JPH0679187B2 - Fixing device - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、電子写真複写機等の画像形成装置に装備さ
れ、転写材上に形成された加熱溶融性のトナー転写を加
熱定着処理する定着装置に関するものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention is provided in an image forming apparatus such as an electrophotographic copying machine, and heat-fixes a heat-meltable toner transfer formed on a transfer material. It relates to the device.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

従来、この種の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転写材を挟持搬送しつつ加熱する
ローラ定着方式が多用されている。しかしながら、この
種の装置では、加熱ローラにトナーが転移するいわゆる
オフセット現像を防止するために、加熱ローラを最適な
温度に維持する必要があり、加熱ローラあるいは加熱体
の熱容量を大きくしなければならなかった。すなわち、
加熱ローラの熱容量が小さい場合には、発熱体による供
給熱量との関係により通紙あるいは他の外的要因で加熱
ローラ温度が低温側あるいは高温側に大きく変動し易く
なる。低温側に変動した場合には、トナーの軟化溶融不
足によって、定着不良や低温オフセットを生じ、高温側
に変動した場合には、トナーが完全に溶融してしまいト
ナーの凝集力が低下するために、高温オフセットを生ず
る。Conventionally, a fixing device used in this type of device is configured to generate an unfixed toner image by 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. A roller fixing method in which the formed transfer material is heated while being nipped and conveyed is often used. However, in this type of apparatus, it is necessary to maintain the heating roller at an optimum temperature in order to prevent so-called offset development in which toner is transferred to the heating roller, and the heat capacity of the heating roller or the heating body must be increased. There wasn't. That is,
When the heat capacity of the heating roller is small, the temperature of the heating roller is likely to fluctuate greatly toward the low temperature side or the high temperature side due to paper passing or other external factors due to the relationship with the amount of heat supplied by the heating element. When it fluctuates to the low temperature side, insufficient softening and melting of the toner causes fixing failure and low temperature offset, and when it fluctuates to the high temperature side, the toner is completely melted and the cohesive force of the toner decreases. , Causing high temperature offset.

かかる問題を回避するために、加熱ローラの熱容量を大
きくすると、加熱ローラを所定の温度まで昇温するため
の時間が長くなり、装置の使用の際に待機時間が大きく
なるという別の問題が生ずる。If the heat capacity of the heating roller is increased in order to avoid such a problem, another problem occurs in that the time for raising the temperature of the heating roller to a predetermined temperature becomes long and the standby time becomes long when the device is used. .

かかる問題を解決する方策として、米国特許第3578797
号に開示されているように、 トナー像を加熱体で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エブ
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
定着する方法が知られている。As a measure to solve such a problem, US Pat.
As disclosed in the publication, a toner image is heated to its melting point by a heating element and melted, and after melting, the toner is cooled to a relatively high viscosity and heated in a state in which the tendency of toner adhesion is weakened. There is known a method of fixing without causing offset by going through a process of peeling from the body web.

上記公知の方法では、これに加えて加熱体に対して、ト
ナー像及び転写材を加圧圧接することなしに加熱する方
式をとっているので、転写材を加熱する必要がなく他の
方法に較べてはるかに少ないエネルギーでトナーを溶融
できるとしている。しかしながら、周知のごとく加圧圧
接させることなく加圧体に接触した場合は、熱伝達効率
が低下し、トナーの加熱溶融に比較的長時間を要する。
そこで特願昭47−25896号では、これに公知の加圧圧接
技術を付加して熱伝達効率の向上を図りトナーの加熱溶
融を短時間でしかも十分に行うことが提案されている。In addition to this, the above-mentioned known method employs a method of heating the toner image and the transfer material to the heating body without press-contacting them, so that it is not necessary to heat the transfer material, and compared with other methods. The toner can be melted with far less energy. However, as is well known, in the case of contact with a pressure body without press-contact, the heat transfer efficiency is lowered and it takes a relatively long time to heat and melt the toner.
Therefore, in Japanese Patent Application No. 47-25896, it is proposed that a known press-contacting technique be added to this to improve the heat transfer efficiency and to sufficiently heat and melt the toner in a short time.

