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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複写機、ファクシミリ、プリンタ等の画像形成装置等に用いられるシート搬送装置、定着装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
コピー等に用いられる普通紙や、OHPシートや、カード、ハガキ等の厚紙や、封筒等の、普通紙よりも熱容量が大きないわゆる特殊シートや、紙幣等(以下「シート」という)を搬送するシート搬送装置が、複写機、ファクシミリ、プリンタ等の画像形成装置、ATM、シート上に形成された像を溶融により剥離してシートを再利用できるようにするシート再生装置等に、従来、広く用いられている。シート搬送装置は、ローラや、ローラに掛け渡された無端ベルト等の駆動部材と、この駆動部材に圧接される加圧部材とを有している。
【0003】
シート搬送装置が上述のような画像形成装置に、定着装置の一部として用いられる場合には、画像形成部で形成されたトナー画像をシートに転写し、このトナー画像が未定着状態で乗ったシートを、シート搬送装置によって搬送する定着装置に通して永久画像とすることが行われている。
【0004】
定着装置としては、回転駆動される加熱可能な駆動部材としての定着用ローラと、この定着用ローラに平行に対向配置され、且つ、圧接されて回転される加圧部材としての加圧用ローラとから成る基本構成を有するものがあり、未定着トナー画像が乗ったシートを定着用ローラと加圧用ローラとの間に通して挟持搬送すると、定着用ローラの熱でトナーが溶融するとともに溶融トナーが圧力でシートの組成繊維間に入り込んで絡む等して、その結果、脱落しない永久画像として定着される。
【0005】
ところで、このような定着装置では、互いに圧接されたローラ間に未定着トナー画像が乗ったシートを挟んで搬送するため、各ローラの表面精度のバラツキやこれに基づく接触圧の不均一性、あるいはローラの表面性状の不均一性等の要因により、記録材にシワが発生することがある。シワが発生した場合、記録材の記録媒体としての品質が低下することになる。
【0006】
一方、各ローラの間の摩擦係数が均一に分布している場合においては、搬送されるシートは定着用ローラにより幅方向に均一な搬送力を受けるともに加圧用ローラが負荷になって、シートの搬送速度は定着用ローラの表面線速度より若干遅くなり幅方向で均一に分布する。このように幅方向全体にわたり均一な搬送速度でシートを搬送した場合、シートは定着温度まで急速に加熱されるために縦しわが生じ易い。
【0007】
これを防止するものとして、ローラ形状を鼓形としたシート搬送装置を有する定着装置が知られている。定着用ローラと加圧用ローラをその外径が軸方向における中央部より両端部が徐々に大きくなるように形成したものである。このような鼓形状とすることにより、圧接時ローラの両端部が外方へ延びる変形を起こし、これに伴って記録材の両端部はそれぞれ外方へ引っ張られる。このため、シートの搬送方向と直交する方向、すなわちシートの幅方向に常時引っ張り力が働き、定着動作中、終始シワ発生を抑制する力が作用する。
【0008】
しかしながら、鼓形のローラを採用した場合、一般的なストレート円筒形のローラに比べて精度を出すのが困難な多次元曲面が存在するので、製造コストの観点から問題があった。
【0009】
上記シワの発生は両面画像形成において特に問題となるが、これを以下に説明する。
【0010】
シートの1面側(表面)のみに画像を定着する場合には、鼓形による上記シワ発生抑制機能が発揮されて問題はないが、フルカラー複写機の両面複写等の両面画像形成においては、1面側の定着工程によって生じたシートの変形及び表面性状の変化が2面側(裏面)の定着に影響を及ぼす。
【0011】
一般的にシートの中央部は端部に比べて画像比率が高く、トナーが多く存在する。このため、1面目の定着によるトナーの溶融及び凝縮によってシートの中央部にはカールや歪みが生じ易い。
【0012】
また、定着後のトナーの表面はシートの地肌に比べて緻密であり、塗布したオイルが紙に吸収されずに表面に残ることもあり、シート全体の表面性状としては中央部が滑り易い状況となっている。かかる状態で2面目の定着のための挟持搬送が行われると、中央部の方がその摩擦力の低さから両端部より速く搬送されて搬送力の偏在が生じ、上記カールや歪みが生じていた場合にはこれらが寄せられる結果となり、シワが発生する。
【0013】
このような両面複写の場合における問題に対処すべく、特開平6−301306号公報には、シワを発生させる根本的原因ともいえるローラ間の接触圧そのものをシワを発生させない程度に低減し、且つ、定着不良を起こさないニップ幅(接触幅)を確保する内容のものが提案されている。
【0014】
かかる思想の具体化は、各ローラの表面を構成する弾性層の厚みや表面硬度に接触圧との関係の下に一定の条件を付することによってなされている。
【0015】
また、特開平8−137310号公報には、加圧用ローラの代わりとしての非回転の固定的弾性加圧部材の表面形状を端部よりも中央部が突出する形状とし、記録材の中央部の摩擦力を大きくする内容のものが提案されている。
【0016】
上記固定的弾性加圧部材の表面形状によって中央部の摩擦力が端部に比べて高くなるため、中央部での搬送速度が端部に比べて遅くなり、その結果、シートの搬送方向と直交する方向に引っ張り力が生じてシワ発生が防止される、というものである。
【0017】
また、特開平6−110351号公報には、両面画像形成時のシートのシワ、及び画像形成部への離型剤の付着による画像劣化を防止する観点から、1面定着時と2面定着時でその離型剤の塗布量もしくは種類を変える内容のものが提案されている。
【0018】
【発明が解決しようとする課題】
上記特開平6−301306号公報記載のものでは、接触圧と、双方のローラのそれぞれの弾性層の厚みの差等との相互関係が存在するので、制限の多さによって、ローラの製造上の困難性を伴う問題がある。
【0019】
また、上記特開平8−137310号公報記載のものでは、固定的弾性加圧部材の表面形状に鼓形と同様の多次元曲面が存在するので、製造上の困難性の問題が依然として存在する。
【0020】
また、特開平6−110351号公報記載のものでは、離型剤の塗布の制御構成が複雑であり、近年における装置の小型化、簡易化の趨勢に沿えない、という問題がある。
【0021】
これらの不具合は、トナーを定着されるシートを搬送するための駆動部材としての定着用回転体としての無端の定着ベルトと、この定着ベルトを掛け渡した張架部材と、この張架部材に対向して配置され定着ベルトを挟んで張架部材に圧接された加圧部材とを有するシート搬送装置を用いる定着装置においても発生する。
【0022】
しかし、このタイプの定着装置においてしわを防止するものとしては、張架部材や加圧部材を鼓状のローラとし、用紙の送り方向における両端の速度を中心部の速度より大きくして、シートに対しその中心部分からその両端部分へ向けた方向への張力を生じさせるもののみが提案されているにすぎず、鼓状のローラの作成にはかなりの精度を要しコストがかかるという問題がある。
【0023】
一方、回転駆動される加熱可能な駆動部材としての加熱用回転体としての定着用ローラと、この定着用ローラに平行に対向配置され、且つ、圧接されて回転される加圧部材としての加圧用ローラとから成る基本構成のシート搬送装置を有する、いわゆる加熱ローラ定着装置においては、定着ローラ、加圧ローラの少なくとも一方の外径形状を、その長手方向の両端部の外径が最大で、中央部に向かって徐々に小さくなり、中央部の外径が最小となるような、いわゆる逆クラウン形状に形成して、シートが前記ニップ部を通過する時に、シートの両端が引っ張られるようにすることにより、シワが生じるのを防止するものもある。また両端部の径が中央部の径より大きな逆クラウン状の駆動ローラと一様な径の従動ローラを使用し、搬送するシートの両端部の搬送速度を中央部の搬送速度より大きくしてシートにしわが生じることを防止するシート搬送装置が特開平5−40428号公報に開示されている。
【0024】
しかし、このような構成においては、シートを定着ローラ等の長手方向に強制的に引き伸ばすこととなり、コシの弱いシートの場合は、その両端部がうねって、いわゆる波打ちやしわが生じてしまい、特に、両面印刷の時等には、画像品位を損ねてしまうことがあった。また、逆クラウン上の駆動ローラを形成する場合には、ローラの長手方向で1/100mmのオーダーで寸法精度を管理する必要があり、コスト上昇の原因となってしまう。
【0025】
そこで、特開平7−129014号公報においては、両ローラの少なくとも一方の外径形状が、シート通過領域内で、長手方向に徐々に大きくなり、次いで徐々に外径が小さくなることを繰り返す波状形状を有し、ストレスが波状形状の影響で周期的に開放されているので、端部にストレスが集中することなく、波打ちを防止することができる加熱定着装置が開示されている。
【0026】
しかしながら、かかる定着装置においては、両ローラの少なくとも一方の外径形状が複雑な波状形状を有しているので、このようなローラを作成するには高精度が要求され、しかもコストがかかるという問題点があった。
【0027】
また、特開平8−208088号公報おいては、シートに搬送力を与えるローラの中央部分と両端部分のいずれか一方にトラクション係数を大きくするための刻み面を形成し、他方をトラクション係数を小さくするために平滑面とし、2種類のトラクション係数を組み合わせて、両係数の中間の一定のトラクション係数となるようにして搬送するシートのしわ発生を防止するシート搬送装置が開示されている。
【0028】
しかし、搬送されるシートに発生するしわはシートの送り速度分布で定まるが、シートの搬送速度は、シートを挟んだときの駆動部材としての駆動ローラとシートとの間及び加圧部材としての従動ローラとシートとの間のトラクション係数及び摩擦係数の関係に大きく依存するため、シートに搬送力を与える駆動ローラに2種類のトラクションを与えるようにして、駆動ローラとシートとの間のトラクション係数を両係数の中間の一定のトラクション係数となるようにしても明確な効果を得ることは困難である。
【0029】
そこで、本発明は、製造上の困難性を回避できるとともに、簡易な構成でシートの波打ちやシワの発生を抑制できる低廉なシート搬送装置の提供を、その目的とする。
【0030】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記従来の各シワ抑制方式のうち、特開平8−137310号公報記載のものと同様に、加圧用ローラの中央部における記録材の摩擦力を端部側より高めて引っ張り力を発現させる方式を基本の1つとしている。
【0031】
しかしながら、これを従来のようにローラの形状によって実現するのではなく、製造上の困難性を回避すべく、加圧用ローラの表面性状の差等によって実現したものである。
【0036】
請求項1に記載の発明では、加熱ローラと、前記加熱ローラに対向して並行に設けられる加圧ローラとを有し、前記加熱ローラと前記加圧ローラとの間で未定着トナーを載せたシートを狭持搬送し、定着する定着装置であって、前記加熱ローラに離型材を塗布する離型材塗布手段と、一端が前記加圧ローラの表面に接触するとともに他端が支持部材に支持されたゴムブレードを有し、前記加圧ローラの表面に転移した離型材を回収する離型材回収手段と、を有し、前記ゴムブレードが対応する領域は、前記離型材塗布手段が対応する最大通紙領域内において、前記加圧ローラの軸方向における中心部位表面のみからなることを特徴とする。
【0037】
【発明の実施の形態】
この発明のシート搬送装置は駆動部材としての駆動ローラと加圧部材としての従動ローラとを有する。駆動ローラは中央部の領域の表面が滑らかに形成され、両端部の領域の表面が粗く形成され、従動ローラは中央部の領域の表面が粗く形成され、両端部の領域の表面が滑らかに形成される場合がある。駆動ローラ、従動ローラは離型剤の塗布を行われる場合がある。従動ローラは軸方向において周期的に表面の粗さを変化される場合がある。つまり駆動ローラや従動ローラの幅方向において駆動ローラ及び/又は従動ローラの摩擦係数もしくはトラクション係数を異ならせることで、搬送するシートに対する駆動ローラと従動ローラの間の摩擦係数もしくはトラクション係数(以下、摩擦係数という)が変化される。
【0038】
そして駆動ローラと従動ローラの摩擦係数の差Δμがシート搬送方向と直交する方向において変化し、摩擦係数差の分布が、搬送するシートの中央部近傍領域が端部よりも小さくなるように構成される場合があり、駆動ローラと従動ローラの摩擦係数の差Δμの変化分布を、中央部の領域が端部より小さくなるようにすると、駆動ローラと従動ローラの摩擦係数差Δμの大きいシートの両端部の速度が速くなり、摩擦係数差Δμの小さいシートの中央部で速度が遅くなる。係る場合には駆動ローラと従動ローラの摩擦係数差Δμによりシートの幅方向で送り速度を調節することができる。そしてシートの中央領域の送り速度より両端部の送り速度を早くすることにより、シートの両端部を広げる作用をして搬送されるシートにしわが生じることを防止することができる。
【0039】
【実施例】
図1はこの発明の一実施例のシート搬送装置の構成図である。以下各実施例において説明するシート搬送装置は、コピー等に用いられる普通紙や、OHPシートや、カード、ハガキ等の厚紙や、封筒等の、普通紙よりも熱容量が大きないわゆる特殊シートや、紙幣等(以下適宜「シート」、「記録材」、「用紙」等という)を搬送するものであって、複写機、ファクシミリ、プリンタ等の画像形成装置、ATM、シート上に形成された像を溶融により剥離してシートを再利用できるようにするシート再生装置等に用いることができるが、画像形成装置において定着装置に用いる場合について説明している。
【0040】
図に示すように、シート搬送装置301は荷重Prで押圧された駆動部材としての駆動ローラ302と加圧部材としての従動ローラ303とを有し、上述のように、複写機等の画像形成装置に使用され、記録用紙等のシート304を搬送する。このシート搬送装置301の駆動ローラ302は駆動モータや駆動伝達機構に連結され、駆動伝達機構の駆動力により回転し、駆動ローラ302の回転により従動ローラ303を回転させている。この駆動ローラ302で従動ローラ303を回転しているときの駆動ローラ302の表面線速度V1と従動ローラ303の表面線速度V2を比較すると、駆動ローラ302と従動ローラ303との間の滑りなどの伝達力損失のため従動ローラ303の表面線速度V2が駆動ローラ302の表面線速度V1より若干遅くなる。このように荷重Prで押圧されている駆動ローラ302の表面線速度V1と従動ローラ303の表面線速度V2に差がある場合、線速度の差に起因する摩擦力が生じる。この摩擦力はトラクションといわれ、表面線速度が大きい駆動ローラ302には減速するようにトラクションF1が接線力として働き、表面線速度が小さい従動ローラ303にはトラクションF2がトラクションF1と同じ大きさで逆向きの接線力として働く。このトラクションFと荷重Pとの比μtをトラクション係数といい、トラクション係数μtは駆動ローラ302と従動ローラ303のすべり率(dV/V)=(V1−V2)/V1の関数として表せる。通常の乾燥摩擦状態におけるトラクション係数μtは、すべり率(dV/V)が小さい領域ではすべり率(dV/V)に比例し、速度差が大きくなると動摩擦係数が漸近線となる。またトラクション係数μtは、静摩擦係数、接触面の幾何学的条件、弾性係数に依存するので、トラクション係数μtをローラの材質の選択、その表面の被膜、被覆等によって調節することができるが、本実施例及び以下の実施例においては、おもに駆動部材、従動部材の表面の粗さ、離型剤の塗布、被覆がトラクション係数μtに大きな影響を与えている。
【0041】
駆動ローラ302は、第1の実施例を示す図2の斜視図に示すように中央部の領域321の表面が滑らかに形成され、両端部の領域322の表面が粗く形成され、駆動ローラ302とシート304との摩擦係数もしくはトラクション係数μ24は、図3に示すように、中央部で小さくなるように分布している。
【0042】
本実施例を含み以下説明する実施例においては、駆動部材、加圧部材の表面の粗さを変化させたり、離型剤を塗布したり、することを行うが、これによりシート搬送装置における摩擦係数及びトラクション係数の調節が同時に行われるので、以下の説明においては摩擦係数及びトラクション係数を摩擦係数という。
【0043】
従動ローラ303は中央部の領域331の表面が粗く形成され、両端部の領域332の表面が滑らかに形成され、従動ローラ303とシート304との摩擦係数(上述のように摩擦係数又はトラクション係数を指す。以下同じ。)μ34は図3に示すように、中央部で大きくなるように分布し、シート304に対する駆動ローラ302と従動ローラ303の摩擦係数の差Δμ=(μ24−μ34)の変化分布は、図3に示すように、中央部の領域Wが端部より小さくなるように構成されている。
【0044】
