロール12の外
周とで形成される間隙を通過して、搬送ベルト28が支
持体24の外周を循環する。このため、搬送ベルト28
は円弧面34Aに沿って内側に凹み、さらに凸部36A
に沿って外側に湾曲した状態で定着ロール12に接する
ため、搬送ベルト28の定着ロール12との接触面積が
広くなる。The transport belt 28 circulates around the outer periphery of the support 24 through a gap formed between the friction reducing member 38 and the outer periphery of the fixing roll 12. Therefore, the transport belt 28
Is concave inward along the arc surface 34A, and furthermore, the convex portion 36A
The contact area of the conveyor belt 28 with the fixing roll 12 is increased because the fixing belt 12 is in contact with the fixing roll 12 while being curved outward.
【0044】また、加圧体36は、凸部36Aによっ
て、定着ロール12を加圧している。これにより、定着
ロール12のチューブ20及び耐熱性弾性体樹脂層18
が径方向内側に押され、チューブ20に径方向内側への
歪みWが生じている。後述するように、この歪みWによ
って、定着ロール12の離型性能が向上されている。The pressing body 36 presses the fixing roll 12 by the convex portion 36A. As a result, the tube 20 of the fixing roll 12 and the heat-resistant elastic resin layer 18
Is pushed radially inward, and a radially inward distortion W occurs in the tube 20. As described later, the release performance of the fixing roll 12 is improved by the distortion W.
【0045】また、図2に示すように、チューブ20の
軸方向両端は、用紙Pの幅方向両端よりも外側に位置す
るように、チューブ20の軸方向長さ及び位置が決めら
れている。これにより、用紙Pの幅方向全域に亘って未
定着トナー像のトナーを定着させることができる(な
お、図2では図示の便宜上、定着ロール12のチューブ
20、圧力印加部材14の加圧体36及び用紙Pのみを
図示している)。As shown in FIG. 2, the length and position of the tube 20 in the axial direction are determined so that both ends in the axial direction of the tube 20 are located outside both ends in the width direction of the paper P. As a result, the toner of the unfixed toner image can be fixed over the entire area of the sheet P in the width direction (in FIG. 2, for convenience of illustration, the tube 20 of the fixing roll 12 and the pressing member 36 of the pressure applying member 14). And only the sheet P).
【0046】また、加圧体36の長手方向(チューブ2
0の軸方向と同じ方向)両端は、チューブ20の軸方向
両端よりも外側に位置している。これにより、チューブ
20の軸方向全域に亘って加圧体36が当接して加圧す
るので、チューブ20が局所的に強く加圧されない。こ
れにより、チューブ20に皺が発生しないようになって
いる。Further, the longitudinal direction of the pressure body 36 (the tube 2
Both ends are located outside both ends of the tube 20 in the axial direction. As a result, the pressurizing body 36 comes into contact with and pressurizes the entire area of the tube 20 in the axial direction, so that the tube 20 is not locally strongly pressurized. Thereby, wrinkles are not generated in the tube 20.
【0047】さらに、搬送ベルト28の幅方向両端は、
加圧体36の長手方向両端よりも短く、定着ロール12
のチューブ20より長いため、チューブ20を構成する
フッ素系樹脂層の摺擦による磨滅を防止して、定着ロー
ル12の定着性能を維持することができる。Further, both ends in the width direction of the conveyor belt 28 are
The fixing roll 12 is shorter than both ends of the pressing body 36 in the longitudinal direction.
Since the length of the tube 20 is longer than that of the tube 20, it is possible to prevent the fluorinated resin layer constituting the tube 20 from being worn out by rubbing and to maintain the fixing performance of the fixing roll 12.
【0048】[0048]
【実施例】本発明を実施例によりさらに詳細に説明す
る。 (実施例1〜9、比較例1〜4)定着ロール12及び圧
力印加部材14を以下のように構成した。EXAMPLES The present invention will be described in more detail with reference to Examples. (Examples 1 to 9, Comparative Examples 1 to 4) The fixing roll 12 and the pressure applying member 14 were configured as follows.
【0049】定着ロール12 円筒体16として、外径25mm、厚さが1.5mmの
円筒状のアルミニウム製芯金を使用し、その外周に耐熱
性弾性体層18として厚さ3mmのHTV(高温加硫)
シリコーンゴム層(JIS K6301による硬さ30
度)を設け、さらにこのシリコーンゴム層上に、チュー
ブ20として、エッチングにより内面がプライマー処理
された厚さ10μmのPFA樹脂チューブを被覆して熱
定着ロールを作成した。チューブ20の軸方向長さを耐
熱性弾性体層18の軸方向長さと略同等の長さとした。A cylindrical aluminum core having an outer diameter of 25 mm and a thickness of 1.5 mm is used as the cylindrical body 16 of the fixing roll 12, and a 3 mm-thick HTV (high-temperature Vulcanized)
Silicone rubber layer (hardness 30 according to JIS K6301)
And a 10 μm-thick PFA resin tube whose inner surface was subjected to a primer treatment by etching as a tube 20 on the silicone rubber layer to form a heat fixing roll. The length of the tube 20 in the axial direction was substantially equal to the length of the heat-resistant elastic layer 18 in the axial direction.
【0050】ハロゲンランプ22は650Wのものを使
用し、定着ロール12の表面温度を150℃に維持し
た。The halogen lamp 22 used was a lamp of 650 W, and the surface temperature of the fixing roll 12 was maintained at 150 ° C.
【0051】圧力印加部材14 支持体24としては、軸方向の長さ350mm、外形2
5mmの耐熱性樹脂、例えばポリカーボネート製の略円
筒体を、搬送ベルト28としては、周方向長さ90m
m、肉厚90μmのポリイミド製ベルトを、耐熱性ゴム
体34としては、硬度40度(JIS K6301)の
LTVシリコーンゴムをそれぞれ使用した。また、搬送
ベルト28の幅を、耐熱性ゴム体34の長手方向(定着
ロール12の軸方向)の長さよりも長くし、搬送ベルト
28の幅方向両端が耐熱性ゴム体34の長手方向両端よ
りも外側に位置するようにした。The support 24 of the pressure applying member 14 has an axial length of 350 mm,
A substantially cylindrical body made of a 5 mm heat-resistant resin, for example, polycarbonate, is used as the transport belt 28 and has a circumferential length of 90 m.
m, a polyimide belt having a wall thickness of 90 μm, and LTV silicone rubber having a hardness of 40 degrees (JIS K6301) were used as the heat-resistant rubber body 34. Further, the width of the conveyor belt 28 is made longer than the length of the heat-resistant rubber body 34 in the longitudinal direction (the axial direction of the fixing roll 12), and both ends of the conveyor belt 28 in the width direction are separated from both ends of the heat-resistant rubber body 34 in the longitudinal direction. Also located outside.
【0052】摩擦低減部材38としては、ガラス繊維に
フッ素樹脂を含浸させて焼成された摺動用部材を使用し
た。As the friction reducing member 38, a sliding member fired by impregnating a glass fiber with a fluororesin was used.
【0053】加圧体36の上端(定着ロール12を加圧
する部分)の曲率半径は4mmとした。The radius of curvature of the upper end of the pressure body 36 (the portion where the fixing roll 12 is pressed) was 4 mm.