〔発明が解決しようとする課題〕[Problems to be Solved by the Invention]

しかしながら、この特願昭47−29896号では、トナーの
加熱を比較的短時間でしかも十分行えるようにするため
に、 一対の加熱体の間にトナー像及び転写材を加圧挟持
させて加熱し、 加熱を停止した後強制的に冷却する、 方式をとっているので、定着に要するエネルギーが大き
くなるという不都合を生ずる。すなわち、一対の加熱体
により加熱させることによりトナー像は上下から加熱さ
れるので一見効率的に考えられるが、逆にトナー像を転
写紙側から加熱するには、先づ転写材を十分に加熱する
ことが必要であり、そのためにかえって大きなエネルギ
ーが必要となる。さらに、冷却工程においてはトナー像
を加熱する際に加熱昇温した転写材をも冷却しなければ
分離できず、強制的な冷却手段が必要となっておりエネ
ルギーの無駄が大きい。However, in this Japanese Patent Application No. 47-29896, in order to heat the toner in a relatively short time and sufficiently, the toner image and the transfer material are sandwiched between a pair of heating elements and heated. Since the method of forcibly cooling after stopping the heating is adopted, there is a disadvantage that the energy required for fixing becomes large. That is, since the toner image is heated from the top and bottom by being heated by the pair of heating elements, it is considered to be efficient at first glance, but conversely, in order to heat the toner image from the transfer paper side, the transfer material is sufficiently heated first. It is necessary to do so, and for that reason a large amount of energy is needed. Further, in the cooling step, when the toner image is heated, the transfer material that has been heated and heated cannot be separated unless it is cooled, and a forced cooling means is required, resulting in a large waste of energy.

以上のように、一旦加熱したトナーを冷却した後に分離
することにより、高温オフセットを生ずることなく定着
する方式が提案されているが、上記のごとくの欠点を伴
うために実用化されていない。As described above, a method has been proposed in which the toner that has been heated once is cooled and then separated to fix the toner without causing high-temperature offset, but it has not been put into practical use because of the drawbacks described above.

上記２つの提案例では加熱体は加熱ローラ及びこれによ
り送られるウェブと加熱ローラに内蔵された発熱源とに
よって構成されていて加熱はウェブを介して行われ、ウ
ェブの搬送ローラとしての機能を有している。このた
め、発熱源への給電方法や温度検知素子の当接支持の形
態が複雑化し、また、温度制御の精度も悪くなりがちで
あった。さらには、温度検知素子が加熱ローラと摺動す
る構成では断線による過昇温が生ずる等安全上の問題も
あった。しかも、上述２例の場合ともに比較的大きな熱
容量の加熱体を必要とするために、機内への放熱が増大
し、機内昇温が著しくなるという不都合もあった。In the above two proposals, the heating element is composed of a heating roller and a web fed by the heating roller and a heat source incorporated in the heating roller. Heating is performed through the web, and the heating roller functions as a web conveying roller. is doing. For this reason, the method of supplying power to the heat source and the form of contact and support of the temperature detecting element are complicated, and the temperature control accuracy tends to be poor. Furthermore, in the structure in which the temperature detecting element slides on the heating roller, there is a safety problem such as excessive temperature rise due to disconnection. In addition, in both of the above-mentioned two examples, since a heating body having a relatively large heat capacity is required, the heat radiation to the inside of the machine is increased, and the temperature rise inside the machine becomes remarkable.

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ず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、さらには画像形成装置の機内昇温の小さく
でき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 defective fixing or offset, and as a result, standby time, power consumption, and further An object of the present invention is to provide a fixing device capable of reducing the temperature rise inside the image forming apparatus.

