JP2694734B2 - Fixing device - Google Patents

Fixing device

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JP2694734B2
JP2694734B2 JP63313271A JP31327188A JP2694734B2 JP 2694734 B2 JP2694734 B2 JP 2694734B2 JP 63313271 A JP63313271 A JP 63313271A JP 31327188 A JP31327188 A JP 31327188A JP 2694734 B2 JP2694734 B2 JP 2694734B2
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  • Fixing For Electrophotography (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、複写機・レーザビームプリンタ・ファクシ
ミリ・マイクロフィルムリーダプリンタ・画像表示(デ
ィスプレイ)装置・記録機等の画像形成装置における定
着装置に関する。
Description: BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a fixing device in an image forming apparatus such as a copying machine, a laser beam printer, a facsimile, a microfilm reader printer, an image display (display) device, and a recorder. .

更に詳しくは、電子写真・静電記録・磁気記録等の適
宜の画像形成プロセス手段により加熱溶融性の樹脂等よ
り成るトナーを用いて記録材(エレクトロファックスシ
ート・静電記録シート・転写材シート・印刷紙など)の
面に直接方式もしくは間接(転写)方式での目的の画像
情報に対応した未定着のトナー画像を形成担持させ、該
未定着のトナー画像を該画像を担持している記録材面に
永久固着画像として加熱定着処理する方式の画像形成装
置における定着装置に関する。
More specifically, a recording material (electrofax sheet, electrostatic recording sheet, transfer material sheet, transfer material sheet, etc.) is formed by using a toner made of a heat-meltable resin by an appropriate image forming process means such as electrophotography, electrostatic recording, magnetic recording, etc. A recording material having an unfixed toner image corresponding to the target image information formed and carried by a direct method or an indirect (transfer) method on the surface of a printing paper or the like, and carrying the unfixed toner image. The present invention relates to a fixing device in an image forming apparatus of a type in which heat fixing processing is performed on a surface as a permanently fixed image.

(従来の技術) 従来、この種の画像形成装置装置に用いられている定
着装置は、所定の温度に維持された加熱ローラと、弾性
層を有して該加熱ローラに圧接する加圧ローラとによっ
て、未定着のトナー画像が形成された記録材を挾持搬送
しつつ加熱するローラ定着方式が採用されている。
(Prior Art) Conventionally, a fixing device used in this type of image forming apparatus includes a heating roller that is maintained at a predetermined temperature, and a pressure roller that has an elastic layer and is in pressure contact with the heating roller. Accordingly, a roller fixing method is adopted in which a recording material on which an unfixed toner image is formed is held and conveyed while being heated.

又米国特許第3,578,797号明細書に開示のようなベル
ト定着方式も知られている。これは .トナー像を加熱体ウエブに接触させてその融点へ加
熱して溶融し、 .溶融後、そのトナーを冷却して比較的高い粘性と
し、 .トナーの付着する傾向を弱めた状態で加熱体ウェブ
から剥す、 という過程を経ることによって、オフセットを生ぜずに
定着する方式である。
A belt fixing system as disclosed in U.S. Pat. No. 3,578,797 is also known. this is . Contacting the toner image with the heating web and heating it to its melting point to melt; After fusing, the toner is cooled to a relatively high viscosity; This is a method in which the toner is fixed without causing offset by passing through a process of peeling the toner from the heating element web in a state where the tendency of the toner to adhere is weakened.

(発明が解決しようとする問題点) しかしながら上述のような従来の熱ロール定着方式、
及びベルト定着方式には次のような問題があった。
(Problems to be Solved by the Invention) However, the conventional hot roll fixing method as described above,
The belt fixing method has the following problems.

熱ロール定着方式 .所定温度に立ち上がるまでにかなり時間がかかり、
その間は画像形成作動禁止の時間となる。即ち所謂ウエ
イトタイムがある。
Heat roll fixing method. It takes a long time to rise to the predetermined temperature,
During that time, the image forming operation is prohibited. That is, there is a so-called wait time.

.熱容量が必要な為大きな電力が必要である。. Large electric power is required because heat capacity is required.

.回転ローラでローラ温度が高温の為に耐熱性特殊軸
受けが必要。
. A high heat-resistant roller bearing requires a heat-resistant special bearing.

.ローラに直接手が触れる構成となり、危険があった
り、保護部材が必要。
. The configuration is such that the roller touches the roller directly, which is dangerous and requires a protective member.

.ローラの定温度及び曲率により記録材がローラに巻
き付き記録材のジャム(Jam)トラブルをみやすい。
. The recording material is wrapped around the roller due to the constant temperature and the curvature of the roller, so that a jam problem of the recording material is easily observed.

ベルト定着方式 この方式の場合も上記熱ローラ定着方式の項や項
と同様のウエイトタイム、大電力消費等の問題がある。
Belt fixing method This method also has the same problems as those of the above-described heat roller fixing method, such as the wait time and large power consumption.

本発明は、上述の従来装置の有していた問題点を解決
し、定着不良やオフセットを生じさせることなく加熱体
の熱容量を小さくすることを可能とし、その結果待機時
間や消費電力、更には機内昇温の小さい、またその他に
も顕著な特長を有する定着装置を提供することを目的と
する。
The present invention solves the problems that the above-described conventional device has, and makes it possible to reduce the heat capacity of the heating element without causing fixing failure or offset, and as a result, standby time or power consumption, and further It is an object of the present invention to provide a fixing device which has a small temperature rise in the machine and has other remarkable features.

(問題点を解決するための手段) 本発明は、加熱体と、一面側がこの加熱体と摺動し他
面側が未定着トナー像を担持した記録材と接し共に移動
するフィルムと、を有し、このフィルムを介した前記加
熱体からの熱により未定着トナー像を記録材上に加熱定
着する定着装置において、前記フィルムは耐熱樹脂から
なる基材層と、この基材層上に設けられたトナー像と接
する離型層と、を有し、フィルムの厚さは50μm以下で
あり、且つ基材層の厚さは離型層の厚さ以上であること
を特徴とする定着装置、である。
(Means for Solving the Problems) The present invention has a heating body, and a film in which one surface slides with the heating body and the other surface comes in contact with a recording material carrying an unfixed toner image and moves together. In a fixing device that heats and fixes an unfixed toner image on a recording material by heat from the heating body through the film, the film is provided on a base material layer made of a heat-resistant resin, and the base material layer is provided on the base material layer. And a release layer in contact with the toner image, the thickness of the film is 50 μm or less, and the thickness of the base material layer is greater than or equal to the thickness of the release layer. .

(作 用) (1)記録材の搬送方向と同一速度で同一方向に走行駆
動状態の定着フィルムと加圧部材との間に導入された画
像定着すべき記録材は、定着フィルム面に未定着トナー
画像担持側の面が密着して定着フィルムと一緒の重なり
状態で加熱体と加圧部材との相互圧接部(定着ニップ
部)を挾圧力を受けつつ互いに速度差による面ズレを生
じたり、しわ寄ったりすることなく一体的に重なり密着
して通過していく。
(Working) (1) The recording material to be image-fixed, which is introduced between the fixing film and the pressing member, which is running and driven at the same speed as the conveying direction of the recording material, is not fixed on the surface of the fixing film. While the surface on the toner image bearing side is in close contact with the fixing film and overlapped with the fixing film, the mutual pressure contact portion (fixing nip portion) between the heating member and the pressure member receives a pressing force and causes a surface deviation due to a speed difference between them. Without overlapping or wrinkling, they will pass over each other in close contact with each other.