このように駆動ローラ302と従動ローラ303の摩擦係数の差Δμの変化分布を、中央部の領域Wが端部より小さくなるようにすると、駆動ローラ302と従動ローラ303の摩擦係数差Δμの大きいシート304の両端部の速度が速くなり、摩擦係数差Δμの小さいシート304の中央部で速度が遅くなる。これは図4に示すように、駆動ローラ302が力f1でシート304を送ろうとするときに、速度の遅い従動ローラ303が力f2でシート304を送るのを妨げるためである。この力f1、f2の関係は摩擦係数差Δμにより変化し、力f1、f2の関係の変化によりシート304の送り速度が変化する。摩擦係数差Δμが小さいということは、図3に示すように、駆動ローラ302とシート304の摩擦係数μ24に比べて従動ローラ303とシート304の摩擦係数μ34が大きく、その結果、シート304を送る力f1と妨げる力f2がほぼ同じになり、駆動ローラ302がシート304を搬送しようとするのを従動ローラ303が妨げて、シート304の送り速度はあまり大きくならない。これに対して摩擦係数差Δμが大きいということは、駆動ローラ302とシート304の摩擦係数μ24に比べて従動ローラ303とシート304の摩擦係数μ34が小さく、シート304を送る力f1より妨げる力f2が小さいため、駆動ローラ302がシート304を搬送しようとするとき従動ローラ303で妨げる力が小さく、シート304の送り速度が速くなる。したがって駆動ローラ302と従動ローラ303の摩擦係数差Δμによりシート304の幅方向で送り速度を調節することができる。そしてシート304の中央領域Wの送り速度より両端部の送り速度を早くすることにより、シート304の両端部を広げる作用をして搬送されるシート304にしわが生じることを防止することができる。
【0045】
上記実施例は駆動ローラ302と従動ローラ303の両方の表面状態を記録用紙304の搬送方向と直交する方向において変化させた場合について説明したが、第2の実施例を示す図5に示すように、駆動ローラ302の表面を均一にして、従動ローラ303の中央領域331の表面を粗くし、両端部の領域332の表面を滑らかにして、駆動ローラ302と従動ローラ303の摩擦係数差Δμを、図6に示すように、シート304の中央領域Wで小さくし、両端部の領域で大きくなるようにしても良い。
【0046】
また、第3の実施例を示す図7に示すように、従動ローラ303の表面を均一にして、駆動ローラ302の中央領域321の表面を滑らかにして、両端部の領域332の表面を粗くして、駆動ローラ302と従動ローラ303の摩擦係数差Δμを、図8に示すように、シート304の中央領域Wで小さくし、両端部の領域で大きくなるようにしても良い。
【0047】
このように駆動ローラ302と従動ローラ303のいずれか一方の表面を均一に形成することによりローラの加工を簡単に行うことができ、加工工数を低減することができる。
【0048】
また、シート搬送装置301を例えば複写機等の画像形成装置の定着装置に使用している場合、駆動ローラ302と従動ローラ303の記録用紙等のシート304に転写された未定着画像が接触するローラの表面を均一に形成することにより、シート紙304が駆動ローラ302と従動ローラ303とを通るとき、転写された画像が乱れることを防止することができ、良質な画像を安定して形成することができる。
【0049】
上記各実施例は駆動ローラ302と従動ローラ303の表面の加工状態を変えて、駆動ローラ302と従動ローラ303の摩擦係数差Δμをシート304の搬送方向と直交する方向で変化させた場合について説明したが、駆動ローラ302と従動ローラ303の表面の材質を両端部の領域と中央部の領域とで変えて、駆動ローラ302と従動ローラ303の摩擦係数差Δμをシート搬送方向と直交する方向で変化させるようにしても良い。このように駆動ローラ302と従動ローラ303の表面の材質を両端部の領域と中央部の領域とで変えることにより、簡単に駆動ローラ302と従動ローラ303の摩擦係数差Δμをシート搬送方向と直交する方向で変化させて分布させることができる。
【0050】
また、上記各実施例は駆動ローラ302と従動ローラ303の摩擦係数差Δμを中央部の領域と両端部の領域で1段階に変化させた場合について説明したが、駆動ローラ302と従動ローラ303の少なくとも一方に表面あらさの異なる複数領域、例えば、第4の実施例を示す図9に示すように、駆動ローラ302の中央部の表面が滑らかに形成され領域321と両端部の表面が粗く形成された領域322の中間部に表面が中間のあらさで形成された領域323を設け、従動ローラ303の中央部の表面が粗く形成され領域331と両端部の表面が滑らかに形成された領域332の中間部に表面が中間のあらさで形成された領域333を設け、図10に示すように、駆動ローラ302と従動ローラ303との摩擦係数差Δμを中央部の領域と両端部の領域で段階的に変化させるようにしても良い。このように、駆動ローラ302と従動ローラ303との摩擦係数差Δμを中央部の領域と両端部の領域で段階的に変化させることにより、シート304の搬送速度が幅方向で急激に変化することを防ぐことができ、シート304に大きな応力が加えられず、薄紙など腰の無い記録用紙でもしわや波打ちの発生を低減でき、画像品質の低下を防ぐことができる。
【0051】
また、上記実施例は駆動ローラ302と従動ローラ303に表面あらさの異なる3領域を設けた場合について説明したが、第5の実施例を示す図11に示すように、駆動ローラ302の中央部に幅W1の表面が滑らかな領域321を設け、従動ローラ303の中央部には幅W1と異なる幅W2を有する表面が粗い領域331を設け、図12に示すように、駆動ローラ302と従動ローラ303との摩擦係数差Δμを中央部の領域と両端部の領域で段階的に変化させるようにしても良い。
【0052】
このように駆動ローラ302の中央部の表面が滑らかな領域321と従動ローラ303の中央部の表面が粗い領域331の幅を異ならせると、簡単な構成で駆動ローラ302と従動ローラ303との摩擦係数差Δμを中央部の領域と両端部の領域で段階的に変化させることができる。
【0053】
さらに、駆動ローラ302と従動ローラ303との表面の粗さを順次変化させて、駆動ローラ302と従動ローラ303との摩擦係数差Δμを、第6の実施例を示す図13に示すように、滑らかに変化させるようにしても良い。
【0054】
また、シート搬送装置301を例えば複写機等の画像形成装置に使用しているときに、図14に示すように、シート304の従動ローラ303と接触する面の中央部に定着した画像305が形成されている場合がある。このシート304の画像305の領域と両端部の領域306では表面の状態が異なり、画像305の表面が両端部の領域306の表面より滑らかになる。この場合、図14に示すように、駆動ローラ302の表面を均一にして、従動ローラ303の中央領域331の表面を粗くし、両端部の領域332の表面を滑らかにしても、従動ローラ303の中央領域331とシート304の画像305との間の摩擦係数μ315及び従動ローラ303の両端部の領域332とシート304の画像305との間の摩擦係数μ325は、図15に示すように小さくなる。この摩擦係数μ315が一定限度より小さくなると、駆動ローラ302と従動ローラ303との摩擦係数差Δμはシート304の中央領域で両端部の領域より大きくなってしまう。そこで、第7の実施例を示す図16に示すように、従動ローラ303の中央領域331とシート304の画像305との間の摩擦係数μ315と従動ローラ303の両端部の領域332とシート304の画像305との間の摩擦係数μ325の差(μ315−μ325)が従動ローラ303の両端部の領域332とシート304の両端部の領域306との間の摩擦係数μ326と従動ローラ303の両端部の領域332とシート304の画像305との間の摩擦係数μ325との差(μ326−μ325)より大きくなるように、従動ローラ303の中央領域331の表面あらさを定め(具体的には高摩擦とする)、駆動ローラ302と従動ローラ303の摩擦係数差Δμがシート304の中央領域で両端部の領域より小さくなるようにする。このようにしてシート304の搬送速度を、常に、中央部の領域で小さくして両端部の領域で大きくすることができ、裏面に画像があるシート304を搬送する場合でもしわが生じることを低減することができる。
【0055】
[具体例1] 例えば電子写真方式の複写機の定着装置に図4に示すシート搬送装置301を使用し、駆動ローラ302を発熱部とし従動ローラ303を加圧部として記録用紙やOHPシート等を搬送して、搬送した記録用紙等にしわが生じるかどうかを調べた。駆動ローラ302は円筒状のアルミや鉄及びその合金からなり、内部にハロゲンヒータを配置し、外表面にはトナーなどの画像形成剤との離型性を高めるため10μmから30μmのフッ素系樹脂層を形成して均一な滑らかな表面とし、従動ローラ330は鉄など金属芯の上に弾性体層として耐熱性のあるシリコンゴムの外層を形成し、中央部の領域321の表面を粗くして、駆動ローラ302と従動ローラ303の摩擦係数差Δμを中央部の領域で両端部の領域より約0.6小さくなるようにした。この駆動ローラ302と従動ローラ303の温度を約150°Cにして白紙を一定枚数通した結果、しわは1枚も生じなかった。また、比較例として駆動ローラ302と従動ローラ303の摩擦係数差Δμが均一に分布している場合に、上記と同じ条件で白紙を通した結果、8割の白紙にしわが発生した。
【0056】
[具体例2] また、従動ローラ303の中央部の領域321の表面を粗くして、駆動ローラ302と従動ローラ303の摩擦係数差Δμを中央部の領域で両端部の領域より約1.0小さくして、裏面中央部にベタ画像領域305を有する記録用紙を一定枚数、例えば10枚以上通した結果、しわは1枚も生じなかったが、駆動ローラ302と従動ローラ303の摩擦係数差Δμを中央部の領域で両端部の領域より約0.6小さくした場合には、ほとんど全部の記録用紙の後端の中央付近に縦にしわが発生した。したがって、記録用紙の両面に印刷する場合には、駆動ローラ302と従動ローラ303の摩擦係数差Δμを中央部の領域で両端部の領域より一定範囲以上小さくすると良いことが確認できた。
【0057】
[具体例3] 上記具体例1に示したシート搬送装置でしわの発生し易い薄い白紙を100枚通したところ、約2割がローラ入口で紙に波打ちが発生してしわが発生した。そこで、駆動ローラ302と従動ローラ303の摩擦係数差Δμを中央部の領域で両端部の領域より段階的に約0.6から約1.0小さくなるようにして薄い白紙を100枚通したところ、しわは1枚も発生しなかった。
【0058】
上記各実施例は駆動ローラ302に対向させて従動ローラ303を設けた場合について説明したが、駆動ローラ302と従動ローラ303のいずれか一方に複数のローラに巻回されたベルトを使用しても良い。
【0059】
さらに、以下、本発明の実施例を図に基づいて説明する。
【0060】
図17に示すように、第8の実施例としてのシート搬送装置を有する定着装置2には、内部に熱源としてのハロゲンヒータ4を有する駆動部材であり定着用回転体としての加熱ローラ6と、この加熱ローラ6に対向して平行に設けられ、少なくとも定着時には加熱ローラ6に圧接される加圧部材であり回転自在な加圧用回転体としての加圧ローラ8が備えられている。加熱ローラ6と加圧ローラ8は共にストレート円筒形状に形成されている。
【0061】
加熱ローラ6は、アルミニウム製のパイプ材からなる芯材10と、この芯材10の表面に形成された耐熱性のシリコンゴムからなる弾性層12と、弾性層12の表面に皮膜されたフッ素樹脂からなる離型層14とから構成されている。一方の加圧ローラ8も加熱ローラ6と同様に、芯材16、弾性層18、離型層20とから構成されている。
【0062】
加熱ローラ6は図示しない駆動モータから駆動力を受けて図中矢印方向に回転駆動され、加圧ローラ8はこれに従動して図中矢印方向に回転するようになっている。これらの加熱ローラ6と加圧ローラ8との間で、未定着トナー22の乗った記録材24が挟持搬送され、定着が行われる。
【0063】
本実施例では、記録材24として、裏面に何も定着されていないもの、裏面に白黒のトナーが定着されているもの、裏面にフルカラーのトナーが定着されているものを使用した。但しこれらに限定される趣旨ではなく、OHPシートなどでもよい(以下の各実施例においても同じ)。
【0064】
加熱ローラ6の熱源はハロゲンヒータ4に限らず、赤外線ランプ等も採用でき、また、加熱ローラ6としては、発熱抵抗体を一体に有するいわゆる自己発熱タイプ(面発熱タイプ)としてもよく、加熱ローラ6の表面を軸方向に規定の温度範囲で均一に加熱できるものであれば特に規定はしない。加熱ローラ6、加圧ローラ8の芯材10,16としては、アルミニウムの他に、鉄、ステンレス、ニッケル等の金属やその合金、あるいはセラミックスなどでもよい。また、弾性層12,18は無くてもよく、最外層の離型層14,20はシリコンゴムでもよく、あるいは無くてもよい。
【0065】
なお、図17において、弾性層12,18や離型層14,20の厚みは図面上わかり易く表示したもので、実際とは必ずしも一致しない。
【0066】
図17に示すように、加熱ローラ6側には、加熱ローラ6の表面へのトナーのオフセットを防止する等の観点から、離型材を塗布するための塗布手段としての離型剤塗布手段26が備えられているとともに、微量にオフセットしたトナーを離型材とともに除去するクリーニング手段32が備えられている。本実施例では離型材としてシリコンオイルを使用しており、離型剤塗布手段26は、シリコンオイルが溜められるオイルタンク28と、このオイルタンク28からシリコンオイルを吸い上げて加熱ローラ6の表面に供給する塗布フェルト30とから構成されている。クリーニング装置32は、ウェブ34がロール状に巻かれた繰り出しローラ36と、巻き取りローラ38と、これらのローラ間に位置する押圧ローラ40と、この押圧ローラ40を常時加熱ローラ6の表面に押圧するように付勢するバネ42とから構成されている。離型剤塗布手段26の塗布フェルト30に代えてローラを用いてもよい。
【0067】
一方、加圧ローラ8側には、加圧ローラ8の表面に転移した離型材を回収するための離型材回収手段44が備えられている。離型材回収手段44は、装置本体に固定された支持部材46と、一端が加圧ローラ8の表面に接触するとともに他端が支持部材46に支持されたゴムブレード48とから構成されている。離型材回収部材としては、ゴムブレード48に代えてフェルトやローラを用いてもよい。
【0068】
図18に示すように、ゴムブレード48が対応する領域は、離型材塗布手段26の塗布フェルト30が対応する最大通紙領域(換言すれば、最大幅の記録材24の通過領域)W(本実施例では300mm)内において、加圧ローラ8の軸方向における中心部位表面W0 (本実施例では100mm)のみとなっている。
【0069】
かかる構成により、加熱ローラ6からシリコンオイルが表面全体に亘って転移した加圧ローラ8において、その中心部位表面W0 のみからシリコンオイルが回収されることにより、中心部位表面W0 の摩擦係数は、シリコンオイルが回収されない最大通紙領域W内の他の表面W1 ,W2 に比べて高くなる。実際には、かかる構成により中心部位表面W0 の摩擦係数を0.5高くすることができた。
【0070】
これにより、加圧ローラ8の中心部位表面W0 における記録材24の搬送速度が他の表面W1 ,W2 より遅くなり、その結果、記録材24の幅方向の引張力が生じる。これによって、挟持搬送中、記録材24の中心部位表面W0 に対応する部分は常に幅方向に引っ張られることになり、シワの発生が抑制される。
【0071】
実験の結果、加圧ローラ8の中心部位表面W0 の摩擦係数を高くすることによってシワの発生を抑制できることが確認された。
【0072】
中心部位表面W0 、他の表面W1 ,W2 の長さは、特にことわらない限り、以下の各実施例においても本実施例と同様である。
【0073】
次に、第9の実施例を図19に基づいて説明する。なお、要旨以外の部分は最初の実施例と同様であるので、その基本的構成及び機能上の重複説明は適宜省略する(以下の他の実施例において同じ)。
【0074】
本実施例においては、図19に示すように、加圧ローラ8の中心部位表面W0 の摩擦係数を高くすることが、他の表面W1 ,W2 に潤滑材を積極的に塗布することによってなされる。潤滑材の塗布は塗布フェルト50によってなされ、塗布フェルト50の端部は図示しない潤滑材タンクに浸されている。加圧ローラ8に接触する塗布フェルト50の端部は、加圧ローラ8の中心部位表面W0 に対応する部分を切り欠いた凹状に形成されており、加圧ローラ8が回転することによって、加圧ローラ8の他の表面W1 ,W2 にのみ潤滑材が塗布される。本実施例では、潤滑材としてシリコンオイルを使用している。潤滑材塗布部材としては、塗布フェルト50に限らず、ローラ等も採用できる。
【0075】
加圧ローラ8の他の表面W1 ,W2 にシリコンオイルが塗布されることによって、他の表面W1 ,W2 の摩擦係数が低くなり、中心部位表面W0 には何ら処理をしなくてもその摩擦係数は相対的に高くなる。実際には、かかる構成により中心部位表面W0 の摩擦係数を0.4高くすることができた。これにより、中心部位表面W0 における記録材24の搬送速度が他の表面W1 ,W2 より遅くなり、上記実施例と同様の理由でシワの発生が抑制される。
【0076】
次に、第10の実施例を図20に基づいて説明する。
【0077】
本実施例では、加圧ローラ8の中心部位表面W0 に軸方向に延びる多数の切り込みないしスジ52を入れることによって当該部位の摩擦係数を他の表面W1 ,W2 より高くしている。中心部位表面W0 の寸法(切り込み52の長さ)は80mmで、切り込み52の間隔は3mm、深さは0.3mmである。切り込み52を入れる間隔は、ニップ幅により規制されるが、3mm以下が望ましい。本実施例においてもシワの発生が抑制された。
【0078】
切り込み52の向きは記録材24の搬送方向に交差する軸方向が望ましいが、斜めあるいは記録材24の搬送方向に沿う態様であっても、切り込み52の存在による表面の凹凸によって摩擦係数が高くなるので、同様のシワ抑制機能を得ることができる。従って、切り込み52等の形成にローレット加工を採用してもよい。
【0079】
次に、第11の実施例を図21に基づいて説明する。
【0080】
本実施例では、加圧ローラ8の中心部位表面W0 を物理的又は化学的処理によって粗くすることによって当該部位の摩擦係数を他の表面W1 ,W2 より高くしている。実際には、中心部位表面W0 をサンドペーパーで擦って摩擦係数を他の表面W1 ,W2 に比べて0.8高くした。これにより、中心部位表面W0 における記録材24の搬送速度が他の表面W1 ,W2 より遅くなり、上記実施例と同様の理由でシワの発生が抑制される。