〔課題を解決するための手段〕[Means for Solving the Problems]

本発明の目的を達成するための要旨とするところは、発
熱体を有する加熱体と、該加熱体の発熱部にシート面部
材を介して圧接する加圧ローラとを備え、加熱溶融性の
トナー画像を担持した転写部材を該シート面部材にトナ
ー画像を接するようにして共に該圧接部を通過させ、該
圧接部の通過により溶融したトナー画像が冷却固化した
後、シート面部材を転写材から分離する定着装置であっ
て、該加熱体と該シート面部材との間に耐熱性を有する
潤滑流体を介在させていることを特徴とする定着装置に
ある。The gist of the present invention to achieve the object of the present invention is to provide a heat-meltable toner comprising a heating body having a heating body and a pressure roller that is in pressure contact with the heating section of the heating body via a sheet surface member. An image-carrying transfer member is passed through the pressure contact portion so that the toner image is in contact with the sheet surface member, and the melted toner image is cooled and solidified by passing through the pressure contact portion, and then the sheet surface member is transferred from the transfer material. A fixing device which separates, wherein a heat-resistant lubricating fluid is interposed between the heating body and the sheet surface member.

〔実施例〕〔Example〕

以下、添付図面にもとづいて本発明の実施例を説明す
る。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.

実施例１ 先ず、本実施例定着装置を装備した画像形成装置の概略
構造を第１図に基づいて説明すると、１はガラス等の透
明部材よりなる原稿載置台で、矢印ａ方向に往復動して
原稿を走査する。原稿載置台の直下には短焦点小径結像
素子アレイ２が配されていて、原稿載置台１上に置かれ
た原稿像Ｇは照明ランプ７によって照射され、その反射
光像は上記アレイ２によって感光ドラム３上にスリット
露光される。なおこの感光ドラム３は矢印ｂ方向に回転
する。また４は帯電器であり、例えば酸化亜鉛感光層あ
るいは有機半導体感光層等を被覆された感光ドラム３上
に一様に帯電を行なう。この帯電器４により一様に帯電
されたドラム３は、素子アレイ２によって画像露光が行
なわれた静電潜像が形成される。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を
用いて顕像化される。一方、カセットＳ内に収納されて
いる転写材Ｐは、給送ローラ６と感光ドラム３上の画像
と同期するようタイミングをとって上下方向で圧送して
回転される対の搬送ローラ９によって、ドラム３上に送
り込まれる。そして、転写放電器８によって、感光ドラ
ム３上に形成されているトナー像は、転写材Ｐ上に転写
される。その後、公知の分離手段によってドラム３から
分離された転写材Ｐは搬送ガイド10によって定着装置20
に導かれ加熱定着処理された後にトレイ11上に排出され
る。なお、トナー像を転写後、ドラム３上の残留トナー
はクリーナ12によって除去される。First Embodiment First, a schematic structure of an image forming apparatus equipped with a fixing device of the present embodiment will be described with reference to FIG. 1. Reference numeral 1 is a document placing table made of a transparent member such as glass, which reciprocates in the direction of arrow a. To scan the document. A short-focus small-diameter image-forming element array 2 is arranged immediately below the document table, and a document image G placed on the document table 1 is illuminated by an illumination lamp 7, and a reflected light image thereof is produced by the array 2. Slit exposure is performed on the photosensitive drum 3. The photosensitive drum 3 rotates in the direction of arrow b. Reference numeral 4 denotes a charger, which uniformly charges the photosensitive drum 3 covered with, for example, a zinc oxide photosensitive layer or an organic semiconductor photosensitive layer. On the drum 3 uniformly charged by the charger 4, the element array 2 forms an electrostatic latent image which is image-exposed. This electrostatic latent image is visualized by the developing device 5 using a toner made of a resin or the like that is softened and melted by heating. On the other hand, the transfer material P stored in the cassette S is conveyed by a pair of conveying rollers 9 which are pressure-fed and rotated in the vertical direction at a timing synchronized with the feeding roller 6 and the image on the photosensitive drum 3. It is sent onto the drum 3. Then, the transfer discharger 8 transfers the toner image formed on the photosensitive drum 3 onto the transfer material P. After that, the transfer material P separated from the drum 3 by the known separation means is fixed by the conveyance guide 10 to the fixing device 20.
And is heated and fixed, and then discharged onto the tray 11. After the toner image is transferred, the residual toner on the drum 3 is removed by the cleaner 12.

