JPH0325472A - Fixing device - Google Patents

Fixing device

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Publication number
JPH0325472A
JPH0325472A JP16027289A JP16027289A JPH0325472A JP H0325472 A JPH0325472 A JP H0325472A JP 16027289 A JP16027289 A JP 16027289A JP 16027289 A JP16027289 A JP 16027289A JP H0325472 A JPH0325472 A JP H0325472A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
film
roller
fixing
toner image
heating
Prior art date
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Pending
Application number
JP16027289A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Shigeo Kimura
茂雄 木村
Akira Yamamoto
明 山本
Kensaku Kusaka
草加 建作
Hidekazu Maruta
秀和 丸田
Hiroyuki Adachi
足立 裕行
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Canon Inc filed Critical Canon Inc
Priority to JP16027289A priority Critical patent/JPH0325472A/en
Publication of JPH0325472A publication Critical patent/JPH0325472A/en
Pending legal-status Critical Current

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Abstract

PURPOSE:To prevent irregularities in picture gloss and fixing defects by specifying a rate of circumferential length to width in an endless film wherein a toner image is heated via the endless film and fixed. CONSTITUTION:A transfer material sheet P carrying an unfixed toner image Ta on an upper surface is guided by a guide 29, and advances between a fixing film 24 in the press-contact part N between a heater 20 and a pressure roller 28, and the pressure roller 28. The toner image Ta is heated in the press-contact part N to turn into a softened and fused image Tb. Here, the rate of circumferential length to width in the endless film 28 is specified to be more than 1/3 and less than 8/3. Gloss irregularities arising from the waving of the film 24 and heating defects because of wrinkles can be prevented.

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の産業上の利用分野〕 本発明はエンドレスフィルムを介してトナー像に熱を加
えて定着を行なう定着装置に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Industrial Application Field of the Invention] The present invention relates to a fixing device that fixes a toner image by applying heat to it via an endless film.

〔従来技術〕[Prior art]

従来、トナー像を定着する定着装置としては、熱ローラ
と、この熱ローラと圧接する加圧ローラからなる熱ロー
ラ定着方式が普及している。
Conventionally, as a fixing device for fixing a toner image, a heat roller fixing method consisting of a heat roller and a pressure roller that is in pressure contact with the heat roller has been widely used.

また、特開昭63−313182号に記載されているよ
うなトナー像が形或された記録材と共に移動する薄肉の
フイルムを介してトナー像を溶融する定着装置も考えら
れている。
Further, a fixing device has also been considered, which fuses a toner image via a thin film that moves together with a recording material on which the toner image is formed, as described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 63-313182.

〔発明が解決する問題点〕[Problems solved by the invention]

しかしながら、このように薄肉、特には厚さが100μ
m以下のフイルムを用いた定着装置は、フイルムに剛性
がないために、送行中に「波うち」や「たるみ」を生じ
、画像に光沢ムラができることがあった。
However, such thin walls, especially those with a thickness of 100μ
In a fixing device using a film with a diameter of 1.5 m or less, since the film lacks rigidity, "waving" or "sagging" may occur during feeding, resulting in uneven gloss on the image.

また「波うち」や「たるみ」を生じたまま退行を続ける
と「しわ」になり、定着不良を生じることもあった。
In addition, if ``wavy'' or ``sagging'' continues to deteriorate, it may become ``wrinkled'' and result in poor fixation.

〔問題点を解決する手段〕[Means to solve problems]

上記問題点を解決する本発明は、トナー像と接するエン
ドレスフィルムと、このエンドレスフィルムと接触する
加熱体と、を有し、エンドレスフィルムを介してこの加
熱体からの熱をトナー像に加えて定着を行なう定着装置
において、上記エンドレスフィルムの周長と幅の比(周
長/幅)が1/3以上8/3以下であることを特徴とす
るものである。
The present invention, which solves the above problems, includes an endless film in contact with the toner image and a heating body in contact with the endless film, and heat from the heating body is applied to the toner image via the endless film to fix the toner image. The fixing device is characterized in that the ratio of the circumferential length to the width (peripheral length/width) of the endless film is 1/3 or more and 8/3 or less.

〔発明の実施例〕[Embodiments of the invention]

以下、本発明の実施例を図面に基づき説明する。 Embodiments of the present invention will be described below based on the drawings.

第2図は本発明の実施例の定着装置を適用した電子写真
方式の複写装置の断面図である。
FIG. 2 is a sectional view of an electrophotographic copying apparatus to which a fixing device according to an embodiment of the present invention is applied.

第2図において、100は装置機筺、l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。
In FIG. 2, reference numeral 100 denotes an apparatus housing, and l denotes a reciprocating type document mounting table made of a transparent plate member such as a glass plate, which is disposed on the upper plate 100a of the machine housing. are driven to reciprocate at predetermined speeds in the right direction a and the left direction a' in the drawing, respectively.

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l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
ツ1・される。
G is a document, which is placed on the upper surface of the document table L according to a predetermined placement standard with the image side to be copied facing downward, and is pressed down by placing the document pressure bonding plate 1a on top of it. be done.