【0054】〈歪みと離型性との関係〉歪みと離型性と
の関係を評価するために、まず、以下のように、荷重と
セルフストリッピング性能との関係を求めた。<Relationship between strain and releasability> In order to evaluate the relationship between strain and releasability, first, the relationship between load and self-stripping performance was determined as follows.
【0055】定着装置10おいて、用紙Pの搬送速度が
160mm/secになるように定着ロール12を図1
時計周り方向回転させ、この状態で、3.0mg/cm
2 の面密度の未定着カラートナー像が用紙全面にわたり
形成された用紙Pを定着ロール12圧力印加部材14と
のニップ領域に通し、定着ロール12に記録用紙が巻き
付かないか否か(セルフストリッピングが可能であるか
否か)を観察した。In the fixing device 10, the fixing roll 12 is moved so that the conveying speed of the sheet P becomes 160 mm / sec.
Rotate clockwise, and in this state, 3.0 mg / cm
The sheet P on which the unfixed color toner image having the surface density of 2 is formed over the entire surface of the sheet is passed through a nip area between the fixing roller 12 and the pressure applying member 14 to determine whether the recording sheet is not wound around the fixing roller 12 (self-storage). Whether ripping is possible) was observed.
【0056】圧力印加部材14によって定着ロール12
に加えられる荷重や用紙Pの坪量(単位面積当りの質
量)を変化させながら、上記手順を繰り返した。結果を
表1に示す。なお、表1及び後述する表2の中で、
「A」は記録用紙の繊維が熱定着ロールの軸方向と平行
になるように記録用紙を挿通したことを示し、「B」は
記録用紙の繊維が熱定着ロールの軸方向と垂直になるよ
うに記録用紙を挿通したことを示す。The fixing roll 12 is moved by the pressure applying member 14.
The above procedure was repeated while changing the load applied to the sheet and the basis weight (mass per unit area) of the paper P. Table 1 shows the results. In Table 1 and Table 2 described below,
"A" indicates that the recording paper was inserted so that the fibers of the recording paper were parallel to the axial direction of the heat fixing roll, and "B" indicates that the fibers of the recording paper were perpendicular to the axial direction of the heat fixing roll. Indicates that the recording paper has been inserted.
【0057】[0057]
【表1】 [Table 1]
【0058】この表1からも分かるように、通常、
「A」の方が「B」に比べ、記録用紙の腰が弱くなるた
め、セルフストリッピングが困難になる傾向を持つ。As can be seen from Table 1, usually,
“A” has a weaker stiffness of the recording sheet than “B”, so that self-stripping tends to be more difficult.
【0059】また、表1に示されるように、圧力印加部
材14による荷重が10kgのときにセルフストリッピ
ングの向上がみられ、30kg以上の場合には、用紙P
の坪量及び送り方向に関わらずセルフストリッピングが
可能となることが分かる。特に、圧力体36による荷重
が増加するに従い、坪量の小さい(紙厚の薄い)用紙で
あってもセルフストリッピングが可能となることが判
る。As shown in Table 1, the self-stripping is improved when the load applied by the pressure applying member 14 is 10 kg.
It can be seen that self-stripping is possible irrespective of the grammage and the feed direction of. In particular, it can be seen that as the load by the pressure body 36 increases, self-stripping can be performed even on paper having a small basis weight (thin paper thickness).
【0060】次に、上記の定着装置10を使用して、定
着ロール12が1回転するときに搬送される用紙Pの搬
送長MW を測定し、この測定値と定着ロール12の計算
上の外周の長さMN (すなわち、歪みが生じていない定
着ロール12が1回転するときに搬送される用紙Pの搬
送長)とから歪み率εを求めた。歪み率εは ε=(MW /MN −1)×100(%) によって定義される。Next, by using the fixing device 10 described above, the fixing roll 12 measures the conveying length M W of the paper sheet P conveyed at the time of one revolution in computing the the measured value and the fixing roll 12 The distortion rate ε was determined from the outer peripheral length M N (that is, the transport length of the paper P transported when the fixing roll 12 free of distortion is rotated once). The strain rate ε is defined by ε = ( MW / MN− 1) × 100 (%).
【0061】圧力印加部材14の加圧体36による荷重
を変化させながら、上記手順を繰り返した。なお、用紙
Pとして、坪量が65g/m2 のものを使用した。結果
を図3及び図4に示す。The above procedure was repeated while changing the load of the pressure applying member 14 by the pressing body 36. The paper P used had a basis weight of 65 g / m 2 . The results are shown in FIGS.
【0062】図3及び図4から、定着ロール12の表面
には歪みが発生しており、荷重を増加するに従って定着
ロール12の表面の歪み率が増加することが分かる。FIGS. 3 and 4 show that the surface of the fixing roll 12 is distorted, and the distortion rate of the surface of the fixing roll 12 is increased as the load is increased.
【0063】さらに、図4から、荷重が10kgのとき
に歪みが0.1%となり、荷重が30kgのときに歪み
が0.3%となっていることがわかる。従って、図4と
表1とを照らし合わせることで、歪みが0.3%以上で
あれば、十分な剥離性能を得られることが分かる。Further, it can be seen from FIG. 4 that when the load is 10 kg, the distortion is 0.1%, and when the load is 30 kg, the distortion is 0.3%. Therefore, by comparing FIG. 4 with Table 1, it can be seen that a sufficient peeling performance can be obtained if the strain is 0.3% or more.
【0064】なお、特開平5−150679号公報で
は、歪みが0.5%以上あれば、剥離性能が向上すると
しており、これと比較して、本発明の定着装置10では
剥離性能が向上している。これは、本発明の定着装置1
0が、曲率半径が小径(4mm)の加圧体36を定着ロ
ール12に食い込ませており、しかも、用紙Pは画像面
とは反対側の非画像面側に曲がるように排出されること
により、定着ロール12の歪み(加圧体36により歪み
と比較して曲率半径が大きい)だけでの剥離性能だけで
なく、用紙Pのいわゆる剛性を利用でき、ロール同士で
の圧接でニップを形成するものより巻き付きにくくなる
ためである。In Japanese Patent Application Laid-Open No. 5-150679, if the distortion is 0.5% or more, the peeling performance is improved. In contrast, in the fixing device 10 of the present invention, the peeling performance is improved. ing. This is the fixing device 1 of the present invention.
0 causes the pressure body 36 having a small radius of curvature (4 mm) to bite into the fixing roll 12, and the paper P is discharged so as to bend to the non-image surface side opposite to the image surface. In addition, the so-called rigidity of the paper P can be used as well as the peeling performance due to only the distortion of the fixing roll 12 (the radius of curvature is larger than the distortion due to the pressing body 36), and the nip is formed by pressing the rolls together. This is because it becomes harder to wind up than the thing.