第２図は本実施例の上記定着装置20の拡大図である。同
図において、21は加熱体で、アルミナ等の耐熱性でかつ
電気絶縁性の基材またはそれを含む複合部材より成る基
材の下面に、例えばTa₂N等より成り、加熱部には搬送方
向に直角成分をもって配された例えば幅160μｍ×長さ2
16mmで、線状もしくは帯状の発熱体42を有し、さらにそ
の表面に摺動保護層として例えば、Ta₂O₅が形成されて
いる。加熱体21の下面は平滑であり、かつ前後端部は丸
味を帯びていて、後記する定着フィルム22との摺動を可
能としている。FIG. 2 is an enlarged view of the fixing device 20 of this embodiment. In the figure, reference numeral 21 is a heating element, which is made of, for example, Ta ₂ N on the lower surface of a heat-resistant and electrically insulating base material such as alumina or a base material made of a composite member containing the base material, and is conveyed to the heating portion. For example, width 160μm × length 2 arranged with a component perpendicular to the direction
It has a linear or strip heating element 42 of 16 mm, and Ta ₂ O ₅ , for example, is formed on its surface as a slide protection layer. The lower surface of the heating body 21 is smooth, and the front and rear ends thereof are rounded so that the heating body 21 can slide on a fixing film 22 described later.

加熱体21の発熱体42は熱容量が小さく、パルス状に通電
されて、その都度瞬時に200℃前後まで昇温する。転写
紙Ｐの先端、後端を検出することにより、発熱体42はタ
イミングを取って必要時に通常を受ける。その際、画像
形成装置の給紙センサなどによる転写紙の位置検知等を
用いて、発熱体への通電を制御しても良い。The heat generating element 42 of the heating element 21 has a small heat capacity, is energized in a pulse shape, and instantly raises the temperature to around 200 ° C. each time. By detecting the leading edge and the trailing edge of the transfer paper P, the heating element 42 receives the normal timing when necessary. At that time, the energization of the heating element may be controlled by detecting the position of the transfer sheet by a sheet feeding sensor of the image forming apparatus.

22はPET（ポリエステル）を基材とし、耐熱処理を施し
た例えば約６μｍ厚に形成された有端の定着フィルム
で、矢印Ｃ方向へ送り出し可能にシート送り出し軸24巻
回されている。上記耐熱シート22は発熱体21の表面に当
接し、曲率の大きな上分離ローラ25を介してシート巻取
り軸23に巻き取られる。なお、定着フィルム22はシート
送り出し軸24からその巻付け外面側（加熱体摺動面側）
を加熱体21に接するようにしてシート巻取り軸23に巻取
られる。Reference numeral 22 denotes PET (polyester) as a base material, which is a fixed fixing film having a thickness of, for example, about 6 μm and subjected to heat treatment, and is wound around a sheet feeding shaft 24 so as to be fed in the direction of arrow C. The heat-resistant sheet 22 comes into contact with the surface of the heating element 21, and is wound around the sheet winding shaft 23 via the upper separation roller 25 having a large curvature. In addition, the fixing film 22 is wound from the sheet delivery shaft 24 to the outer surface side of the winding (the heating body sliding surface side).
Is wound on the sheet winding shaft 23 so as to be in contact with the heating body 21.

36は定着フィルム22の送り出し始端部において定着フィ
ルム22の裏面に接触するパッドで、例えばポリアミドイ
ミドよりなるフェルト状に形成され、ばね36aにより10k
g/cm²程度の加圧力で定着フィルム22に接触し、また耐
熱性の液体が含浸されていて、定着フィルム22が送り出
し軸24から送り出される過程においてその加熱体摺動面
側に該耐熱性の液体が薄く塗布される。パッド36として
は、ノーメックス（商品名：デュポン社製）、パッド36
に含浸される耐熱性の液体としてはシリコーンオイル
（商品名KF−76H,粘度１万CS:信越シリコーン社製）を
用いている。36 is a pad which comes into contact with the back surface of the fixing film 22 at the feeding start end of the fixing film 22, and is formed in a felt shape made of, for example, polyamide imide, and is 10 k by a spring 36a.
When the fixing film 22 is in contact with the fixing film 22 with a pressing force of about g / cm ^{2 and} is impregnated with a heat-resistant liquid, and the fixing film 22 is fed from the feeding shaft 24, the heat-resistant surface of the heating body slides. Is applied thinly. As the pad 36, Nomex (trade name: manufactured by DuPont), pad 36
Silicone oil (trade name: KF-76H, viscosity: 10,000 CS: manufactured by Shin-Etsu Silicone Co., Ltd.) is used as the heat-resistant liquid impregnated in.

