JPH07219366A - Belt type heat fixing device - Google Patents
Belt type heat fixing deviceInfo
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- JPH07219366A JPH07219366A JP6010968A JP1096894A JPH07219366A JP H07219366 A JPH07219366 A JP H07219366A JP 6010968 A JP6010968 A JP 6010968A JP 1096894 A JP1096894 A JP 1096894A JP H07219366 A JPH07219366 A JP H07219366A
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- Fixing For Electrophotography (AREA)
- Paper Feeding For Electrophotography (AREA)
- Delivering By Means Of Belts And Rollers (AREA)
Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明はベルト式熱定着装置に係
り、特に、レーザプリンタ、複写機などの電子写真装置
に好適なベルト式熱定着装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a belt type heat fixing device, and more particularly to a belt type heat fixing device suitable for an electrophotographic apparatus such as a laser printer and a copying machine.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来、熱定着装置としては、内部にヒー
タを有して所定の温度に維持された加熱ローラと、この
加熱ローラに圧接する弾性層で被覆された加圧ローラと
で構成され、これら両ローラにより、未定着のトナー画
像が形成された記録材を挟持搬送しながら加熱する熱定
着ローラ方式が広く使用されている。2. Description of the Related Art Conventionally, a heat fixing device is composed of a heating roller having a heater inside and maintained at a predetermined temperature, and a pressure roller covered with an elastic layer in pressure contact with the heating roller. A heat fixing roller system is widely used in which a recording material on which an unfixed toner image is formed is sandwiched and heated by both rollers while being heated.
【０００３】しかしながら、このような熱定着ローラ方
式では、加熱ローラと記録材とが分離する点の温度およ
び角度を自由に設定することが難しいため、記録材上の
溶融したトナーが十分に凝固しないうちに両ローラの圧
接部から分離されやすく、その結果、加熱ローラへトナ
ーが転移するいわゆるオフセット現象が生じたり、記録
材が加熱ローラヘ巻きついたりするなどの欠点があっ
た。However, in such a heat fixing roller system, it is difficult to freely set the temperature and the angle at the point where the heating roller and the recording material are separated, so that the melted toner on the recording material is not sufficiently solidified. There is a drawback that the rollers are easily separated from the pressure contact portion of both rollers, and as a result, a so-called offset phenomenon occurs in which the toner is transferred to the heating roller, and the recording material is wound around the heating roller.
【０００４】そこで、これらの欠点がないベルト定着方
式が種々提案されている。このベルト定着方式は、記録
材上のトナーをベルトを介して加熱溶融させ、つぎに充
分冷却した後にベルトと剥離させる方式である。そのた
めベルト定着方式は、熱定着ローラ方式とは違い、溶融
したトナーをすぐに加熱ローラと剥離するのではなく、
十分冷却して用紙に固着させてからベルトと剥離させる
ため、オフセット現象が生じにくいものとなっている。
また、用紙とベルトとの剥離角度を小さくできるため、
定着後の用紙がベルトに巻き付くこともない。Therefore, various belt fixing methods which do not have these drawbacks have been proposed. This belt fixing method is a method in which the toner on the recording material is heated and melted through the belt, then sufficiently cooled and then separated from the belt. Therefore, unlike the heat fixing roller method, the belt fixing method does not immediately peel the melted toner from the heating roller,
Since it is sufficiently cooled and fixed to the paper and then peeled off from the belt, the offset phenomenon does not easily occur.
Also, because the peeling angle between the paper and the belt can be reduced,
Paper after fixing does not wind around the belt.
【０００５】このベルト定着方式における公知技術とし
て、特開昭６３−３１３１８２号公報、特開平４−６７
０８１号公報等では、厚膜ヒータあるいはＰＴＣ等の線
状発熱体にベルトを摺動させ、その摺動部分に記録材を
加圧ローラによって密着させて加熱する構成となってい
る。また、特開平４−１９５０７７号公報では、ベルト
が巻き付けられた内部に熱源をもつ加熱ローラに、加圧
ローラによって記録材を圧接する構成となっている。Known techniques in this belt fixing system are Japanese Patent Laid-Open Nos. 63-313182 and 4-67.
In JP 081 etc., a belt is slid on a linear heater such as a thick film heater or PTC, and a recording material is brought into close contact with the sliding portion by a pressure roller to heat it. In Japanese Patent Laid-Open No. 4-195077, a recording material is pressed against a heating roller having a heat source inside which a belt is wound by a pressure roller.
【０００６】[0006]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記公
知の方式のいずれも、加圧ローラの押し付けによってト
ナーを加熱溶融する部分すなわちニップを形成している
ため、ニップ幅を長く必要とする高速定着、特にトナー
層が３〜４層になるフルカラーの高速定着を実現するに
は、以下に述べる問題が存在し、定着装置の高速化には
限界があった。However, in any of the above-mentioned known methods, since a portion for heating and melting the toner, that is, a nip is formed by pressing the pressure roller, high-speed fixing requiring a long nip width, In particular, in order to realize full-color high-speed fixing with three to four toner layers, there are the following problems, and there is a limit to speeding up the fixing device.
【０００７】加圧ローラの押し付けによってニップを形
成する場合、ニップ幅を長くするためには、加熱ローラ
や加圧ローラ径を大きくしたり、加圧ローラの圧接荷重
を大きくして加熱溶融部の面積を大きくするか、あるい
は加圧ローラの弾性を軟らかくしたりする必要がある。
しかしながら、ローラ径の増大は装置の大型化やコスト
アップ、さらにローラをある温度に維持するための消費
電力の増加などをまねくことになる。また、荷重の増加
および加圧ローラの弾性低下は加圧ローラ弾性層の寿命
を著しく低下させることになる。一方、特開平３−１６
７５８１号公報では、複数の線状発熱体と加圧ローラに
よりニップを複数形成することで定着の高速化を図って
いるが、複数の発熱体による消費電力の増加や、ベルト
と発熱体との摺動部分の増加によるベルト寿命の低下が
問題となる。When the nip is formed by pressing the pressure roller, in order to increase the nip width, the diameter of the heating roller or the pressure roller is increased, or the pressure contact load of the pressure roller is increased to increase the temperature of the heating / melting portion. It is necessary to increase the area or soften the elasticity of the pressure roller.