【0065】また、定着ロール12そのものの径も、特
開平5−150679号公報記載の定着ロールと比較す
れば小さいため、用紙Pの曲率が大きくなり、用紙は巻
き付きにくくなることためであるとも考えられる。It is also considered that the diameter of the fixing roll 12 itself is smaller than that of the fixing roll described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 5-150679, so that the curvature of the sheet P becomes large and the sheet becomes difficult to wind. Can be
【0066】(比較例5〜16)定着ロール12をハー
ドロールに代え、それ以外は上記したものと全く同じ条
件で荷重とセルフトリッピング性との関係を調べた。(Comparative Examples 5 to 16) The relationship between the load and the self-tripping property was examined under the same conditions as described above except that the fixing roll 12 was replaced with a hard roll.
【0067】ここでいう「ハードロール」とは、実質的
に径方向へほとんど変形しないロールをいい、具体的に
は、外径が25mm、厚さが2.5mmの円筒状のアル
ミニウム芯金の外周に、厚さが10mmのテフロン(商
品名)が巻装されたハードロールを使用した。また、圧
力印加部材14の耐熱性ゴム体34に代えて、硬度20
度(JIS K6301)のHTVシリコーンゴムを使
用した。この結果を表2に示す。The term "hard roll" as used herein refers to a roll that does not substantially deform in the radial direction. More specifically, it is a cylindrical aluminum core having an outer diameter of 25 mm and a thickness of 2.5 mm. A hard roll around which a 10 mm thick Teflon (trade name) was wound around was used. Further, instead of the heat-resistant rubber body 34 of the pressure applying member 14, a hardness 20
An HTV silicone rubber having a degree (JIS K6301) was used. Table 2 shows the results.
【0068】[0068]
【表2】 [Table 2]
【0069】表2に示されるように、すべての荷重にお
いてセルフストリッピングが不可能であった。これは定
着ロールがハードロールであるため弾性層がなく、歪み
が生じないためと考えられる。As shown in Table 2, self-stripping was not possible at all loads. This is probably because the fixing roll is a hard roll and has no elastic layer, so that no distortion occurs.
【0070】〈歪みとマイクログロスとの関係〉次に、
上記の操作により得られた定着画像の画質について、画
質の評価項目であるマイクログロスについて検討した。
マイクログロスとは、ベタ部にグロス(光沢)の細かい
ムラが発生することを言う。このマイクログロスが発生
すると、耐熱性弾性体層18を使用して定着ロール12
を歪み可能とし、セルフトリッピング性能を向上させて
も、画像の画質が劣ってしまうため、優れた画質を得る
という本発明の課題を解決できなくなる。<Relationship between distortion and micro gloss>
Regarding the image quality of the fixed image obtained by the above operation, micro gloss, which is an evaluation item of the image quality, was examined.
Micro-gloss means that fine unevenness of gloss (gloss) occurs in a solid portion. When this micro gloss is generated, the heat-resistant elastic layer 18 is used to fix the fixing roll 12.
Even if the self-tripping performance is improved by improving the distortion, the image quality of the image is inferior. Therefore, the problem of the present invention of obtaining excellent image quality cannot be solved.
【0071】ここでは、このマイクログロスに関して最
も影響を与えると考えられる、フッ素樹脂のチューブ2
0の厚さと定着ロール12を構成しているゴム(耐熱性
弾性体層)の硬度を変化させて、ベタ画像を定着し、マ
イクログロスの発生具合を目視で評価した。Here, the fluororesin tube 2 which is considered to have the greatest influence on the microgloss is used.
The solid image was fixed by changing the thickness of the fixing roll 12 and the hardness of the rubber (heat-resistant elastic layer) constituting the fixing roll 12, and the degree of generation of microgloss was visually evaluated.
【0072】また、参考のために、マイクログロスが顕
著に発生しやすいことが知られている従来のハードロー
ルを定着ロールに代えて使用し、これによって得られた
定着画像についても同様の評価を行った。For reference, a conventional hard roll, which is known to generate microgloss significantly, is used in place of a fixing roll, and the same evaluation is performed on a fixed image obtained by using the same. went.
【0073】ハードロールとしては、比較例5〜16と
同様のものを使用した。結果を表3に示す。The same hard rolls as those used in Comparative Examples 5 to 16 were used. Table 3 shows the results.
【0074】[0074]
【表3】 [Table 3]
【0075】この表3に示すように、定着ロール12を
構成しているゴム(耐熱性弾性体層18)の硬度が硬く
なればマイクログロスが発生しやすくなり、チューブ2
0の厚さを厚くしても発生しやすくなることが分かる。
また、チューブ20の厚さを40μmより厚くした場合
には、定着ロール12がハードロールに近似してしまう
ため、定着ロール12を構成しているゴム(耐熱性弾性
体層18)の硬度を低くしてもマイクログロスは発生し
てしまうことが分かる。As shown in Table 3, if the hardness of the rubber (heat-resistant elastic layer 18) constituting the fixing roll 12 is increased, microgloss is easily generated, and the tube 2
It can be seen that even if the thickness of 0 is increased, it is likely to occur.
Further, when the thickness of the tube 20 is greater than 40 μm, the fixing roll 12 approximates a hard roll, so that the hardness of the rubber (heat-resistant elastic layer 18) constituting the fixing roll 12 is reduced. It can be seen that micro-gross is generated even if this occurs.
【0076】これより、チューブ20の厚さは40μm
以下が適切であり、好ましくは30μm以下、さらに好
ましくは20μm以下が適切であると考えられる。From the above, the thickness of the tube 20 is 40 μm.
The following is appropriate, preferably 30 μm or less, more preferably 20 μm or less.
【0077】〈チューブの厚さと耐久性との関係〉とこ
ろで、フッ素樹脂系のチューブ20の厚さを薄くした場
合、長期的な信頼性が懸念される、すなわち、用紙Pを
挿通させた時の摩擦による磨耗劣化が問題となる。<Relationship between Tube Thickness and Durability> By the way, when the thickness of the fluororesin-based tube 20 is reduced, long-term reliability is concerned, that is, when the paper P is inserted. Wear deterioration due to friction becomes a problem.
【0078】そこで、チューブ20の厚さと定着ロール
12の耐久性との関係を検討するためチューブ20の厚
さを10μmとした2本の定着ロール12を富士ゼロッ
クス社製A Color935に装着し、富士ゼロック
ス社製L紙A4の白紙を定着温度150℃で挿通させ、
磨耗劣化の度合いを目視で観察した。このときの定着ロ
ールの歪み率は用紙挿通部略中央部での歪み率εRIを剥
離性能が十分に確保できる0.5%に固定して行った。
なお、一般的に定着ロールの寿命としては、10万枚程
度とされており、これを目安とした。Therefore, in order to examine the relationship between the thickness of the tube 20 and the durability of the fixing roll 12, two fixing rolls 12 having the thickness of the tube 20 of 10 μm were mounted on an A Color 935 manufactured by Fuji Xerox Co., Ltd. X-Ray's L-paper A4 blank paper is inserted at a fixing temperature of 150 ° C.
The degree of wear deterioration was visually observed. At this time, the distortion rate of the fixing roll was set such that the distortion rate ε RI at the approximate center of the paper insertion portion was fixed to 0.5% at which sufficient peeling performance could be secured.
Generally, the life of the fixing roll is about 100,000 sheets, and this is used as a guide.