【0081】
加圧ローラ8の中心部位表面W0 を物理的又は化学的に粗くする方法としては、上記の他に、コロナ放電や型に入れて成形する方法、ショットピーニングやショットブラスト、エッチング処理等を採用できる。
【0082】
次に、第12の実施例を図22に基づいて説明する。
【0083】
本実施例では、加圧ローラ8の中心部位表面W0 を他の表面W1 ,W2 より摩擦係数の高い素材で形成することによって当該部位の摩擦係数を他の表面W1 ,W2 より高くしている。具体的には、図22に示すように、中心部位表面W0 にはシリコンゴム(摩擦係数1.5)を皮膜し、他の表面W1 ,W2 にはフッ素樹脂(摩擦係数0.5)を皮膜している。これにより、中心部位表面W0 における記録材24の搬送速度が他の表面W1 ,W2 より遅くなり、上記実施例と同様の理由でシワの発生が抑制される。
【0084】
摩擦係数の異なる素材としては上記のものに限らず、中心部位表面W0 の摩擦係数を他の表面W1 ,W2 より高くできるものであればよい。
【0085】
次に、第13の実施例を図23及び図24に基づいて説明する。
【0086】
本実施例では、加圧ローラ8の中心部位表面W0 に物理的又は化学的処理によって細かい凹凸を形成し、その後に全体をフッ素樹脂の薄膜54で皮膜している。かかる構成により中心部位表面W0 の摩擦係数を他の表面W1 ,W2 より0.4高くした。これにより、中心部位表面W0 における記録材24の搬送速度が他の表面W1 ,W2 より遅くなり、上記実施例と同様の理由でシワの発生が抑制される。
【0087】
上記各実施例は単独で実施してもよいが、第8の実施例と第9の実施例、第8の実施例と第10実施例、第8の実施例と第11の実施例など、組み合わせて実施してもよい。
【0088】
次に、第14の実施例を図25に基づいて説明する。図25において縦軸は摩擦係数、横軸は加圧ローラ8の軸方向の座標を示している。
【0089】
本実施例では、第11の実施例と同様に物理的又は化学的処理によって加圧ローラ8の中心部位表面W0 を粗くしているが、その粗さを段階的としている。具体的には、図25に示すように、加圧ローラ8の中心Xを0とし、左右40mmの範囲の摩擦係数を1.5、さらに左右40mmの範囲の摩擦係数を1.0としている。
【0090】
これにより、中心部位表面W0 における記録材24の搬送速度が他の表面W1 ,W2 より遅くなり、上記実施例と同様の理由でシワの発生が抑制される。
【0091】
本実施例では摩擦係数を2段階に設定しているが、3段階、4段階でも可能である。段階数については規定はしないが、急激な摩擦係数の変化によって却って引張力では対処できないシワが発生するのを防止する観点から、多い方が望ましい。また、段階的形状は中心から左右対称となるようにするのが望ましい。
【0092】
次に、第15の実施例を図26に基づいて説明する。図10において縦軸は摩擦係数、横軸は加圧ローラ8の軸方向の座標を示しており、加圧ローラ8の中心Xを0としている。
【0093】
本実施例では、第11の実施例と同様に物理的又は化学的処理によって加圧ローラ8の中心部位表面W0 を粗くしているが、その粗さを加圧ローラ8の中心部から軸方向端部に向けて下記の式のように線形に減少させている。これにより、中心部位表面W0 における記録材24の搬送速度が他の表面W1 ,W2 より遅くなり、上記実施例と同様の理由でシワの発生が抑制される。摩擦係数の変化が滑らかであるので、上記実施例に比べてシワ抑制をさらに向上させることができる。線形形状は中心から左右対称となるようにするのが望ましい。
【0094】
μ=1.5+8×10−3X (−150≦X≦0)
μ=1.5−8×10−3X (150≧X>0)
次に、第16の実施例を図27に基づいて説明する。図11において縦軸は摩擦係数、横軸は加圧ローラ8の軸方向の座標を示しており、加圧ローラ8の中心Xを0としている。
【0095】
本実施例では、第11の実施例と同様に物理的又は化学的処理によって加圧ローラ8の中心部位表面W0 を粗くしているが、その粗さを加圧ローラ8の中心部から軸方向端部に向けて下記の式のようにガウス関数型で非線形的に減少させている。これにより、中心部位表面W0 における記録材24の搬送速度が他の表面W1 ,W2 より遅くなり、上記実施例と同様の理由でシワの発生が抑制される。
【0096】
図27のグラフ形状は非線形であれば特に規定はしないが、端部方向に向かって一部分でも増加するような傾向にないものが好ましい。また、グラフ形状は中心から左右対称となるようにするのが望ましい。
【0097】
本実施例によれば、関数の型が多彩に決められるので、加圧ローラ8などの厚み材質などを考慮して様々な変化をつけることができるので、幅広い対応が可能となる。
【0098】
μ=0.3+1.2×exp(−7.0×10−4×X2)
(−150≦X≦150)
第14ないし16の実施例において、加圧ローラ8の中心部位表面W0 の摩擦係数を高める方法を第11の実施例と同様としたが、これに限定される趣旨ではなく、その他の実施例における方法やさらに他の方法も適用可能である。
【0099】
図28に示す本発明を適用したシート搬送装置を有する定着装置は、上述の実施例と同様に、複写機、ファクシミリ、プリンタ等の周知の図示しない画像形成装置に備えられるものである。またトナー像を定着される被定着物をシートであり記録材としての用紙Pとして説明するが、用紙Pは、その裏面に、定着済の単色またはフルカラーのトナー像を有していてもよいし、用紙Pに替えてOHPシートを用いてもよい。
【0100】
第17の実施例としてのシート搬送装置を有する定着装置101は、トナーを定着される用紙Pを搬送するための駆動部材である定着用回転体としての搬送ベルトとしての無端の定着ベルト102と、定着ベルト102を加熱するための加熱手段としてのヒータ103を有し定着ベルト102を掛け渡した張架部材としての加熱体104と、径をその幅方向に亘って略同一とされ加熱体104に対向して配置され図示しない付勢手段により定着ベルト102を挟んで加熱体104に対して幅方向に亘って略均一の圧力で圧接された加圧部材としての加圧ローラ105とを有し、加圧ローラ105の軸方向の中心部分には、加圧ローラ105の軸方向の両端部分、詳しくは用紙通過領域の両端部分の摩擦係数よりも大きい高摩擦領域106が形成されている。
【0101】
定着ベルト102は加熱体104の他に、それぞれ軸107a、108aを中心に回転する2つのローラ107、108に掛け渡されている。定着ベルト102は耐熱素材のポリイミド樹脂からなるが、アラミド樹脂等の他の耐熱素材により形成してもよい。
【0102】
加熱体104は定着ベルト102に当接する部分が滑面に形成され、定着ベルト102の搬送方向における前後端が丸みを帯びた非回転の部材である。加熱体104本体の素材は、耐熱性且つ電気絶縁性を有するアルミナ製であるが、この性質を満たす他の素材でもよく、また、それらを含む複合部材であってもよい。ヒータ103は加熱体104の下面に線状に設けられたのものであって、Ta2Nからなるが、Ta2Nでなく周知の他の発熱体でもよいし、帯状に設けてもよい。
【0103】
加圧ローラ105は軸105aを中心に定着ベルト102に連れ回りするもので、定着ベルト102の幅と略同じ長さである。定着ベルト102の幅、加圧ローラ105の長さは、幅300mmの用紙通過領域よりも大きく設定されている。ローラ105は、詳細を図示しないが、アルミニウム製のパイプ材に耐熱性のシリコンゴムからなる弾性体層を設けたものである。パイプ材には、鉄、ステンレス、ニッケル等の金属や、その合金、あるいはセラミックス等を用いてもよい。またローラ107は図示しない駆動源により駆動される駆動ローラであり、ローラ108は定着ベルト102の移動にしたがって回転される従動ローラである。
【0104】
定着ベルト102には、これを挟んでローラ108と対向する位置に、定着ベルト102における用紙通過領域にシリコンオイルからなる離型剤を塗布するための塗布手段109が設けられている。加圧ローラ105の中心部分には、加圧ローラ105に塗布された離型剤を除去する回収手段としての幅100mmのゴム製のブレード114が当接している。ブレード114は、図示しない基部が加圧ローラ105の幅方向に移動可能な図示しない駆動部材に固定されており、高摩擦領域106が用紙Pの中心部分に対応するように移動制御される。回収手段は、ブレードではなく、ローラを用いてもよいし、その材質をフェルトとしてもよい。
【0105】
図29に示すように、塗布手段109は、定着ベルト102と離間して設けられ離型剤を蓄える離型剤貯溜層110と、離型剤貯溜槽110内の離型剤に一端を浸され他端を定着ベルト102に当接されたフェルト製の離型剤塗布部材111と、離型剤塗布部材111を位置保持するために離型剤塗布部材111を挟持する上ガイド板112および下ガイド板113とからなる。
【0106】
図30に示すように、上下ガイド板112、113は互いに並行に設けられている。これは、離型剤塗布部材111の定着ベルト102側の端部に、その幅方向に亘って略一定の圧力をかけることで、離型剤塗布部材111が、定着ベルト102に対し、その幅方向に亘って略同じ量の離型剤を塗布するようにするためである。
【0107】
本実施例は以上のような構成であるから、図示しない画像形成装置本体の電源の投入等により、定着装置101は予熱のためにヒータ103への通電を開始するとともに、図示しない駆動源によって各ローラ105、107、108の回転および定着ベルト102の移動が開始される。定着ベルト102の移動にともない、塗布手段109により、定着ベルトの幅方向の略全幅に亘って略均一量の離型剤が塗布される。
【0108】
一部の離型剤は定着ベルト102から加圧ローラ105の表面に転移する。転移した離型剤のうち、加圧ローラ105の軸方向における中心部分の離型剤は、ブレード114により、加圧ローラ105の回転に伴って除去される。これによって多の部分よりも摩擦係数が0.5高い高摩擦領域106が形成される。
【0109】
予熱が完了し、画像形成が開始されると、図示しない静電潜像担持体上のトナー像を転写された用紙Pは、定着ベルト102の回転により、定着ベルト102と加圧ローラ105との間を通過される。用紙Pは、定着ベルト102の移動にしたがって、加圧ローラ105が加熱体104側に付勢されていることによる圧力と、ヒータ103により加熱された定着ベルト102の熱とにより、トナー像を定着される。
【0110】
定着ベルト102には塗布手段109によりその軸方向における略全幅に亘って離型剤が塗布されているため、定着ベルト102にトナーや用紙が付着することはない。加圧ローラ105には用紙Pの中心部分に対応する位置に高摩擦領域106が形成されているため、用紙Pの中心部分の搬送速度がその両端部の搬送速度より遅くなり、用紙Pには、その中心部分からその両端部分へ向けた方向への張力が生じるため、定着の際のしわの発生が防止される。定着後の用紙Pはさらに搬送されて画像形成装置外に排出される。
【0111】
図31に第18の実施例を示すが、高摩擦領域106を形成するための手段としては、定着ベルト102の、加圧ローラ105の軸方向の中心部分以外の部分に対応する領域、具体的には、定着ベルト102の用紙通過領域の両端からそれぞれ100mmの幅の部分にのみ離型剤を塗布する塗布手段116を用いてもよい。塗布手段116が塗布手段109と異なるのは、塗布手段109における離型剤塗布部材111に対応する、離型剤塗布部材115の形状である。離型剤塗布部材115は、定着ベルト102に当接する端部の、加圧ローラ105の軸方向の中心部分に対応する部分が幅100mmに渡って切り欠かれ、切欠部115aを有している。塗布手段116の設置位置は塗布手段109と同様であり、またその他の、離型剤貯溜層、上ガイド板および下ガイド板は塗布手段109におけるものと同様の構成であるので、離型剤貯溜層に符号110を付するにとどめ、上下ガイド板の図示やこれら各構成に関する説明は省略する。
【0112】
離型剤塗布部材115が切欠部115aを有するので、定着ベルト102には、加圧ローラ105の軸方向の中心部分以外の部分に対応する領域にのみ離型剤が塗布されるため、加圧ローラ105の軸方向の中心部分には離型剤が付着することはなく、多の部分に比して摩擦係数が0.4高い高摩擦領域106(図12参照)が形成される。この場合、高摩擦領域106を形成するために離型剤を除去するブレードは不要である。また、図示は省略するが、加圧ローラ105に対し、塗布手段116と同様の構成の塗布手段を設け、加圧ローラ105の中心部分以外の部分に離型剤を塗布することにより、高摩擦領域106を形成してもよい。
【0113】
図32、図33にそれぞれ第19、20の実施例を示すが、高摩擦領域106は、加圧ローラ105の中心部分の表面を他の部分よりも粗くした粗面であってもよい。図32に示した高摩擦領域106は、加圧ローラ105の表面に軸105aに平行な複数の切り込み117を刻むことにより形成したものである。切り込み117はそれぞれ加圧ローラ105の軸方向における中心部に、幅80mm深さ0.3mmの大きさで、3mm間隔で設けられている。切り込み117の間隔は、定着ベルト102と加圧ローラ105とにより形成されるニップの幅によって左右されるが、3mm以下とすることが望ましい。切り込み117は、軸105Aに対して角度を持つように刻まれてもよいし、格子状に刻まれてもよい。図33に示した高摩擦領域106は、サンドペーパーを用いて加圧ローラ105の中心部分の表面を幅100mmに亘って削って形成したものである。
【0114】
図32および図33に示した高摩擦領域106は何れも物理的手段によって形成したものであるが、その他、コロナ放電によって形成してもよいし、また化学的手段、たとえば加圧ローラ105の表面を溶かす溶剤を吹き付ける等して化学的に形成された粗面としてもよいし、加圧ローラ105自体を、その所定部位の表面が粗面となるような型に入れて成形してもよい。また、図示を省略するが、高摩擦領域を、加圧ローラの軸方向の中心部分を被覆した高摩擦の部材の層によって形成してもよい。
【0115】
図34に第21の実施例を示すが、加圧ローラ105の、物理または化学的手段により形成した高摩擦領域を含む表面をフッ素樹脂の層118で覆って高摩擦領域とすると、しわの発生と同時に異物の付着を防止することができる。この高摩擦領域の摩擦係数は他の部分に比して0.4高く設定されている。この場合、層118を、粗面の凹凸を残すように形成するために薄膜で形成することが肝要である。また加圧ローラ105を層118で覆うことは、離型剤を塗布して高摩擦領域を形成する塗布手段を用いた上述の定着装置にも適用できる。また、フッ素樹脂の層を加圧ローラ105の用紙通過領域の両端部からそれぞれ100mmの幅の部分のみに形成すれば、加圧ローラ105の中心部分の100mmの幅の部分はシリコンゴムが露出することとなり、高摩擦領域を得ることができる。この場合、加圧ローラ105を構成するシリコンゴムの摩擦係数を1.5とし、フッ素樹脂の摩擦係数を0.5とすれば、摩擦係数が高コントラストの高摩擦領域を得ることができる。
【0116】
また、加圧ローラ105を構成するシリコンゴム上の、フッ素樹脂をコーティングした部分以外の部分に高摩擦係数の層、たとえばシリコンゴム等の高摩擦係数を有する素材の層を設けるようにすれば、任意のコントラストの高摩擦領域を得ることができるし、高摩擦領域以外の部分を、フッ素樹脂ではなく、低摩擦係数のシリコンゴム等の素材でコーティングすることもできる。
【0117】
図35ないし図37に示すように、高摩擦領域106の摩擦係数は、加圧ローラ105の軸方向において変化するようにすることができる。図35ないし図37の何れにおいても、縦軸は加圧ローラ105表面の摩擦係数μ、横軸は同ローラ105の軸方向の座標Xを示しており、軸方向の座標は、加圧ローラ105の軸方向の中心をX=0の原点としている。図35ないし図37において、矢印Eは、用紙通過領域を示している。
【0118】
図35に示す第22の実施例は、高摩擦領域の摩擦係数を、加圧ローラ105の軸方向の中心から同軸方向の端部へ向けて段階的に減少するように設定した場合である。図35の場合は2段階に摩擦係数を変化させて高摩擦領域を形成しているが、より多段階に摩擦係数を変化させてもよく、用紙Pのしわ防止にはその方が好ましい。
【0119】
図36に示す第23の実施例は、高摩擦領域の摩擦係数を、加圧ローラ105の軸方向の中心から同軸方向の端部へ向けて線形的に減少するように設定した場合である。図36の場合は、摩擦係数を、
μ=1.5+8×10−3X(−150≦X≦0)
μ=1.5−8×10−3X(150≧X>0)
と設定している。
【0120】
図37に示す第24の実施例は、高摩擦領域の摩擦係数を、加圧ローラ105の軸方向の中心から同軸方向の端部へ向けて非線形的に減少するように設定した場合である。図37の場合は、摩擦係数がガウス関数型の曲線を描くように設定している。具体的には、
μ=0.3+1.2×exp(−7.0×10−4×X2)(−150≦X≦150)
と設定している。摩擦係数は、上述の関数で表される曲線となるように変化するものに限られず、非線形であればよいので、用紙Pの厚み等を考慮し、様々な変化をつけることができるため幅広い対応が可能となるが、中心から端部に向かって摩擦係数が増加することがないものであることが望ましい。
【0121】
図35ないし図37に示した摩擦係数の分布は、上述の物理又は化学的手段により形成する粗面の凹凸の密度や深さを変化させることによって設定することができるし、塗布手段との組み合わせにより設定することもできる。