However, an increase in the roller diameter leads to an increase in the size and cost of the device and an increase in power consumption for maintaining the roller at a certain temperature. Also, an increase in load and a decrease in elasticity of the pressure roller significantly reduce the life of the pressure roller elastic layer. On the other hand, JP-A-3-16
In Japanese Patent No. 7581, a fixing speed is increased by forming a plurality of nips by a plurality of linear heating elements and a pressure roller. However, an increase in power consumption due to the plurality of heating elements and a belt-heating element A problem is that the belt life is shortened due to an increase in sliding parts.
【０００８】そこで、実開平３−８６３７４号公報およ
び実願平３−８８８８９号公報等では、ローラではなく
ベルトを加熱ローラに押し当てることによって、容易に
ニップ幅を大きくすることができるベルト定着方式を提
案している。しかしながら、この方式は高速定着に必要
なニップ幅を容易に確保できる反面、熱定着ローラ方式
と同様、加熱ローラと記録材との定着時間を自由に設定
することが困難であり、そのためオフセット現象が生じ
やすいという欠点をもつ。また、用紙は加熱ローラの曲
率に沿って加熱し搬送されるため、定着後の用紙カール
が大きく、最悪の場合、用紙が加熱ローラへ巻き付くな
どの問題がある。Therefore, in Japanese Utility Model Laid-Open No. 3-86374 and Japanese Patent Application No. 3-88889, a belt fixing system in which the nip width can be easily increased by pressing the belt instead of the roller against the heating roller. Is proposed. However, while this method can easily secure the nip width required for high-speed fixing, it is difficult to freely set the fixing time between the heating roller and the recording material as with the heat fixing roller method. It has the drawback of being prone to occur. Further, since the sheet is heated and conveyed along the curvature of the heating roller, there is a problem that the sheet curls after fixing, and in the worst case, the sheet is wound around the heating roller.
【０００９】従って本発明の第１の目的は、定着時間の
自由な設定を可能とし、高速定着、高品質のベルト式熱
定着装置を提供することである。また、本発明の第２の
目的は、定着による用紙カールの防止されたベルト式熱
定着装置を提供することである。Therefore, a first object of the present invention is to provide a belt type thermal fixing device which enables free setting of the fixing time, high speed fixing and high quality. A second object of the present invention is to provide a belt type thermal fixing device in which curling of paper due to fixing is prevented.
【００１０】[0010]
【課題を解決するための手段】上記第１の目的を達成す
るために本発明は、加熱ローラおよび従動ローラに掛け
渡されたエンドレスの定着ベルトと、前記定着ベルトの
外周面に接するエンドレスの加圧ベルトとの間に用紙を
挟持搬送し、前記加熱ローラの熱により前記用紙上のト
ナー画像の定着を行うベルト式熱定着装置において、前
記加圧ベルトの外周面が、前記定着ベルトを介して前記
加熱ローラ外周面の周方向へ一定の幅で接触しているこ
とを特徴とするものである。In order to achieve the first object, the present invention provides an endless fixing belt which is wound around a heating roller and a driven roller, and an endless addition belt which is in contact with the outer peripheral surface of the fixing belt. In a belt-type thermal fixing device that sandwiches and conveys a sheet between a pressure belt and the heat of the heating roller to fix a toner image on the sheet, an outer peripheral surface of the pressure belt is interposed via the fixing belt. The heating roller is in contact with the outer peripheral surface of the heating roller in a circumferential direction with a constant width.
【００１１】また、第２の目的を達成するために、熱源
を有する加熱ローラと、前記加熱ローラおよび従動ロー
ラに掛け渡されたエンドレスの定着ベルトと、前記定着
ベルトに接するように複数のローラに掛け渡されたエン
ドレスの加圧ベルトとからなり、前記定着ベルトと前記
加圧ベルトとによって挟持搬送される用紙上のトナー画
像の定着を行うベルト式熱定着装置において、前記加熱
ローラに前記加圧ベルトを巻き付けることによりニップ
を形成し、前記ニップの出口に熱源を有する圧接ローラ
を設け、前記圧接ローラは前記加圧ベルトおよび前記定
着ベルトを介して前記加熱ローラに当接するとともに、
前記圧接ローラに前記定着ベルトを巻きつけることによ
り、定着後の用紙が前記加熱ローラの曲率とは反対の曲
率を与えられることを特徴とするものである。In order to achieve the second object, a heating roller having a heat source, an endless fixing belt wound around the heating roller and a driven roller, and a plurality of rollers so as to be in contact with the fixing belt. In a belt-type thermal fixing device, which is composed of an endless pressure belt that is stretched over and fixes a toner image on a sheet nipped and conveyed by the fixing belt and the pressure belt, the pressure is applied to the heating roller. A nip is formed by winding a belt, a pressure roller having a heat source is provided at the exit of the nip, and the pressure roller contacts the heating roller via the pressure belt and the fixing belt,
By winding the fixing belt around the pressure contact roller, the fixed sheet is given a curvature opposite to that of the heating roller.
【００１２】また、熱源を有する加熱ローラと、前記加
熱ローラおよび従動ローラに掛け渡されたエンドレスの
定着ベルトと、前記定着ベルトに接するように複数のロ
ーラに掛け渡されたエンドレスの加圧ベルトとからな
り、前記定着ベルトと前記加圧ベルトとによって挟持搬
送される用紙上のトナー画像の定着を行うベルト式熱定
着装置において、前記加熱ローラに前記加圧ベルトを巻
き付けることによりニップを形成し、前記ニップの出口
に熱源を有する圧接ローラを設け、前記圧接ローラは前
記加圧ベルトおよび前記定着ベルトを介して前記加熱ロ
ーラに当接するとともに、前記ニップの後流側で前記従
動ローラに対して、前記加圧ベルトの裏面から前記定着
ベルトを介して当接する圧接ローラを設け、前記圧接ロ
ーラに前記定着ベルトが前記加圧ベルトを介して巻き付
けられていることにより、定着後の用紙に前記加熱ロー
ラの曲率とは反対の曲率が与えられることを特徴とする
ものである。A heating roller having a heat source, an endless fixing belt wound around the heating roller and a driven roller, and an endless pressure belt running around a plurality of rollers so as to contact the fixing belt. In a belt type thermal fixing device for fixing a toner image on a sheet nipped and conveyed by the fixing belt and the pressure belt, a nip is formed by winding the pressure belt around the heating roller, A pressure contact roller having a heat source is provided at the exit of the nip, and the pressure contact roller contacts the heating roller via the pressure belt and the fixing belt, and on the downstream side of the nip with respect to the driven roller, A pressure contact roller is provided to contact the back surface of the pressure belt via the fixing belt, and the fixing belt is attached to the pressure contact roller. There By being wound through the pressure belt, and the curvature of the heat roller in the paper after the fixing is characterized in that given the opposite curvature.