【0079】この結果、チューブ20の厚さが5μmの
場合、磨耗が顕著となり、約9万枚通した時点で、耐熱
性弾性体層18を構成するHTVシリコーンゴムが局部
的にではあるが露出した。従って、チューブ20の厚さ
が5μm以下の場合には、チューブ20の長期的な信頼
性の点からは十分とはいえない。As a result, when the thickness of the tube 20 is 5 μm, abrasion becomes remarkable, and when about 90,000 sheets are passed, the HTV silicone rubber constituting the heat-resistant elastic layer 18 is partially exposed. did. Therefore, when the thickness of the tube 20 is 5 μm or less, it cannot be said that the tube 20 is sufficient in terms of long-term reliability.
【0080】次に、搬送ベルト28の両端と加圧体36
の長手方向両端の位置関係を変え、チューブ20の耐久
性について検討した。Next, both ends of the conveyor belt 28 and the pressing body 36
Was changed, and the durability of the tube 20 was examined.
【0081】すなわち、上記した試験においては、搬送
ベルト28の幅を、耐熱性ゴム体34の長手方向(定着
ロール12の軸方向)の長さよりも長くし、搬送ベルト
28の幅方向両端が耐熱性ゴム体34の長手方向両端り
も外側に位置するようにして行ったが、比較のため、搬
送ベルト28の幅を、耐熱性ゴム体34の長手方向の長
さよりも短くし、搬送ベルト28の幅方向両端が耐熱性
ゴム体34の長手方向両端りも内側に位置するようにし
て、同様の試験を行った。That is, in the above-described test, the width of the transport belt 28 was made longer than the length of the heat-resistant rubber body 34 in the longitudinal direction (the axial direction of the fixing roll 12), and both ends of the transport belt 28 in the width direction were heat-resistant. The width of the conveyor belt 28 was made shorter than the length of the heat-resistant rubber body 34 for comparison. The same test was conducted with both ends in the width direction of the heat-resistant rubber body 34 positioned inside both ends in the longitudinal direction.
【0082】その結果、定着ロール12の両端部分の耐
熱性ゴム体34との接触部分のチューブ20が、用紙P
を1000枚程度挿通した時点で磨滅し、下地の耐熱性
弾性体層18が露出してしまった。このことから、チュ
ーブ20の軸方向長さを耐熱性弾性体層18の軸方向長
さよりも長くし、チューブ20の軸方向両端が耐熱性弾
性体層18の軸方向両端よりも外側に位置させること
で、チューブ20の耐久性を向上させることが可能とな
る。As a result, the tubes 20 at the contact portions of both ends of the fixing roll 12 with the heat-resistant rubber body 34 are
Were worn when about 1,000 sheets were inserted, and the underlying heat-resistant elastic layer 18 was exposed. For this reason, the axial length of the tube 20 is made longer than the axial length of the heat-resistant elastic layer 18 so that both axial ends of the tube 20 are located outside of the axial ends of the heat-resistant elastic layer 18. Thereby, the durability of the tube 20 can be improved.
【0083】〈用紙の幅方向端部でのチューブの摩耗〉
ところで、上記した試験では、チューブ20を構成する
フッ素樹脂の磨耗劣化がもっとも顕著にみられるのは用
紙Pの幅方向端部が挿通される挿通部分やその近傍の領
域であり、それ以外のほとんどの領域では、磨耗はあま
りみられなかった。<Wear of tube at end of paper in width direction>
By the way, in the above-mentioned test, the wear deterioration of the fluororesin constituting the tube 20 is most remarkably observed in the insertion portion where the width direction end of the paper P is inserted and in the vicinity of the insertion portion. In the area, no abrasion was observed.
【0084】これは、用紙は一般に裁断によって所定の
大きさに製造されるために、用紙Pの端部(切り口)に
おいて用紙Pの繊維がむき出しになっているためである
と考えられるからである。すなわち、用紙Pが定着ロー
ル12と圧力印加部材14との間を挟持搬送されて定着
ロール12が歪む際に、この用紙Pの繊維の切断面が定
着ロール12の表面(すなわちチューブ20の表面)を
局所的にきつく摺擦するため、あるいは、用紙Pの厚さ
の分、定着ロール12と圧力印加部材14との間で、用
紙挿通部と非挿通部との段差が発生し、定着ロールに剪
断力が働くためであると考えられる。This is because the paper is generally manufactured to a predetermined size by cutting, and the fibers of the paper P are exposed at the end (cut) of the paper P. . That is, when the paper P is nipped and conveyed between the fixing roll 12 and the pressure applying member 14 and the fixing roll 12 is distorted, the cut surface of the fibers of the paper P is formed on the surface of the fixing roll 12 (that is, the surface of the tube 20). Is locally rubbed, or a step between the paper insertion portion and the non-insertion portion is generated between the fixing roll 12 and the pressure applying member 14 by the thickness of the paper P, and the fixing roll is It is considered that the shear force acts.
【0085】また、実際の使用状況を考慮すると、定着
ロール12の軸方向の同一部分に用紙Pの幅方向端部が
位置することが多い。例えば、定着ロール12の軸方向
で用紙Pが同じ長さとなるように用紙Pを挟持搬送させ
る場合(例えばA4用紙、A3用紙を定着ロール12の
軸方向と一致させる場合等。特に、A4用紙の長辺はA
3用紙の短辺と同じ長さであるため、A4用紙をいわゆ
る横送りし、A3用紙を縦送りするようにしている場合
には、A4用紙であってもA3用紙であっても、定着ロ
ール12の軸方向の同一部分に用紙Pの幅方向端部が位
置することになる、B5用紙の長辺とB4用紙の短辺に
ついても同様である)。In consideration of the actual use situation, the widthwise end of the sheet P is often located at the same portion of the fixing roll 12 in the axial direction. For example, when the paper P is pinched and conveyed so that the paper P has the same length in the axial direction of the fixing roll 12 (for example, when the A4 paper and the A3 paper are made to coincide with the axial direction of the fixing roll 12 and the like. The long side is A
Since the length of the A4 paper is so-called horizontal and the length of the A3 paper is vertical because the length is the same as the short side of the three papers, the fixing roll can be used regardless of whether the paper is A4 paper or A3 paper. The same applies to the long side of the B5 sheet and the short side of the B4 sheet, in which the widthwise end of the sheet P is located at the same portion in the axial direction of No. 12).
【0086】そこで、この用紙Pの挟持搬送時に用紙P
の端部が位置する部分、特に、用紙Pの端部が位置する
頻度の高い部分での、定着ロール12の歪み率を減らせ
ば、用紙Pの繊維の切り口が定着ロール12の表面に摺
擦する力が減り、結果として、チューブ20を構成する
フッ素樹脂の磨耗磨滅は低減されると考えられる。Therefore, when the sheet P is nipped and transported,
If the distortion rate of the fixing roll 12 is reduced in the portion where the edge of the sheet P is located, particularly in the portion where the edge of the sheet P is frequently located, the cut ends of the fibers of the sheet P rub against the surface of the fixing roll 12. It is conceivable that the abrasion of the fluorine resin constituting the tube 20 is reduced as a result.