1. O O bは機筺上面板1 00a面に原稿載貨
台l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l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への往動移動過
程で右辺側から左辺側にかけて順次にスリツ1・開口部
100bの位置を通過していき、その通過過程でランプ
7の光Lをスリツ1・開口部100b,透明な原稿載置
台lを通して受けて照明走査される。
1. O O b is a slit opening as a document illumination section, which is opened on the surface of the top plate 100a of the machine casing with its length extending in a direction perpendicular to the reciprocating direction of the document loading table l (direction perpendicular to the plane of the paper). Original G placed on the original placing table L
The downward image surface of the document table 1 passes through the slit 1 and the opening 100b sequentially from the right side to the left side in the forward movement process to the right side a of the document table 1, and in the process of passing, the light of the lamp 7 L is received through the slit 1, the opening 100b, and the transparent original table l, and is scanned by illumination.

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。
The illumination scanning light reflected from the document surface is imaged and exposed on the surface of the photosensitive drum 3 by the short focus and 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《。
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 rotated clockwise as indicated by an arrow b around a central support shaft 3a at a predetermined circumferential speed. The surface of the photosensitive drum 3 is uniformly charged with positive or negative polarity by the charger 4, and the uniformly charged surface is exposed to image formation (slit exposure) of the original image. Electrostatic latent images corresponding to the original image are 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
等より威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。
This electrostatic latent image is sequentially developed by a developing device 5 using a toner made of a resin etc. that is softened and melted by heating, and the developed toner image is transferred to a location where a transfer discharger 8 is provided as a transfer section. It will transition.

Sは記録材としての転写材シ一ト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一ト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。そしてその給送シ一トの面に対して転写放電器8に
より感光ドラム3側の1・ナー画像が順次に転写されて
いく。
S is a cassette loaded with transfer material sheets P as recording materials, and the sheets in the cassette are fed and fed one by one by the rotation of the feeding roller 6, and are then fed onto the drum 3 by the registration roller 9. The timing is set so that when the leading edge of the toner image forming section reaches the position of the transfer discharger 8, the leading edge of the transfer material sheet P also reaches a position between the transfer discharger 8 and the photosensitive drum 3, and the two coincide. and then synchronously fed. Then, the 1.toner image on the photosensitive drum 3 side is sequentially transferred onto the surface of the fed sheet by the transfer discharger 8.

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面から順次に分離されて搬送ガイド
IOによって後述する定着装置1!に導かれて担持して
いる未定着1・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 to which the toner image has been transferred in the transfer section is sequentially separated from the surface of the photosensitive drum 3 by a separating means (not shown), and is transferred to a fixing device 1 (described later) by a conveyance guide IO! The unfixed 1/toner image carried thereon is subjected to a heat fixing process and is discharged onto a paper discharge tray 12 outside the machine 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l3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或に使用される。
On the other hand, the surface of the photosensitive drum 3 after the toner image has been transferred is subjected to removal of adhering contaminants such as residual toner by a cleaning device 13, and is used repeatedly to form images.

次に、本発明の実施例の定着装置について詳述する。Next, a fixing device according to an embodiment of the present invention will be described in detail.

第1図は本発明の実施例の定着装置の断面図である。FIG. 1 is a sectional view of a fixing device according to an embodiment of the present invention.

24はエンドレスベルト状の定着フイルムであり、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と従勤口ーラ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。
Reference numeral 24 designates an endless belt-shaped fixing film, which includes a drive roller 25 on the left side, a driven roller 26 on the right side, and a low heat capacity linear heating element as a heating element disposed below between the drive roller 25 and the slave roller 26. The body 20 is suspended between the four members 25, 26, 27, and 20 that are parallel to each other.

従勤口〒ラ26はエンドレスベルト状の定着フイルム2
4のテンションローラを兼ねさせており、該定着フイル
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
シ一トPの搬送速度と同じ周速度をもって蛇行や速度遅
れなく回動駆動される。
The slave opening 26 is an endless belt-like fixing film 2.
The fixing film 24 is rotated clockwise at a predetermined circumferential speed as the drive roller 25 rotates clockwise, that is, the unfixed toner image Ta conveyed from the image forming section 8 side. It is rotationally driven at the same circumferential speed as the conveyance speed of the transfer material sheet P carrying on the upper surface thereof without meandering or speed delay.

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イルム24の下行側フイルム部分を
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、転写材シ一ト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 such as silicone rubber with good mold releasability as a pressure member, and the pressure roller 28 pinches the downward film portion of the endless belt-shaped fixing film 24 and presses the heating body 20. The lower surface is pressed against the lower surface by a biasing means (not shown) with a total pressure of, for example, 4 to 7 kg, and is rotated forward and counterclockwise in the conveyance direction of the transfer material sheet P.

加熱体としての低熱容量線状加熱体20は本例のものは
、定着フイルム横断方向(定着フイルム25の走行方向
に直角な方向)を長手とする横長の剛性・高耐熱性・断
熱性を有するヒータ支持休27と、この支持体の下面側
に下面長手に沿って一体に取、付け保持させた、発熱体
22・検温素子23等を具備させたヒータ基板2lを有
してなる。
The low heat capacity linear heating body 20 as a heating body in this example has rigidity, high heat resistance, and heat insulation properties and is horizontally long with the length extending in the transverse direction of the fixing film (direction perpendicular to the running direction of the fixing film 25). It has a heater support 27 and a heater substrate 2l equipped with a heating element 22, a temperature measuring element 23, etc., which is integrally attached and held on the lower surface side of the support along the longitudinal length of the lower surface.