【００１３】[0013]
【作用】上記構成によれば、加圧ベルトを定着ベルトを
介して加熱ローラに巻き付けることにより、高速定着に
必要なニップ幅を容易に確保できる。また、ニップによ
って生じる用紙カールを防止するために、ニップ出口で
熱源を有する圧接ローラに定着ベルトを巻き付けること
により、用紙を裏面から加熱すると共に加熱ローラの曲
率とは反対の曲率を用紙に与えることができる。また、
加熱ローラと反対の曲率を従動ローラと圧接ローラとに
より与えると、ニップの後流側で冷却が可能となり、画
像の定着を確実にできる。以上により、用紙カールや用
紙の定着ベルトへの巻き付きを防止できる。According to the above construction, the nip width required for high-speed fixing can be easily secured by winding the pressure belt around the heating roller via the fixing belt. In addition, in order to prevent the paper curl caused by the nip, the fixing belt is wound around the pressure roller having a heat source at the nip exit to heat the paper from the back surface and to give the paper a curvature opposite to that of the heating roller. You can Also,
When the driven roller and the pressure contact roller have a curvature opposite to that of the heating roller, cooling can be performed on the downstream side of the nip, and the image can be reliably fixed. As described above, it is possible to prevent the paper curl and the winding of the paper around the fixing belt.
【００１４】[0014]
【実施例】以下、本発明のいくつかの実施例を、図面を
参照して説明する。なお、以下の図面で同一の構成要素
には同一の符号を付してある。図１に、本発明をカラー
の電子写真装置に実施した例を示す。感光ベルト１上
で、まずＹ（イエロー）の静電潜像を光学的につくり、
現像器２ａによってＹトナーをこの潜像に静電吸着させ
てＹトナー像をつくる。そして感光ベルト１の搬送にと
もない、静電気力によりその感光ベルト１上のＹトナー
像を転写ドラム３に転写させる。この操作を、現像器２
ｂ、現像器２ｃ、現像器２ｄにより、それぞれＭ（マゼ
ンタ）、Ｃ（シアン）、Ｋ（ブラック）について行うこ
とにより、転写ドラム３上にて４色のトナー画像を重ね
たカラー画像がつくられる。つぎにホッパ内に堆積した
用紙４が一枚ずつ分離給送されて転写部に搬送され、転
写ドラム３上のカラー画像が用紙４に転写される。その
後用紙４は、加熱ローラ５、定着ベルト６、加圧ベルト
７で構成されるベルト式熱定着装置８へ搬送され、そこ
で用紙上のカラー画像が熱と圧力により用紙４に定着さ
れる。定着後の用紙４は、排紙ガイド９と搬出ローラ１
０によりアウトプットトレイへ搬出される。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Some embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. In the following drawings, the same components are designated by the same reference numerals. FIG. 1 shows an example in which the present invention is applied to a color electrophotographic apparatus. First, an electrostatic latent image of Y (yellow) is optically formed on the photosensitive belt 1,
The Y toner is electrostatically attracted to this latent image by the developing device 2a to form a Y toner image. As the photosensitive belt 1 is conveyed, the Y toner image on the photosensitive belt 1 is transferred to the transfer drum 3 by electrostatic force. This operation is performed by the developing device 2
b, the developing device 2c, and the developing device 2d perform M (magenta), C (cyan), and K (black), respectively, so that a color image in which four color toner images are superimposed is formed on the transfer drum 3. . Next, the sheets of paper 4 accumulated in the hopper are separated and fed one by one and conveyed to the transfer portion, and the color image on the transfer drum 3 is transferred to the sheet of paper 4. After that, the sheet 4 is conveyed to a belt type thermal fixing device 8 composed of a heating roller 5, a fixing belt 6 and a pressure belt 7, where a color image on the sheet is fixed to the sheet 4 by heat and pressure. The sheet 4 after fixing has a sheet discharge guide 9 and a discharge roller 1.
When it is 0, it is delivered to the output tray.
【００１５】図２は、ベルト定着装置８の構成を示した
ものである。以下、その構成と動作を説明する。定着ベ
ルト６は、内部にハロゲンランプをもつ加熱ローラ５
と、バネで支持された従動ローラ１１とに縣架されてい
る。また、加熱ローラ５と定着ベルト６との巻き付き部
には、定着ベルト６のクリーニング手段として巻取り式
ウエブ１２と、シリコーンオイルの塗布手段としてオイ
ル塗布ローラ１３を設けている。加圧ベルト７は、２つ
の圧接ローラ１４、１５により加熱ローラ５に角度θ1
で巻きつくよう、定着ベルト６と接することで第１加熱
部Ａを形成している。また圧接ローラ１４が加圧ベルト
７を介して、定着ベルト６と角度θ2 で接することによ
り、第１加熱部Ａとは反対の曲率をもつ第２加熱部Ｂを
形成している。また、２つの圧接ローラのうち、第１加
熱部Ａの後流側に設けた圧接ローラ１４の内部に、ハロ
ゲンランプを配設して加熱機能をもたせている。加圧ベ
ルト７のクリーニングはフェルト１６で行う。FIG. 2 shows the structure of the belt fixing device 8. The configuration and operation will be described below. The fixing belt 6 is a heating roller 5 having a halogen lamp inside.