.加熱工程 この相互圧接部通過過程で記録材面の未定着トナー画
像が定着フィルムを介して加熱体によって加熱軟化・溶
融され、特に、その表層部はトナー融点を大きく上回り
完全に軟化・溶融する。この場合加熱体と加圧部材の相
互圧接部において加熱体・定着フィルム・トナー画像・
記録材は加圧部材によって良好に押圧密着されて効果的
に熱伝達されることにより、短い時間の加熱によってト
ナーは十分に軟化・溶融されて良好な定着性が得られ
る。一方記録材自体の昇温は実際上極めて小さく熱エネ
ルギーの無駄が少ない。つまり実質的に記録材自体は加
熱せず、トナーのみを効果的に加熱軟化・溶融して低電
力でトナー画像の加熱定着を良好に実行できる。
. Heating process In the process of passing through the mutual pressure contact portion, the unfixed toner image on the surface of the recording material is heated and softened and melted by the heating element via the fixing film, and particularly the surface layer portion thereof greatly exceeds the melting point of the toner and is completely softened and melted. In this case, the heating element, fixing film, toner image,
The recording material is satisfactorily pressed and adhered by the pressing member, and heat is effectively transferred, so that the toner is sufficiently softened and melted by heating for a short time, and good fixing properties are obtained. On the other hand, the temperature rise of the recording material itself is extremely small in practice, and the waste of heat energy is small. In other words, the recording material itself is not heated substantially, and only the toner is heated and softened and melted effectively, and the heat fixing of the toner image can be satisfactorily executed with low power.

ここで本発明で記述されるトナーの軟化・溶融に関し
て注記する。トナーの「融点」と便宜的に表現している
温度は、トナーが定着するために最低必要な温度を意味
しており、その定着下限温度で、溶融といえる程粘度が
低下する場合や、軟化といった程度の粘度低下の場合が
ある。したがって定着する際に溶融と便宜的に表現して
いる場合でも、実際には軟化といった程度の粘度低下を
示している場合がある。本発明ではこのような場合も含
む。同様に、トナーが冷却固定したと便宜的に表現して
いる場合も、トナーによっては固化とはいえず高粘度化
といった方が適切である場合がある。本発明ではこのよ
うな場合も含む。
Here, note the softening and melting of the toner described in the present invention. The temperature, which is conveniently expressed as the "melting point" of the toner, means the minimum temperature required for the toner to be fixed. In some cases. Therefore, even when the term “melting” is used for the sake of convenience for fixing, the viscosity may actually decrease such as softening. The present invention includes such a case. Similarly, when the expression that the toner is cooled and fixed is used for convenience, depending on the toner, it may be more appropriate to increase the viscosity rather than to solidify. The present invention includes such a case.

.冷却工程 定着フィルム面に密着して加熱体と加圧部材との相互
圧接部を順次に通過するトナー画像加熱軟化・溶融済み
の記録材部分は圧接部通過後も定着フィルム面に密着さ
せたままの搬送を引続きしばらく続行させ、この間を冷
却工程として前記加熱工程で軟化・溶融させたトナーの
熱を放熱させてトナーを冷却固定させる。この冷却固化
でトナーの凝集力は非常に大きくなって一団となって挙
動することになり、又記録材側に対する粘着・固着力が
増大する一方、定着フィルム側に対するそれは極めて低
下していく。記録材に対してはトナーは前記加熱工程で
加熱軟化・溶融された際加圧部材によって加圧されるた
め、少なくともトナー画像の一部は記録材表面層に浸透
し、その浸透分の冷却固化によるアンカー効果で冷却固
化トナーの記録材側に対する粘着・固着力が増大する。
. Cooling process The toner image which has passed through the mutual pressure contact part of the heating element and the pressure member in close contact with the fixing film surface and the heated softened and melted recording material part remains in close contact with the fixing film surface even after passing through the pressure contact part Is continued for a while, and during this time, a cooling step is performed, and the heat of the toner softened and melted in the heating step is radiated to cool and fix the toner. By this cooling and solidification, the cohesive force of the toner becomes very large, and the toner behaves as a group. In addition, while the adhesive / fixing force on the recording material side increases, that on the fixing film side extremely decreases. When the toner is heated and softened and melted in the heating step, the toner is pressed by the pressing member, so that at least a part of the toner image permeates into the recording material surface layer, and the permeated portion is cooled and solidified. The adhesive effect of the solidified toner on the recording material side increases due to the anchor effect of the toner.

.離反(分離)工程 上記の冷却工程によりトナー画像の冷却固化がなされ
た後、定着フィルム面から記録材を順次に離反させる。
この離反時にはトナー画像は冷却固化で記録材に対する
粘着・固着力が十分に大きく、定着フィルムに対するそ
れは極めて小さい状態となっているから、画像定着済み
の記録材部分は定着フィルムに対するトナーオフセット
を発生することなく容易に順次に分離されていく。
. Separation (separation) step After the toner image is cooled and solidified by the above-mentioned cooling step, the recording material is sequentially separated from the fixing film surface.
At the time of separation, the toner image has a sufficiently large adhesive / adhesive force to the recording material due to cooling and solidification, and has a very small state with respect to the fixing film, so that the image-fixed recording material portion causes toner offset with respect to the fixing film. It is easily separated one after another.

かくして走行する定着フィルム面に未定着トナー画像
担持面が面するように画像定着すべき記録材を同一速度
で上記定着フィルムに密着走行せしめ、該定着フィルム
を介して加熱体によりトナー画像を加熱溶融せしめ、ト
ナー像が冷却固定化した後に記録材と定着フィルムとを
離反させているので定着フィルムに対するトナーオフセ
ットを発生することがなく、かつ熱容量の小さい発熱体
を用い、その発熱体への給電を簡素な構成のもとに行な
うことが可能となり、定着するためにトナーを昇温させ
るべき温度(融点または軟化点)に対して、十分に高い
温度の加熱体を維持することによってトナー画像を効率
的に加熱することが可能となり、少ないエネルギーで定
着不良のない十分良好な定着が可能となり、その結果、
装置使用時の待機時間や、消費電力、さらには機内昇温
の小さな画像形成装置を得るという効果を奏する。
The recording material to be image-fixed is brought into close contact with the fixing film at the same speed so that the unfixed toner image carrying surface faces the fixing film surface running in this way, and the toner image is heated and melted by a heating element through the fixing film. Since the recording material and the fixing film are separated from each other after the toner image is cooled and fixed, no toner offset occurs with respect to the fixing film, and a heating element having a small heat capacity is used, and power is supplied to the heating element. This method can be performed with a simple configuration, and by maintaining a heating element at a temperature sufficiently high with respect to the temperature (melting point or softening point) at which the toner is to be heated for fixing, the toner image can be efficiently produced. Heating can be performed, and a sufficiently good fixing without a fixing failure can be achieved with a small amount of energy. As a result,
This has the effect of obtaining an image forming apparatus with a small standby time during use of the apparatus, low power consumption, and a small rise in temperature inside the apparatus.

なお、上記加熱・冷却・分離の3つの工程のう
ち、トナーが高温で十分に溶融するものであれば加熱工
程でトナーを十分に高温溶融させたら直ちに記録材を定
着フィルム面から分離させて加熱工程後の冷却工程は廃
止する構成にしてもよく、本発明の範ちゅうに属するも
のである。
If the toner is sufficiently melted at a high temperature among the three steps of heating, cooling, and separation, the recording material is separated from the fixing film surface immediately after the toner is sufficiently melted at a high temperature in the heating step. The cooling process after the process may be abolished, and it belongs to the scope of the present invention.

(2)使用する定着フィルムはその肉厚が大きすぎる
と、以下の問題が生じる。
(2) If the thickness of the fixing film used is too large, the following problems will occur.

.発熱体とトナー間の熱抵抗が増大する。そのため定
着フィルムが厚くなるほどトナーを軟化溶融させるため
の電力が増大する。そのため、電源ひいては装置全体が
大型化する。
. The thermal resistance between the heating element and the toner increases. Therefore, the thicker the fixing film, the more power for softening and melting the toner. As a result, the power supply, and hence the entire device, becomes large.