【0087】そこで、圧力印加部材14の加圧体36に
よる印加圧力を、定着ロール12の軸方向で用紙Pの端
部が挿通される部分およびその近傍において、それ以外
の部分よりも低くし、先述の用紙挿通試験を行って、定
着ロール12の磨耗を比較検討した。Therefore, the pressure applied by the pressure body 36 of the pressure applying member 14 is made lower in the portion where the end of the sheet P is inserted in the axial direction of the fixing roll 12 and in the vicinity thereof than in other portions. The above-described paper insertion test was performed, and the wear of the fixing roll 12 was compared and examined.
【0088】この時、使用した定着ロール12のチュー
ブ20の厚さは10μmとした。これは、実用可能な定
着ロール12の厚さのうち、最も顕著に試験の結果が表
れる厚さであると考えられるためである。また、定着ロ
ール12の耐熱性弾性体層18は硬度40度、厚さを
0.7mmの固定条件とした。そして、用紙Pが挿通さ
れる部分の略中央部での歪み率εRIを0.5%に固定
し、用紙Pが挿通される部分の幅方向端部及びその近傍
での歪み率εROを変えるとによって、定着ロール12の
磨耗を比較検討した。At this time, the thickness of the tube 20 of the fixing roll 12 used was 10 μm. This is because, among the thicknesses of the fixing roll 12 that can be used practically, it is considered that the thickness is most remarkable in which the result of the test appears. The heat-resistant elastic layer 18 of the fixing roll 12 was fixed at a hardness of 40 degrees and a thickness of 0.7 mm. Then, the distortion rate ε RI at the approximate center of the portion where the paper P is inserted is fixed at 0.5%, and the distortion rate ε RO at the width direction end of the portion where the paper P is inserted and the vicinity thereof is determined. The abrasion of the fixing roll 12 was compared and examined by changing it.
【0089】なお、上記した歪み率εROの変更は、圧力
印加部材14の形状を変えることによって容易に実現す
ることができる。より具体的には、耐熱性ゴム体34及
び加圧体36の少なくとも一方の形状を変更することで
実現できる。結果を図5に示す。図5において、歪み率
比とは、(εRO/εRI)をいう。従って、図5は、この
歪み率比と、定着ロール12の摩耗量との関係を表して
いる。The above change in the strain rate ε RO can be easily realized by changing the shape of the pressure applying member 14. More specifically, it can be realized by changing the shape of at least one of the heat-resistant rubber body 34 and the pressure body 36. FIG. 5 shows the results. In FIG. 5, the distortion ratio refers to (ε RO / ε RI ). Therefore, FIG. 5 shows the relationship between the distortion ratio and the amount of wear of the fixing roll 12.
【0090】図5から分かるように、歪み率の比を小さ
くしていけば、磨耗量は減少していく。これより、歪み
率の比を小さくすれば、信頼性を向上させられると考え
られる。As can be seen from FIG. 5, the smaller the distortion ratio, the smaller the amount of wear. From this, it is considered that the reliability can be improved by reducing the ratio of the distortion rates.
【0091】〈チューブの皺発生〉ところが、歪み率の
比を0.4以下にした場合、表4に示すように、用紙P
の幅方向端部領域のチューブ20の表面に定着ロール1
2の軸に平行な細かな皺が発生することが、用紙挿通枚
数が40,000枚の時に確認された。<Wrinkling of Tube> However, when the ratio of the distortion rate is 0.4 or less, as shown in Table 4, the paper P
Roll 1 on the surface of the tube 20 in the widthwise end region of
The generation of fine wrinkles parallel to the second axis was confirmed when the number of inserted sheets was 40,000.
【0092】[0092]
【表4】 [Table 4]
【0093】これは、以下に示す理由によると考えられ
る。すなわち、定着ロール12への加圧力は、用紙Pの
軸方向端部の近傍では軸方向の位置によって異なる。こ
のため、チューブ20および、耐熱性弾性体層18は、
定着ロール12の回転時あるいは回転開始時に、軸方向
の位置に対応して、定着ロール12の周方向に沿って異
なる伸び方をする。その結果、チューブ20がいわゆる
降伏点以上に伸び、塑性変形をおこすことにより発生す
るためと考えられる。そして、定着ロール12は、この
皺が発生した部分において機械的性質が極端に弱くなる
ため、定着ロール12の回転に伴う摺擦によって皺の部
分に破れが生じ、結果的に定着ロール12の離型性能が
劣化してしまうこととなる。This is thought to be due to the following reason. That is, the pressure applied to the fixing roll 12 differs depending on the position in the axial direction near the axial end of the sheet P. For this reason, the tube 20 and the heat-resistant elastic layer 18 are
When the fixing roll 12 rotates or starts rotating, the fixing roll 12 expands differently along the circumferential direction in accordance with the position in the axial direction. As a result, it is considered that this occurs because the tube 20 extends beyond the so-called yield point and undergoes plastic deformation. Since the mechanical properties of the fixing roll 12 at the wrinkled portion are extremely weakened, the wrinkling portion is torn by the rubbing caused by the rotation of the fixing roll 12, and as a result, the fixing roll 12 is separated. Mold performance will be degraded.
【0094】そこで、定着ロール12の耐熱性弾性体層
18の硬度の違いによってチューブ20の皺の発生具合
がどのように異なるか、をみるために試験を行った。条
件としては、チューブ20の厚さを10μm、耐熱性弾
性体層18の厚さを0.7mm、硬度を10度として、
上記と同様の試験を用紙挿通枚数50,000枚まで行
った。この結果を表5に示す。Thus, a test was conducted to see how the degree of wrinkling of the tube 20 differs depending on the difference in hardness of the heat-resistant elastic layer 18 of the fixing roll 12. The conditions were as follows: the thickness of the tube 20 was 10 μm, the thickness of the heat-resistant elastic layer 18 was 0.7 mm, and the hardness was 10 degrees.
The same test as above was performed up to 50,000 sheets. Table 5 shows the results.
【0095】[0095]
【表5】 [Table 5]
【0096】表5から分かるように、チューブ20に皺
が発生した時の用紙Pの挿通枚数に、表4に示した試験
の場合と違いがあるが、上記試験と同様に、定着ロール
12の歪み率の比が0.5未満では、同じように皺が発
生し、それ以上では皺の発生はない。As can be seen from Table 5, the number of sheets of paper P inserted when the tube 20 has wrinkles differs from that in the test shown in Table 4. When the distortion ratio is less than 0.5, wrinkles are generated in the same manner.
【0097】さらに、チューブ20の厚さとチューブ2
0の皺の発生との関係を見るために、チューブ20の厚
さを40μmに変更し、耐熱性弾性体層18の硬度を4
0度、厚さ0.7mmのままとして、同様の試験を行っ
た。この結果を表6に示す。Further, the thickness of the tube 20 and the tube 2
The thickness of the tube 20 was changed to 40 μm and the hardness of the heat-resistant elastic
A similar test was performed with 0 ° and 0.7 mm thickness. Table 6 shows the results.
【0098】[0098]
【表6】 [Table 6]
【0099】表5と表6から分かるように、チューブ2
0の厚さには関係なく、歪み率の比により皺が発生する
ことが分かる。As can be seen from Tables 5 and 6, tube 2
It can be seen that wrinkles occur depending on the ratio of the strain rates, regardless of the thickness of 0.