And a driven roller 11 supported by a spring. Further, a winding web 12 as a cleaning means for the fixing belt 6 and an oil application roller 13 as a means for applying silicone oil are provided on the winding portion between the heating roller 5 and the fixing belt 6. The pressure belt 7 forms an angle θ 1 with the heating roller 5 by the two pressure rollers 14 and 15.
The first heating portion A is formed by contacting the fixing belt 6 so that the first heating portion A is wound. Further, the pressing roller 14 contacts the fixing belt 6 at the angle θ 2 via the pressing belt 7 to form the second heating section B having a curvature opposite to that of the first heating section A. Further, of the two pressure contact rollers, a halogen lamp is provided inside the pressure contact roller 14 provided on the downstream side of the first heating section A to have a heating function. The felt 16 cleans the pressure belt 7.
【００１６】定着ベルト６と加圧ベルト７とは、それぞ
れ加熱ローラ５と圧接ローラ１４の駆動により、矢印の
方向へ回転する。用紙４上の未定着トナー１７は、第１
加熱部Ａで加熱ローラ５の熱により加熱され、さらに第
２定着部Ｂで圧接ローラ１４の熱により用紙裏面から加
熱されて充分溶融したのち、冷却部Ｃにおいて冷却手段
１８により冷却されて用紙４に充分固着する。そのた
め、用紙にしっかりと定着されてから、従動ローラ１１
により定着ベルト６と分離されるため、高温オフセット
が生じにくい構成となっている。定着ベルト６と加圧ベ
ルト７とを重ねて加熱ローラ５に巻きつけるだけでも、
第１加熱部Ａへの用紙の搬入前、あるいは搬出後も、用
紙を２枚のベルトで挟持し続けることが可能であり、用
紙の保持姿勢が固定されジャム等が防止可能である。The fixing belt 6 and the pressure belt 7 are rotated in the directions of the arrows by driving the heating roller 5 and the pressure contact roller 14, respectively. The unfixed toner 17 on the paper 4 is the first
After being heated by the heat of the heating roller 5 in the heating section A and further heated by the heat of the pressure roller 14 in the second fixing section B from the back surface of the sheet to be sufficiently melted, it is cooled by the cooling means 18 in the cooling section C and then the sheet 4 Firmly adheres to. Therefore, the driven roller 11 should be firmly fixed on the paper.
Since it is separated from the fixing belt 6 by this, high temperature offset hardly occurs. Even if the fixing belt 6 and the pressure belt 7 are overlapped and wound around the heating roller 5,
Before or after carrying in the paper to the first heating unit A, the paper can be continuously clamped by the two belts, and the holding posture of the paper can be fixed to prevent jamming.
【００１７】また、用紙４は、第１加熱部Ａで加熱ロー
ラ５によってトナーを載せた表面を加熱されながら屈曲
させらたのち、第２加熱部Ｂで圧接ローラ１４により裏
面から加熱されながら、第１加熱部Ａとは反対の屈曲変
形を受けるため、用紙カールを防止できる構成となって
いる。ここで第１加熱部Ａの角度θ1 が大きくなりすぎ
ると、加熱ローラ５の曲率による用紙カールが大きくな
るため、第２加熱部Ｂで反対の曲率を用紙に与えても用
紙カールを矯正できなくなる。また反対に角度θ2 が大
きくなりすぎると、用紙の逆カールが生じ、その結果、
用紙が加圧ベルト７に巻き付くことになる。そのためθ
1 とθ2 は、１００度以内、好ましくは８０度以下で、
θ1 ＞θ2 になるよう設定する。The sheet 4 is bent at the first heating section A while being heated while the surface on which the toner is placed is heated by the heating roller 5, and then at the second heating section B while being heated from the back side by the pressure contact roller 14. Since the sheet undergoes bending deformation opposite to that of the first heating unit A, the curl of the sheet can be prevented. Here, if the angle θ 1 of the first heating unit A becomes too large, the curl of the paper due to the curvature of the heating roller 5 becomes large. Therefore, even if the second heating unit B gives an opposite curvature to the paper, the curl of the paper can be corrected. Disappear. On the other hand, if the angle θ 2 becomes too large, the paper curls reversely, and as a result,
The paper will be wrapped around the pressure belt 7. Therefore θ
1 and θ 2 are within 100 degrees, preferably 80 degrees or less,
Set so that θ 1 > θ 2 .
【００１８】定着ベルト６および加圧ベルト７は、加熱
ローラ５の熱が瞬時にトナーおよび用紙４に伝わるよう
に十分薄く、用紙４と接触する面にはトナーとの剥離性
をよくするための離型層が施されている。一例として、
厚み４０μｍのＮｉの基材の表面に、シリコーンゴムを
厚み８０μｍで被覆したものである。なお、定着ベルト
６として、ポリイミド、ポリエーテルイミド等の耐熱樹
脂のフィルムを用いてもよい。また、ベルト表面の離型
層として、シリコーンレジンやフッ素系樹脂を用いても
よい。The fixing belt 6 and the pressure belt 7 are sufficiently thin so that the heat of the heating roller 5 can be instantaneously transferred to the toner and the paper 4, and the surface contacting the paper 4 can be easily separated from the toner. A release layer is applied. As an example,
The surface of a Ni substrate having a thickness of 40 μm is coated with silicone rubber to a thickness of 80 μm. As the fixing belt 6, a film of a heat resistant resin such as polyimide or polyether imide may be used. Further, a silicone resin or a fluororesin may be used as the release layer on the belt surface.