.発熱体のピーク温度を高くしないとトナーが軟化し
ない。一般に発熱体は使用温度が高いほど寿命が低下す
るので、定着フィルムが厚くなるほど発熱体の寿命が低
下する。発熱体温度を高くすると、定着フィルムの特に
発熱体側の面の温度も高くなる。すると定着フィルムの
耐久性が問題となる。
. The toner does not soften unless the peak temperature of the heating element is raised. In general, the heating element has a shorter life as the operating temperature is higher. Therefore, the thicker the fixing film, the shorter the life of the heating element. When the temperature of the heating element is increased, the temperature of the surface of the fixing film, particularly on the heating element side, also increases. Then, the durability of the fixing film becomes a problem.

.トナーへの熱伝達に時間がかかる。従って、トナー
が発熱体位置を通過してから、トナーが軟化容融した後
に、再び粘度が高くなるまでの時間も長くなる。すると
トナーが軟化容融している間に定着フィルムとトナーが
分離してしまう恐れがある。これを防止するために定着
フィルムとトナー画像を有する記録材を、トナーが完全
に冷却固化するまで密着搬送する部材を設けると、装置
が複雑化する。
. It takes time to transfer heat to the toner. Therefore, it takes a long time after the toner has passed through the position of the heating element and after the toner has been softened and melted until the viscosity becomes high again. Then, the fixing film and the toner may be separated while the toner is softening and melting. In order to prevent this, if a member that conveys the recording material having the fixing film and the toner image in close contact is provided until the toner is completely cooled and solidified, the apparatus becomes complicated.

.記録材は一般に凹凸があり、さらにその表面にトナ
ー像が不均一に、凹凸を持って分布している。定着フィ
ルムが薄い場合、加熱体と加圧ローラで形成される圧接
部内で、定着フィルムがトナー像の凹凸にならって変形
する。するとトナー像の凹凸によらず均一に加熱され、
定着不良が生じない。ところが定着フィルムが厚いとト
ナー像の凹凸に定着フィルムがならわなくなり、定着フ
ィルムがトナー像に良好に密着しない、そのためトナー
への加熱が不均一となり、定着不良やトナーオフセット
が生じる恐れがある。
. The recording material generally has unevenness, and the toner image is unevenly distributed on the surface with unevenness. When the fixing film is thin, the fixing film deforms following the unevenness of the toner image in the pressure contact portion formed by the heating body and the pressure roller. Then, the toner image is uniformly heated regardless of the unevenness of the toner image,
Fixing failure does not occur. However, if the fixing film is thick, the fixing film does not follow the unevenness of the toner image, and the fixing film does not adhere well to the toner image. Therefore, heating to the toner becomes non-uniform, and fixing failure or toner offset may occur.

本発明者等は後述する実施例に説明するように各種の
実験結果より定着フィルムはその肉厚を50μm以下に設
定すれば上記の〜のような問題を生じさせることな
く、本発明の定着方式の前記(1)項に記載の諸特長を
十分に生かして良好なトナー定着処理を安定に実行させ
ることができることを見出した。定着フィルムの厚さは
耐久性を満足するなら理屈上はいくら薄くてもよい。し
かし実際上は耐久性や扱い性等から実用下限はあり、実
験によれば、例えば厚さ6.3μm(厚さ4μmのポリイ
ミドフィルムに2.3μmのPTFE(4フッ化エチレン樹
脂)コート層を施こしたもの)の定着フィルムはフィル
ムの走行駆動に不安定性がみられるようになり、この程
度の厚さが実用下限かと思われる。
As will be described in Examples below, the inventors of the present invention have found from the results of various experiments that if the thickness of the fixing film is set to 50 μm or less, the fixing method of the present invention will not occur without causing the above problems (1) to (3). It has been found that it is possible to stably carry out a good toner fixing process by making full use of the features described in the item (1). The thickness of the fixing film may theoretically be any thickness as long as durability is satisfied. However, in practice, there is a practical lower limit due to durability and handling, and according to experiments, for example, a 2.3 μm PTFE (tetrafluoroethylene resin) coating layer was applied to a polyimide film with a thickness of 6.3 μm (a thickness of 4 μm). Instability was found in the running drive of the film, and it seems that this level of thickness is the lower limit of practical use.

また、フィルムを介して加熱体からの熱を未定着トナ
ー像に伝える装置ではフィルムでの熱伝達を良くするた
め上述のようにフィルムを薄くすることが好ましいので
あるが、薄くするとフィルムの強度が落ち、フィルムが
変形するという問題がある。本発明はこれを解決するた
めに、フィルムは、耐熱樹脂からなる基材層と、この基
材層上に設けられたトナー像と接する離型層と、を有
し、フィルムの厚さは50μm以下であり、且つ基材層の
厚さは離型層の厚さ以上であることを特徴とする。
Further, in an apparatus that transfers the heat from the heating element to the unfixed toner image through the film, it is preferable to make the film thin as described above in order to improve the heat transfer in the film. There is a problem that the film may drop and the film may be deformed. In order to solve the problem, the present invention provides a film having a base layer made of a heat-resistant resin and a release layer in contact with the toner image provided on the base layer, and the film has a thickness of 50 μm. And the thickness of the base material layer is equal to or more than the thickness of the release layer.

これにより本発明は、加熱体からの熱伝達を損なうこ
となく、フィルムの変形、特にトナー像と接する離型層
の変形を耐熱樹脂からなる基材層で抑えることができ、
良好な定着を行なうことができる。
Accordingly, the present invention can suppress the deformation of the film, particularly the deformation of the release layer in contact with the toner image, with the base material layer made of the heat-resistant resin without impairing the heat transfer from the heating body,
Good fixing can be performed.

(実施例) 本例装置は原稿載置台往復動型・回転ドラム型・転写
式の電子写真複写装置である。
(Embodiment) The present embodiment is an electrophotographic copying apparatus of a reciprocating type, a rotating drum type and a transfer type on a document table.

(1)装置の全体的概略構成(第1図) 第1図において、100は装置機筺、1は該機筺の上面
板100a上に配設したガラス板等の透明板部材よりなる往
復動型の原稿載置台であり、機筺上面板100a上を図面上
右方a、左方a′に夫々所定の速度で往復移動駆動され
る。
(1) Overall Schematic Configuration of the Apparatus (FIG. 1) In FIG. 1, reference numeral 100 denotes an apparatus housing, and 1 denotes a reciprocating motion made of a transparent plate member such as a glass plate disposed on an upper plate 100a of the apparatus housing. It is a document mounting table of a mold, and is driven to reciprocate at a predetermined speed to the right side a and the left side a 'on the machine housing upper surface plate 100a in the drawing.

Gは原稿であり、複写すべき画像面側を下向きにして
原稿載置台1の上面に所定の載置基準に従って載置し、
その上に原稿圧着板1aをかぶせて押え込むことによりセ
ットされる。
G is an original, which is placed on the upper surface of the original placing table 1 with the image side to be copied facing downward according to a predetermined placing reference;
The original is set by placing the original cover 1a on top of the cover.

100bは機筺上面板100a面に原稿載置台1の往復移動方
向とは直角の方向(紙面に垂直の方向)を長手として開
口された原稿照明部としてのスリット開口部である。原
稿載置台1上に載置セットした原稿Gの下向き画像面は
原稿載置台1の右方aへの往復移動過程で右辺側から左
辺側にかけて順次にスリット開口部100bの位置を通過し
ていき、その通過過程でランプの光Lをスリット開口部
100b、透明な原稿載置台1を通して受けて照明走査され
る。その照明走査光の原稿面反射光が短焦点小径結像素
子アレイ2によって感光ドラム3面に結像露光される。
Reference numeral 100b denotes a slit opening serving as a document illuminating unit which is opened on a surface of the machine housing upper plate 100a with a direction perpendicular to the reciprocating movement direction of the document placing table 1 (direction perpendicular to the paper surface) as a longitudinal direction. The downward image surface of the document G placed and set on the document placing table 1 sequentially passes through the position of the slit opening 100b from the right side to the left side in the process of reciprocating to the right a of the document placing table 1. , Slit L the light L of the lamp in the process of passing through it
100b, it is illuminated and scanned by being received through the transparent document table 1. The reflected light of the illumination scanning light on the document surface is image-formed and exposed on the surface of the photosensitive drum 3 by the short-focus small-diameter imaging element array 2.