27は加熱体21に対向配置された加圧ローラ、29は上分離
ローラ25に対向配置された下分離ローラで、加圧ローラ
29と下分離ローラ29との間に無端ベルト状の搬送ベルト
30や掛回され、加圧ローラ27は搬送ベルト30および定着
フィルム22を介して加熱体21に圧接し、又下分離ローラ
29は搬送ベルト30および定着フィルム22を介して上分離
ローラ25に圧接している。Reference numeral 27 denotes a pressure roller arranged to face the heating body 21, 29 denotes a lower separation roller arranged to face the upper separation roller 25, which is a pressure roller.
Endless belt-shaped conveyor belt between 29 and lower separation roller 29
30, the pressure roller 27 is wound around, is pressed against the heating body 21 via the conveyor belt 30 and the fixing film 22, and is also a lower separation roller.
29 is in pressure contact with the upper separation roller 25 via the conveyor belt 30 and the fixing film 22.

加圧ローラ27は、金属等より成る芯材上にシリコンゴム
等より成る弾性層を有するものであり、駆動源（図示せ
ず）により駆動されて、搬送ガイド28によって導かれた
未定着トナー画像Ｔを有する転写材Ｐを、該転写材Ｐを
同一の速度で移動する定着フィルム22を介して加熱体21
に密着させている。ここで、加圧ローラ27の搬送速度
は、画像形成時の搬送速度とほぼ同一であることが好ま
しく、定着フィルム22の移動速度は、それに準ずる値で
設定される。The pressure roller 27 has an elastic layer made of silicon rubber or the like on a core material made of metal or the like, and is driven by a drive source (not shown) and guided by the conveyance guide 28 to form an unfixed toner image. A transfer material P having T is heated by a heating member 21 via a fixing film 22 which moves the transfer material P at the same speed.
Is in close contact with. Here, the conveyance speed of the pressure roller 27 is preferably substantially the same as the conveyance speed at the time of image formation, and the movement speed of the fixing film 22 is set to a value corresponding to it.

一方、定着フィルム22の加熱体摺動面側は、加熱体21と
加圧ローラ27とにより形成される圧接部に導入される前
にパッド36でSiオイルが塗布されているため、定着フィ
ルム22と加熱体21間の摩擦力は小さく、小さい駆動力で
定着フィルム22は巻取り軸23に巻き取られる。一方、加
熱体21の摩擦も小さく、耐久性を向上できる。On the other hand, on the heating element sliding surface side of the fixing film 22, since Si oil is applied by the pad 36 before being introduced into the pressure contact portion formed by the heating element 21 and the pressure roller 27, the fixing film 22 The frictional force between the heating body 21 and the heating body 21 is small, and the fixing film 22 is wound around the winding shaft 23 with a small driving force. On the other hand, the friction of the heating body 21 is small, and the durability can be improved.

また第３図に加熱体21の拡大図を示すように、加熱体21
は断熱体43に発熱体42,発熱体の電極41,保護層40等をス
パッタリング等の手段により製造するための、加熱体21
には微小のくぼみＫが形成されているが、定着処理過程
において該くぼみＫは、定着フィルム22の加熱体摺動面
側に塗布された熱伝導率の良いSiオイルにより充填され
るため、加熱体21による加熱は、効率的に熱伝達され、
転写材Ｐ上のトナー画像は加熱溶融される。In addition, as shown in the enlarged view of the heating element 21 in FIG.
The heating element 21 for producing the heating element 42, the electrode 41 of the heating element, the protective layer 40, etc. on the heat insulator 43 by means such as sputtering.
Although a small dent K is formed in the fixing process, since the dent K is filled with Si oil having good thermal conductivity applied to the heating member sliding surface side of the fixing film 22 during the fixing process, the dent K is heated. The heating by the body 21 efficiently transfers heat,
The toner image on the transfer material P is heated and melted.