【００１９】加熱ローラ５と圧接ローラ１４は、それぞ
れアルミなどの金属製ローラ５ｂ、１４ｂの表面に耐熱
性の弾性層５ａ、１４ａとしてシリコーンゴムが被覆さ
れており、ベルトとローラ間の接触を良好にして熱伝達
性を高めている。圧接ローラ５と従動ローラ１１、１９
には、表面に耐熱性で高摩擦係数をもつシリコーンゴム
を被覆して、ベルトの滑りを防いでいる。定着ベルトの
冷却手段１８としては、ファンによる冷却風を定着ベル
ト６に直接当ててもよいし、あるいはアルミのフィン部
材を定着ベルト６に接触させてファンにより冷却しても
よい。なお、ニップ幅もしくは加熱ローラに対するベル
トの巻き付き角度は、ニップ入口側あるいは出口側の圧
接ローラの位置を変えることにより適宜可変とすること
ができる。また、ニップの入口と出口との中間部に、例
えば図４に示すように別に圧接ローラ２０を適宜設けて
密着性をさらに高めてもよい。The heating roller 5 and the pressing roller 14 are made of metal such as aluminum 5b and 14b, respectively, and the surfaces of the rollers 5b and 14b are covered with silicone rubber as heat resistant elastic layers 5a and 14a, respectively, so that the contact between the belt and the roller is good. The heat transfer is improved. Pressing roller 5 and driven rollers 11 and 19
The surface is coated with silicone rubber having heat resistance and a high friction coefficient to prevent the belt from slipping. As the cooling means 18 for the fixing belt, cooling air from a fan may be directly applied to the fixing belt 6, or an aluminum fin member may be brought into contact with the fixing belt 6 and cooled by the fan. The nip width or the winding angle of the belt with respect to the heating roller can be appropriately changed by changing the position of the nip inlet side or outlet side pressure contact roller. Further, as shown in FIG. 4, for example, another pressure contact roller 20 may be appropriately provided at the intermediate portion between the entrance and the exit of the nip to further improve the adhesion.
【００２０】つぎに、本発明の別の実施例について説明
する。図３は、２つの圧接ローラによって加熱ローラに
加圧ベルトを巻きつけた後、もう一つの圧接ローラを定
着ベルトの従動ローラに当接させた場合の実施例であ
る。加圧ベルト７が加熱ローラ５と角度θ1 で巻き付く
よう、２つの圧接ローラ１４、１５が、定着ベルト６お
よび加圧ベルト７を介して加熱ローラ５に当接してい
る。加熱部Ａの出口の圧接ローラ１４は、金属製ローラ
１４ｂ上の弾性層１４ａと、熱源とを有している。本実
施例では、さらにもう一つの圧接ローラ２１を定着ベル
ト６が角度θ2 で巻き付くよう従動ローラ１１に当接さ
せる。この構成によれば、用紙は加熱・冷却された後、
定着ベルト６と圧接ローラ２１との巻き付き角度θ2 に
よる曲げ変形のほかに、従動ローラ１１と圧接ローラ２
１との圧接力を受けながら定着ベルト６と分離されるた
め、加熱部Ａで生じる用紙カールを効果的に除去でき
る。また、従動ローラ１１の表面の弾性層を圧接ローラ
２１の表面の弾性層よりも５〜１５度低い硬度にする
と、より効果的に用紙カールを除去できる。Next, another embodiment of the present invention will be described. FIG. 3 shows an embodiment in which the pressure belt is wound around the heating roller by the two pressure rollers and then the other pressure roller is brought into contact with the driven roller of the fixing belt. Two pressing rollers 14 and 15 are in contact with the heating roller 5 via the fixing belt 6 and the pressing belt 7 so that the pressing belt 7 wraps around the heating roller 5 at an angle θ 1 . The pressure roller 14 at the outlet of the heating unit A has an elastic layer 14a on a metal roller 14b and a heat source. In this embodiment, another pressing roller 21 is brought into contact with the driven roller 11 so that the fixing belt 6 winds at an angle θ 2 . According to this configuration, after the paper is heated and cooled,
In addition to the bending deformation caused by the wrapping angle θ 2 between the fixing belt 6 and the pressure contact roller 21, the driven roller 11 and the pressure contact roller 2 are also deformed.
Since it is separated from the fixing belt 6 while receiving a pressure contact force with 1, the paper curl generated in the heating portion A can be effectively removed. When the elastic layer on the surface of the driven roller 11 has a hardness lower than that of the elastic layer on the surface of the pressure roller 21 by 5 to 15 degrees, the paper curl can be removed more effectively.
【００２１】冷却手段１８は、本実施例では定着ベルト
６と加圧ベルト７の両者を冷却しているが、どちらか一
方のみでもよい。また、圧接ローラ１４と１５の間に、
定着ベルト６と加圧ベルト７との密着性が高まるよう、
図４に示すように、もう一つの圧接ローラ２０を設けて
もよい。なお、図２に示したものと同様に、加熱ローラ
５はアルミなどの金属製ローラ２０の表面に耐熱性の弾
性層５ａを有し、従動ローラ１９はバネに支持され、さ
らに、塗布手段としてオイル塗布ローラ１３、ベルトの
クリーニング手段としてフェルト１６などが適宜設けら
れている。Although the cooling means 18 cools both the fixing belt 6 and the pressure belt 7 in this embodiment, only one of them may be used. In addition, between the pressure rollers 14 and 15,
To improve the adhesion between the fixing belt 6 and the pressure belt 7,
As shown in FIG. 4, another pressing roller 20 may be provided. As in the case shown in FIG. 2, the heating roller 5 has a heat-resistant elastic layer 5a on the surface of a roller 20 made of metal such as aluminum, and the driven roller 19 is supported by a spring. An oil applying roller 13 and a felt 16 as a belt cleaning means are appropriately provided.
【００２２】つぎに、図４および図５を用いて圧接ロー
ラの位置を可動にして加熱部の長さを可変にした実施例
を説明する。図４および図５に示すように、本実施例
は、ニップ出口側に、定着ベルト６および加圧ベルト７
を介して加熱ローラ５に当接・分離可能な圧接ローラ２
２が設けられている。圧接ローラ２２の軸に当接された
偏心カム２３によって、図４には、圧接ローラ２２が加
熱ローラ５に圧接している場合を、また図５には、離れ
ている場合を示している。Next, an embodiment in which the position of the pressure contact roller is made movable and the length of the heating portion is made variable will be described with reference to FIGS. 4 and 5. As shown in FIGS. 4 and 5, in this embodiment, the fixing belt 6 and the pressure belt 7 are provided on the nip outlet side.