感光ドラム3は例えば酸化亜鉛感光層・有機半導体感
光層等の感光層が被覆処理され、中心支軸3aを中心に所
定の周速度で矢示bの時計方向に回転駆動され、その回
転過程で帯電器4により正極性又は負極性の一様な帯電
処理を受け、その一様帯電面に前記の原稿画像の結像露
光(スリット露光)を受けることにより感光ドラム3面
には結像露光した原稿画像に対応した静電潜像が順次に
形成されていく。
The photosensitive drum 3 is coated with a photosensitive layer such as a zinc oxide photosensitive layer or an organic semiconductor photosensitive layer, and is driven to rotate clockwise as indicated by an arrow b at a predetermined peripheral speed around a center support shaft 3a. The charger 4 was subjected to a uniform charging process of positive or negative polarity, and the uniformly charged surface was subjected to the image forming exposure (slit exposure) of the original image to form an image on the surface of the photosensitive drum 3. An electrostatic latent image corresponding to a document image is sequentially formed.

この静電潜像は現像器5により加熱で軟化溶融する樹
脂等より成るトナーにて順次に顕像化され、該顕像たる
トナー画像が転写部としての転写放電器8の配設部位へ
移行していく。
The electrostatic latent image is sequentially visualized by a toner made of a resin or the like which is softened and melted by heating by the developing device 5, and the developed toner image is transferred to a portion where the transfer discharger 8 as a transfer portion is provided. I will do it.

Sは記録材としての転写材シートPを積載収納したカ
セットであり、該カセット内のシートが給送ローラ6の
回転により1枚宛繰出し給送され、次いでレジストロー
ラ9により、ドラム3上のトナー画像形成部の先端が転
写放電器8の部位に到達したとき転写材シートPの先端
も転写放電器8と感光ドラム3との間位置に丁度到達し
て両者一致するようにタイミングどりされて同期給送さ
れる。そしてその給送シートの面に対して転写放電器8
により感光ドラム3側のトナー画像が順次に転写されて
いく。
S denotes a cassette in which transfer material sheets P as recording materials are stacked and stored, and the sheets in the cassette are fed one by one by the rotation of the feed roller 6, and then the toner on the drum 3 is moved by the registration roller 9. When the leading end of the image forming section reaches the transfer discharger 8, the leading end of the transfer material sheet P also reaches the position between the transfer discharger 8 and the photosensitive drum 3, and the timing is synchronized so that they coincide with each other. Will be fed. Then, the transfer discharger 8 is applied to the surface of the sheet.
As a result, the toner image on the photosensitive drum 3 side is sequentially transferred.

転写部でトナー画像転写を受けたシートは不図示の分
離手段で感光ドラム3面から順に分離されて搬送ガイド
10によって後述する定着装置11に導かれて担持している
未定着トナー画像の加熱定着処理を受け、画像形成物
(コピー)として機外の排紙トレイ12上に排出される。
The sheet that has received the toner image transfer at the transfer portion is sequentially separated from the surface of the photosensitive drum 3 by separation means (not shown), and is conveyed as a conveyance guide.
The unfixed toner image carried by the fixing device 11 described below is heated and fixed by 10 and is subjected to a heat fixing process, and is discharged onto a paper output tray 12 outside the apparatus as an image formed product (copy).

一方、トナー画像転写後の感光ドラム3の面はクリー
ニング装置13により転写残りトナー等の付着汚染物の除
去を受けて繰り返して画像形成に使用される。
On the other hand, the surface of the photosensitive drum 3 after the transfer of the toner image is repeatedly used for image formation by receiving the removal of adhered contaminants such as untransferred toner by the cleaning device 13.

(2)定着装置(第1・2図) 24はエンドレスベルト状の定着フィルムであり、左側
の駆動ローラ25と、右側の従動ローラ26と、駆動ローラ
25の下方に配置した分離ローラ27と、駆動ローラ25と従
動ローラ26間の下方に配置した加熱体としての低熱容量
線状加熱体20の互いに並行な該4部材25・26・27・20間
に懸回張設してある。
(2) Fixing device (FIGS. 1 and 2) 24 is an endless belt-shaped fixing film, and includes a left driving roller 25, a right driven roller 26, and a driving roller.
25 between the separating roller 27 arranged below the driving roller 25 and the driven roller 26, and between the four members 25, 26, 27, 20 parallel to each other of the low heating capacity linear heating body 20 as a heating body arranged below It is suspended around.

従動ローラ26はエンドレスベルト状の定着フィルム24
のテンションローラを兼ねさせており、該定着フィルム
24は駆動ローラ25の時計方向回転駆動に伴ない時計方向
に所定の周速度、即ち画像形成部8側から搬送されてく
る未定着トナー画像Taを上面に担持した転写材シートP
の搬送速度と同じ周速度をもってシワや蛇行、速度遅れ
なく回動駆動される。
The driven roller 26 is an endless belt-shaped fixing film 24.
The fixing film is also used as the tension roller.
Reference numeral 24 denotes a transfer material sheet P carrying an unfixed toner image Ta conveyed from the image forming unit 8 on the upper surface at a predetermined peripheral speed in the clockwise direction accompanying the clockwise rotation of the drive roller 25.
Is rotated at wrinkles, meanders, and speed delays at the same peripheral speed as the transport speed of.

28は加圧部材としての、シリコンゴム等の離型性の良
いゴム弾性層を有する加圧ローラであり、前記のエンド
レスベルト状定着フィルム24の下行側フィルム部分を挟
ませて前記加熱体20の下面に対して不図示の付勢手段に
より例えば総圧4〜7kgの当圧接をもって対向圧接させ
てあり、転写材シートPの搬送方向に順方向の反時計方
向に回転する。
Reference numeral 28 denotes a pressure roller having a rubber elastic layer having good release properties such as silicon rubber as a pressure member, and the endless belt-shaped fixing film 24 sandwiching the descending side film portion of the heating member 20 so as to sandwich the same. The transfer material sheet P is rotated counterclockwise in the forward direction in the transport direction of the transfer material sheet P by being pressed against the lower surface by a biasing means (not shown) with a contact pressure of, for example, a total pressure of 4 to 7 kg.

回動駆動されるエンドレスベルト状の定着フィルム24
は繰返してトナー画像の加熱定着に供されるから、耐熱
性・離型性・耐久性に優れ、又50μm以下の薄肉のもの
を使用する。例えばポリイミド・ポリエーテルイミド・
PEA(4フッ化エチレン−パーフルオロアルキルビニル
エーテル共重合体樹脂)などの耐熱樹脂の20μm厚フィ
ルムの少なくとも画像当接面側にPTFE(4フッ化エチレ
ン樹脂)に導電材を添加した離型性コート層を10μm厚
に施こしたものなどである。
Endless belt-shaped fixing film 24 driven to rotate
Since it is repeatedly used for heat-fixing toner images, it should be thin and have excellent heat resistance, releasability and durability, and a thickness of 50 μm or less. For example, polyimide, polyetherimide,
A 20 μm thick film of a heat-resistant resin such as PEA (tetrafluoroethylene-perfluoroalkyl vinyl ether copolymer resin), a release coating in which a conductive material is added to PTFE (tetrafluoroethylene resin) at least on the image contact surface side. For example, the layer is applied to a thickness of 10 μm.