【0122】
塗布手段のみにより上述の分布を得る場合には、図38および図39に示すように、離型剤塗布部材111を挟む上ガイド112と下ガイド113との間隔をその幅方向において変化させればよい。図38に示す第25の実施例は上下ガイド112、113の間隔を段階的に変化させた場合を、図39に示す第26の実施例は上下ガイド12、13の間隔を非線形的に変化させた場合を示している。
【0123】
上下ガイド112、113の間隔を狭くすれば、離型剤塗布部材111が圧迫され、圧迫されていない部分に比べて離型剤の浸透率が低下し、定着ベルト102又は加圧ローラ105に塗布する離型剤の量が減少するため、高摩擦領域が形成される。図40に第27の実施例を示すが、離型剤塗布部材を軸119aを中心に定着ベルト102に連れ回りする離型剤塗布ローラ119とし、その径をその軸方向において変化させれば、径が大きい部分は小さい部分に比してベルトへの当接の圧力が大きくなるので、その部分の離型剤塗布量は減少して上述のような摩擦の分布を得ることができる。図40においては離型剤貯溜層の図示を省略している。
【0124】
以上述べた、高摩擦領域を形成するための各手段は、図41および図42に示す周知の型の、シート搬送装置を有する定着装置に適宜適用することができる。
【0125】
図41に示す定着装置120は、トナーを定着される記録材としての用紙を搬送するための定着用回転体としての無端の定着ベルト121と、定着ベルト121を加熱するための加熱手段122を有し定着ベルト121を掛け渡した加熱ローラ123と、加熱ローラ123とともに定着ベルト121を掛け渡す張架部材としての駆動ローラ124と、駆動ローラ124に対向して配置され定着ベルト121を挟んで駆動ローラ124に圧接された加圧部材としての加圧ローラ125と、トナーを定着される用紙Pを定着ベルト121と加圧ローラ125とが互いに当接する位置に案内するガイドGを有するものであり、定着動作に関しては定着装置101と略同様である。
【0126】
図42に示す定着装置126は、内部に加熱手段127を有する定着用回転体である駆動ローラとしての加熱ローラ128と、加熱ローラ128に圧接され同ローラ128に従動回転する加圧部材としての加圧ローラ129と、両ローラ128、129が互いに当接する位置にトナーを定着される記録材としての用紙Pを案内するガイドとを有し、両ローラ128、129の間に同ローラ128、129の回転により用紙を通過させ、用紙Pにトナーを加熱圧着して定着を行うものである。
【0127】
以上、本発明にかかるシート搬送装置を適用した、又は適用できる定着装置を説明したが、各構成の組み合わせは、上述のもの以外であっても、本発明の目的を達するために適宜自由に設定できる。例えば、塗布手段をローラ107に対向して設けたり、定着ベルトおよび加圧ローラにそれぞれ設けたりしてもよいし、粗面を物理的手段および化学的手段により形成してもよい。加圧ローラは、パイプ材に高摩擦領域を形成されるのであれば、シリコンゴムの層を備えていなくともよい。加圧部材はローラ状でなく固定された非回転の部材であってもよい。
【0128】
以下さらに、この発明の実施例を図面を参照して説明する。図43において、駆動部材としての定着用回転体としての加熱用回転体である定着ローラ201と、回転自在に加圧部材としての加圧用回転体である加圧ローラ202とは、各々の長手方向の両端部において、図示しないバネが固定されており、このバネの付勢力により互いに圧接されている。定着ローラ201は、耐熱性に優れたアルミニウムから成る中空芯金215の表層部に、PFA216が被覆されており、この中空芯金215の内部には、定着ローラ201を加熱するためのハロゲンヒータ203が配設されている。一方、加圧ローラ202は、鉄から成る芯金209の外周部に、離型性に優れたシリコンゴム210が形成された構成である。符号204は記録材としての転写材を示している。
【0129】
定着ローラ201の通紙可能な転写材の最大サイズは、幅300mmとしており、当該ローラ201は、図示しない駆動モータから駆動力が伝達されて回転駆動され、加圧ローラ202はこれに従動して回転する。
【0130】
このシート搬送装置を有する加熱定着装置を用いた、第28の実施例について説明する。加圧ローラ202は、図44に示すように、その中央部Cから端部に向かうにつれて、表面の摩擦力が大きい領域205と、小さい領域206とが周期的に繰り返すように形成されている。あるいは、中央部Cから端部に向かうにつれ、逆に小さい領域206と、大きい領域205とが周期的に繰り返すように形成しても良い。この場合、転写材通過領域内の中央部Cに対して、左右対称となるように摩擦係数を変化を設定する。
【0131】
このように、加圧ローラ202表面の摩擦係数を変化させることにより、摩擦の高い部分では、転写材204の搬送速度が遅くなり、搬送速度の速くなる摩擦の低い方に力を受けるため、矢印Aで示す、転写材幅方向に対し部分的に転写材204を外側方向に引っ張る一対の力と、矢印Bで示す、その力を打ち消す方向に働く一対の力が交互に加わる。
【0132】
したがって、この第28の実施例では、変化する摩擦係数の影響で、転写紙204に加わるストレスが周期的に開放されているため、その両端部にストレスが集中することがない。
【0133】
なお、転写材のサイズによって効果に差が出る、即ち、転写材サイズの依存性を無くし、シワを防止するためには、摩擦係数を変化させる周期を、50mm以下、20mm以上とするのが望ましい。
【0134】
ところで、上記第28の実施例における摩擦係数の変化の仕方は、交互に変化させたが、段階的に変化させることもできる。この第29の実施例としての加圧ローラ202の表面の軸方向に対する摩擦係数の変化をグラフに表すと、図45に示すように、縦軸μを摩擦係数、横軸Xを加圧ローラ2の軸方向の座標、ローラ中心をX=0とすると、摩擦係数μは、例えば0.5から1.2の範囲で、周期的に2段階に変化する特性線で示される。符号212で示した範囲は、最大幅300mmの転写材通過領域を示す。
【0135】
同図において、摩擦係数μの変化は、2段階となっているが、3段階、あるいは4段階の変化も可能であり、周期的変化の数については、特に限定はしないが、多い方が好ましい。また、この形状は加圧ローラ202の軸方向の中心から左右対称となるようにする方が望ましく、同図の例では、摩擦係数が高くなる部分を中心に左右対称としている。
【0136】
このような簡単な形状であっても、転写材205の中心部の搬送速度が遅くなるので、端部にストレスが集中することがない。
【0137】
また、上記第28の実施例において、加圧ローラ202の軸方向に対する摩擦係数の変化を、図46に示すグラフのようにし、第30の実施例を構成した。同図は、図45のグラフと同じ仕様であって、同一の単位、座標、及び符号を用いており、摩擦係数μは、軸方向(X座標)に対して、周期的に一定の変化率で変化し、ノコギリ歯状の特性線で表される。この場合も、加圧ローラ202の軸方向の中心から左右対称となるようにする方が好ましい。
【0138】
さらに、上記第28の実施例において、加圧ローラ202の軸方向に対する摩擦係数の変化を、図47に示すグラフのようにし、第31の実施例を構成した。同図は、図45のグラフと同じ仕様であって、同一の単位、座標、及び符号を用いており、摩擦係数μを、軸方向(X座標)に対する関数とすると、摩擦係数μの変化は、周期的な放物線形状の特性線で表される。この場合も、加圧ローラ202の軸方向の中心から左右対称となるようにする方が好ましい。
【0139】
次に、加圧ローラ202に関する第32の実施例について説明する。図48に示すように、加圧ローラ220の表面に、40mm周期で、幅20mmをサンドペーパーで、細かい凹凸を有する粗面208を形成することにより、その部分の摩擦係数を0.7高くした。
【0140】
この構成により、粗面208の部分の転写材204の搬送速度が遅くなり、搬送速度の速くなる摩擦の低い方に力を受けるため、矢印Aで示す、転写材幅方向に対し部分的に転写材204を外側方向に引っ張る一対の力と、矢印Bで示す、その力を打ち消す方向に働く一対の力が交互に加わり、力が周期的に開放されているため、両端部にストレスが集中することない。
【0141】
なお、加圧ローラ202の表面を周期的に、物理的、化学的に粗面にする方法として、この実施例のサンドペーパーに依る以外に、コロナ放電や、型に入れて成型する方法等が考えられる。
【0142】
この加圧ローラ202の表面の軸方向に対する摩擦係数の変化をグラフに表すと、図49に示すように、縦軸μを摩擦係数、横軸Xを加圧ローラ202の軸方向の座標、ローラ中心をX=0とすると、摩擦係数μは、例えば0.5から1.2の範囲で周期的に変化する歯状形状の特性線で表される。符号212で示した範囲は、最大幅300mmの転写材通過領域を示す。
【0143】
次に、加圧ローラ2に関する第33の実施例について、図48、及び図50を参照して説明する。図50に示すように、加圧ローラ202は、2層構造をしており、芯金209の外周部を弾性体のシリコンゴムから成る内側層210が覆っており、その外側にフッ素樹脂の薄膜211が形成されている。この内側層210の表面には、図48に示すように、40mm周期で、幅20mmの細かい凹凸領域である粗面208が形成されており、この粗面208の部分に、その上から上記フッ素樹脂の薄膜211が被膜して作製されている。
【0144】
この構成により、加圧ローラ202の粗面208の摩擦係数が0.4程高くなり、その部分の転写材204の搬送速度が遅くなるので、実施例28、29、30と同様の作用で、端部にストレスが集中することがない。
【0145】
次に、第34の実施例について、図51を参照して説明する。加圧ローラ202には、その表面に、軸方向に40mmの周期で、軸方向に幅20mm、深さ0.3mmの切り込み207を、3mm間隔で平行に、加圧ローラ202外周を包囲するように多数形成した。この切り込み207を形成する間隔は、定着ローラ201と加圧ローラ202が当接するニップ幅により規制されるが、3mm以下が望ましい。
【0146】
この構成において、切り込み207に垂直方向から力が加わって圧接されると、切り込み207が開いて摩擦が大きくなり、この部分の転写材の搬送速度が遅くなるので、搬送速度の速くなる摩擦の低い方に力を受けるため、矢印Aで示す、転写材幅方向に対し部分的に転写材を外側方向に引っ張る一対の力と、矢印Bで示す、その力を打ち消す方向に働く一対の力が交互に加わり、力が周期的に開放されているため、端部にストレスが集中することがない。
【0147】
次に、加圧ローラ202に関する第35の実施例について、図52を参照して説明する。同図において、加圧ローラ202には、その表面に、40mm周期で、幅20mm、摩擦係数1.5のシリコンゴム210の領域を形成し、幅300mmの転写材通過領域212のその他の表面には、摩擦係数0.5のフッ素樹脂213を被膜した。
【0148】
この構成において、シリコンゴム210の摩擦係数を大きくした部分の転写材204の搬送速度が遅くなるので、実施例28、29、30と同様の作用で、端部にストレスが集中することがない。
【0149】
なお、この実施例では、シリコンゴム210とフッ素樹脂213を用いたが、これらの素材に限定されるわけではなく、シリコンゴム210を被膜した部分には、フッ素樹脂213を用いた部分と比較して高い摩擦係数の素材を、フッ素樹脂213を用いた部分には、それよりも低い摩擦係数の素材をそれぞれ用いれば良い。
【0150】
なお、上記図45のグラフは、加圧ローラ202の表面の摩擦係数を周期的に高めるための、第28の実施例の別形態として示したが、それ以外にも、実施例29〜実施例32で示したどの方法でも、あるいはその他の方法でも適用可能であり、特に、限定はしない。図45ないし図47に示したような摩擦係数の変化は、切り込み207の数、幅、深さを変化させたり、他の物理的、化学的に粗面にする方法によって加圧ローラ表面の凹凸の数、密度、深さを変化させることによって達成される。
【0151】
以上、大別して第1ないし第7、第8ないし第16、第17ないし第27、第28ないし第35の実施例からなる第1ないし第35の実施例について説明したが、これらの説明において開示されている、ローラ状、ベルト状の定着用回転体、ローラの材質、ローラを構成する層状体の有無や材質、クリーニング装置(図17)の有無等の構成は、他の実施例に適宜組み合わせることができる。すなわち、上述の実施例において開示されたすべての構成は、上記実施例の組み合わせに限られることなく、他のすべての組み合わせを構成することができる。なお、トラクション係数μtは、静摩擦係数、接触面の幾何学的条件、弾性係数に依存するので、トラクション係数μtは上記各実施例において、駆動部材、従動部材の材質の選択、その表面の被膜、被覆等それ自体よっても調節されている。
【0152】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、駆動部材や加圧部材の軸方向において駆動部材及び/又は加圧部材の表面の摩擦係数もしくはトラクション係数を異ならせるので、シートにはその幅方向に適当な張力が生じるため、しわの発生を防止でき、かつ鼓状の駆動部材や加圧部材を必要としないので製造が容易で低コストのシート搬送装置を提供でき、これを定着装置に適用した場合には、しわが発生しやすいフルカラー両面複写時にも記録材の波打ち、しわの発生を防止でき、製造が容易で低コストの定着装置を提供することができる。
【0153】
この発明は以上説明したように、搬送するシートに対する駆動部材と従動部材の摩擦係数もしくはトラクション係数の差をシート搬送方向と直交する方向において変化させて中央部の領域を端部よりも小さくして、シートの中央領域の搬送速度より両端部の搬送速度を速くするようにしたから、簡単な構成で搬送するシートにしわや波打ちが生じることを防ぐことができる。
【0154】
また、駆動部材と従動部材のいずれか一方を平滑な表面で形成することにより、簡単に加工することができ、加工工数を低減することができるようになる。
【0155】
さらに、シート搬送装置を複写機等の画像形成装置の定着装置に使用している場合、記録用紙に転写された未定着画像が接触する駆動部材と従動部材のいずれか一方の表面を均一に形成するようにすれば、記録用紙がシート搬送装置を通るときに画像が乱れることを防止することができ、良質な画像を安定して形成することができるようになる。
【0156】
また、駆動部材と従動部材の摩擦係数もしくはトラクション係数の差を駆動部材と従動部材の表面あらさを部分的に変えて変化させるようにすれば、簡単に摩擦係数もしくはトラクション係数の差の分布を変えることができるようになる。
【0157】
さらに、駆動部材と従動部材の摩擦係数もしくはトラクション係数の差を駆動部材と従動部材の材質を部分的に変えて変化させるようにすれば、より簡単に摩擦係数もしくはトラクション係数の差の分布を変えることができるようになる。
【0158】
また、駆動部材と従動部材の摩擦係数もしくはトラクション係数の差を段階的あるいは滑らかに変化させることにより、シートの搬送速度が幅方向で急激に変化することを防ぐことができ、シートに大きな応力が加えられず、薄紙など腰の無い記録用紙等でもしわや波打ちの発生を低減でき、シート搬送装置を画像形成装置に適用した場合、画像品質の低下を防ぐことができるようになる。
【0159】
さらに、従動部材の摩擦係数もしくはトラクション係数を中央部の領域で端部の領域より一定限度以上大きく分布させることにより、裏面に画像がある記録用紙等を搬送する場合でも、常に、シートの搬送速度を中央部の領域で小さくして両端部の領域で大きくすることができ、しわや波打ちが生じることを確実に低減することができる。
【0160】
また、本発明によれば、加圧ローラの表面性状の変化による摩擦係数もしくはトラクション係数の相違によって、シートの中心部から幅方向外方へ向かう引張力が生じる構成としたので、製造上の困難性を伴うことなく容易に且つ簡易な構成でシワや波打ちの発生を抑制することができる。
【0161】
摩擦係数もしくはトラクション係数を高めるための凹凸の上面をさらに薄い膜で被覆する構成とすれば、凹凸部分での紙粉等の目詰まりによる摩擦係数の低下や、凹凸部分の経時的劣化・摩耗を抑制でき、シワや波打ちの抑制機能を長期に亘って維持することができるようになる。
【0162】
また、現在使用している加圧ローラに対しても容易に処理を施して摩擦係数もしくはトラクション係数を高めることができるので、既存設備の利用の観点からも貢献できる。
【0163】
また、加圧部材の軸方向の中心部分に、同加圧手段の軸方向の両端部分の摩擦係数もしくはトラクション係数よりも大きい高摩擦領域もしくは高トラクション領域を形成すれば、シートの中心部分の搬送速度がその両端部の搬送速度より遅くなり、シートにはその中心部分からその両端部分へ向けた方向への張力が生じるため、しわの発生を防止でき、かつ鼓状の張架部材や加圧部材を必要としないので製造が容易で低コストのシート搬送装置を提供でき、これを定着装置に適用すれば、しわが発生しやすいフルカラー両面複写時にも記録材の波打ち、しわの発生を防止でき、かつ製造が容易で低コストの定着装置を提供することができる。
【0164】
高摩擦領域もしくは高トラクション領域が、搬送ベルトに離型剤を塗布する塗布手段と、加圧部材の中心部分に当接し同中心部分の離型剤を除去する回収手段とにより形成されるようにすれば、搬送ベルトには略その幅方向に亘って離型剤が塗布されるためシートのみならず紙粉等の付着が防止されるとともに、加圧ローラには高摩擦領域もしくは高トラクション領域が形成され、簡単な構成でシートの波打ち、しわの発生を良好に防止できるシート搬送装置を提供することができ、これを定着装置に適用すれば、シートのみならずトナーや紙粉等の付着が防止されるとともに、加圧ローラには高摩擦領域もしくは高トラクション領域が形成され、簡単な構成でシートの波打ち、しわの発生を良好に防止できる定着装置を提供することができるようになる。