Pressing roller 2 that can be contacted with and separated from heating roller 5 via
Two are provided. Due to the eccentric cam 23 that is in contact with the shaft of the pressure contact roller 22, FIG. 4 shows the case where the pressure contact roller 22 is in pressure contact with the heating roller 5, and FIG. 5 shows the case where they are separated.
【００２３】一般に、ＯＨＰシートや９０ｋｇ紙以上の
厚紙を定着する場合、５５ｋｇ紙の普通紙よりも多くの
熱エネルギーが必要となる。とりわけＯＨＰシートで
は、光の透過性が重要であり、カラートナーを完全に溶
融する必要がある。そのため現状のプリンタでは、ＯＨ
Ｐシートや厚紙を定着する場合、定着速度を１／２〜１
／３に低下させて対応しているが、本実施例によれば、
記録媒体に応じて定着部である加熱部Ａの長さを設定で
きるので、定着速度を変えることなく定着することが可
能となる。Generally, when fixing an OHP sheet or thick paper of 90 kg or more, more heat energy is required than that of plain paper of 55 kg. Especially in the OHP sheet, the light transmittance is important, and it is necessary to completely melt the color toner. Therefore, in the current printer, OH
When fixing P sheets or thick paper, set the fixing speed to 1/2 to 1
Although it is reduced to / 3 to cope with this, according to this embodiment,
Since the length of the heating unit A, which is the fixing unit, can be set according to the recording medium, the fixing can be performed without changing the fixing speed.
【００２４】すなわち、ＯＨＰシートや厚紙の場合に
は、それを知らせる信号によって、図４に示すように、
圧接ローラ２２の軸両端部に当接された偏心カム２３に
より圧接ローラ２２が加熱ローラ５に圧接し、トナーが
充分溶融するのに必要な加熱部Ａと、用紙カールを除去
するための逆カール部となる加熱部Ｂとを形成する。一
方、普通紙の定着の場合には、偏心カム２３が矢印の方
向に回転して、図５に示すように、圧接ローラ２２を加
熱ローラ５から離し、圧接ローラ１４および圧接ローラ
２２の間に設けた圧接ローラ２０と、圧接ローラ１４と
によって加熱部Ａを形成し、加熱部長さを小さくしてい
る。なお、圧接ローラ２２の移動は、本実施例ではカム
２３によって行っているが、本発明はこれに限定される
ものではなく、他の公知の技術によって圧接ローラ２２
を移動可能にすることができる。That is, in the case of an OHP sheet or thick paper, as shown in FIG.
The eccentric cams 23 contacting both ends of the pressure contact roller 22 cause the pressure contact roller 22 to contact the heating roller 5 under pressure, and the heating portion A necessary for sufficiently melting the toner and the reverse curl for removing the paper curl. And a heating part B which becomes a part. On the other hand, in the case of fixing the plain paper, the eccentric cam 23 rotates in the direction of the arrow to separate the pressure contact roller 22 from the heating roller 5 as shown in FIG. 5, and between the pressure contact roller 14 and the pressure contact roller 22. The pressure contact roller 20 and the pressure contact roller 14 that are provided form a heating part A to reduce the length of the heating part. Although the pressing roller 22 is moved by the cam 23 in this embodiment, the present invention is not limited to this, and the pressing roller 22 can be moved by another known technique.
Can be movable.
【００２５】また、これらの実施例では、熱源を有する
圧接ローラ１４、および圧接ローラ５の配置は、加熱部
の入口側あるいは出口側のいずれに、いずれのローラを
配置することも可能である。以上に説明した実施例によ
れば、高速定着が可能で、用紙カールや用紙のベルトへ
の巻き付きを防止でき、装置の寿命、消費電力、オフセ
ット現象等の問題を解決し、特にフルカラーの高速定着
に好適な、レーザプリンタ、複写機などの電子写真記録
技術を用いた画像形成装置が得られる。Further, in these embodiments, the pressure contact roller 14 having the heat source and the pressure contact roller 5 may be arranged either on the inlet side or the outlet side of the heating section. According to the embodiments described above, high-speed fixing is possible, paper curl and wrapping of the paper around the belt can be prevented, problems such as device life, power consumption, and offset phenomenon are solved, and full-color high-speed fixing is possible. A suitable image forming apparatus using an electrophotographic recording technology such as a laser printer or a copying machine can be obtained.
【００２６】[0026]
【本発明の効果】上述のとおり本発明によれば、定着ベ
ルトを介して加熱ローラに加圧ベルトを巻き付ける構成
により、高速定着に必要なニップ幅を容易に確保でき、
定着速度の高速化を実現できる。また、用紙剥離部の定
着ベルトを加圧ベルトの圧接ローラに巻き付けることに
ょり、加熱ローラの曲率とは反対の曲率を用紙に与える
ことができるため、用紙カールや用紙の定着ベルトへの
巻き付きを防止できる。そのため、高速定着、特にフル
カラーの高速定着を実現する上で障害となる、寿命、消
費電力、オフセット現象等の問題を解決するベルト式熱
定着装置を得ることができる。As described above, according to the present invention, the nip width required for high-speed fixing can be easily secured by the structure in which the pressure belt is wound around the heating roller via the fixing belt.
Higher fixing speed can be realized. Also, by winding the fixing belt of the paper peeling unit around the pressure contact roller of the pressure belt, it is possible to give the paper a curvature opposite to that of the heating roller, so that the paper curl and the winding of the paper around the fixing belt are prevented. It can be prevented. Therefore, it is possible to obtain a belt-type heat fixing device that solves problems such as life, power consumption, and offset phenomenon, which are obstacles to realizing high-speed fixing, particularly full-color high-speed fixing.
【図１】本発明を適用した電子写真装置の一実施例を示
す断面図である。FIG. 1 is a sectional view showing an embodiment of an electrophotographic apparatus to which the present invention is applied.
【図２】本発明のベルト式熱定着装置の一実施例を示す
断面図である。FIG. 2 is a sectional view showing an embodiment of a belt-type heat fixing device of the present invention.
【図３】本発明のベルト式熱定着装置の別の実施例を示
す断面図である。FIG. 3 is a sectional view showing another embodiment of the belt-type heat fixing device of the present invention.