また該くぼみＫを生じない、例えば印刷法等の手段によ
り発熱体等を形成した加熱体を用いた場合にも、定着フ
ィルムにたわみ、シワ等を生じることにより加熱体と定
着フィルムの間に微小の隙間を生じてしまうことがある
が、そのような隙間も、Siオイルにより満たされるの
で、該Siオイルは、熱効率を上げる効果がある。Further, even when a heating body that does not cause the depression K, for example, a heating body or the like is formed by a method such as a printing method, the fixing film is bent or wrinkled, so that a minute gap is generated between the heating body and the fixing film. However, since such a gap is filled with the Si oil, the Si oil has an effect of improving the thermal efficiency.

そして、転写材Ｐが搬送ベルト30と定着フィルム22とに
挟持搬送されて加熱体21と離間することによりトナー画
像は放熱して再び冷却固化し、曲率の大きな分離ローラ
体25,29を通過した後に、定着フィルム22は転写材Ｐか
ら離れる。Then, the transfer material P is nipped and conveyed between the conveyance belt 30 and the fixing film 22 and separated from the heating body 21, so that the toner image radiates heat and is cooled and solidified again, and passes through the separation roller bodies 25 and 29 having a large curvature. After that, the fixing film 22 is separated from the transfer material P.

上述のように、トナーＴは一旦完全に軟化溶融した後、
再び固化するので、トナーの凝集力は非常に大きくなっ
ていて、一団となって挙動することになる。また、加熱
されて軟化溶融された際に加圧ローラ27によって加圧さ
れるため、少なくともトナー像Ｔの一部は転写材表層に
浸透してそのまま冷却固化しているので、定着フィルム
22にオフセットすることなく転写材Ｐ上に定着される。As described above, after the toner T is completely softened and melted,
Since the toner solidifies again, the cohesive force of the toner becomes very large, and the toner behaves as a group. Further, since it is pressed by the pressure roller 27 when it is heated and softened and melted, at least a part of the toner image T permeates the transfer material surface layer and is cooled and solidified as it is.
It is fixed on the transfer material P without being offset to 22.

本実施例の加熱体は小型の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となる。The heating element of the present embodiment is sufficiently small in size, so that the heat capacity becomes small and it is not necessary to raise the temperature of the heating element in advance, so the power consumption during non-image formation can be reduced and the temperature inside the machine can be raised. Can also be prevented.

また、かかる本実施例では、定着フィルム22として薄く
て安価なポリエステルシートを基に耐熱処理を施したも
のを用いることが可能なので、第２図のごとく定着フィ
ルム22は巻取り方式で使用後に交換する形態を採ること
ができる。すなわち、第２図に示すように所定の長さの
定着フィルム22を巻回した送出し軸24と、分離ローラ25
と、分離ローラ25を介して定着フィルム22を巻取り可能
な巻取り軸23とを破線で示した定着フィルム枠体26によ
って一体化することにより定着フィルムカートリッジ35
を形成し、これを本体側のカートリッジガイド34に装着
できるようにしている。そして、定着フィルム22の交換
を可能とするために、本実施例ではアーム軸33を中心に
回動する支持アーム31の先端部にばね部材32を介して加
圧ローラ27と圧接可能に加熱体21を取り付け、第４図に
示すように回動アーム31を矢印Ｄ方向に回動することに
より、加熱体21を加圧ローラ27から離間させ、定着フィ
ルムカートリッジが矢印Ｅ方向に着脱能になる。Further, in this embodiment, the fixing film 22 may be heat-treated on the basis of a thin and inexpensive polyester sheet. Therefore, as shown in FIG. It can take the form. That is, as shown in FIG. 2, a delivery shaft 24 around which a fixing film 22 having a predetermined length is wound, and a separation roller 25.
And a take-up shaft 23 capable of taking up the fixing film 22 via the separating roller 25 by a fixing film frame body 26 indicated by a broken line, thereby forming a fixing film cartridge 35.
Is formed so that it can be attached to the cartridge guide 34 on the main body side. In order to allow the fixing film 22 to be exchanged, in the present embodiment, a heating member that can be pressed against the pressure roller 27 via the spring member 32 at the tip of the support arm 31 that rotates about the arm shaft 33. 21 is attached and the rotating arm 31 is rotated in the direction of arrow D as shown in FIG. 4, whereby the heating body 21 is separated from the pressure roller 27, and the fixing film cartridge becomes detachable in the direction of arrow E. .