【0165】
高摩擦領域もしくは高トラクション領域が、加圧部材の中心部分以外の部分に離型剤を塗布する塗布手段により形成されるようにすれば、回収手段を備えずとも離型剤塗布手段による高摩擦領域もしくは高トラクション領域の形成が可能となり、シートの波打ち、しわの発生を防止できる低コストのシート搬送装置を提供でき、これを定着装置に適用すれば、シートの波打ち、しわの発生を防止できる低コストの定着装置を提供することができる。
【0166】
高摩擦領域もしくは高トラクション領域が、搬送ベルトの、加圧部材の中心部分以外の部分に対応する領域に離型剤を塗布する塗布手段により形成されるようにすれば、塗布手段の設置位置の自由度を向上して、シートの波打ち、しわの発生を防止できるシート搬送装置を提供でき、これを定着装置に適用すれば、塗布手段の設置位置の自由度を向上して、シートの波打ち、しわの発生を防止できる定着装置を提供することができるようになる。
【0167】
高摩擦領域もしくは高トラクション領域を、加圧部材の中心部分の表面を他の部分よりも粗くした粗面とすれば、塗布手段を用いずとも高摩擦領域もしくは高トラクション領域を形成することができるので、小型で、シートの波打ち、しわの発生を防止できるシート搬送装置を提供でき、これを定着装置に適用すれば、小型で、シートの波打ち、しわの発生を防止できる定着装置を提供することができるようになる。
【0168】
粗面を物理的手段によって形成するようにすれば、様々な物理的方法により粗面を形成することができ、設計上の自由度が高く、所望の摩擦係数もしくはトラクション係数の高摩擦領域もしくは高トラクション領域を形成することができ、シートの波打ち、しわの発生を防止できるシート搬送装置を提供でき、これを定着装置に適用すれば、設計上の自由度が高く、シートの波打ち、しわの発生を防止できる定着装置を提供することができるようになる。
【0169】
物理的手段を、加圧部材の表面に切り込みを刻むことであるようにすれば、切り込みの数、幅や深さ等によって所望の摩擦係数もしくはトラクション係数の高摩擦領域もしくは高トラクション領域を容易且つ任意に形成することができ、また、切り込みに垂直な方向から力が加わるときり込みが開いてシートとの摩擦が高くなることによりシートの中心部分の搬送速度がその両端部の搬送速度より遅くなり、シートにはその中心部分からその両端部分へ向けた方向への張力が生じて、シートの波打ち、しわの発生を良好に防止できるシート搬送装置を提供でき、これを定着装置に適用すれば、切り込みの数、幅や深さ等によって所望の摩擦係数もしくはトラクション係数の高摩擦領域もしくは高トラクション領域を容易且つ任意に形成することができ、またシートの波打ち、しわの発生を良好に防止できる定着装置を提供することができるようになる。
【0170】
粗面を化学的手段によって形成するようにすれば、様々な化学的方法により粗面を形成することができ、設計上の自由度が高く、所望の摩擦係数もしくはトラクション係数の高摩擦領域もしくは高トラクション領域を形成することができ、シートの波打ち、しわの発生を防止できるシート搬送装置を提供でき、これを定着装置に適用すれば、設計上の自由度が高く、所望の摩擦係数もしくはトラクション係数の高摩擦領域もしくは高トラクション領域を形成することができ、シートの波打ち、しわの発生を防止できる定着装置を提供することができるようになる。
【0171】
高摩擦領域もしくは高トラクション領域の摩擦係数もしくはトラクション係数が、加圧部材の幅方向に中心から同幅方向の端部へ向けて段階的に減少するように設定されるようにすれば、シートの中心部分の搬送速度がその両端部の搬送速度よりさらに遅くなり、シートにはその中心部分からその両端部分へ向けた方向への張力が良好に生じるため、シートの波打ち、しわの発生を効果的に防止できるシート搬送装置を提供することができ、これを定着装置に適用すれば、しわが発生しやすいフルカラー両面複写時にもシートの波打ち、しわの発生を効果的に防止できる定着装置を提供することができるようになる。
【0172】
高摩擦領域もしくは高トラクション領域の摩擦係数もしくはトラクション係数が、加圧部材の幅方向に中心から同幅方向の端部へ向けて線形的に減少するように設定されるようにすれば、シートの中心部分の搬送速度がその両端部の搬送速度より連続的且つ滑らかに遅くなり、シートにはその中心部分からその両端部分へ向けた方向への張力が連続的に良好に生じるため、シートの波打ち、しわの発生をより効果的に防止できるシート搬送装置を提供することができ、これを定着装置に適用すれば、しわが発生しやすいフルカラー両面複写時にもシートの波打ち、しわの発生をより効果的に防止できる定着装置を提供することができるようになる。
【0173】
高摩擦領域もしくは高トラクション領域の摩擦係数もしくはトラクション係数が、加圧部材の幅方向に中心から同幅方向の端部へ向けて非線形的に減少するように設定されるようにすれば、様々な構成に対応した摩擦係数もしくはトラクション係数の変化をつけることができ、シートの中心部分の搬送速度がその両端部の搬送速度より、好ましい傾斜で連続的且つ滑らかに遅くなり、シートにはその中心部分からその両端部分へ向けた方向への張力が適当な大きさを持って連続的に良好に生じるため、しわの発生をさらに効果的に防止でき、この防止効果の適用範囲が広いシート搬送装置を提供することができ、これを定着装置に適用すれば、しわが発生しやすいフルカラー両面複写時にもシートの波打ち、しわの発生をさらに効果的に防止でき、この防止効果の適用範囲が広い定着装置を提供することができるようになる。
【0174】
高摩擦領域もしくは高トラクション領域を加圧部材の中心部分を被覆した高摩擦もしくは高トラクションの部材の層により形成するようにすれば、加圧部材を所望の摩擦係数もしくはトラクション係数を有する部材で被覆することで高摩擦領域もしくは高トラクション領域を形成することができ、設計上の自由度が高く、シートの波打ち、しわの発生を防止できるシート搬送装置を提供することができ、これを定着装置に適用すれば、設計上の自由度が高く、シートの波打ち、しわの発生を防止できる定着装置を提供することができるようになる。
【0175】
加圧部材の表面を薄膜で被覆するようにすれば、耐久性を大幅に向上でき、加圧部材への紙粉等の異物の付着を防止できるとともに、表面が高摩擦もしくは高トラクションの部材で形成された加圧部材を被覆する際には、被覆の位置や面積を変えることにより高摩擦領域もしくは高トラクション領域の位置や面積を任意に変えることができ、シートの波打ち、しわの発生を良好に防止できるシート搬送装置を提供することができ、これを定着装置に適用すれば、シートの波打ち、しわの発生を良好に防止できる定着装置を提供することができるようになる。
【0176】
張架部材が加熱手段を有するようにすれば、加熱手段の配置位置や固定手段を省くことができ、小型でシートの波打ち、しわの発生を防止できるシート搬送装置を提供することができ、これを定着装置に適用すれば、小型でシートの波打ち、しわの発生を防止できる定着装置を提供することができるようになる。
【0177】
加圧部材を搬送ベルトに連れ回りする加圧ローラであるようにすれば、張架部材を搬送ベルトに当接する部分が滑面に形成されて非回転の部材であるので、鼓状の張架部材や加圧部材を必要とせず、また搬送ベルトの移動を良好に行うことができるのでシート材の搬送を滑らかに行うことができ、波打ちやしわの発生を効果的に防止できる低コストのシート搬送装置を提供することができ、これを定着装置に適用すれば、シート材の搬送を滑らかに行うことができ、波打ちやしわの発生を効果的に防止できる低コストの定着装置を提供することができるようになる。
【0178】
加圧部材の表面は、その摩擦係数もしくはトラクション係数が、シートの通過領域内において、加圧部材の幅方向に、その中心部から両端部に向かって、大きくなり、次いで小さくなるか、あるいは、小さくなり、次いで大きくなるように変化するのを周期的に繰り返すように形成されるようにし、且つ、この変化が、前記幅方向の中心から左右対称に形成されているようにすれば、力が周期的に開放されることになり、従来の逆クラウン形状のように、シートの両端部にストレスが集中することがなく、シートのサイズに殆ど依存しないで、低コストで簡単な構成により、シートの波打ち、しわを防止することができるようになる。
【0182】
前記加圧部材の表面の摩擦係数もしくはトラクション係数の変化は、物理的、又は化学的処理によって粗面にされることにより形成されるようにすれば、摩擦係数もしくはトラクション係数の大きさや粗面の面積を、任意に、簡単な方法で変えることができ、シートの波打ち、しわを防止することができるようになる。
【0183】
前記摩擦係数もしくは前記トラクション係数の変化の仕方が、一定の変化率で変化するようにすれば、後述の請求項42の段階的な変化よりも効果的に、シートの波打ち、しわを防止することができるようになる。
【0184】
前記摩擦係数もしくはトラクション係数の変化の仕方が、摩擦係数もしくはトラクション係数が幅方向に対する関数であるようにすると、この関数のグラフのように曲線的に変化するので、関数の型を種々決めることができ、普通紙、厚紙、封筒、OHPシート等の複数種類のシートに同時に対応しなければならない場合、それぞれのシートの厚みや材質等に対応した、最適な摩擦係数もしくはトラクション係数の変化を付けることでき、波打ち、しわの防止に関し、幅広く対応することができるようになる。
【0185】
前記物理的、又は化学的処理によって粗面にされた部分を、薄い膜で被覆するようにすれば、摩擦係数もしくはトラクション係数の大きさや粗面の面積を、任意に、簡単な方法で変えることができ、シートの波打ち、しわを防止することができる。同時に、異物の付着が抑えられ、加圧部材の耐久性が向上するため、寿命を大幅に延ばすことができるようになる。
【0186】
加圧部材の表面には、その幅方向に、所定幅、所定深さの直線状の切り込みが、3mm以下の等間隔で平行に、外周を包囲するように多数形成されて摩擦係数もしくはトラクション係数が大きくされ、且つ、この切り込みが、幅方向に周期的に形成されるようにすれば、摩擦係数もしくはトラクション係数の大きさや粗面の面積を、任意に、簡単な方法で変えることができ、シートの波打ち、しわを防止することができるようになる。
【0187】
前記加圧部材の表面に、その幅方向に、所定の摩擦係数もしくはトラクション係数の部材と、この摩擦係数もしくはトラクション係数より小さい、又は大きい部材とが隣接するように、それぞれ所定幅で周期的に被膜して形成されるようにすれば、摩擦係数もしくはトラクション係数の大きさや粗面の面積を、任意に、簡単な方法で変えることができ、シートの波打ち、しわを防止することができる。また、加圧部材への異物の付着が少なく、その耐久性を向上させることができるようになる。
【0188】
前記摩擦係数もしくは前記トラクション係数の周期的な変化の仕方を、段階的に行うようにすれば、摩擦係数もしくはトラクション係数を大きくする部分の作製が極めて簡単であり、低コストで、シートの波打ち、しわを防止することができるようになる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 この発明の実施例のシート搬送装置の構成図である。
【図2】 駆動ローラと従動ローラの表面状態を示す斜視図である。
【図3】 上記実施例における摩擦係数もしくはトラクション係数の分布特性図である。
【図4】 上記実施例の動作を示す説明図である。
【図5】 第2の実施例の構成図である。
【図6】 第2の実施例における摩擦係数もしくはトラクション係数の分布特性図である。
【図7】 第3の実施例の構成図である。
【図8】 第3の実施例における摩擦係数もしくはトラクション係数の分布特性図である。
【図9】 第4の実施例の構成図である。
【図10】 第4の実施例における摩擦係数もしくはトラクション係数の分布特性図である。
【図11】 第5の実施例の構成図である。
【図12】 第5の実施例における摩擦係数もしくはトラクション係数の分布特性図である。
【図13】 第6の実施例における摩擦係数もしくはトラクション係数の分布特性図である。
【図14】 第7の実施例の構成図である。
【図15】 第7の実施例の動作を示す摩擦係数もしくはトラクション係数の特性図である。
【図16】 第7の実施例における摩擦係数もしくはトラクション係数の分布特性図である。
【図17】 本発明の一実施例におけるシート搬送装置及びこれを有する定着装置の全体的概要図である。
【図18】 図17で示したシート搬送装置および定着装置の要部斜視図である。
【図19】 他の実施例における加圧部材部分の斜視図である。
【図20】 さらに他の実施例における加圧部材の斜視図である。
【図21】 さらに他の実施例における加圧部材の斜視図である。
【図22】 さらに他の実施例における加圧部材の斜視図である。
【図23】 さらに他の実施例における加圧部材の斜視図である。
【図24】 図23で示した加圧部材の要部断面図である。
【図25】 さらに他の実施例における摩擦係数もしくはトラクション係数の変化を示すグラフである。
【図26】 さらに他の実施例における摩擦係数もしくはトラクション係数の変化を示すグラフである。
【図27】 さらに他の実施例における摩擦係数もしくはトラクション係数の変化を示すグラフである。
【図28】 本発明を適用したシート搬送装置及びこれを有する定着装置を示す概略斜視図である。
【図29】 図28に示した塗布手段の一部拡大斜視図である。
【図30】 図28に示した塗布手段の搬送ベルト側からの正面図である。
【図31】 切欠部を有する塗布手段の概略斜視図である。
【図32】 高摩擦領域もしくは高トラクション領域を形成された加圧部材の一態様を示す概略斜視図である。
【図33】 高摩擦領域もしくは高トラクション領域を形成された加圧部材の別の態様を示す概略斜視図である。
【図34】 表面を薄膜で被覆された加圧部材を示す概略斜視図である。
【図35】 段階的に変化された高摩擦領域もしくは高トラクション領域の摩擦係数もしくはトラクション係数を示す図である。
【図36】 線形的に変化された高摩擦領域もしくは高トラクション領域の摩擦係数もしくはトラクション係数を示す図である。
【図37】 非線形的に変化された高摩擦領域もしくは高トラクション領域の摩擦係数もしくはトラクション係数を示す図である。
【図38】 幅方向において離型剤の塗布量を段階的に変化させる場合の塗布手段の一例を示す搬送ベルト側からの正面図である。
【図39】 幅方向において離型剤の塗布量を非線形的に変化させる場合の塗布手段の一例を示す搬送ベルト側からの正面図である。
【図40】 塗布手段としてローラを用いた場合を示す概略斜視図である。
【図41】 本発明を適用可能な他の型のシート搬送装置及びこれを有する定着装置を示す概略図である。
【図42】 本発明を適用可能なさらに他の型のシート搬送装置及びこれを有する定着装置を示す概略図である。
【図43】 この発明の実施例を示すシート搬送装置及びこれを有する加熱定着装置の概略構成図である。
【図44】 この発明の第28の実施例における加圧部材を示す斜視図である。
【図45】 第29の実施例の請求項42に基づく摩擦係数もしくはトラクション係数の変化を示す特性線図である。
【図46】 第30の実施例の摩擦係数もしくはトラクション係数の変化を示す特性線図である。
【図47】 第31の実施例の摩擦係数もしくはトラクション係数の変化を示す特性線図である。
【図48】 第32の実施例における加圧部材を示す側面図である。
【図49】 第32、33、34の実施例における摩擦係数もしくはトラクション係数の変化を示す特性線図である。
【図50】 第33の実施例における加圧部材を示す断面図である。
【図51】 第34の実施例における加圧部材を示す側面図である。
【図52】 第35の実施例における加圧部材を示す側面図である。
【符号の説明】
6 駆動部材としての定着用回転体としての加熱ローラ
8 加圧部材である加圧用回転体としての加圧ローラ
24 シートとしての記録材
26 塗布手段としての離型材塗布手段
52 切り込み
54 薄い膜としてのフッ素樹脂の薄膜
W0 中心部位表面
W1 ,W2 他の表面
W 最大通紙領域
101 シート搬送装置を有する定着装置
102 駆動部材としての定着用回転体としての定着ベルト
103 加熱手段
104 張架部材
105 加圧部材
106 高摩擦領域もしくは高トラクション領域
109 塗布手段
114 回収手段
116 塗布手段
117 切り込み
121 搬送ベルトとしての定着用回転体としての定着ベルト
122 加熱手段
124 張架部材
125 加圧部材
128 搬送ベルトとしての定着用回転体としての定着ベルト
129 加圧部材
P シートとしての記録材としての用紙
201 駆動部材としての定着用回転体としての加熱用回転体
202 加圧部材としての加圧用回転体
204 シートとしての記録材としての転写材
205 摩擦係数もしくはトラクション係数が徐々に大きくなる領域
206 摩擦係数もしくはトラクション係数が徐々に小さくなる領域
301 シート搬送装置
302 駆動部材としての駆動ローラ
303 加圧部材としての従動ローラ[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a sheet conveying apparatus used for an image forming apparatus such as a copying machine, a facsimile, a printer, etc., Fixing deviceAbout.