【図４】本発明のベルト式熱定着装置のさらに別の実施
例を示す断面図である。FIG. 4 is a sectional view showing still another embodiment of the belt-type heat fixing device of the present invention.
【図５】図４に示す実施例の動作を示す断面図である。5 is a cross-sectional view showing the operation of the embodiment shown in FIG.
１ 感光ベルト ２ａ 現像器（Ｙ） ２ｂ 現像器（Ｍ） ２ｃ 現像器（Ｃ） ２ｄ 現像器（Ｋ） ３ 転写ドラム ４ 用紙 ５ 加熱ローラ ５ａ 弾性層 ５ｂ アルミローラ ６ 定着ベルト ７ 加圧ベルト ８ ベルト定着装置 ９ 排紙ガイド １０ 排出ローラ １１ 従動ローラ １２ ウエブ １３ オイル塗布ローラ １４ 圧接ローラ １４ａ 弾性層 １４ｂ アルミローラ １５ 圧接ローラ １６ フェルト １７ トナー １８ 冷却手段 １９ 従動ローラ ２０、２１、２２ 圧接ローラ ２３ 偏心カム 1 Photosensitive Belt 2a Developing Device (Y) 2b Developing Device (M) 2c Developing Device (C) 2d Developing Device (K) 3 Transfer Drum 4 Paper 5 Heating Roller 5a Elastic Layer 5b Aluminum Roller 6 Fixing Belt 7 Pressure Belt 8 Belt Fixing device 9 Paper discharge guide 10 Discharge roller 11 Driven roller 12 Web 13 Oil application roller 14 Pressure contact roller 14a Elastic layer 14b Aluminum roller 15 Pressure contact roller 16 Felt 17 Toner 18 Cooling means 19 Driven roller 20, 21, 22 Pressure contact roller 23 Eccentric cam
Claims (14)
れたエンドレスの定着ベルトと、前記定着ベルトの外周
面に接するエンドレスの加圧ベルトとの間に用紙を挟持
搬送し、前記加熱ローラの熱により前記用紙上のトナー
画像の定着を行うベルト式熱定着装置において、前記加
圧ベルトの外周面が、前記定着ベルトを介して前記加熱
ローラ外周面の周方向へ一定の幅で接触していることを
特徴とするベルト式熱定着装置。1. A paper sheet is nipped and conveyed between an endless fixing belt that is wound around a heating roller and a driven roller and an endless pressure belt that is in contact with the outer peripheral surface of the fixing belt, and is heated by the heat of the heating roller. In a belt-type thermal fixing device for fixing a toner image on the sheet, the outer peripheral surface of the pressure belt is in contact with the outer peripheral surface of the heating roller with a constant width via the fixing belt. Belt type heat fixing device.
おいて、前記加圧ベルトは、前記加熱ローラに対する巻
き付き角度が可変であることを特徴とするベルト式熱定
着装置。2. The belt-type heat fixing device according to claim 1, wherein the pressure belt has a variable winding angle with respect to the heating roller.
おいて、前記加圧ベルトが前記定着ベルトを介して前記
加熱ローラと接触しているニップの入口側または出口側
に、前記加圧ベルトおよび前記定着ベルトを介して前記
加熱ローラに当接する圧接ローラが設けられていること
を特徴とするベルト式熱定着装置。3. The belt type thermal fixing device according to claim 1, wherein the pressure belt is provided at an inlet side or an outlet side of a nip in which the pressure belt is in contact with the heating roller via the fixing belt. A belt-type heat fixing device, further comprising: a pressure roller that is in contact with the heating roller via the fixing belt.
おいて、前記加圧ベルトの裏面から前記定着ベルトを介
して前記加熱ローラに当接する圧接ローラが、少なくと
も２個以上設けられていることを特徴とするベルト式熱
定着装置。4. The belt-type thermal fixing device according to claim 1, wherein at least two pressure contact rollers that come into contact with the heating roller from the back surface of the pressure belt via the fixing belt are provided. Belt type heat fixing device.
おいて、前記圧接ローラは、少なくとも一つが熱源を有
していることを特徴とするベルト式熱定着装置。5. The belt type heat fixing device according to claim 1, wherein at least one of the pressure contact rollers has a heat source.
おいて、前記加圧ベルトが前記定着ベルトを介して前記
加熱ローラと接触しているニップの出口側に、前記加圧
ベルトの裏面から前記定着ベルトを介して前記加熱ロー
ラに当接する圧接ローラが設けられ、前記圧接ローラに
前記定着ベルトが前記加圧ベルトを介して巻き付けられ
ていることにより、定着後の用紙に前記加熱ローラの曲
率とは反対の曲率が与えられることを特徴とするベルト
式熱定着装置。6. The belt-type thermal fixing device according to claim 1, wherein the pressure belt is at the exit side of the nip where the pressure belt is in contact with the heating roller via the fixing belt, from the back surface of the pressure belt. A pressure contact roller that contacts the heating roller via the fixing belt is provided, and the fixing belt is wound around the pressure contact roller via the pressure belt, so that the curvature of the heating roller is applied to the sheet after fixing. A belt-type heat fixing device characterized by being provided with a curvature opposite to that of.
おいて、前記加圧ベルトが前記定着ベルトを介して前記
加熱ローラと接触しているニップの後流側で、前記加圧
ベルトの裏面から前記定着ベルトを介して前記従動ロー
ラに対して当接する圧接ローラを設け、前記圧接ローラ
に対して前記定着ベルトが前記加圧ベルトを介して巻き
付けられていることにより、定着後の用紙に前記加熱ロ
ーラの曲率とは反対の曲率が与えられることを特徴とす
るベルト式熱定着装置。7. The belt-type thermal fixing device according to claim 1, wherein the pressure belt has a rear surface of the pressure belt on a downstream side of the nip in which the pressure belt is in contact with the heating roller via the fixing belt. Is provided with a pressure contact roller that contacts the driven roller via the fixing belt, and the fixing belt is wound around the pressure contact roller via the pressure belt, so that A belt-type heat fixing device, which is provided with a curvature opposite to that of the heating roller.