【0100】〈用紙の皺発生〉次に、定着ロール12の
歪み率を変えることで、用紙Pにも皺(用紙皺)が発生
してしまうおそれがあるため、この検討を行った。具体
的には、チューブ20の厚さ、耐熱性弾性体層18の硬
度及び厚さを上記を同じ条件とし、定着ロール12の歪
み率の比を変化させ、富士ゼロックス社製S紙A3をい
わゆる縦送りで100枚挿通させて、この時に皺が発生
した時の用紙Pの挿通枚数を見た。これを表4、表5、
表6に併記する。これより、歪み率の比が0.5未満で
あれば用紙Pの皺の発生頻度が急激に上昇することが分
かる。<Wrinkling of Paper> Next, the wrinkles (paper wrinkles) may be generated on the paper P by changing the distortion rate of the fixing roll 12. Specifically, the thickness of the tube 20, the hardness and the thickness of the heat-resistant elastic layer 18 are set to the same conditions, the ratio of the distortion rate of the fixing roll 12 is changed, and the S-paper A3 manufactured by Fuji Xerox Co., Ltd. 100 sheets were inserted in the vertical feed, and the number of sheets P inserted when wrinkles occurred at this time was observed. This is shown in Tables 4 and 5,
Also shown in Table 6. From this, it can be seen that if the ratio of the distortion rates is less than 0.5, the frequency of occurrence of wrinkles on the paper P sharply increases.
【0101】ここまでは、歪み率の比がεRO/εRI≦1
の場合についての検討を行ってきた。そこで、これとは
逆のεRO/εRI>1の場合で同様の試験を行い、用紙P
の挿通枚数と用紙Pの幅方向端部が当接する部分での定
着ロール12の磨耗量の関係をみた。これを図6に示
す。この時、チューブ20の厚さは10μmとし、定着
ロールの弾性層硬度は40度、厚さは0.7mmの固定
条件とした。また、歪み率εRIを0.5%に固定し、ε
ROを変化させて、定着ロール12の磨耗量を調べた。Up to this point, the ratio of the strain rate is ε RO / ε RI ≦ 1.
We have been examining the case. Therefore, the same test was performed in the case of ε RO / ε RI > 1, which was the opposite, and the paper P
The relationship between the number of inserted sheets and the amount of wear of the fixing roll 12 at the portion where the widthwise end of the sheet P abuts was examined. This is shown in FIG. At this time, the fixing condition was such that the thickness of the tube 20 was 10 μm, the elastic layer hardness of the fixing roll was 40 degrees, and the thickness was 0.7 mm. Also, the strain rate ε RI is fixed at 0.5%,
The amount of abrasion of the fixing roll 12 was examined by changing RO .
【0102】図6から分かるように、歪み率の比が1.
2より大きくなった場合、チューブ20の皺の発生は顕
著ではない(表7参照)が、用紙Pの幅方向端部が当接
する部分でのチューブ20の磨滅が顕著となることがわ
かる。As can be seen from FIG. 6, the distortion ratio is 1.
When the value is larger than 2, wrinkling of the tube 20 is not remarkable (see Table 7), but it can be seen that the abrasion of the tube 20 at the portion where the end in the width direction of the sheet P abuts becomes remarkable.
【0103】また、用紙Pの皺発生試験を行った。この
結果を表7に併記する。Further, the paper P was subjected to a wrinkle generation test. The results are shown in Table 7.
【0104】[0104]
【表7】 [Table 7]
【0105】これによれば、歪み率の比を1より大きく
しても紙皺の発生はみられないことが分かる。According to this, it can be seen that no paper wrinkles are observed even if the distortion ratio is greater than 1.
【0106】これらより、皺の発生具合は耐熱性弾性体
層18の硬度、厚さあるいはチューブ20の厚さに関係
なく、歪み率の比のみに支配されていることが分かる。
そして、歪み率の比は 0.5≦εRO/εRI≦1.2 が適当であり、好ましくは 0.5≦εRO/εRI≦1.0 がよいと考えられる。From these results, it can be seen that the degree of wrinkling is governed only by the ratio of the strain rate irrespective of the hardness and thickness of the heat-resistant elastic layer 18 or the thickness of the tube 20.
It is considered that the ratio of the strain rate is suitably 0.5 ≦ ε RO / ε RI ≦ 1.2, and preferably 0.5 ≦ ε RO / ε RI ≦ 1.0.
【0107】〈歪み率5%でのチューブの皺発生及び用
紙の皺発生〉これまでは、用紙Pの幅方向中央部での歪
み率が、0.5%と比較的小さい場合で検討を行ってき
た。そこで、これを5%程度にした場合でのチューブ2
0の磨耗量、チューブ20の皺及び用紙Pの皺の発生具
合について検討を行った。条件はチューブ20の厚さを
10μm、耐熱性弾性体層18の硬度を10度、厚さを
3mmにして行った。この結果を図7及び表8に示す。<Wrinkling of Tube and Wrinkling of Paper at a Strain Rate of 5%> Until now, a study was performed in the case where the strain rate at the center of the paper P in the width direction was relatively small, 0.5%. Have been. Then, when this is set to about 5%, the tube 2
The wear amount of 0, the wrinkles of the tube 20 and the degree of wrinkles of the paper P were examined. The conditions were such that the thickness of the tube 20 was 10 μm, the hardness of the heat-resistant elastic layer 18 was 10 degrees, and the thickness was 3 mm. The results are shown in FIG.
【0108】[0108]
【表8】 [Table 8]
【0109】これに示すように、図5及び表4に示した
状況とほとんどかわらず、歪み率比が、0.5未満の時
に悪化することが分かる。すなわち、歪み率を大きくし
ても歪み率の比により、チューブ20の皺、用紙Pの皺
の発生状況が支配される。As can be seen from the graph, the distortion ratio deteriorates when the distortion ratio is less than 0.5, almost in the situation shown in FIG. 5 and Table 4. That is, even if the distortion rate is increased, the wrinkles of the tube 20 and the wrinkles of the paper P are governed by the ratio of the distortion rates.
【0110】従って、歪み率の比は 0.5≦εRO/εRI≦1.2 が適当であり、また、チューブ20の磨耗量を少なくす
るという観点から、好ましくは 0.5≦εRO/εRI≦1.0 がよいと考えられる。Accordingly, the ratio of the strain rate is suitably 0.5 ≦ ε RO / ε RI ≦ 1.2, and from the viewpoint of reducing the amount of wear of the tube 20, preferably 0.5 ≦ ε RO. It is considered that / ε RI ≦ 1.0 is good.
【0111】〈チューブの軸方向端部と加圧体の長手方
向端部の位置関係〉次に、チューブ20の軸方向両端の
位置と、加圧体36の長手方向両端の位置と、を変え
て、チューブ20及び用紙Pの皺の発生について試験し
た。<Positional relationship between the axial end of the tube and the longitudinal end of the pressurizing body> Next, the positions of both ends of the tube 20 in the axial direction and the longitudinal ends of the pressurizing body 36 were changed. Then, the tube 20 and the paper P were tested for wrinkles.