[0002]
[Prior art]
Sheets that carry plain paper used for copying, OHP sheets, thick paper such as cards and postcards, so-called special sheets with larger heat capacity than plain paper, such as envelopes, and bills (hereinafter referred to as “sheets”) Conventionally, conveying devices have been widely used in image forming apparatuses such as copying machines, facsimiles, and printers, ATMs, sheet reproducing apparatuses that allow images formed on sheets to be peeled off by melting and reuse sheets. ing. The sheet conveying device includes a driving member such as a roller and an endless belt stretched over the roller, and a pressure member pressed against the driving member.
[0003]
When the sheet conveying device is used in the image forming apparatus as described above as a part of the fixing device, the toner image formed in the image forming unit is transferred to the sheet, and the toner image is mounted in an unfixed state. The sheet is passed through a fixing device that is conveyed by a sheet conveying device to form a permanent image.
[0004]
The fixing device includes a fixing roller as a heatable drive member that is driven to rotate, and a pressure roller as a pressure member that is disposed in parallel to the fixing roller and is pressed against and rotated. When a sheet carrying an unfixed toner image is nipped and conveyed between a fixing roller and a pressure roller, the toner is melted by the heat of the fixing roller and the molten toner is pressurized. As a result, it enters between the composition fibers of the sheet and becomes entangled, and as a result, it is fixed as a permanent image that does not fall off.
[0005]
By the way, in such a fixing device, since a sheet on which an unfixed toner image is placed is sandwiched between rollers pressed against each other, variations in surface accuracy of each roller and contact pressure non-uniformity based on this, or Wrinkles may occur in the recording material due to factors such as non-uniformity in the surface texture of the roller. When wrinkles occur, the quality of the recording material as a recording medium is degraded.
[0006]
On the other hand, when the friction coefficient between the rollers is uniformly distributed, the conveyed sheet is subjected to a uniform conveying force in the width direction by the fixing roller and the pressure roller becomes a load, and the sheet The conveying speed is slightly slower than the surface linear velocity of the fixing roller and is uniformly distributed in the width direction. In this way, when the sheet is conveyed at a uniform conveyance speed over the entire width direction, the sheet is rapidly heated to the fixing temperature, and thus vertical wrinkles are likely to occur.
[0007]
In order to prevent this, a fixing device having a sheet conveying device in which the roller shape is a drum shape is known. The fixing roller and the pressure roller are formed such that the outer diameters of the fixing roller and the pressure roller gradually increase from the central portion in the axial direction. By adopting such a drum shape, both ends of the roller at the time of press contact are deformed to extend outward, and accordingly, both ends of the recording material are pulled outward. For this reason, a tensile force always acts in a direction orthogonal to the sheet conveyance direction, that is, the sheet width direction, and a force that suppresses the generation of wrinkles throughout the fixing operation.
[0008]
However, when a drum-shaped roller is employed, there is a problem from the viewpoint of manufacturing cost because there is a multidimensional curved surface that is difficult to obtain accuracy compared to a general straight cylindrical roller.
[0009]
The generation of the wrinkles is particularly problematic in double-sided image formation, which will be described below.
[0010]
When fixing an image only on one side (front side) of the sheet, the wrinkle generation suppressing function by the drum shape is exhibited and there is no problem. However, in double-sided image formation such as double-sided copying of a full-color copying machine, 1 The deformation of the sheet and the change in the surface properties caused by the fixing process on the surface side affect the fixing on the second surface side (back surface).
[0011]
Generally, the central portion of the sheet has a higher image ratio than the end portion, and a large amount of toner exists. For this reason, curling and distortion are likely to occur in the central portion of the sheet due to melting and condensation of the toner due to fixing on the first surface.
[0012]
In addition, the surface of the toner after fixing is denser than the background of the sheet, and the applied oil may remain on the surface without being absorbed by the paper. It has become. In this state, when nipping and transporting for fixing the second surface is performed, the central part is transported faster than both ends due to its low frictional force, and the transporting force is unevenly distributed, causing the curl and distortion. If this happens, these will be brought together and wrinkles will occur.
[0013]
In order to cope with such a problem in the case of double-sided copying, Japanese Patent Application Laid-Open No. 6-301306 discloses that the contact pressure between rollers, which can be the root cause of wrinkles, is reduced to a level that does not cause wrinkles, and In order to secure a nip width (contact width) that does not cause fixing failure, a proposal has been made.
[0014]
The idea is embodied by subjecting the thickness and surface hardness of the elastic layer constituting the surface of each roller to certain conditions under the relationship with the contact pressure.
[0015]
Japanese Patent Laid-Open No. 8-137310 discloses that the surface shape of a non-rotating fixed elastic pressure member as a substitute for the pressure roller is such that the central portion protrudes from the end portion, and the central portion of the recording material is The content of increasing the frictional force has been proposed.
[0016]
Due to the surface shape of the fixed elastic pressure member, the frictional force at the center is higher than at the end, so the transport speed at the center is slower than at the end, and as a result, orthogonal to the sheet transport direction. A pulling force is generated in the direction to prevent wrinkling.
[0017]
Japanese Patent Application Laid-Open No. 6-110351 discloses a sheet-side fixing and a two-side fixing from the viewpoint of preventing image degradation due to sheet wrinkling during double-sided image formation and adhesion of a release agent to the image forming unit. The content of changing the amount or type of the release agent is proposed.
[0018]
[Problems to be solved by the invention]
In the above-mentioned Japanese Patent Application Laid-Open No. 6-301306, there is a correlation between the contact pressure and the difference in thickness between the elastic layers of both rollers. There is a problem with difficulty.
[0019]
Moreover, in the thing of the said Unexamined-Japanese-Patent No. 8-137310, since the multidimensional curved surface similar to a drum shape exists in the surface shape of a fixed elastic pressurization member, the problem of manufacture difficulty still exists.
[0020]
Further, the one described in Japanese Patent Laid-Open No. 6-110351 has a problem that the control configuration of the release agent application is complicated, and the trend of downsizing and simplification of devices in recent years cannot be met.
[0021]
These problems are that an endless fixing belt as a fixing rotating member serving as a driving member for conveying a sheet on which toner is fixed, a tension member over which the fixing belt is stretched, and the tension member is opposed to the tension member. This also occurs in a fixing device using a sheet conveying device that is arranged in such a manner and has a pressing member that is pressed against a stretching member with a fixing belt interposed therebetween.
[0022]
However, in order to prevent wrinkles in this type of fixing device, the stretching member and the pressure member are drum-shaped rollers, and the speed at both ends in the paper feeding direction is made larger than the speed at the center, so that the sheet On the other hand, only those that generate tension in the direction from the central portion toward both end portions have been proposed, and there is a problem that the production of the drum-shaped roller requires considerable accuracy and costs. .
[0023]
On the other hand, a fixing roller as a heating rotator as a heatable driving member that is driven to rotate, and a pressurizing member as a pressing member that is disposed in parallel to the fixing roller and is pressed against and rotated. In a so-called heating roller fixing device having a sheet conveying device having a basic structure composed of a roller, the outer diameter shape of at least one of the fixing roller and the pressure roller has the maximum outer diameter at both ends in the longitudinal direction, and the center It is formed in a so-called inverted crown shape that gradually decreases toward the part and minimizes the outer diameter of the central part so that both ends of the sheet are pulled when the sheet passes through the nip part. Some of them prevent wrinkles from occurring. In addition, a reverse-roller-shaped driving roller having a diameter at both ends larger than the diameter at the center and a driven roller having a uniform diameter are used, and the conveying speed at both ends of the sheet to be conveyed is made larger than the conveying speed at the center. Japanese Patent Application Laid-Open No. 5-40428 discloses a sheet conveying apparatus that prevents wrinkles from occurring.
[0024]
However, in such a configuration, the sheet is forcibly stretched in the longitudinal direction of the fixing roller or the like, and in the case of a weak sheet, both ends thereof undulate, so-called undulations and wrinkles occur. In double-sided printing, the image quality may be impaired. Further, when forming the driving roller on the reverse crown, it is necessary to manage the dimensional accuracy on the order of 1/100 mm in the longitudinal direction of the roller, which causes an increase in cost.
[0025]
Therefore, in Japanese Patent Application Laid-Open No. 7-129014, a wavy shape in which the outer diameter shape of at least one of both rollers gradually increases in the longitudinal direction and then gradually decreases in the sheet passing region. A heating and fixing device is disclosed that can prevent undulation without stress concentration at the end because the stress is periodically released due to the influence of the wavy shape.
[0026]
However, in such a fixing device, since the outer diameter shape of at least one of the two rollers has a complicated wave shape, a high accuracy is required to produce such a roller, and the cost is high. There was a point.
[0027]
In JP-A-8-208088, a notched surface for increasing the traction coefficient is formed in either one of the central portion and both end portions of the roller that applies a conveying force to the sheet, and the other is used to decrease the traction coefficient. In order to achieve this, there is disclosed a sheet conveying apparatus that prevents the occurrence of wrinkling of a sheet that is a smooth surface and combines two kinds of traction coefficients so as to have a constant traction coefficient intermediate between both coefficients.
[0028]
However, the wrinkles generated in the conveyed sheet are determined by the sheet feeding speed distribution, but the sheet conveying speed is determined between the driving roller as the driving member when the sheet is sandwiched and the sheet and the driven member as the pressure member. Since it largely depends on the relationship between the traction coefficient and the friction coefficient between the roller and the sheet, the traction coefficient between the driving roller and the sheet is set so as to give two types of traction to the driving roller that applies the conveying force to the sheet. It is difficult to obtain a clear effect even if a constant traction coefficient is intermediate between both coefficients.
[0029]
Accordingly, an object of the present invention is to provide an inexpensive sheet conveying apparatus that can avoid manufacturing difficulties and can suppress the occurrence of sheet waviness and wrinkles with a simple configuration.
[0030]
[Means for Solving the Problems]
In the present invention, among the above-described conventional wrinkle suppression methods, similar to the one described in JP-A-8-137310, the frictional force of the recording material at the center of the pressure roller is increased from the end side to increase the pulling force. One of the basics is the method of expression.
[0031]
However, this is not realized by the shape of the roller as in the prior art, but is realized by the difference in surface properties of the pressure roller in order to avoid manufacturing difficulties.
[0036]
Claim 1In the invention described inA heating roller; and a pressure roller provided in parallel to the heating roller. The sheet on which unfixed toner is placed is nipped between the heating roller and the pressure roller to be fixed. A fixing device, comprising: a release material applying means for applying a release material to the heating roller; a rubber blade having one end contacting the surface of the pressure roller and the other end supported by a support member; A release material recovery means for recovering the release material transferred to the surface of the pressure roller, wherein the area corresponding to the rubber blade is within the maximum sheet passing area corresponding to the release material application means. It consists only of the central part surface in the axial direction ofIt is characterized by that.
[0037]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
The sheet conveying apparatus of the present invention has a driving roller as a driving member and a driven roller as a pressure member. The driving roller has a smooth surface in the center area, the surface in both ends is rough, and the driven roller has a rough surface in the center area, and the both ends have a smooth surface. May be. The driving roller and the driven roller may be applied with a release agent. The surface roughness of the driven roller may be periodically changed in the axial direction. In other words, the friction coefficient or traction coefficient (hereinafter referred to as friction coefficient) between the driving roller and the driven roller for the sheet to be conveyed is made different by changing the friction coefficient or traction coefficient of the driving roller and / or the driven roller in the width direction of the driving roller and the driven roller. The coefficient) is changed.
[0038]
Then, the friction coefficient difference Δμ between the driving roller and the driven roller changes in a direction orthogonal to the sheet conveying direction, and the distribution of the friction coefficient difference is configured such that the region near the center of the conveyed sheet is smaller than the end. If the change distribution of the difference Δμ in the friction coefficient between the driving roller and the driven roller is made smaller than the end area, both ends of the sheet having a large friction coefficient difference Δμ between the driving roller and the driven roller The speed of the portion increases, and the speed decreases at the center portion of the sheet having a small friction coefficient difference Δμ. In such a case, the feeding speed can be adjusted in the width direction of the sheet by the friction coefficient difference Δμ between the driving roller and the driven roller. By making the feeding speed at both ends faster than the feeding speed in the central region of the sheet, wrinkles can be prevented from occurring in the conveyed sheet by expanding the both ends of the sheet.
[0039]
【Example】
FIG. 1 is a configuration diagram of a sheet conveying apparatus according to an embodiment of the present invention. In the following embodiments, the sheet conveying apparatus includes plain paper used for copying, OHP sheets, thick paper such as cards and postcards, envelopes, and so-called special sheets having larger heat capacity than plain paper, and banknotes. Etc. (hereinafter referred to as “sheet”, “recording material”, “paper”, etc. as appropriate), and image forming apparatuses such as copiers, facsimiles, and printers, ATMs, and images formed on sheets are melted Although the sheet can be used for a sheet reproducing apparatus that enables the sheet to be reused by being peeled off by the above-described method, the case where the sheet is used for a fixing device in an image forming apparatus is described.
[0040]
As shown in the figure, the
[0041]
As shown in the perspective view of FIG. 2 showing the first embodiment, the driving
[0042]
In the embodiment described below including this embodiment, the surface roughness of the driving member and the pressure member is changed, or a release agent is applied. Since the coefficient and the traction coefficient are adjusted simultaneously, the friction coefficient and the traction coefficient are referred to as a friction coefficient in the following description.