加熱体としての低熱容量線状加熱体は例えば、厚み1.
0mm・巾10mm・長さ240mmのアルミナ基板21の下面の略中
央部分に長手に沿って例えばTa2N等の電気抵抗材料を巾
1.0mmに塗工して線状もしくは帯状の発熱体22を具備さ
せてなるものである。本例の場合はこの線状もしくは帯
状の発熱体22に対してその長手両端部より通電して発熱
体22を全長にわたって発熱させる。通電はDC100Vの周期
20msecのパルス状波形で、検温素子23によりコントロー
ルされた所望の温度、エネルギ放出量に応じたパルスを
そのパルス巾を変化させて与える通電制御回路構成にし
てあり、パルス巾は略0.5〜5msecの範囲で制御され、発
熱体22はパルスが入力される都度瞬時に200〜300℃前後
まで昇温する。又本例では定着装置11よりも転写材シー
ト搬送方向上流側の定着装置寄りにシートの先端・後端
検知センサ(不図示)を設けてあり、該センサのシート
検知信号により発熱体22に対する通電期間をシートPが
定着装置11を通過している必要期間だけに制御してい
る。
A low heat capacity linear heating element as a heating element has, for example, a thickness of 1.
Along the length, an electrical resistance material such as Ta 2 N is formed along the length of the lower surface of the alumina substrate 21 having a width of 0 mm, a width of 10 mm, and a length of 240 mm.
It is provided with a linear or band-shaped heating element 22 coated on 1.0 mm. In the case of this example, the linear or belt-shaped heating element 22 is energized from both longitudinal ends thereof to generate heat over the entire length. Energization is DC100V cycle
With a pulsed waveform of 20 msec, the temperature is controlled by the temperature sensing element 23, and a pulse corresponding to the amount of energy released is provided in the energization control circuit configuration, and the pulse width is approximately 0.5 to 5 msec. The heating element 22 is controlled within a range, and the temperature of the heating element 22 instantly rises to around 200 to 300 ° C. each time a pulse is input. In this embodiment, a sensor for detecting the leading and trailing edges of the sheet (not shown) is provided closer to the fixing device on the upstream side of the fixing device 11 in the transfer material sheet conveyance direction, and the sensor supplies a current to the heating element 22 according to a sheet detection signal. The period is controlled only for the necessary period during which the sheet P passes through the fixing device 11.

定着フィルム24はエンドレスベルト状に限らず、第3
図例のように送り出し軸30にロール巻に巻回した有端の
定着フィルム24を加熱体20と加圧ローラ28との間、分離
ローラ27の下を経由させて巻取り軸31に係止させて、送
り出し軸30側から巻取り軸31側へ転写材シートPの搬送
速度と同一速度をもって走行させる構成であってもよ
い。
The fixing film 24 is not limited to the endless belt shape.
As shown in the example, the end-fixed film 24 wound in a roll around the feed shaft 30 is locked to the take-up shaft 31 between the heating body 20 and the pressure roller 28, under the separation roller 27, and the like. The transfer material sheet P may travel from the delivery shaft 30 to the take-up shaft 31 at the same speed as the transfer speed of the transfer material sheet P.

(3)定着実行動作 画像形成スタート信号により装置が画像形成動作して
転写部8から定着装置11へ搬送された、未定着のトナー
画像Taを上面に担持した転写材シートPの先端が定着装
置寄りに配設した前述のセンサ(不図示)により検知さ
れると定着フィルム24の回動(又は走行)が開始され、
転写材シートPはガイド29に案内されて加熱体20と加圧
ローラ28との圧接部Nの定着シート24と加圧ローラ22と
の間に進入して、未定着トナー画像面がシートPの搬送
速度と同一速度で同方向に面移動状態の定着フィルム24
の下面に密着して面ズレやしわ寄りを生じることなく定
着フィルム24と一緒の重なり状態で加熱体20と加圧ロー
ラ28との相互圧接部N間を挟圧力を受けつつ通過してい
く。
(3) Fixing operation The leading end of the transfer material sheet P carrying the unfixed toner image Ta on the upper surface, which has been conveyed from the transfer unit 8 to the fixing device 11 by the image forming operation of the apparatus in response to the image forming start signal, is fixed to the fixing device. The rotation (or running) of the fixing film 24 is started when it is detected by the above-mentioned sensor (not shown) disposed closer to it,
The transfer material sheet P is guided by the guide 29 and enters between the fixing sheet 24 and the pressure roller 22 at the pressure contact portion N between the heating body 20 and the pressure roller 28, and the unfixed toner image surface is the sheet P. Fixing film 24 that moves in the same direction as the transport speed in the same direction
The heating member 20 and the pressure roller 28 pass while being pressed against each other in a state of being overlapped together with the fixing film 24 without causing surface deviation or wrinkling by being in close contact with the lower surface of the fixing member 24.

この相互圧着部通過過程を加熱工程として前記(作
用)の(1)−項に述べたトナー画像の加熱軟化・溶
融が行なわれる。本実施例における加熱工程は前述のご
とく、加熱体20に線状の発熱体22を設け、加熱体21と一
体的に形成された低熱容量の上記発熱体22にパルス状に
通電し発熱を繰り返すように構成された加熱体21によっ
て行なわれている。即ち所定の搬送速度で搬送されたシ
ートP上のトナー画像TaはシートPの搬送される定着フ
ィルム24とともに、順次加熱体20の発熱体22の幅に応じ
て決定される線状の加熱部の有効幅内Wに送り込まれて
加熱を受けて軟化・溶融像Tbとなる。
The toner image is heated and softened and melted as described in the item (1)-of the above-mentioned (action) as a heating step in the process of passing through the mutual pressing portion. As described above, in the heating step in this embodiment, a linear heating element 22 is provided on the heating element 20, and the heating element 22 having a low heat capacity formed integrally with the heating element 21 is energized in a pulse shape to repeat heat generation. This is performed by the heating body 21 configured as described above. In other words, the toner image Ta on the sheet P conveyed at the predetermined conveying speed, together with the fixing film 24 on which the sheet P is conveyed, is a linear heating unit which is sequentially determined according to the width of the heating element 22 of the heating element 20. After being fed into the effective width W and receiving heat, it becomes a softened / melted image Tb.

加熱体20と加圧ローラ28との相互圧接部Nを通過した
シート部分は分離ローラ27の位置へ到達するまでの間は
加熱体20と分離ローラ27間で展張して正走行している定
着フィルム部分に引き続き密着したまま搬送されてい
く。
The sheet portion that has passed through the mutual press-contact portion N between the heating member 20 and the pressure roller 28 is extended between the heating member 20 and the separation roller 27 until it reaches the position of the separation roller 27, and the fixing portion is traveling forward. It is conveyed while keeping it in close contact with the film part.

この搬送過程を冷却工程として前記(作用)の(1)
−項に述べたように軟化・溶融トナーTbの熱が放熱さ
れてトナーの冷却固化Tcがなされる。
This transporting process is defined as a cooling process (1) of the above (action).
As described in section-, the heat of the softened / molten toner Tb is radiated to cool and solidify the toner Tc.

そして分離ローラ対27の位置へ到達すると、定着フィ
ルム24は曲率の大きい分離ローラ27の面に沿ってシート
P面から離れる方向に走行方向が転向されて定着フィル
ム24とシートPとが互いに離反(分離)してシートPは
排紙トレイ11へ排紙されていく。この離反時点までには
トナーは十分に冷却固化して前記(作用)の(1)−
項に述べたようにシートPに対するトナーの粘着・固着
力が十分に大きく、定着フィルム24に対するそれは極め
て小さい状態となっているから定着フィルム24とシート
Pの離反は定着フィルム24に対するトナーオフセットを
実質的に発生することなく容易に順次になされる。
When the fixing film 24 reaches the position of the separation roller pair 27, the traveling direction of the fixing film 24 is turned in a direction away from the sheet P along the surface of the separation roller 27 having a large curvature, and the fixing film 24 and the sheet P are separated from each other ( Then, the sheet P is discharged to the discharge tray 11. By the time of the separation, the toner is sufficiently cooled and solidified, and the above (action) (1)-
As described in the section, the adhesion / fixing force of the toner to the sheet P is sufficiently large and the adhesion to the fixing film 24 is extremely small. Therefore, the separation between the fixing film 24 and the sheet P substantially reduces the toner offset with respect to the fixing film 24. It is easily done sequentially without any random occurrence.