【0112】すなわち、上記の試験はすべて、図2に示
すように、加圧体36の長手方向の長さLPRがチューブ
20の軸方向長さLR より長く、かつチューブ20の軸
方向長さLR が用紙Pの幅をLPAよりも長い状態、すな
わち LPR≧LR ≧LPA であり、しかも、チューブ20の軸方向両端が用紙Pの
幅方向両端よりも外側に位置し、加圧体36の長手方向
両端がチューブ20の軸方向両端よりも外側に位置して
いる状態で行ってきた。そこで、チューブ20の軸方向
長さLR が加圧体36の長手方向の長さLPRより長く、
かつ加圧体36の長手方向の長さLPRが用紙Pの幅をL
PAよりも長い状態、すなわち LR ≧LPR≧LPA であり、しかも、チューブ20の軸方向両端が用紙Pの
幅方向両端よりも外側に位置し、チューブ20の軸方向
両端が加圧体36の長手方向両端よりも外側に位置して
いる状態で同様な試験を行った。結果を表9に示す。That is, in all of the above tests, as shown in FIG. 2, the longitudinal length L PR of the pressurizing body 36 is longer than the axial length L R of the tube 20, and the axial length of the tube 20 is is L R is greater than L PA the width of the paper P state, that is, L PR ≧ L R ≧ L PA , moreover, the axial ends of the tube 20 is positioned outward from the widthwise end of the paper P, The test was performed in a state where both ends in the longitudinal direction of the pressurizing body 36 were located outside both ends in the axial direction of the tube 20. Therefore, the axial length L R of the tube 20 is longer than the length L PR of the pressing body 36 in the longitudinal direction,
In addition, the length L PR of the pressing body 36 in the longitudinal direction is equal to the width of the paper P.
Longer state than PA, that is, L R ≧ L PR ≧ L PA , moreover, the axial ends of the tube 20 is positioned outward from the widthwise end of the paper P, the axial ends of the tube 20 is pressing body A similar test was performed in a state in which the outermost 36 was located outside both ends in the longitudinal direction. Table 9 shows the results.
【0113】[0113]
【表9】 [Table 9]
【0114】表9から分かるように、加圧体36の端部
がチューブ20に当接する部分では、歪み率の比とは関
係なくチューブ20に皺が発生することが確認された。
これは、定着ロール12の用紙Pの幅方向端部が挿通さ
れる部分と異なり、加圧体36の端部が当接する部分の
近傍で歪み率の比が極端に小さくなるため、結果として
チューブ20に皺が発生するためであると考えられる。As can be seen from Table 9, it was confirmed that wrinkles were generated in the tube 20 at the portion where the end of the pressurizing member 36 was in contact with the tube 20 irrespective of the ratio of the distortion rates.
This is because, unlike the portion where the widthwise end of the paper P of the fixing roll 12 is inserted, the distortion ratio becomes extremely small in the vicinity of the portion where the end of the pressurizing member 36 abuts. It is considered that wrinkles occur on the surface 20.
【0115】[0115]
【発明の効果】請求項1に記載の発明では、円筒状又は
円柱状に形成され少なくとも径方向内側に弾性変形可能
な弾性部材と、前記弾性部材の外周に円筒状に形成され
径方向の肉厚が10μm乃至40μmとされたフッ素系
樹脂層と、を備えた定着ロールと、前記定着ロールに対
向して配置され定着ロールとの間で未定着のトナー像が
転写された転写材を挟持搬送してこのトナー像を転写材
に定着させると共に、定着ロールに対して径方向内側に
向かって加圧することにより定着ロールに0.1%以上
の歪みを発生させる加圧手段と、を有し、前記フッ素系
樹脂層の軸方向両端がそれぞれ前記転写材の幅方向両端
よりも外側に位置し、前記加圧手段の幅方向両端がそれ
ぞれ前記フッ素系樹脂層の軸方向両端よりも外側に位置
しているので、高い離型性及び優れた画質を得ることが
できる。フッ素系樹脂層が摩耗したりフッ素系樹脂層に
皺が発生したりすることなく、定着ロールの劣化を少な
くすることができる。According to the first aspect of the present invention, an elastic member formed in a cylindrical or columnar shape and capable of being elastically deformed at least radially inward, and a cylindrical member formed in a cylindrical shape on the outer periphery of the elastic member. A fixing roll including a fluorine-based resin layer having a thickness of 10 μm to 40 μm, and a transfer material to which an unfixed toner image is transferred between the fixing roll and a fixing roll disposed opposite to the fixing roll. Pressurizing means for fixing the toner image onto the transfer material and generating a distortion of 0.1% or more in the fixing roll by pressing the fixing roll radially inward, Both ends in the axial direction of the fluororesin layer are located outside the both ends in the width direction of the transfer material, and both ends in the width direction of the pressing unit are located outside the both ends in the axial direction of the fluororesin layer. So high Releasability and excellent image quality can be obtained. The deterioration of the fixing roll can be reduced without abrasion of the fluororesin layer or wrinkling of the fluororesin layer.
【0116】請求項2に記載の発明では、請求項1に記
載の発明において、前記加圧手段が、無端状に形成され
て少なくとも外側に変形可能とされ前記定着ロールに対
向して配置された搬送ベルトと、前記搬送ベルトを前記
定着ロールに接触させた状態で循環可能に支持し、搬送
ベルトを外側に部分的に変形させることで定着ロールに
前記歪みを発生させる支持部材と、を有するので、支持
部材によって定着ロールに局所的な歪みを発生させて、
定着ロールの剥離性能を向上させることができる。According to a second aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, the pressing means is formed to be endless and deformable at least outward, and is disposed to face the fixing roll. A transport belt, and a support member that supports the transport belt in a circulable manner in contact with the fixing roll and partially deforms the transport belt outward to generate the distortion in the fixing roll. , Causing local distortion of the fixing roll by the support member,
The release performance of the fixing roll can be improved.
【0117】請求項3に記載の発明では、請求項2に記
載の発明において、前記搬送ベルトの幅方向両端がそれ
ぞれ前記支持部材の幅方向両端よりも外側に位置してい
るので、フッ素系樹脂層の摺擦による磨滅を防止して、
定着ロールの定着性能を維持することができる。According to a third aspect of the present invention, in the second aspect of the present invention, since both ends in the width direction of the conveyor belt are located outside both ends in the width direction of the support member, respectively, Prevent wear by layer rubbing,
The fixing performance of the fixing roll can be maintained.
【0118】請求項4に記載の発明では、請求項1〜請
求項3のいずれかに記載の発明において、前記定着ロー
ルと前記加圧手段とに挟持搬送された転写材が幅方向に
最大幅を有する部分での定着ロールの歪み率をεRO、定
着ロールの軸方向略中央での歪み率をεRIとしたとき、
0.5≦εRO/εRI≦1.0に設定されているので、転
写材に皺が発生せず、さらに、定着ロールの耐久性を向
上させることができる。According to a fourth aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, the transfer material nipped and conveyed between the fixing roll and the pressing means has a maximum width in the width direction. When the distortion rate of the fixing roll at the portion having is ε RO , and the distortion rate at the approximate center in the axial direction of the fixing roll is ε RI ,
Since 0.5 ≦ ε RO / ε RI ≦ 1.0, the transfer material does not wrinkle, and the durability of the fixing roll can be further improved.