ヒータ支持体27は加熱体20を定着装置11及び複写
装置全体に対し断熱支持するもので、例えばpps (
ポリフエニレンサルファイド)、PAI (ポリアミド
イミド)、PI(ポリイミド)、PEEK (ポリエー
テルエーテルケトン)、液晶ポリマー等の高耐熱性樹脂
や、これらの樹脂とセラミックス,金属,ガラス等との
複合材料などで構成できる。
The heater support 27 supports the heating body 20 insulatingly with respect to the fixing device 11 and the entire copying device, and is, for example, pps (
Highly heat-resistant resins such as polyphenylene sulfide), PAI (polyamideimide), PI (polyimide), PEEK (polyetheretherketone), liquid crystal polymer, and composite materials of these resins with ceramics, metals, glass, etc. It can be composed of

ヒータ基板2lは一例として厚み1 , O m m 
s巾1 0 m m ,長さ2 4 0 m mのアル
ミナ基板である。発熱体22は例えば基板2lの下面の
略中央部に長手に沿って、例えばAg/Pd (銀パラ
ジウム)等の電気抵抗材料を厚み約10μm1巾1〜3
 m mにスクリーン印刷等により塗工、その上に表面
保護層として耐熱ガラス21aを約10μmコートする
。検温素子23は一例として基板21の上面(発熱体2
2を設けた面とは反対側の面)の略中央部に、スクリー
ン印刷等により塗工して具備させたpt膜等の低熱容量
の測温抵抗体である。検温素子としては、他に低熱容量
のサーミスタ等基板2lに当接配置する構成にしてもよ
い。
As an example, the heater board 2l has a thickness of 1.0 mm.
It is an alumina substrate with a width of 10 mm and a length of 240 mm. The heating element 22 is made of an electrically resistive material such as Ag/Pd (silver palladium) approximately 10 μm thick and 1 to 3 times wide along the length of the lower surface of the substrate 2l, for example.
mm by screen printing or the like, and a heat-resistant glass 21a of about 10 μm is coated thereon as a surface protective layer. For example, the temperature sensing element 23 is mounted on the upper surface of the substrate 21 (the heating element 2
A low heat capacity temperature measuring resistor such as a PT film is provided approximately at the center of the surface (opposite to the surface on which 2 is provided) by coating by screen printing or the like. As the temperature measuring element, a thermistor or the like having a low heat capacity may be arranged in contact with the substrate 2l.

本例の場合は、線状又は帯状をなす発熱体22に対し、
その長手方向両端部より通電し、発熱体22を略全長に
わたって発熱させる。通電はACIOOVであり、検温
素子23の検知温度に応じてトライアツクを含む不図示
の通電制御回路により通電する位相角を制御することに
より、通電電力を制御している。
In the case of this example, for the linear or band-shaped heating element 22,
Electricity is applied from both ends in the longitudinal direction to cause the heating element 22 to generate heat over substantially its entire length. The energization is ACIOOV, and the energizing power is controlled by controlling the phase angle of energization by an energization control circuit (not shown) including a triac in accordance with the temperature detected by the temperature measuring element 23.

次に、この定着動作について説明する。Next, this fixing operation will be explained.

画像形或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一ト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28との間に進入して、
未定着トナー画像面がシ一ト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イルム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イルム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。
The transfer material sheet P carrying the unfixed toner image Ta on its upper surface, which is conveyed from the transfer section 8 to the fixing device 11 by the image formation operation of the device in response to an image formation or start signal, is moved to a guide 29.
The pressure contact portion N between the heating body 20 and the pressure roller 28 is guided by
enters between the fixing sheet 24 and the pressure roller 28,
The unfixed toner image surface closely contacts the lower surface of the fixing film 24, which is moving in the same direction at the same speed as the conveyance speed of the sheet P, so that the fixing film 24 can be moved without surface misalignment or wrinkles.
The heating body 20 and the pressure roller 28 pass through the mutual pressure contact portion N of the heating body 20 and the pressure roller 28 while being subjected to a clamping force.

加熱体20は画像形成スタート信号により所定のタイミ
ングで通電加熱されるので、トナー画像Taは圧接部N
において加熱を受けて軟化・溶融像Tbとなる。
Since the heating body 20 is energized and heated at a predetermined timing in response to an image formation start signal, the toner image Ta is heated at the pressure contact portion N.
It is heated to become a softened and melted image Tb.

定着フイルム24は、支持体27の曲率の大きい(曲率
半径が約2 m m )エッジ部Sにおいて、急角度(
屈曲角度θが略45°)で走行方向が転向する。
The fixing film 24 has a steep angle (
When the bending angle θ is approximately 45°), the traveling direction is changed.

従って、定着フイルム24と重なった状態で圧接部Nを
通過して搬送されたシ一トPは、エッジ部Sにおいて定
着フイルム24から曲率分離し、排紙トレイ12へ排紙
されていく。排紙される時までには、トナーは十分冷却
固化し、シ一トPに完全に定着した状態(トナー画像T
c)となっている。
Therefore, the sheet P conveyed through the pressure contact portion N while overlapping the fixing film 24 is separated from the fixing film 24 by the curvature at the edge portion S, and is ejected to the paper ejection tray 12. By the time the paper is ejected, the toner has sufficiently cooled and solidified and is completely fixed on the sheet P (toner image T
c).

本実施例で用いたトナーは加熱溶融時の粘度が十分高い
ので、定着フイルム24と分離する際のトナー温度がト
ナーの融点以上であっても、トナー同士の固着力が定着
フイルム゜に対するトナーの粘着力より極めて大きい。
The toner used in this example has a sufficiently high viscosity when melted by heating, so even if the toner temperature when separated from the fixing film 24 is higher than the melting point of the toner, the adhesion force between the toners is strong enough to prevent the toner from sticking to the fixing film 24. Extremely greater than adhesive strength.