本実施例においては加熱体20の線状に発熱体22は通電
により瞬時にトナーの融点(ないし定着可能温度)に対
して充分な高温に昇温するので、加熱体の予備加熱が不
要であり、非定着時における加圧ローラ28への伝熱は少
ない。又定着時においても定着フィルム、トナー画像、
シートが加熱体20と加圧ローラ28との間に介在し、かつ
発熱時間が短いことによって急激な温度勾配が生ずる
為、加圧ローラ28は昇温しにくく実用上必要とされる程
度の連続的な画像形成を行なってもその温度はトナーの
融点以下に維持される。かかる構成の本実施例装置にあ
っては、シートP上の加熱融性のトナーより成るトナー
画像は先ず、定着フィルム24を介して加熱体20によって
加熱溶融され、特に、その表層部は完全に軟化溶融す
る。この際、加圧ローラ28によって加熱体、定着フィル
ム、トナー画像、シートは良好に密着されており、効率
的に熱伝達される。これによりシートP自体の加熱は極
力抑えてトナー画像を効率的に加熱溶融させることがで
き、特に、通電発熱時間を限定することにより、省エネ
ルギー化を図ることができる。
In this embodiment, the linear heating element 22 of the heating element 22 instantly heats up to a sufficiently high temperature with respect to the melting point (or fixing temperature) of the toner when energized, so that preheating of the heating element is unnecessary. The heat transfer to the pressure roller 28 during non-fixing is small. Also during fixing, the fixing film, toner image,
Since the sheet is interposed between the heating body 20 and the pressure roller 28 and a short heat generation time causes a rapid temperature gradient, the pressure roller 28 is unlikely to rise in temperature and is continuous as much as practically required. The temperature is maintained below the melting point of the toner even when the image formation is performed. In the apparatus of this embodiment having such a configuration, the toner image formed of the heat-fusible toner on the sheet P is first heated and melted by the heating body 20 via the fixing film 24, and particularly, the surface portion thereof is completely removed. Softens and melts. At this time, the heating member, the fixing film, the toner image, and the sheet are satisfactorily adhered by the pressure roller 28, and the heat is efficiently transferred. Thereby, the heating of the sheet P itself can be suppressed as much as possible, and the toner image can be efficiently heated and melted. In particular, the energy saving can be achieved by limiting the heating time.

加熱体は小型もので十分でありそのため熱容量が小さ
くなり、予め加熱体を昇温させる必要がないので、非画
像形成時の消費電力も小さくすることができ、また機内
昇温も防止できることになる。
Since the heating body is small enough, the heat capacity is small, and it is not necessary to raise the temperature of the heating body in advance. Therefore, the power consumption during non-image formation can be reduced, and the temperature rise in the apparatus can be prevented. .

本実施例では、加圧ローラ28の温度は上述したように
トナーの融点よりも低く維持されているので、トナー画
像加熱工程に引くつづく冷却工程のトナー画像の放熱を
促進することが可能である。この為、冷却に要する時間
が短くて済み、装置を小型化することができる。
In the present embodiment, since the temperature of the pressure roller 28 is maintained lower than the melting point of the toner as described above, it is possible to promote the heat radiation of the toner image in the cooling step following the toner image heating step. . Therefore, the time required for cooling can be reduced, and the size of the apparatus can be reduced.

(4)定着フィルム24の厚さ 第4図は定着フィルム24の横断模型図である。24aは
基層であり、本例では厚さ9μmのポリイミドからなる
耐熱フィルム層である。24bはこの基層フィルム24aの外
面にコートした厚さ3.5μmのPTFEからなる離型層であ
る。従って該フィルム24の総厚は上記両層24a・24bの加
算厚さ12.5μmである。そして該フィルム24の離型層24
aの自由面側に転写材シートPのトナー画像担持面が接
し、基層フィルム24aの自由面に加熱体20が接する。
(4) Thickness of Fixing Film 24 FIG. 4 is a cross-sectional model view of the fixing film 24. Reference numeral 24a is a base layer, which in this example is a heat-resistant film layer made of polyimide having a thickness of 9 μm. Reference numeral 24b is a release layer made of PTFE having a thickness of 3.5 μm coated on the outer surface of the base layer film 24a. Therefore, the total thickness of the film 24 is 12.5 μm, which is the total thickness of the layers 24a and 24b. And the release layer 24 of the film 24
The toner image bearing surface of the transfer material sheet P contacts the free surface side of a, and the heating element 20 contacts the free surface of the base layer film 24a.

このような定着フィルムを用いて、転写材シートとし
てPPC用紙(64g/m)を、トナーとして融点150℃のポリ
エチレン系磁性トナーを用いて定着テストを行なったと
ころ、定着不良やオフセット等の画質上の問題は生じ
ず、また定着フィルムの熱損傷もなかった。
Using such a fixing film, a PPC paper (64 g / m) was used as the transfer material sheet, and a polyethylene magnetic toner with a melting point of 150 ° C was used as the toner. No problem occurred and there was no heat damage to the fixing film.

第1表は、定着フィルム24厚さを各種〜かえて定
着動作を行なった場合の結果を示す。定着フィルム24の
構成はいずれも第4図に示したよな複層フィルムであ
り、耐熱層24aはポリイミドであり、離型層24bはPTFEで
ある。
Table 1 shows the results when the fixing operation was performed while changing the thickness of the fixing film 24. The fixing film 24 is a multi-layer film as shown in FIG. 4, the heat-resistant layer 24a is polyimide, and the release layer 24b is PTFE.

離型層24bの厚さは耐熱層24aの厚みに対し、10%から
150%まで各種試みた。第1表には、そのうちの最も良
好であった結果を示す。なお、離型層24bの厚さが耐熱
層24aの厚さを越えると、定着フィルム24としての強度
に問題が生じ、またカールしやすいので製造及び組立に
難がある。従って離型層24bの厚さを耐熱層24aの厚さ以
下にするとよい。
The thickness of the release layer 24b is 10% of the thickness of the heat-resistant layer 24a.
Various attempts up to 150%. Table 1 shows the best results. If the thickness of the release layer 24b exceeds the thickness of the heat-resistant layer 24a, the strength of the fixing film 24 will be deteriorated, and curling will easily occur, which makes the manufacturing and assembling difficult. Therefore, it is preferable that the thickness of the release layer 24b be equal to or less than the thickness of the heat resistant layer 24a.

第1表において、定着電力比は、各フィルムを用いた
時の、ベタ状のトナー画像が完全に転写材に定着するの
に必要な電力を、フィルム厚25μmの時の値で規格化し
たものである。定着電力が増加するということは発熱体
温度の上昇を意味し、発熱体に近接する定着フィルムの
温度も上昇する。第1表に示すように、定着フィルム厚
が50μmを越えると、定着フィルムに加熱によるシワが
発生したが、実用上認可できる程度であった。
In Table 1, the fixing power ratio is the power required to completely fix the solid toner image on the transfer material when each film is used, standardized by the value when the film thickness is 25 μm. Is. The increase in the fixing power means that the temperature of the heating element rises, and the temperature of the fixing film near the heating element also rises. As shown in Table 1, when the thickness of the fixing film exceeds 50 μm, the fixing film is wrinkled due to heating, but it is practically acceptable.

また、ライン画像のように凹凸の多いトナー画像を定
着した時の場所による定着性の差(定着ムラ)はフィル
ム厚さ25μmからみられ、50μmを越えると実用上問題
となるレベルとなった。
Further, when a toner image having many irregularities such as a line image is fixed, a difference in fixability depending on the location (fixing unevenness) is seen from the film thickness of 25 μm, and when it exceeds 50 μm, it becomes a practically problematic level.

即ち、凹部のトナーが定着フィルムと接触せず、トナ
ーへの熱電動が悪くなり、定着不良となった。これを防
ぐために定着電力を増大すると、定着フィルムの温度が
上昇し、定着フィム加熱による損傷が実用上問題となる
程度まで悪化した。
That is, the toner in the concave portion did not come into contact with the fixing film, the thermoelectric power to the toner was deteriorated, and the fixing was defective. When the fixing power was increased in order to prevent this, the temperature of the fixing film rose, and the damage due to heating of the fixing film deteriorated to the extent of practical problems.