【図1】本発明の一実施の形態に係る定着装置の概略的
構成を示す断面図である。FIG. 1 is a sectional view showing a schematic configuration of a fixing device according to an embodiment of the present invention.
【図2】本発明の一実施の形態に係る定着装置の概略的
構成を示す正面図である。FIG. 2 is a front view showing a schematic configuration of a fixing device according to the embodiment of the present invention.
【図3】本発明の一実施の形態に係る定着装置において
加圧体の荷重と定着ロールの歪み率との関係を示すグラ
フである。FIG. 3 is a graph showing a relationship between a load of a pressing body and a distortion rate of a fixing roll in the fixing device according to one embodiment of the present invention.
【図4】本発明の一実施の形態に係る定着装置において
加圧体の荷重と定着ロールの歪み率との関係を示す図3
の一部を拡大したグラフである。FIG. 4 is a diagram showing a relationship between a load of a pressing body and a distortion rate of a fixing roll in the fixing device according to the embodiment of the present invention;
It is the graph which expanded a part of.
【図5】本発明の一実施の形態に係る定着装置において
チューブの厚さを10μm、耐熱性弾性体層を硬度40
度、厚さ0.7mmとした場合の用紙挿通枚数とチュー
ブの摩耗量との関係を歪み率比ごとに示すグラフであ
る。FIG. 5 shows a fixing device according to an embodiment of the present invention, in which the thickness of the tube is 10 μm and the heat-resistant elastic layer has a hardness of 40.
7 is a graph showing the relationship between the number of inserted papers and the amount of wear of the tube when the thickness and the thickness are 0.7 mm for each distortion ratio.
【図6】本発明の一実施の形態に係る定着装置において
チューブの厚さを10μm、耐熱性弾性体層を硬度40
度、厚さ0.7mmとした場合の用紙挿通枚数とチュー
ブの摩耗量との関係を歪み率比ごとに示すグラフであ
る。FIG. 6 shows a fixing device according to an embodiment of the present invention, in which a tube has a thickness of 10 μm and a heat-resistant elastic layer has a hardness of 40.
7 is a graph showing the relationship between the number of inserted papers and the amount of wear of the tube when the thickness and the thickness are 0.7 mm for each distortion ratio.
【図7】本発明の一実施の形態に係る定着装置において
チューブの厚さを10μm、耐熱性弾性体層を硬度10
度、厚さ3mmとした場合の用紙挿通枚数とチューブの
摩耗量との関係を歪み率比ごとに示すグラフである。FIG. 7 shows a fixing device according to an embodiment of the present invention in which the thickness of the tube is 10 μm and the heat-resistant elastic layer has a hardness of 10 mm.
6 is a graph showing the relationship between the number of inserted sheets and the amount of wear of the tube when the thickness and the thickness are 3 mm for each distortion ratio.
【図8】従来の定着装置の概略的構成を示す断面図であ
る。FIG. 8 is a cross-sectional view illustrating a schematic configuration of a conventional fixing device.
10 定着装置 12 定着ロール 14 圧力印加部材(加圧手段) 18 耐熱性弾性体層(弾性部材) 20 チューブ(フッ素系樹脂層) 24 支持体(支持部材) 28 搬送ベルト 36 加圧体 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Fixing apparatus 12 Fixing roll 14 Pressure applying member (pressurizing means) 18 Heat resistant elastic layer (elastic member) 20 Tube (fluorine resin layer) 24 Supporter (supporting member) 28 Conveyor belt 36 Pressurizer
Claims (4)
径方向内側に弾性変形可能な弾性部材と、前記弾性部材
の外周に円筒状に形成され径方向の肉厚が10μm乃至
40μmとされたフッ素系樹脂層と、を備えた定着ロー
ルと、 前記定着ロールに対向して配置され定着ロールとの間で
未定着のトナー像が転写された転写材を挟持搬送してこ
のトナー像を転写材に定着させると共に、定着ロールに
対して径方向内側に向かって加圧することにより定着ロ
ールに0.1%以上の歪みを発生させる加圧手段と、 を有し、 前記フッ素系樹脂層の軸方向両端がそれぞれ前記転写材
の幅方向両端よりも外側に位置し、 前記加圧手段の幅方向両端がそれぞれ前記フッ素系樹脂
層の軸方向両端よりも外側に位置していることを特徴と
する定着装置。1. An elastic member formed in a cylindrical or cylindrical shape and elastically deformable at least radially inward, and fluorine formed in a cylindrical shape on the outer periphery of the elastic member and having a radial thickness of 10 μm to 40 μm. A fixing roll provided with a base resin layer, and a transfer material on which an unfixed toner image is transferred between the fixing roll and the fixing roll disposed opposite to the fixing roll, and conveys the toner image to the transfer material. Pressurizing means for causing the fixing roll to generate 0.1% or more distortion by pressing the fixing roll inward in the radial direction and fixing both ends of the fluororesin layer in the axial direction. Are respectively located outside both ends in the width direction of the transfer material, and both ends in the width direction of the pressing unit are respectively located outside both ends in the axial direction of the fluorine-based resin layer. .
記定着ロールに対向して配置された搬送ベルトと、 前記搬送ベルトを前記定着ロールに接触させた状態で循
環可能に支持し、搬送ベルトを外側に部分的に変形させ
ることで定着ロールに前記歪みを発生させる支持部材
と、 を有することを特徴とする請求項1に記載の定着装置。2. A conveying belt formed in an endless manner and capable of being deformed at least outwardly, and arranged in a manner facing the fixing roll, wherein the pressing unit is in contact with the fixing belt. 2. The fixing device according to claim 1, further comprising: a support member that circulates the support belt and partially deforms the transport belt outward to generate the distortion in the fixing roll. 3.
前記支持部材の幅方向両端よりも外側に位置しているこ
とを特徴とする請求項2に記載の定着装置。3. The fixing device according to claim 2, wherein both ends in the width direction of the transport belt are located outside both ends in the width direction of the support member.
搬送された転写材が幅方向に最大幅を有する部分での定
着ロールの歪み率をεRO、定着ロールの軸方向略中央で
の歪み率をεRIとしたとき、0.5≦εRO/εRI≦1.
0に設定されていることを特徴とする請求項1〜請求項
3のいずれかに記載の定着装置。4. The distortion rate of the fixing roll at the portion where the transfer material nipped and conveyed between the fixing roll and the pressing means has the maximum width in the width direction is ε RO , when the strain rate was ε RI, 0.5 ≦ ε RO / ε RI ≦ 1.
The fixing device according to claim 1, wherein the fixing device is set to zero.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10036242A JPH11231704A (en) | 1998-02-18 | 1998-02-18 | Fixing device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10036242A JPH11231704A (en) | 1998-02-18 | 1998-02-18 | Fixing device |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH11231704A true JPH11231704A (en) | 1999-08-27 |
Family
ID=12464314
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP10036242A Pending JPH11231704A (en) | 1998-02-18 | 1998-02-18 | Fixing device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH11231704A (en) |
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