従って定着フイルム24とシ一トpの離反に際し、定着
フイルム24に対するトナーオフセットは実質的に発生
することはない。
Therefore, when the fixing film 24 and the sheet p are separated, toner offset with respect to the fixing film 24 does not substantially occur.

また、本実施例において加熱体20のうち発熱体22及
び基板2lの熱容量が小さく、かつこれらが支持体27
により断熱支持されているので、圧接部Nにおける加熱
体20の表面温度は、短時間にトナーの融点(又はシ一
トPへの定着可能温度)に対して十分な高温に昇温する
ので、加熱体をあらかじめ昇温させておく(いわゆるス
タンバイ温調)必要がなく、省エネルギーが実現でき、
しかも機内昇温も防止できる。
Furthermore, in this embodiment, the heat capacity of the heating element 22 and the substrate 2l among the heating elements 20 is small, and these
Since the surface temperature of the heating body 20 at the pressure contact portion N is adiabaticly supported by the toner, the surface temperature of the heating body 20 at the pressure contact portion N rises to a high enough temperature relative to the melting point of the toner (or the temperature at which it can be fixed to the sheet P) in a short time. There is no need to raise the temperature of the heating element in advance (so-called standby temperature control), saving energy.
Moreover, it also prevents the temperature inside the aircraft from rising.

次に本実施例に用いられるエンドレスベルト状の定着フ
イルム24について説明する。
Next, the endless belt-shaped fixing film 24 used in this embodiment will be explained.

定着フイルム24は耐熱性・離型性・耐久性等のある、
一般に100μm以下、好ましくは40μm以下の単層
或は複合層フイルムを使用できる。
The fixing film 24 has heat resistance, releasability, durability, etc.
Generally, single-layer or multi-layer films with a thickness of 100 μm or less, preferably 40 μm or less can be used.

第4図は複合層フイルムの一例の層構戊断面模式図であ
り、24aは定着フイルムの基層(ベースフイルム)と
しての耐熱層、24bは該耐熱層2 4 aの外面(ト
ナー画像に対面する側の面)に積層した離型層である。
FIG. 4 is a schematic cross-sectional view of the layer structure of an example of a composite layer film, in which 24a is a heat-resistant layer as a base film of the fixing film, and 24b is the outer surface of the heat-resistant layer 24a (facing the toner image). This is a release layer laminated on the side surface).

耐熱層24aは例えばポリイミド、ポリエーテルエーテ
ルケトン(PEEK)、ポリエーテルサルホン(F’E
S)、ポリエーテルイミド(PEI)、ポリバラバン酸
(PPA)などの高耐熱性樹脂フイルムや、N1・SU
S−AI!等の金属など、強度・耐熱性に優れたものが
使用できる。
The heat-resistant layer 24a is made of, for example, polyimide, polyetheretherketone (PEEK), polyethersulfone (F'E
S), polyetherimide (PEI), polyvalabanic acid (PPA), and other highly heat-resistant resin films, and N1/SU
S-AI! Metals with excellent strength and heat resistance can be used, such as metals such as .

離型層24bは例えば、PTFE (ポリテトラフルオ
口エチレン)・PFA @FEP等のフッ素樹脂や、シ
リコン樹脂などが好ましい。耐熱層24aに対する離型
層24bの積層形威は離型層フイルムの接着ラミネート
、離型層材料の静!!塗装(コーティング)・蒸着・C
VD等の戊膜技術による積層、耐熱層材料と離型層材料
の共押し出しによる2層フイルム化などで行なうことが
できる。
The release layer 24b is preferably made of, for example, fluororesin such as PTFE (polytetrafluoroethylene)/PFA@FEP, silicone resin, or the like. The laminated form of the release layer 24b with respect to the heat-resistant layer 24a is the adhesive laminate of the release layer film and the stability of the release layer material. ! Painting (coating), vapor deposition, C
This can be carried out by lamination using a film-forming technique such as VD, or by co-extrusion of a heat-resistant layer material and a release layer material to form a two-layer film.

なお、離型層24bにカーボンブラック,グラファイト
,導電性ウイスカ等の導電剤を混入する等の方法により
、定着フイルム24の表面の抵抗値を下げてもよい。そ
の場合、定着フイルム24のトナー当接面の帯電を防止
できる。定着フイルム24のトナー当接面が絶縁性の場
合、定着フイルムの前記表面が帯電し、シートP上のト
ナー画像を乱したり、トナー画像が定着フイルム24に
転移(いわゆる帯電オフセット)したりする場合がある
が、上記の対策によりこれらの問題が回避できる。
Note that the resistance value of the surface of the fixing film 24 may be lowered by mixing a conductive agent such as carbon black, graphite, or conductive whiskers into the release layer 24b. In this case, charging of the toner contacting surface of the fixing film 24 can be prevented. When the toner contact surface of the fixing film 24 is insulative, the surface of the fixing film is electrically charged, which may disturb the toner image on the sheet P or transfer the toner image to the fixing film 24 (so-called charging offset). However, these problems can be avoided by taking the above measures.

l00μ以下の薄いフイルムは剛性がないために常にあ
る程度のテンションを中方向で均一に与えつつ回動させ
なければ波を生じ、それが原因でシワになることがある
A thin film of 100 μm or less has no rigidity, so unless it is rotated while applying a certain amount of tension evenly in the middle direction, it may generate waves, which may cause wrinkles.