ここで、定着フィルム厚が12.5μmを越えると若干の
定着ムラを生じ、50μm越えると実用上許容できない程
度まで定着ムラが悪化する理由は次のように説明でき
る。
The reason why the fixing film thickness exceeds 12.5 μm causes some fixing unevenness, and when the fixing film thickness exceeds 50 μm, the fixing unevenness worsens to a practically unacceptable level can be explained as follows.

即ち、トナー粒径は約10μmであり、又転写材シート
の凹凸の要因となるパルプの径は10μm〜40μmであ
る。従ってトナー、転写材要因のトナー像の凹凸に定着
フィルムが沿うためには、定着フィルムの厚さも約10μ
m程度が好ましい。
That is, the particle diameter of the toner is about 10 μm, and the diameter of the pulp that causes the unevenness of the transfer material sheet is 10 μm to 40 μm. Therefore, in order for the fixing film to follow the unevenness of the toner image due to the toner and transfer material factors, the thickness of the fixing film is also about 10 μm.
About m is preferable.

また画素写真においてライン状のトナー像を形成する
場合、そのピッチは10Line/mm程度であり、第5図の模
型図に示すようにライン巾L1・ライン間隔L2とすると、
L1=100μm・L2=100μm程度である。第5図に示すよ
うに、このようなライン状トナー像Tに定着フィルム24
が良好に密着するには、フィルム厚が100/2=50μm以
下である必要がある。
Further, when forming a linear toner image in a pixel photograph, the pitch is about 10 Line / mm, and if the line width L 1 and the line interval L 2 are as shown in the model diagram of FIG. 5,
L 1 = 100 μm · L 2 = 100 μm. As shown in FIG. 5, the fixing film 24 is formed on the line-shaped toner image T.
For good adhesion, the film thickness must be 100/2 = 50 μm or less.

また定着フィルム24が厚くなると、発熱体22からトナ
ーまでの熱伝達に遅延が生じ、トナーが増粘溶融した後
に冷却固化(粘度増化)するまでの時間が延びる。その
ため、トナー加熱後に加圧ローラ28以外に定着フィルム
24とトナー像を密着せしめる手段がない場合、トナーが
十分増粘する前に定着フィルムと分離する恐れがある。
本発明者らの実験によると、定着フィルム厚が50μm以
上で若干の早期剥離が生じ、オフセットトナーが定着フ
ィルム上に付着したが微量であり、実用上問題なかっ
た。
When the fixing film 24 becomes thicker, heat transfer from the heating element 22 to the toner is delayed, and the time until the toner is cooled and solidified (viscosity increased) after the toner thickens and melts. Therefore, after the toner is heated, the fixing film other than the pressure roller 28
If there is no means to bring the toner image into close contact with 24, the toner may be separated from the fixing film before the viscosity is sufficiently increased.
According to the experiments conducted by the present inventors, when the fixing film has a thickness of 50 μm or more, some early peeling occurred, and the offset toner adhered to the fixing film, but the amount was very small, and there was no problem in practical use.

以上、定着フィルム厚さの上限にについて述べたが、
下限に関しては、定着フィルムの耐久性を満足するな
ら、いくら薄くてもよい。ただし本発明者らの実験によ
ると、厚さ6.3μm(ポリイミド4μmにPTFE2.3μmコ
ート)だと、定着フィルム駆動が安定せず、実用下限と
思われる。
The upper limit of the thickness of the fixing film has been described above,
As for the lower limit, any thickness may be used as long as the durability of the fixing film is satisfied. However, according to the experiments by the present inventors, when the thickness is 6.3 μm (polyimide 4 μm coated with PTFE 2.3 μm), the driving of the fixing film is not stable, which is considered to be the lower limit of practical use.

(5)その他 前述第3図のように定着フィルム24として有端のもの
を用いる場合、送出し軸側の定着フィルムが巻取り軸側
にほとんど全て巻取られて使用されたら新しいロール巻
フィルムと交換する方式にすることもできる(巻取り交
換式)。
(5) Others As shown in FIG. 3 described above, when a fixed film is used as the fixing film 24, if the fixing film on the sending shaft side is almost completely wound on the winding shaft side and used, a new roll-wound film is used. It can be replaced (rewinding replacement type).

このうよな巻取り交換式の場合は定着フィルムの耐久
性に関係なく薄肉化が可能となり、低電力化することが
できる。例えば定着フィルムとしてPET(ポリエステ
ル)フィルムなどの安価な基材を用い、耐熱処理を施し
た例えば12.5μm程度又はそれ以下の薄肉のものを用い
ることができる。
In the case of such a winding exchange type, the thickness can be reduced regardless of the durability of the fixing film, and the power consumption can be reduced. For example, an inexpensive base material such as a PET (polyester) film or the like may be used as the fixing film, and a heat-treated thin film having a thickness of about 12.5 μm or less may be used.

或は定着フィルム面へのトナーオフセットは前述した
ように実質的に生じないので定着フィルムの使用に伴な
う熱変形や劣化が小さければ巻取り軸側へ巻取られた使
用済みのシートを適時に送出し軸側へ巻戻し制御して、
或は巻取り軸側と送出し軸側とを反転交換するなどして
複数回繰返して使用することもできる(巻戻し繰返し使
用式)。
Or, since the toner offset to the fixing film surface does not substantially occur as described above, if the thermal deformation or deterioration accompanying the use of the fixing film is small, the used sheet wound on the take-up shaft side can be removed in a timely manner. And rewinding control to the shaft side,
Alternatively, it can be used a plurality of times by reversing the winding shaft side and the sending shaft side, etc. (rewinding repetitive use type).

巻戻し繰返し使用式では定着フィルムとしては例え
ば、耐熱性・機械的強度等に優れた基材として25μm厚
のポリイミド樹脂フィルムを用いてその面に離型性の高
いフッ素樹脂等よりなる離型層を設けた複合層フィルム
を用いることができ、巻戻し逆走行時は圧力解除機構を
自動制御させて加熱体と加圧ローラとの当圧接を解除状
態に保持させるのがよい。
In the rewinding repeated use type, as the fixing film, for example, a 25 μm thick polyimide resin film is used as a base material having excellent heat resistance, mechanical strength, etc., and a release layer made of a highly releasable fluororesin or the like on its surface. It is preferable to automatically control the pressure release mechanism during reverse rewinding to keep the contact between the heating element and the pressure roller in the released state.

巻戻し繰返し使用式やエンドレスベルト型のように複
数回使用する場合は、フィルム面クリーニング用にフェ
ルトパッドを設けると共に若干の離型剤、例えばシリコ
ンオイルを含浸させて該パッドをフィルム面に当接する
させるなどしてフィルム面のクリーニングと離型性の更
なる向上を行なうようにしてもよい。定着フィルムが絶
縁性のフッ素樹脂処理品の場合などではトナー画像を撹
乱する静電気がフィルムに発生し易いので、その対処の
ために接地した除電ブラシで除電処置するのもよい。接
地せずにブラシにバイアス電圧を印加してトナー画像を
撹乱しない範囲でフィルムを帯電させても良い。さらに
フッ素樹脂に導電性の粉体繊維、例えばカーボンブラッ
ク等を添加して、上述の静電気による画像乱れを防止す
るのも一策である。また、加圧ローラの除帯電及び導電
化に関しても同様の手段により行なうことができる。ま
た、帯電防止剤等の塗布や、添加を行なっても良い。
In the case of multiple use such as a rewinding repetitive use type or an endless belt type, a felt pad is provided for cleaning the film surface, and a slight release agent, for example, silicon oil is impregnated to contact the pad with the film surface. For example, the film surface may be cleaned and the releasability may be further improved. In the case where the fixing film is an insulating fluororesin-treated product, static electricity that disturbs the toner image is likely to be generated on the film. Therefore, in order to cope with this, it is preferable to remove the static electricity with a grounded removing brush. A bias voltage may be applied to the brush without grounding to charge the film within a range that does not disturb the toner image. Further, it is one measure to add conductive powder fibers, for example, carbon black or the like, to the fluororesin to prevent the above-mentioned image disturbance due to static electricity. In addition, the charge roller can be de-charged and made conductive by the same means. Further, an antistatic agent or the like may be applied or added.