[0043]
In the driven
[0044]
As described above, when the change distribution of the friction coefficient difference Δμ between the driving
[0045]
In the above embodiment, the case where the surface states of both the driving
[0046]
Further, as shown in FIG. 7 showing the third embodiment, the surface of the driven
[0047]
In this way, by uniformly forming the surface of either the driving
[0048]
In addition, when the
[0049]
In each of the above embodiments, the processing state of the surfaces of the driving
[0050]
In each of the above embodiments, the friction coefficient difference Δμ between the driving
[0051]
In the above embodiment, the driving
[0052]
Thus, if the width of the
[0053]
Further, the roughness of the surface of the driving
[0054]
Further, when the
[0055]
[Specific Example 1] For example, a
[0056]
[Specific Example 2] Further, the surface of the
[0057]
[Specific Example 3] When 100 sheets of thin white paper, which is likely to be wrinkled, were passed through the sheet conveying apparatus shown in Specific Example 1, about 20% of the paper was wavy at the roller entrance and wrinkled. Therefore, when 100 sheets of thin white paper are passed so that the friction coefficient difference Δμ between the driving
[0058]
Each of the above embodiments has been described with respect to the case where the driven
[0059]
Further, embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
[0060]
As shown in FIG. 17, the fixing
[0061]
The
[0062]
The
[0063]
In this embodiment, as the
[0064]
The heat source of the
[0065]
In FIG. 17, the thicknesses of the
[0066]
As shown in FIG. 17, on the
[0067]
On the other hand, on the
[0068]
As shown in FIG. 18, the area corresponding to the
[0069]
With this configuration, the surface W of the central portion of the
[0070]
Thereby, the surface W of the central portion of the
[0071]
As a result of the experiment, the surface W of the central portion of the
[0072]
Center part surface W0 , Other surface W1 , W2 Unless otherwise specified, the length of is the same as that of the present embodiment in the following embodiments.
[0073]
Next, a ninth embodiment will be described with reference to FIG. Since the portions other than the gist are the same as those in the first embodiment, a redundant description of the basic configuration and functions will be omitted as appropriate (the same applies to the other embodiments below).
[0074]
In the present embodiment, as shown in FIG. 19, the surface W of the central portion of the
[0075]
Other surface W of the
[0076]
Next, a tenth embodiment will be described with reference to FIG.
[0077]
In this embodiment, the surface W of the central portion of the
[0078]
The direction of the
[0079]
Next, an eleventh embodiment will be described with reference to FIG.
[0080]
In this embodiment, the surface W of the central portion of the
[0081]
Surface W of the central portion of the
[0082]
Next, a twelfth embodiment will be described with reference to FIG.
[0083]
In this embodiment, the surface W of the central portion of the
[0084]
The material having a different friction coefficient is not limited to the above, but the central portion surface W0 The friction coefficient of other surface W1 , W2 Anything higher can be used.
[0085]
Next, a thirteenth embodiment will be described with reference to FIGS.
[0086]
In this embodiment, the surface W of the central portion of the
[0087]
Each of the above embodiments may be carried out independently, but the eighth embodiment and the ninth embodiment, the eighth embodiment and the tenth embodiment, the eighth embodiment and the eleventh embodiment, etc. You may implement in combination.
[0088]
Next, a fourteenth embodiment will be described with reference to FIG. In FIG. 25, the vertical axis represents the friction coefficient, and the horizontal axis represents the coordinate in the axial direction of the
[0089]
In this embodiment, as in the eleventh embodiment, the surface W of the central portion of the
[0090]
Thereby, the central part surface W0 The conveyance speed of the
[0091]
In this embodiment, the coefficient of friction is set to two stages, but three or four stages are possible. Although the number of stages is not specified, a larger number is desirable from the viewpoint of preventing wrinkles that cannot be dealt with by tensile force due to a sudden change in the friction coefficient. Further, it is desirable that the stepped shape is symmetrical from the center.
[0092]
Next, a fifteenth embodiment will be described with reference to FIG. 10, the vertical axis indicates the friction coefficient, the horizontal axis indicates the coordinate in the axial direction of the
[0093]
In this embodiment, as in the eleventh embodiment, the surface W of the central portion of the
[0094]
μ = 1.5 + 8 × 10-3X (−150 ≦ X ≦ 0)
μ = 1.5-8 × 10-3X (150 ≧ X> 0)
Next, a sixteenth embodiment will be described with reference to FIG. In FIG. 11, the vertical axis indicates the friction coefficient, the horizontal axis indicates the coordinate in the axial direction of the
[0095]
In this embodiment, as in the eleventh embodiment, the surface W of the central portion of the
[0096]
The graph shape of FIG. 27 is not particularly defined as long as it is non-linear, but preferably does not tend to increase even partly in the end direction. Also, it is desirable that the graph shape is symmetrical from the center.
[0097]
According to the present embodiment, since the function types are variously determined, various changes can be made in consideration of the thickness material of the
[0098]
μ = 0.3 + 1.2 × exp (−7.0 × 10-4× X2)
(−150 ≦ X ≦ 150)
In the fourteenth to sixteenth embodiments, the surface W of the central portion of the
[0099]
A fixing device having a sheet conveying device to which the present invention is applied as shown in FIG. 28 is provided in a well-known image forming apparatus (not shown) such as a copying machine, a facsimile, and a printer, as in the above-described embodiment. Further, the fixing object to which the toner image is fixed is described as a sheet and a sheet P as a recording material. However, the sheet P may have a fixed single-color or full-color toner image on the back surface thereof. Instead of the paper P, an OHP sheet may be used.
[0100]
A fixing
[0101]
In addition to the
[0102]
The
[0103]
The
[0104]
The fixing
[0105]
As shown in FIG. 29, one end of the application means 109 is immersed in a release
[0106]
As shown in FIG. 30, the upper and
[0107]
Since the present embodiment has the above-described configuration, the fixing
[0108]
A part of the release agent is transferred from the fixing
[0109]
When preheating is completed and image formation is started, the sheet P on which the toner image on the electrostatic latent image carrier (not shown) is transferred is rotated between the fixing
[0110]
Since the release agent is applied to the fixing
[0111]
FIG. 31 shows an eighteenth embodiment. As a means for forming the
[0112]
Since the release
[0113]
FIGS. 32 and 33 show the nineteenth and twentieth embodiments, respectively, but the
[0114]
Each of the
[0115]
FIG. 34 shows the twenty-first embodiment. When the surface of the
[0116]
Further, if a layer having a high friction coefficient, for example, a layer of a material having a high friction coefficient such as silicon rubber, is provided on a portion other than the portion coated with fluororesin on the silicon rubber constituting the
[0117]
As shown in FIGS. 35 to 37, the friction coefficient of the
[0118]
In the twenty-second embodiment shown in FIG. 35, the friction coefficient in the high friction region is set so as to decrease stepwise from the axial center of the
[0119]
The twenty-third embodiment shown in FIG. 36 is a case where the friction coefficient in the high friction region is set so as to decrease linearly from the axial center of the
μ = 1.5 + 8 × 10-3X (−150 ≦ X ≦ 0)
μ = 1.5-8 × 10-3X (150 ≧ X> 0)
Is set.
[0120]
The twenty-fourth embodiment shown in FIG. 37 is a case where the friction coefficient in the high friction region is set so as to decrease nonlinearly from the axial center of the
μ = 0.3 + 1.2 × exp (−7.0 × 10-4× X2) (−150 ≦ X ≦ 150)
Is set. The friction coefficient is not limited to the one that changes so as to be a curve represented by the above-mentioned function, and may be non-linear. Therefore, various changes can be made in consideration of the thickness of the paper P and the like. However, it is desirable that the coefficient of friction does not increase from the center toward the end.
[0121]
The distribution of the friction coefficient shown in FIGS. 35 to 37 can be set by changing the density and depth of the unevenness of the rough surface formed by the above-mentioned physical or chemical means, and is combined with the application means. Can also be set.
[0122]
When the above distribution is obtained only by the application means, as shown in FIGS. 38 and 39, if the interval between the
[0123]
If the distance between the upper and
[0124]
Each means for forming the high friction region described above can be appropriately applied to a known type of fixing device having a sheet conveying device shown in FIGS. 41 and 42.
[0125]
A fixing device 120 shown in FIG. 41 has an
[0126]
The fixing
[0127]
Although the fixing device to which the sheet conveying device according to the present invention is applied or applicable has been described above, the combination of the respective configurations can be freely set to achieve the object of the present invention, even if other than the above-described combinations it can. For example, the application means may be provided facing the
[0128]
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. In FIG. 43, a fixing
[0129]
The maximum size of the transfer material that can be passed through the fixing
[0130]
A twenty-eighth embodiment using a heat fixing apparatus having this sheet conveying apparatus will be described. As shown in FIG. 44, the
[0131]
In this way, by changing the friction coefficient on the surface of the
[0132]
Accordingly, in the twenty-eighth embodiment, the stress applied to the
[0133]
Note that the effect varies depending on the size of the transfer material, that is, in order to eliminate the dependency of the transfer material size and prevent wrinkles, it is desirable to set the cycle of changing the friction coefficient to 50 mm or less and 20 mm or more. .
[0134]
By the way, although the manner of changing the friction coefficient in the twenty-eighth embodiment is changed alternately, it can be changed stepwise. When the change of the friction coefficient with respect to the axial direction of the surface of the
[0135]
In the figure, the change in the friction coefficient μ has two stages, but three or four stages can be changed, and the number of periodic changes is not particularly limited, but a larger one is preferable. . In addition, it is desirable that this shape be symmetric with respect to the center of the
[0136]
Even with such a simple shape, the conveyance speed at the center of the
[0137]
In the twenty-eighth embodiment, the change in the friction coefficient with respect to the axial direction of the
[0138]
Further, in the twenty-eighth embodiment, the change of the friction coefficient with respect to the axial direction of the
[0139]
Next, a thirty-second embodiment relating to the
[0140]
With this configuration, the transfer speed of the
[0141]
In addition, as a method of periodically and physically and chemically roughing the surface of the
[0142]
When the change of the friction coefficient with respect to the axial direction of the surface of the
[0143]
Next, a thirty-third embodiment relating to the
[0144]
With this configuration, the friction coefficient of the
[0145]
Next, a thirty-fourth embodiment will be described with reference to FIG. The
[0146]
In this configuration, when a force is applied to the
[0147]
Next, a thirty-fifth embodiment relating to the
[0148]
In this configuration, the transfer speed of the
[0149]
In this embodiment, the
[0150]
The graph of FIG. 45 is shown as another form of the twenty-eighth embodiment for periodically increasing the coefficient of friction of the surface of the
[0151]
The first to thirty-fifth embodiments including the first to seventh, eighth to sixteenth, seventeenth to twenty-seventh, twenty-eighth to thirty-fifth embodiments have been described broadly, and disclosed in these descriptions. The configurations of the roller-shaped, belt-shaped fixing rotating body, the material of the roller, the presence / absence and material of the layered body constituting the roller, and the presence / absence of the cleaning device (FIG. 17) are appropriately combined with other embodiments. be able to. That is, all the configurations disclosed in the above-described embodiments are not limited to the combinations of the above-described embodiments, and all other combinations can be configured. The traction coefficient μtDepends on the coefficient of static friction, the geometric condition of the contact surface, and the elastic modulus, so the traction coefficient μtIn each of the above-described embodiments, the selection of the material of the driving member and the driven member, the coating on the surface, the covering, etc. are adjusted by themselves.
[0152]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, the friction coefficient or the traction coefficient of the surface of the drive member and / or the pressure member is made different in the axial direction of the drive member and the pressure member, so that the sheet has an appropriate width direction. Since tension is generated, wrinkle generation can be prevented and a drum-shaped drive member or pressure member is not required, so that it is possible to provide an easy-to-manufacture and low-cost sheet conveying device, and when this is applied to a fixing device Can prevent the waviness and wrinkles of the recording material even during full-color double-sided copying, where wrinkles are likely to occur, and can provide a fixing device that is easy to manufacture and low cost.
[0153]
As described above, according to the present invention, the difference between the friction coefficient or the traction coefficient of the driving member and the driven member with respect to the sheet to be conveyed is changed in the direction orthogonal to the sheet conveying direction so that the central region is smaller than the end portion. Since the conveyance speed at both ends is made faster than the conveyance speed in the central region of the sheet, wrinkles and undulations can be prevented from occurring in the sheet conveyed with a simple configuration.
[0154]
Further, by forming either one of the driving member or the driven member with a smooth surface, it can be easily processed and the number of processing steps can be reduced.It becomes like this.
[0155]
Further, when the sheet conveying device is used as a fixing device of an image forming apparatus such as a copying machine, the surface of either the driving member or the driven member that contacts the unfixed image transferred to the recording paper is uniformly formed. DoIf you do so,It is possible to prevent the image from being distorted when the recording paper passes through the sheet conveying apparatus, and to stably form a high-quality image.It becomes like this.
[0156]
Further, the difference in friction coefficient or traction coefficient between the driving member and the driven member is changed by partially changing the surface roughness of the driving member and the driven member.If you do so,Easy to change the distribution of friction coefficient or traction coefficient differenceBecome.
[0157]
Further, the difference in friction coefficient or traction coefficient between the driving member and the driven member is changed by partially changing the material of the driving member and the driven member.If you do, You can more easily change the distribution of friction coefficient or traction coefficient differenceBecome.
[0158]
In addition, by changing the difference in friction coefficient or traction coefficient between the driving member and the driven member stepwise or smoothly, the sheet conveying speed can be prevented from changing suddenly in the width direction, and a large stress is applied to the sheet. It is possible to reduce the occurrence of wrinkles and undulations even with thin recording paper such as thin paper, and when the sheet conveying apparatus is applied to an image forming apparatus, it is possible to prevent deterioration in image quality.Become.
[0159]
Furthermore, by distributing the friction coefficient or traction coefficient of the driven member more than a certain limit in the central area than in the edge area, the sheet conveying speed is always maintained even when conveying recording paper with images on the back. Can be reduced in the central area and increased in the both end areas, and the occurrence of wrinkles and undulations can be reliably reduced.
[0160]
In addition, according to the present invention, because the configuration is such that a tensile force is generated from the center of the sheet outward in the width direction due to the difference in the friction coefficient or traction coefficient due to the change in the surface properties of the pressure roller. The occurrence of wrinkles and undulations can be suppressed easily and with a simple configuration without causing any problems.
[0161]
If the upper surface of the unevenness to increase the friction coefficient or traction coefficient is covered with a thinner film, the friction coefficient will decrease due to clogging of paper powder etc. in the uneven portion, and the unevenness and wear over time of the uneven portion will be reduced. It can be suppressed and the function of suppressing wrinkles and undulations can be maintained over a long period of time.Become.
[0162]
In addition, since the pressure roller currently in use can be easily processed to increase the friction coefficient or the traction coefficient, it is possible to contribute from the viewpoint of using existing equipment.
[0163]
Further, if a high friction region or a high traction region larger than the friction coefficient or the traction coefficient of both end portions in the axial direction of the pressure member is formed in the central portion of the pressure member in the axial direction, the central portion of the sheet is conveyed. The speed becomes slower than the conveying speed at both ends, and the sheet is tensioned in the direction from the center to the both ends. Therefore, wrinkles can be prevented, and the drum-shaped stretch member and pressurization can be prevented. Since no material is required, a sheet transporting device that is easy to manufacture and low in cost can be provided. By applying this to a fixing device, it is possible to prevent waviness and wrinkling of the recording material even during full-color duplex copying, where wrinkles are likely to occur. In addition, it is possible to provide a fixing device that is easy to manufacture and low in cost.
[0164]
The high friction region or the high traction region is formed by an application unit that applies a release agent to the conveyance belt and a recovery unit that abuts against the central portion of the pressure member and removes the release agent at the central portion. In this case, a release agent is applied to the conveying belt substantially in the width direction, so that not only the sheet but also paper dust and the like are prevented from being attached, and the pressure roller has a high friction area or a high traction area. It is possible to provide a sheet conveying device that can be formed and can prevent the occurrence of sheet waviness and wrinkles with a simple configuration, and if this is applied to a fixing device, adhesion of not only the sheet but also toner, paper dust, etc. In addition to being prevented, a high friction region or a high traction region is formed on the pressure roller, and a fixing device capable of satisfactorily preventing the occurrence of sheet waviness and wrinkles with a simple configuration can be provided.Become.
[0165]
If the high friction region or the high traction region is formed by the application means for applying the release agent to a portion other than the central portion of the pressure member, the high friction by the release agent application means can be provided without a recovery means. It is possible to form a region or a high traction region, and it is possible to provide a low-cost sheet conveying apparatus that can prevent the occurrence of sheet waviness and wrinkles. By applying this to a fixing device, it is possible to prevent the occurrence of sheet wavy and wrinkles. A low-cost fixing device can be provided.