本発明者らの実験では、フイルムの厚み、材質を変えて
実験したところ、厚み100μ以下のフイルムでは前記
したいずれの材質でも少なくとも巾方向で単位長さあた
り1,8X10−2kg/mmのテンションを均一に与
えていなければ波を生じた。
In experiments by the present inventors, we experimented with different film thicknesses and materials, and found that for films with a thickness of 100μ or less, any of the above-mentioned materials could have a tension of 1.8 x 10-2 kg/mm per unit length at least in the width direction. If it was not applied evenly, waves would occur.

またこのようなテンションを巾方向で均一に与えるため
には、駆動ローラ25、従動ローラ26、ヒータステイ
30がフイルム回動中に「たわみ」を生じないようにす
る必要がある。本発明者らの実験によると、これらに5
0μ以上のたわみが生じるとその部分でテンションが不
足しフイルムは波を生じた。
Further, in order to apply such tension uniformly in the width direction, it is necessary to prevent the drive roller 25, driven roller 26, and heater stay 30 from being "deflected" during rotation of the film. According to the inventors' experiments, these 5
When a deflection of 0μ or more occurred, there was insufficient tension in that area and the film produced waves.

本実施例においては上記結果をもとに長さ3 3 0 
m m、直径2 0 m mのSUSから或る駆動ロー
ラ25及び従動ローラ26と330X20X20のSU
Sから威るヒータステイ30を用いて巾3 0 0 m
 m ,周長150mmのPIから成るエンドレス状の
フイルム24を懸回張設している。
In this example, the length is 3 30 based on the above results.
mm, a certain driving roller 25 and driven roller 26 from SUS with a diameter of 20 mm and an SU of 330 x 20 x 20
Width 300 m using heater stay 30 from S
An endless film 24 made of PI with a circumferential length of 150 mm and a circumferential length of 150 mm is suspended and stretched.

例えば周長が100mm以下のフイルム24を用いた場
合、各ローラ径を15mm以上にする構威ができないた
め、たわみを50μ以下にできなかった(すなわち波が
生じる)。ただし、フイルム中を2 1 0 m mと
した場合、各ローラは、径10mm以上のSUSから戊
るものであれば、50μ以上のたわみを生じることな(
 1.8xlO−”kg/mmのテンションを均一に与
えられた。すなわち巾210mmのフイルムは、7 0
 m m以上の周長があれば十分なテンションを均一に
与えつつ回動させることが構戊が可能なのである。
For example, when a film 24 with a circumferential length of 100 mm or less is used, it is impossible to make each roller diameter 15 mm or more, so the deflection cannot be reduced to 50 μ or less (that is, waves occur). However, if the inside of the film is 210 mm, each roller will not deflect more than 50μ if it is made of SUS with a diameter of 10 mm or more.
A tension of 1.8xlO-''kg/mm was applied uniformly.In other words, a film with a width of 210mm was applied with a tension of 70
If it has a circumferential length of mm or more, it is possible to rotate it while applying sufficient tension uniformly.

以上述べたように厚み100μ以下のエンドレス状のフ
イルムにおいて巾と周の長さ比を1/3以上とすること
で、十分なテンションを巾方向に均一に与えつつ回動す
ることが可能となり、シワの原因となる波を生じなくな
った。
As mentioned above, by setting the width to circumference length ratio to 1/3 or more in an endless film with a thickness of 100μ or less, it becomes possible to rotate while applying sufficient tension uniformly in the width direction. No longer produces waves that cause wrinkles.

エンドレス状のフイルムを回動させる場合、しだいに軸
方向にフイルムがシフトしてしまう問題が生じる。本実
施例においては、この問題を解決する手段として、フイ
ルム位置検知センサー31の検知に応じて従動ローラ2
6の一方側をソレノイド40の力で上下に移動させ、第
 図のように片側のみ角度θの傾きでフイルムを走行さ
せることでフイルム24の従動ローラ26への巻きつき
状態を変えて、シフトしたフイルムを元の位置に戻すよ
うにしている。
When rotating an endless film, a problem arises in that the film gradually shifts in the axial direction. In this embodiment, as a means to solve this problem, the driven roller 2 is
By moving one side of the film 24 up and down with the force of the solenoid 40 and running the film at an angle of θ on only one side as shown in the figure, the state in which the film 24 is wrapped around the driven roller 26 is changed and shifted. I am trying to return the film to its original position.

なお、ここでフイルム周長11が巾長I!2に比らべ著
しく長い場合、シフトするフイルムを戻すために必要な
角度θ( tanθ=d/ i + )をつくったとき
に角度α(α=d/j?z)が大きくなりすぎ、フイル
ムの軸方向でのひずみが大きくなり、シワができやすく
なるという問題が生じる。
In addition, here, the film circumference 11 is the width I! If it is significantly longer than 2, the angle α (α = d/j?z) will become too large when creating the angle θ (tan θ = d/i + ) necessary to return the shifted film, and the film will A problem arises in that the strain in the axial direction becomes large and wrinkles are more likely to form.