定着フィルムはエンドレスベルト式、巻取り交換式、
巻戻し繰返し使用式の何れにしても定着装置11の所定部
所に着脱自在のカートリッジ構成にすることにより定着
フィルムの交換等を容易化することができる。
Fixing film is endless belt type, rewindable type,
Regardless of the type of rewinding and repetitive use, the replacement of the fixing film and the like can be facilitated by making the cartridge structure detachable at a predetermined portion of the fixing device 11.

加熱体20の構成及び発熱体22への通電制御は実施例の
ものに限定されない、加熱体20は熱ローラ型であっても
よいし、発熱体22は厚膜の抵抗体やPTC特性を有するセ
ラミック製チップ・アレイなどであってもよく、通電制
御もパルス状に与えるものではなく通常通電であっても
よい。
The configuration of the heating element 20 and the control of energization to the heating element 22 are not limited to those in the embodiment. The heating element 20 may be a heat roller type, and the heating element 22 has a thick-film resistor or PTC characteristic. A ceramic chip array or the like may be used, and the energization control may not be performed in a pulsed manner but may be an ordinary energization.

加熱工程で加熱溶融されたトナーの冷却固化は自然放
熱で行なってもよいし、送風手段、放熱フインの配設等
で強制冷却で行なうようにすることもできる。
The cooling and solidification of the toner heated and melted in the heating step may be performed by natural heat radiation, or may be performed by forced cooling by arranging a blowing means, a heat radiation fin, or the like.

トナーが高温で十分に溶融するものであれば、第6図
例のように加熱工程(定着ニップ部)でトナーを十分に
高温溶融させたら加熱工程後の冷却工程なしに直ちに記
録材(転写材シート)Pを定着フィルム24面から分離さ
せる構成にしてもよい。
If the toner is sufficiently melted at a high temperature, if the toner is melted at a sufficiently high temperature in the heating step (fixing nip portion) as shown in FIG. 6, the recording material (transfer material) is immediately transferred without a cooling step after the heating step. The sheet P may be separated from the surface of the fixing film 24.

以上の実施例装置は転写式の電子複写装置であるが、
画像形成のプロセス・手段はエレクトロファックス紙・
静電記録紙等に直接にトナー画像を形成担持させる直接
式や、磁気記録画像形成式、その他適宜の画像形成プロ
セス・手段で記録材上に加熱溶融性トナーによる画像を
形成し、それを加熱定着する方式の複写機・レーザビー
ムプリンタ・ファクシミリ・マイクロフィルムリーダプ
リンタ・ディスプレイ装置・記録機等の各種の画像形成
装置に本発明は有効に適用できるものである。
The above-described apparatus is a transfer-type electronic copying apparatus.
The image forming process and means are electrofax paper,
An image is formed on a recording material with a heat-fusible toner by a direct type in which a toner image is formed and held directly on an electrostatic recording paper or the like, a magnetic recording image forming type, or any other appropriate image forming process or means, and heated. The present invention can be effectively applied to various image forming apparatuses such as copiers, laser beam printers, facsimile machines, microfilm reader printers, display devices, and recording machines of a fixing system.

(発明の効果) 以上のように本発明はトナー画像加熱定着装置につい
て、定着不良やオフセットを生じさせることなく加熱手
段である加熱体の熱容量を小さくすることが可能であ
り、又定着フィルムの肉厚を50μm以下の薄肉に設定し
たこと、及び該フィルムを耐熱樹脂からなる基材層と、
この基材層上に設けられたトナー像と接する離型層とを
有するものにし、基材層の厚さは離型層の厚さ以上にし
たことと相まって待機時間や消費電力、さらには機内昇
温の小さい良好な定着画像画質の画像形成物を常に安定
に出力できる画像形成装置を実現できる。又定着フィル
ムは薄肉のものをシワ発生の問題なく支障なく長期にわ
たって繰り返して使用することができる。
As described above, according to the present invention, in the toner image heating and fixing device, it is possible to reduce the heat capacity of the heating member which is the heating means without causing the fixing failure or the offset, and the thickness of the fixing film. The thickness is set to be 50 μm or less, and the film is a base material layer made of a heat-resistant resin,
In addition to having a release layer in contact with the toner image provided on the base material layer, and the thickness of the base material layer being equal to or greater than the thickness of the release layer, standby time, power consumption, and It is possible to realize an image forming apparatus capable of constantly and stably outputting an image formed article having a good fixed image quality with a small temperature rise. Further, the fixing film can be repeatedly used for a long period of time without any problem without generation of wrinkles without any problem.

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

第1図は一実施例装置の概略構成を示す縦断正面図、第
2図は定着装置部分の拡大図、第3図は定着装置の他の
構成例の概略図、第4図は定着フィルムの一例の層構成
模型図、第5図はライン状トナー画像面に対する定着フ
ィルムの密着模型図、第6図は定着装置の他の構成例の
概略図である。 3はドラム型回転感光体、11は定着装置、24は定着フィ
ルム、20は加熱体、28は加圧ローラ、Pは転写材シー
ト。
FIG. 1 is a vertical sectional front view showing a schematic configuration of an apparatus of one embodiment, FIG. 2 is an enlarged view of a fixing device portion, FIG. 3 is a schematic view of another configuration example of the fixing device, and FIG. 4 is a fixing film. FIG. 5 is a schematic diagram of an example of the layer configuration, FIG. 5 is a schematic diagram of the adhesion of the fixing film to the linear toner image surface, and FIG. 6 is a schematic diagram of another configuration example of the fixing device. Reference numeral 3 denotes a drum-type rotating photoconductor, 11 denotes a fixing device, 24 denotes a fixing film, 20 denotes a heating member, 28 denotes a pressure roller, and P denotes a transfer material sheet.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 細井 敦 東京都大田区下丸子3丁目30番2号 キ ヤノン株式会社内 (72)発明者 足立 裕行 東京都大田区下丸子3丁目30番2号 キ ヤノン株式会社内 (56)参考文献 特開 昭59−68766(JP,A) 特開 昭61−252190(JP,A) 特開 昭61−162074(JP,A) 特開 昭63−56662(JP,A) 特開 昭61−122667(JP,A) 特開 昭61−149966(JP,A) ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Atsushi Hosoi 3-30-2 Shimomaruko, Ota-ku, Tokyo Canon Inc. (72) Inventor Hiroyuki Adachi 3-30-2 Shimomaruko, Ota-ku, Tokyo Canon Within the corporation (56) Reference JP 59-68766 (JP, A) JP 61-252190 (JP, A) JP 61-162074 (JP, A) JP 63-56662 (JP, A) JP-A-61-122667 (JP, A) JP-A-61-149966 (JP, A)

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】加熱体と、一面側がこの加熱体と摺動し他
面側が未定着トナー像を担持した記録材と接し共に移動
するフィルムと、を有し、このフィルムを介した前記加
熱体からの熱により未定着トナー像を記録材上に加熱定
着する定着装置において、 前記フィルムは耐熱樹脂からなる基材層と、この基材層
上に設けられたトナー像と接する離型層と、を有し、フ
ィルムの厚さは50μm以下であり、且つ基材層の厚さは
離型層の厚さ以上であることを特徴とする定着装置。
1. A heating body comprising: a heating body; and a film, one side of which slides on the heating body, and the other side of which is in contact with a recording material carrying an unfixed toner image and moves together. In a fixing device that heats and fixes an unfixed toner image on a recording material by heat from, the film is a base material layer made of a heat-resistant resin, and a release layer in contact with the toner image provided on the base material layer, And a thickness of the film is 50 μm or less, and a thickness of the base material layer is not less than a thickness of the release layer.
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