おいて、前記従動ローラに対する圧接ローラは、表面の
弾性層が前記従動ローラの表面の弾性層よりも５〜１５
度高い硬度であることを特徴とするベルト式熱定着装
置。8. The belt-type heat fixing device according to claim 7, wherein an elastic layer on the surface of the pressure roller against the driven roller is 5 to 15 than an elastic layer on the surface of the driven roller.
A belt type heat fixing device characterized by high hardness.
ーラおよび従動ローラに掛け渡されたエンドレスの定着
ベルトと、前記定着ベルトに接するように複数のローラ
に掛け渡されたエンドレスの加圧ベルトとからなり、前
記定着ベルトと前記加圧ベルトとによって挟持搬送され
る用紙上のトナー画像の定着を行うベルト式熱定着装置
において、前記加熱ローラに前記加圧ベルトを巻き付け
ることによりニップを形成し、前記ニップの出口に熱源
を有する圧接ローラを設け、前記圧接ローラは前記加圧
ベルトおよび前記定着ベルトを介して前記加熱ローラに
当接するとともに、前記圧接ローラに前記定着ベルトを
巻きつけることにより、定着後の用紙が前記加熱ローラ
の曲率とは反対の曲率を与えられることを特徴とするベ
ルト式熱定着装置。9. A heating roller having a heat source, an endless fixing belt that is wound around the heating roller and a driven roller, and an endless pressure belt that is wound around a plurality of rollers so as to be in contact with the fixing belt. In a belt type thermal fixing device for fixing a toner image on a sheet nipped and conveyed by the fixing belt and the pressure belt, a nip is formed by winding the pressure belt around the heating roller, A pressure contact roller having a heat source is provided at the exit of the nip, and the pressure contact roller contacts the heating roller via the pressure belt and the fixing belt, and the fixing belt is wound around the pressure contact roller to fix the toner. A belt-type heat fixing device characterized in that a subsequent sheet is given a curvature opposite to that of the heating roller.
ローラおよび従動ローラとに掛け渡されたエンドレスの
定着ベルトと、前記定着ベルトに接するように複数のロ
ーラに掛け渡されたエンドレスの加圧ベルトとからな
り、前記定着ベルトと前記加圧ベルトとによって挟持搬
送される用紙上のトナー画像の定着を行うベルト式熱定
着装置において、前記加熱ローラに前記加圧ベルトを巻
き付けることによりニップを形成し、前記ニップの出口
に熱源を有する圧接ローラを設け、前記圧接ローラは前
記加圧ベルトおよび前記定着ベルトを介して前記加熱ロ
ーラに当接するとともに、前記ニップの後流側で前記従
動ローラに対して、前記加圧ベルトの裏面から前記定着
ベルトを介して当接する圧接ローラを設け、前記圧接ロ
ーラに前記定着ベルトが前記加圧ベルトを介して巻き付
けられていることにより、定着後の用紙に前記加熱ロー
ラの曲率とは反対の曲率が与えられることを特徴とする
ベルト式熱定着装置。10. A heating roller having a heat source, an endless fixing belt stretched over the heating roller and a driven roller, and an endless pressure belt stretched over a plurality of rollers so as to be in contact with the fixing belt. In a belt type thermal fixing device for fixing a toner image on a sheet nipped and conveyed by the fixing belt and the pressure belt, a nip is formed by winding the pressure belt around the heating roller. A pressure contact roller having a heat source is provided at the exit of the nip, and the pressure contact roller contacts the heating roller via the pressure belt and the fixing belt, and at the downstream side of the nip with respect to the driven roller. A pressing roller that contacts the back surface of the pressure belt via the fixing belt, and the fixing belt is attached to the pressing roller. The belt-type thermal fixing device is characterized in that the sheet is fixed around the pressure belt, and the sheet after fixing has a curvature opposite to that of the heating roller.
熱定着装置において、前記ニップの出口側の圧接ローラ
は、前記加熱ローラに当接および分離可能に設けられ、
前記ニップの入口側および出口側の圧接ローラの中間
に、前記加圧ベルトの裏側から前記定着ベルトを介して
前記加熱ローラに当接する圧接ローラが設けられている
ことを特徴とするベルト式熱定着装置。11. The belt-type thermal fixing device according to claim 9, wherein the pressure-contact roller on the outlet side of the nip is provided so as to come into contact with and separate from the heating roller.
A belt-type heat fixing device, characterized in that a pressure contact roller that comes into contact with the heating roller from the back side of the pressure belt via the fixing belt is provided between the pressure contact rollers on the inlet side and the outlet side of the nip. apparatus.
置において、前記加熱ローラに当接および分離可能な圧
接ローラは、前記圧接ローラの軸両端に当接された偏心
カムにより前記圧接および分離が可能であることを特徴
とするベルト式熱定着装置。12. The belt-type thermal fixing device according to claim 11, wherein the pressure roller capable of contacting with and separating from the heating roller is contacted and separated by eccentric cams contacting both ends of the shaft of the pressure roller. A belt-type heat fixing device, which is capable of
記載のベルト式熱定着装置において、前記用紙上のトナ
ー画像は、複数色のトナー画像を重ねたカラー画像であ
ることを特徴とするベルト式熱定着装置。13. The belt type thermal fixing device according to claim 1, wherein the toner image on the sheet is a color image in which toner images of a plurality of colors are superposed. Thermal fixing device.
記載のベルト式熱定着装置が用いられていることを特徴
とする電子写真装置。14. An electrophotographic apparatus comprising the belt-type heat fixing device according to any one of claims 1 to 13.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6010968A JPH07219366A (en) | 1994-02-02 | 1994-02-02 | Belt type heat fixing device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6010968A JPH07219366A (en) | 1994-02-02 | 1994-02-02 | Belt type heat fixing device |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07219366A true JPH07219366A (en) | 1995-08-18 |
Family
ID=11764973
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6010968A Pending JPH07219366A (en) | 1994-02-02 | 1994-02-02 | Belt type heat fixing device |
Country Status (1)
| Country | Link |
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| JP (1) | JPH07219366A (en) |
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