すなわち、従動ローラの移動量dは、フイルム周長が長
くなるにつれ大きくしなければならないが、dが大きく
なると軸方向の傾きαが大きくなり、このときのひずみ
がフイルムにシワを発生させてしまうものである。著者
らの実験によると、フイルム巾12とdの比がd/l 
2>1/50となるとシワが発生した。例えば巾が30
0mmのフイルムではd≦6 m m , 2 0 0
 m mのフイルムではd≦4mmにしなければならな
い。また、シフトしたフイルムを戻すために十分な角度
θはd≦6mmではl,≦800mm,d≦4mmでは
11≦530mmでなければできなかった。
In other words, the amount of movement d of the driven roller must be increased as the film circumference becomes longer, but as d increases, the axial inclination α increases, and the distortion at this time causes wrinkles in the film. It is something. According to the authors' experiments, the ratio of film width 12 and d is d/l.
When 2>1/50, wrinkles occurred. For example, the width is 30
For 0mm film, d≦6mm, 200
For a film of mm, d must be 4 mm. Further, the angle θ sufficient to return the shifted film could only be 1 when d≦6 mm and ≦800 mm, and 11≦530 mm when d≦4 mm.

このように、軸方向にシフトしたフイルムをシワなく元
の位置に戻すにはフイルム周長l1と巾l2の比を11
/i2≦8/3とする必要がある。
In this way, in order to return the film that has been shifted in the axial direction to its original position without wrinkles, the ratio of the film circumference l1 and width l2 must be set to 11.
It is necessary to satisfy /i2≦8/3.

以上説明したように100μ以下のエンドレス状フイル
ムを回動させる定着装置において、周長l,と巾長l2
が1/3≦1 + / l 2≦8/3とすることでフ
イルムが波うつことで画像に光沢ムラができたり、シワ
ができるために加熱不良を生じたりするのを防止できる
As explained above, in a fixing device that rotates an endless film of 100μ or less, the circumference l and the width l2
By setting 1/3≦1 + / l 2≦8/3, it is possible to prevent uneven gloss on the image due to the film waving, and heating defects due to wrinkles.

第5図は、本発明の装置に用いる定着装置の第2の実施
例を示す図である。
FIG. 5 is a diagram showing a second embodiment of the fixing device used in the apparatus of the present invention.

32は加熱体としての加熱ローラであり、ヒータ33を
内蔵し、検温素子41によって検出された加熱ローラ表
面温度に応じてヒータ33を適宜発熱させることにより
、加熱ローラ32の表面を所定の温度に維持できる。
Reference numeral 32 denotes a heating roller as a heating body, which has a built-in heater 33, and by causing the heater 33 to generate heat appropriately according to the heating roller surface temperature detected by the temperature measuring element 41, the surface of the heating roller 32 is brought to a predetermined temperature. Can be maintained.

34は加熱ローラ32よりもシ・一トPの搬送方向下流
側に配置した小径の分離上ローラである。25はテンシ
ョンローラであり、定着フイルムに常に適度のテンショ
ンを付勢するフイルムが軸方向にシフトしすぎたときに
、片側を上下に移動させることで蛇行を制御する従動ロ
ーラである。
Reference numeral 34 denotes a small-diameter separation upper roller disposed downstream of the heating roller 32 in the conveying direction of the sheet P. Reference numeral 25 denotes a tension roller, which is a driven roller that constantly applies an appropriate tension to the fixing film and controls meandering by moving one side up and down when the film shifts too much in the axial direction.

定着フイルム34は、懸回張設されており、加熱ローラ
32の回転駆動によりシ一トPと同一速度で時計方向に
回動される。
The fixing film 34 is suspended and stretched, and is rotated clockwise at the same speed as the sheet P by rotation of the heating roller 32.

36は加熱ローラ32の下側に対向.して配設された加
圧ローラ、35は分離上ローラ34の下側に対向して配
設した分離下ローラ、37は加圧ローラ36と分離下ロ
ーラ35の間に懸回張設したエンドレスベルト状の搬送
ベルト(バックアップベルト)である。加圧ローラ36
は表層をシリコンゴム等の弾性体で形成したローラであ
る。この加圧ローラ36と加熱ローラ32の間に、前記
のエンドレスベルト状定着フイルム24の下行側フイル
ム部分を挟ませて、不図示の付勢手段により例えば総圧
4〜7kgの当接圧を得ている。加熱ローラ32の回転
駆動により加圧ローラ36が従動回転して、搬送ベルト
37もシ一トPを定着フイルム34に圧接しつつ、シ一
トPの搬送速度と同一速度で反時計方向に回動する。
36 faces the lower side of the heating roller 32. 35 is a lower separation roller arranged opposite to the lower side of the upper separation roller 34; 37 is an endless roller suspended between the pressure roller 36 and the lower separation roller 35. This is a belt-shaped conveyor belt (backup belt). Pressure roller 36
is a roller whose surface layer is made of an elastic material such as silicone rubber. The downward film portion of the endless belt-shaped fixing film 24 is sandwiched between the pressure roller 36 and the heating roller 32, and a total contact pressure of, for example, 4 to 7 kg is obtained by a biasing means (not shown). ing. The pressure roller 36 rotates as a result of the rotation of the heating roller 32, and the conveyor belt 37 also rotates counterclockwise at the same speed as the conveyance speed of the sheet P while pressing the sheet P against the fixing film 34. move.

次に本実施例の定着動作について説明する。Next, the fixing operation of this embodiment will be explained.