[0166]
If the high friction area or the high traction area is formed by the application means for applying the release agent to the area corresponding to the portion other than the central portion of the pressure member of the conveyance belt, the installation position of the application means is determined. The degree of freedom can be improved to provide a sheet conveying device capable of preventing the occurrence of wavy sheets and wrinkles, and if this is applied to a fixing device, the degree of freedom of the installation position of the application means is improved, A fixing device capable of preventing the generation of wrinkles can be provided.Become.
[0167]
If the high friction region or the high traction region is a rough surface in which the surface of the central portion of the pressure member is rougher than the other portions, the high friction region or the high traction region can be formed without using coating means. Therefore, it is possible to provide a small-sized sheet conveying apparatus that can prevent the occurrence of wavy sheets and wrinkles, and when this is applied to a fixing apparatus, a small-sized fixing apparatus that can prevent the occurrence of wavy sheets and wrinkles is provided. CanBecome.
[0168]
If the rough surface is formed by physical means, the rough surface can be formed by various physical methods, the degree of freedom in design is high, and a high friction region or a high friction coefficient or traction coefficient is desired. It is possible to provide a sheet conveying device that can form a traction area and prevent the occurrence of sheet waviness and wrinkles, and if this is applied to a fixing device, the degree of freedom in design is high, and sheet wavy and wrinkle generation occurs. Can be provided.Become.
[0169]
If the physical means is to make a cut on the surface of the pressure member, a high friction region or a high traction region with a desired friction coefficient or traction coefficient can be easily and depending on the number of cuts, width, depth, etc. It can be arbitrarily formed, and when the force is applied from the direction perpendicular to the notch, the notch is opened and the friction with the sheet is increased, so that the conveying speed of the central part of the sheet is slower than the conveying speed of both ends thereof. If the sheet is tensioned in the direction from the center to the both ends of the sheet, it is possible to provide a sheet conveyance device that can satisfactorily prevent the sheet from wavy and wrinkled. Depending on the number of cuts, width, depth, etc., a high friction region or a high traction region having a desired friction coefficient or traction coefficient can be easily and arbitrarily formed. Can be can be, also waving of the sheet, to provide a fixing device capable of favorably preventing the occurrence of wrinklesBecome.
[0170]
If the rough surface is formed by chemical means, the rough surface can be formed by various chemical methods, the degree of freedom in design is high, and a high friction region or a high friction coefficient or traction coefficient is desired. It is possible to provide a sheet conveying apparatus that can form a traction area and prevent the sheet from wavy and wrinkled. If this is applied to a fixing apparatus, the degree of freedom in design is high, and a desired friction coefficient or traction coefficient. A high-friction region or a high-traction region can be formed, and a fixing device that can prevent the sheet from wavy and wrinkled can be provided.Become.
[0171]
If the friction coefficient or traction coefficient of the high friction area or high traction area is set so as to decrease stepwise from the center in the width direction of the pressure member toward the end in the same width direction, The conveyance speed of the central part is further slower than the conveyance speed of both ends, and the sheet is well tensioned in the direction from the central part to the both ends. A sheet conveying apparatus capable of preventing the occurrence of wrinkles can be provided, and if this is applied to a fixing apparatus, a fixing apparatus capable of effectively preventing the occurrence of wavy and wrinkled sheets even during full-color double-sided copying where wrinkles are likely to occur is provided. be able toBecome.
[0172]
If the friction coefficient or traction coefficient of the high friction area or high traction area is set so as to decrease linearly from the center in the width direction of the pressure member toward the end in the same width direction, Since the transport speed of the central part is continuously and smoothly slower than the transport speed of both ends, and the sheet is continuously tensioned in the direction from the central part toward the both ends, the sheet corrugation It is possible to provide a sheet conveying device that can more effectively prevent the generation of wrinkles, and if this is applied to a fixing device, the wavy and wrinkle generation of sheets is more effective even during full-color duplex copying, where wrinkles are likely to occur. A fixing device that can be prevented automaticallyBecome.
[0173]
If the friction coefficient or the traction coefficient in the high friction region or the high traction region is set so as to decrease nonlinearly from the center in the width direction of the pressure member toward the end portion in the same width direction, various The friction coefficient or traction coefficient can be changed according to the configuration, and the conveyance speed of the central part of the sheet is continuously and smoothly slower than the conveyance speed of the both ends at a preferable inclination. Since the tension in the direction from both ends to the both ends of the sheet has a suitable size and is continuously generated well, the generation of wrinkles can be prevented more effectively. If this is applied to a fixing device, it is possible to more effectively prevent sheet wavy and wrinkle generation even during full-color duplex copying, where wrinkles are likely to occur. Come, the scope of this prevention effect can be provided a wide fixing deviceBecome.
[0174]
If the high friction region or high traction region is formed by a layer of a high friction or high traction member covering the central portion of the pressure member, the pressure member is covered with a member having a desired friction coefficient or traction coefficient. By doing so, it is possible to form a high friction region or a high traction region, and to provide a sheet conveying device that has a high degree of freedom in design and can prevent the occurrence of sheet waviness and wrinkles. If applied, it is possible to provide a fixing device having a high degree of freedom in design and capable of preventing the occurrence of wavy and wrinkled sheets.Become.
[0175]
If the surface of the pressure member is covered with a thin film, the durability can be greatly improved, and adhesion of foreign matters such as paper dust to the pressure member can be prevented, and the surface can be made of a member with high friction or high traction. When coating the formed pressure member, the position and area of the high friction region or high traction region can be changed arbitrarily by changing the position and area of the coating, and the occurrence of sheet wavy and wrinkles is good. The sheet conveying device can be provided, and if this is applied to the fixing device, it is possible to provide a fixing device that can satisfactorily prevent the occurrence of sheet waviness and wrinkles.Become.
[0176]
If the tension member has the heating means, the arrangement position of the heating means and the fixing means can be omitted, and a sheet conveying apparatus that can be small and can prevent the sheet from wavy and wrinkled can be provided. Is applied to the fixing device, it is possible to provide a fixing device that is small in size and can prevent sheet waviness and wrinkles.Become.
[0177]
If the pressure member is a pressure roller that rotates the conveyance belt, the portion where the tension member abuts the conveyance belt is formed on the smooth surface and is a non-rotating member. A low-cost sheet that does not require a member or pressure member, and that can smoothly move the conveying belt, so that the sheet material can be smoothly conveyed, and the occurrence of undulations and wrinkles can be effectively prevented. Provided is a low-cost fixing device that can provide a conveying device and, if this is applied to a fixing device, can smoothly convey a sheet material and effectively prevent the occurrence of undulations and wrinkles. CanBecome.
[0178]
The surface of the pressure member has a coefficient of friction or a traction coefficient that increases in the width direction of the pressure member in the width direction of the sheet from the center to both ends, and then decreases, or If it is formed so as to periodically repeat the change to become smaller and then increase, and if this change is formed symmetrically from the center in the width direction, the force is increased. The sheet is opened periodically, and stress is not concentrated on both ends of the sheet, unlike the conventional inverted crown shape, and the sheet is hardly dependent on the size of the sheet, and the sheet has a low cost and simple configuration. Can prevent wavy and wrinklesBecome.
[0182]
If the change in the friction coefficient or traction coefficient of the surface of the pressure member is formed by roughening by physical or chemical treatment, the size of the friction coefficient or traction coefficient or the roughness The area can be arbitrarily changed by a simple method, and the sheet can be prevented from wavy and wrinkled.Become.
[0183]
If the way of changing the friction coefficient or the traction coefficient is changed at a constant rate of change, it is possible to prevent sheet waviness and wrinkles more effectively than the stepwise change of
[0184]
If the friction coefficient or the traction coefficient changes as a function of the width direction when the friction coefficient or the traction coefficient is a function with respect to the width direction, the function changes in a curved manner as in the graph of this function. Yes, if multiple types of sheets such as plain paper, cardboard, envelope, and OHP sheet must be supported at the same time, the optimal coefficient of friction or traction coefficient should be changed according to the thickness and material of each sheet. Can handle a wide range of wavy and wrinkle preventionBecome.
[0185]
If the portion roughened by the physical or chemical treatment is covered with a thin film, the size of the friction coefficient or traction coefficient and the area of the rough surface can be arbitrarily changed by a simple method. It is possible to prevent the sheet from wavy and wrinkled. At the same time, the adhesion of foreign matter is suppressed and the durability of the pressure member is improved, so that the life can be extended significantly.Become.
[0186]
On the surface of the pressure member, a large number of linear cuts having a predetermined width and a predetermined depth are formed in the width direction so as to surround the outer periphery in parallel at equal intervals of 3 mm or less. If this notch is formed periodically in the width direction, the size of the friction coefficient or traction coefficient and the area of the rough surface can be arbitrarily changed by a simple method, Can prevent sheet waviness and wrinklesBecome.
[0187]
Periodically with a predetermined width so that a member having a predetermined friction coefficient or traction coefficient and a member smaller than or larger than this friction coefficient or traction coefficient are adjacent to the surface of the pressure member in the width direction. If it is formed by coating, the size of the friction coefficient or traction coefficient and the area of the rough surface can be arbitrarily changed by a simple method, and the wavy and wrinkle of the sheet can be prevented. Moreover, there is little adhesion of the foreign material to a pressurization member, and the durability can be improved.Become.
[0188]
If the method of periodically changing the friction coefficient or the traction coefficient is performed step by step, it is very easy to produce a portion that increases the friction coefficient or the traction coefficient, and the sheet is corrugated at low cost. Can prevent wrinklesBecome.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a configuration diagram of a sheet conveying apparatus according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a perspective view showing surface states of a driving roller and a driven roller.
FIG. 3 is a distribution characteristic diagram of a friction coefficient or a traction coefficient in the embodiment.
FIG. 4 is an explanatory diagram showing the operation of the embodiment.
FIG. 5 is a configuration diagram of a second embodiment.
FIG. 6 is a distribution characteristic diagram of a friction coefficient or a traction coefficient in the second embodiment.
FIG. 7 is a configuration diagram of a third embodiment.
FIG. 8 is a distribution characteristic diagram of a friction coefficient or a traction coefficient in the third embodiment.
FIG. 9 is a configuration diagram of a fourth embodiment.
FIG. 10 is a distribution characteristic diagram of a friction coefficient or a traction coefficient in the fourth embodiment.
FIG. 11 is a configuration diagram of a fifth embodiment.
FIG. 12 is a distribution characteristic diagram of a friction coefficient or a traction coefficient in the fifth embodiment.
FIG. 13 is a distribution characteristic diagram of a friction coefficient or a traction coefficient in a sixth embodiment.
FIG. 14 is a configuration diagram of the seventh embodiment.
FIG. 15 is a characteristic diagram of a friction coefficient or a traction coefficient showing the operation of the seventh embodiment.
FIG. 16 is a distribution characteristic diagram of a friction coefficient or a traction coefficient in the seventh embodiment.
FIG. 17 is an overall schematic diagram of a sheet conveying device and a fixing device having the same according to an embodiment of the present invention.
FIG. 18 is a perspective view of main parts of the sheet conveying device and the fixing device shown in FIG.
FIG. 19 is a perspective view of a pressure member portion in another embodiment.
FIG. 20 is a perspective view of a pressure member in still another embodiment.
FIG. 21 is a perspective view of a pressure member in still another embodiment.
FIG. 22 is a perspective view of a pressure member in still another embodiment.
FIG. 23 is a perspective view of a pressure member in still another embodiment.
24 is a cross-sectional view of a main part of the pressure member shown in FIG. 23. FIG.
FIG. 25 is a graph showing changes in a friction coefficient or a traction coefficient in still another example.
FIG. 26 is a graph showing changes in friction coefficient or traction coefficient in still another example.
FIG. 27 is a graph showing changes in friction coefficient or traction coefficient in still another example.
FIG. 28 is a schematic perspective view illustrating a sheet conveying device to which the present invention is applied and a fixing device having the same.
29 is a partially enlarged perspective view of the application unit shown in FIG. 28. FIG.
30 is a front view of the application unit shown in FIG. 28 from the conveyance belt side.
FIG. 31 is a schematic perspective view of a coating means having a notch.
FIG. 32 is a schematic perspective view showing an embodiment of a pressure member in which a high friction region or a high traction region is formed.
FIG. 33 is a schematic perspective view showing another aspect of the pressure member formed with a high friction region or a high traction region.
FIG. 34 is a schematic perspective view showing a pressure member whose surface is coated with a thin film.
FIG. 35 is a diagram showing a friction coefficient or a traction coefficient of a high friction region or a high traction region that is changed stepwise.
FIG. 36 is a diagram showing a friction coefficient or a traction coefficient in a high friction area or a high traction area that is linearly changed.
FIG. 37 is a diagram showing a friction coefficient or a traction coefficient of a high friction area or a high traction area that is nonlinearly changed.
FIG. 38 is a front view from the conveying belt side showing an example of the application means when the application amount of the release agent is changed stepwise in the width direction.
FIG. 39 is a front view from the conveying belt side showing an example of the application means when the application amount of the release agent is changed nonlinearly in the width direction.
FIG. 40 is a schematic perspective view showing a case where a roller is used as the application unit.
FIG. 41 is a schematic view showing another type of sheet conveying apparatus to which the present invention is applicable and a fixing apparatus having the same.
FIG. 42 is a schematic view showing still another type of sheet conveying apparatus to which the present invention is applicable and a fixing apparatus having the same.
FIG. 43 is a schematic configuration diagram of a sheet conveying device and a heat fixing device having the same according to an embodiment of the present invention.
FIG. 44 is a perspective view showing a pressure member according to the twenty-eighth embodiment of the present invention.
FIG. 45 is a characteristic diagram showing a change in friction coefficient or traction coefficient based on
FIG. 46 is a characteristic diagram showing a change in friction coefficient or traction coefficient in the thirtieth embodiment.
FIG. 47 is a characteristic diagram showing a change in friction coefficient or traction coefficient in the thirty-first embodiment.
FIG. 48 is a side view showing a pressure member in a thirty-second embodiment.
FIG. 49 is a characteristic diagram showing changes in friction coefficient or traction coefficient in Examples 32, 33, and 34;
FIG. 50 is a sectional view showing a pressure member in a thirty-third embodiment.
FIG. 51 is a side view showing a pressure member in a thirty-fourth embodiment.
FIG. 52 is a side view showing a pressure member according to a thirty-fifth embodiment.
[Explanation of symbols]
6 Heating roller as fixing rotator as drive member
8 Pressure roller as a pressure rotator as a pressure member
24 Recording material as a sheet
26 Mold release material application means as application means
52 notches
54 Thin film of fluororesin as a thin film
W0 Central part surface
W1 , W2 Other surface
W Maximum paper passing area
101 Fixing device having sheet conveying device
102 Fixing Belt as Fixing Rotating Body as Driving Member
103 Heating means
104 Tension member
105 Pressure member
106 High friction area or high traction area
109 Application means
114 Collection means
116 Application means
117 notches
121 Fixing Belt as Fixing Rotating Body as Conveying Belt
122 Heating means
124 Tension member
125 Pressure member
128 Fixing Belt as Fixing Rotating Body as Conveying Belt
129 Pressure member
Paper as recording material as P sheet
201 A heating rotator as a fixing rotator as a driving member
202 Rotating body for pressurization as pressurizing member
204 Transfer material as a recording material as a sheet
205 Area where friction coefficient or traction coefficient gradually increases
206 Area where friction coefficient or traction coefficient gradually decreases
301 Sheet conveying device
302 Driving roller as a driving member
303 Follower Roller as Pressure Member
Claims (1)
前記加熱ローラに対向して並行に設けられる加圧ローラとを有し、
前記加熱ローラと前記加圧ローラとの間で未定着トナーを載せたシートを狭持搬送し、定着する定着装置であって、
前記加熱ローラに離型材を塗布する離型材塗布手段と、
一端が前記加圧ローラの表面に接触するとともに他端が支持部材に支持されたゴムブレードを有し、前記加圧ローラの表面に転移した離型材を回収する離型材回収手段と、を有し、
前記ゴムブレードが対応する領域は、前記離型材塗布手段が対応する最大通紙領域内において、前記加圧ローラの軸方向における中心部位表面のみからなることを特徴とする定着装置。 A heating roller;
A pressure roller provided in parallel to face the heating roller,
A fixing device for nipping and conveying and fixing a sheet on which unfixed toner is placed between the heating roller and the pressure roller;
A release material application means for applying a release material to the heating roller;
A release material recovery means for recovering the release material transferred to the surface of the pressure roller, and having a rubber blade having one end contacting the surface of the pressure roller and the other end supported by a support member; ,
The fixing device according to claim 1, wherein the region corresponding to the rubber blade is composed of only the surface of the central portion in the axial direction of the pressure roller within the maximum sheet passing region corresponding to the release material applying unit .
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