画像形成スタート信号により装置が画像形戊動作して転
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一トPは、加熱ロー
ラ32が回転駆動され、従って定着フイルム24及び搬
送ベルト37が回動している状態において、ガイド29
に案内されて加熱ローラ32と加圧ローラ36との圧接
部Nの定着フイルム24と搬送ベルト37との間に進入
して、未定着トナー画像面がシ一トPの搬送速度と同一
速度で同方向に回動状態の定着フイルム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、定着フイル
ム24と一緒の重なり状態で加熱ローラ32と加圧ロー
ラ36との相互圧接部N間を挾圧力を受けつつ通過して
ゆく。
The transfer material sheet P carrying the unfixed toner image Ta on its upper surface is transported from the transfer section 8 to the fixing device 11 by the image forming operation of the device in response to the image formation start signal, and is rotated by the heating roller 32. Therefore, when the fixing film 24 and the conveyor belt 37 are rotating, the guide 29
The unfixed toner image surface enters between the fixing film 24 and the conveyor belt 37 at the pressure contact portion N between the heating roller 32 and the pressure roller 36, and the unfixed toner image surface is moved at the same speed as the conveyance speed of the sheet P. The heating roller 32 and the pressure roller 36 are in close contact with the lower surface of the fixing film 24 rotating in the same direction, without causing surface misalignment or wrinkles, and in an overlapping state with the fixing film 24 between the heating roller 32 and the pressure roller 36. It passes through while being under pressure.

相互圧接部Nを通過する過程において、シートP上のト
ナー画像Taは加熱を受けて軟化・溶融像Tbとなる。
In the process of passing through the mutual pressure contact portion N, the toner image Ta on the sheet P is heated and becomes a softened and melted image Tb.

加熱ローラ32と加圧ローラ36との相互圧接部Nを通
過したシート部分は、分離上ローラ34の位置へ到達す
るまでの間は、加熱ローラ32と分離上ローラ34の間
で展張して走行している定着フイルム部分に引き続き密
着したまま搬送されていく。搬送ベルト37は、シ一ト
Pの裏面を支えて、シ一トPと定着フイルム24との密
着を維持する作用をはたす。この搬送過程において、軟
化・溶融トナー像Tbの熱が放熱されて、冷却・固化ト
ナー像Tcとなる。この放熱・冷却過程におけるトナー
放熱は、本例の場合は自然放熱冷却であるが、放熱フィ
ンや送風手段等の配役により、強制的に放熱冷却しても
よい。
The sheet portion that has passed through the mutual pressure contact portion N between the heating roller 32 and the pressure roller 36 is spread and travels between the heating roller 32 and the upper separating roller 34 until it reaches the position of the upper separating roller 34. The fixing film continues to be conveyed in close contact with the part of the fixing film that is being fixed. The conveyor belt 37 functions to support the back surface of the sheet P and maintain close contact between the sheet P and the fixing film 24. During this conveyance process, the heat of the softened/melted toner image Tb is radiated and becomes a cooled/solidified toner image Tc. The toner heat radiation in this heat radiation/cooling process is natural radiation cooling in this example, but it may be forcibly radiation cooled by using radiation fins, air blowing means, or the like.

そして分離上ローラ34の位置まで搬送されると、定着
フイルム24は曲率の大きい分離上ローラ34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、
定着フイルム24とシ一トPとが互いに分離して、シー
トPは排紙トレイl2へ搬送されていく。この分離時点
までにはトナーは十分に冷却固化して、シ一トPに対す
るトナーの粘着・固着力が十分に大きく、定着フイルム
24に対するそれは極めて小さい状態となっているので
、定着フイルム24とシ一トPの分離は、定着フイルム
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 is conveyed to the position of the upper separation roller 34, the traveling direction of the fixing film 24 is turned away from the surface of the sheet P along the surface of the upper separation roller 34 having a large curvature.
The fixing film 24 and the sheet P are separated from each other, and the sheet P is conveyed to the paper discharge tray l2. By the time of this separation, the toner has sufficiently cooled and solidified, and the adhesion and adhesion of the toner to the sheet P is sufficiently large, and the strength to the fixing film 24 is extremely small. The separation of one toner P is easily performed sequentially without substantially causing toner offset to the fixing film 24.

本実施例においては、加熱体である加熱ローラの温度を
、従来の加熱ローラ定着方式では高温オフセツ1・を生
ずる温度より高く設定することが可能となり、定着性が
向上する。また、加熱体の許容温度範囲が高温側に広く
、温度制御の簡略化が可能となる。
In this embodiment, it is possible to set the temperature of the heating roller, which is a heating element, higher than the temperature at which high-temperature offset 1. occurs in the conventional heating roller fixing method, thereby improving fixing performance. Furthermore, the allowable temperature range of the heating element is wide on the high temperature side, making it possible to simplify temperature control.

また、多色特に3色以上の1・ナ−画像を定着処理する
際に、高温で十分溶融できるため、混色が容易である。
Further, when fixing a multi-color image, particularly a 1.color image of three or more colors, it is easy to mix colors because it can be sufficiently melted at a high temperature.

また、いったんトナーを溶融し、定着フイルムに密着し
た状態で冷却固化せしめた後に定着フイルムから剥離す
るので、1・ナー像の表面性を定着フイルムの表面性に
ならわせることが可能となる。従って、例えば定着フイ
ルムの表面を平滑にすれば、トナー像Teの表面に銀塩
写真のような光沢を与えることが可能となる。
Furthermore, since the toner is once melted, cooled and solidified in a state in close contact with the fixing film, and then peeled off from the fixing film, it is possible to make the surface properties of the 1. toner image similar to the surface properties of the fixing film. Therefore, for example, by smoothing the surface of the fixing film, it is possible to give the surface of the toner image Te a gloss similar to that of a silver halide photograph.

また、定着フイルム24を前記のように薄肉化すること
により、定着フイルムの蓄熱を防止し、トナー像の冷却
工程を効率化している。また、定着フイルムとして樹脂
製の薄肉フイルムを用いた場合、トナー像への密着性が
良くなり、熱伝達効率が向上した。
Further, by making the fixing film 24 thin as described above, heat accumulation in the fixing film is prevented and the cooling process of the toner image is made more efficient. Furthermore, when a thin resin film was used as the fixing film, the adhesion to the toner image was improved and the heat transfer efficiency was improved.

なお、加熱体32は加熱ローラに限らず、第6図に示す
ように、第1実施例で示した固定加熱体20を用いても
よい。その場合上記の効果に加え、発熱体22と基板2
lの熱容量が小さ<、シかも断熱されているので、昇温
速度が速く、スタンバイ温調を必要としないという利点
がある。また、分離上ローラ34のかわりに、さらに大
きな曲率の端面を有する分離ステイ38を配置すること
により、定着フイルム24からシーl− Pをさらに確
定に分離可能となる。
Note that the heating body 32 is not limited to the heating roller, and as shown in FIG. 6, the fixed heating body 20 shown in the first embodiment may be used. In that case, in addition to the above effects, the heating element 22 and the substrate 2
Since the heat capacity of l is small and the heat is insulated, there is an advantage that the temperature rise rate is fast and standby temperature control is not required. Further, by arranging a separation stay 38 having an end face with a larger curvature in place of the upper separation roller 34, it becomes possible to separate the seal I-P from the fixing film 24 more reliably.

本実施例においては距離C間においてフイルム32とベ
ルト37は完全に密着している必要がある。
In this embodiment, the film 32 and the belt 37 must be in complete contact with each other within the distance C.

例えば冷却工程であるCにおいてフイルム32が波状に
なるとフイルムとベルト間に空間ができ、トナーTbが
十分に冷却される前にフイルムと像担持体Pが分離して
しまう部分ができるために、オフセットを生じてしまう
For example, when the film 32 becomes wavy in the cooling process C, a space is created between the film and the belt, and a portion is created where the film and the image carrier P are separated before the toner Tb is sufficiently cooled, resulting in an offset. will occur.

また本実施例のようにトナーが十分に冷却した後に定着
フイルムを分離させる方式は、一般に光沢画像となるが
、波により冷却前に分離する部分があると著しい光沢ム
ラとなる。
Further, a method in which the fixing film is separated after the toner has sufficiently cooled, as in this embodiment, generally produces a glossy image, but if there are portions where the toner separates before cooling due to waves, significant uneven gloss will result.

このように本実施例ではオフセッ!・、光沢ムラを防止
するためには、前述した実施例1以上に波ウチを小さく
する必要がある。従ってフィルム周長l,とフイルム巾
長l2の長さ比は1/3≦E + / R 2≦8/3
でなければならず、好ましくは2/3≦12 r / 
12 2≦5/3が良い。
In this way, in this example, offset! - In order to prevent uneven gloss, it is necessary to make the corrugations smaller than in Example 1 described above. Therefore, the length ratio between the film circumference l and the film width l2 is 1/3≦E + / R 2≦8/3
preferably 2/3≦12 r /
12 2≦5/3 is good.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

以上説明したように、本発明は、エンドレスフィルムの
周長と巾の長さ比を1/3以上8/3以下とすることで
、フイルムに均一かつ十分なテンションを加えつつ回動
し、かつシワを生じることなくエンドレスフィルムの蛇
行を防止したものである。
As explained above, the present invention makes it possible to rotate the endless film while applying uniform and sufficient tension by setting the length ratio between the circumference and the width of the endless film to be 1/3 or more and 8/3 or less. This prevents the endless film from meandering without causing wrinkles.

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

第1図は本発明の実施例の定着装置の断面図。 第2図は第1図実施例を適用した複写装置の断面図。 第3図は本実施例に用いられる定着フイルムの断面図。 第4図はフイルムの蛇行の制御を示すモデル図。 第5図は本発明の別の実施例の定着装置の断面図。 図において 20・・・加熱体 25・・・駆動ローラ 26・・・従動ローラ 28・・・加圧ローラ ?4−■■■ FIG. 1 is a sectional view of a fixing device according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a sectional view of a copying machine to which the embodiment of FIG. 1 is applied. FIG. 3 is a sectional view of the fixing film used in this example. FIG. 4 is a model diagram showing control of film meandering. FIG. 5 is a sectional view of a fixing device according to another embodiment of the present invention. In the figure 20... Heating body 25... Drive roller 26...Followed roller 28...pressure roller ? 4-■■■

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)トナー像と接するエンドレスフィルムと、このエ
ンドレスフィルムと接触する加熱体と、を有し、エンド
レスフィルムを介してこの加熱体からの熱をトナー像に
加えて定着を行なう定着装置において、 上記エンドレスフィルムの周長と幅の比(周長/幅)が
1/3以上8/3以下であることを特徴とする定着装置
(1) In a fixing device that has an endless film in contact with a toner image and a heating body in contact with the endless film, and performs fixing by applying heat from the heating body to the toner image via the endless film, the above-mentioned A fixing device characterized in that the ratio of the circumference to the width (perimeter/width) of the endless film is 1/3 or more and 8/3 or less.
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