なお、巻取り軸23の一端には、駆動ギヤが取付けられて
おり、本体への装置により、駆動連結される。また、送
出し軸24は定着フィルム22に対して、適度な緊張力を与
えるように若干の制動力を有して回転可能に支持され
る。A drive gear is attached to one end of the winding shaft 23, and is drive-coupled by a device to the main body. Further, the feeding shaft 24 is rotatably supported by the fixing film 22 with a slight braking force so as to give an appropriate tension force.

本実施例では、定着フィルム22を上記のごとく巻取り交
換方式とすることで、定着フィルムの耐久性に関係な
く、薄膜化することが可能となり、低電力化することが
できる。また、パッド36は、定着フィルムカートリッジ
中に取り付けてあるため、カートリッジ中のフィルムに
塗布可能最低限の量のSiオイルが含浸されており、カー
トリッジ交換時に共に交換される。In the present embodiment, the fixing film 22 is of the winding exchange system as described above, so that the fixing film 22 can be made thinner regardless of the durability of the fixing film, and the power consumption can be reduced. Further, since the pad 36 is mounted in the fixing film cartridge, the film in the cartridge is impregnated with the minimum amount of Si oil that can be applied, and is replaced together when the cartridge is replaced.

本実施例における、Siオイルの効果を実験結果をもとに
詳述すると、加圧ローラ27により総圧4kgで加圧してい
る場合、定着フィルム22を加熱体21との摩擦力に抗して
搬送するのに必要な力は約1.5kgであったが、Siオイル
を塗布した場合、その1/5以下の力で搬送可能であっ
た。これにより駆動に必要なモーター等は小型となり、
小型化、低電力化、低コスト化が可能となる。In the present embodiment, the effect of Si oil will be described in detail based on the experimental results.When the pressure roller 27 presses with a total pressure of 4 kg, the fixing film 22 resists the frictional force with the heating body 21. The force required to convey was about 1.5 kg, but when Si oil was applied, it was possible to convey with a force that was 1/5 or less of that force. As a result, the motor etc. required for driving become smaller,
It enables downsizing, low power consumption, and low cost.

また加熱体21と定着フィルム22との間の隙間にSiオイル
を満たすことにより、熱効率は約10％以上アップし一層
の低エネルギー化が可能である。Further, by filling the space between the heating body 21 and the fixing film 22 with Si oil, the thermal efficiency is increased by about 10% or more, and the energy can be further reduced.

実施例２ 第５図は実施例２の定着装置の概略図である。Second Embodiment FIG. 5 is a schematic diagram of a fixing device according to a second embodiment.

前記した実施例１は定着フィルム22をカートリッジ化し
て交換するようにしてるが、本実施例は定着動作によっ
て巻取り軸23に巻取られた定着フィルム22を、非定着時
に送り出し軸24に巻戻すようにしたもので、Siオイルを
含浸したオイル塗布ローラ36′を送り出し軸24に巻かれ
る定着フィルム22の加熱体摺動面側に軽圧で圧接し、定
着フィルム22の移動に従動して回転して該加熱体摺動面
にSiオイルを塗布する。このオイル塗布ローラ36′はフ
ェルトの表面層を有し、そこにSiオイルを含浸させてい
る。In the above-described Embodiment 1, the fixing film 22 is made into a cartridge and replaced. However, in this embodiment, the fixing film 22 wound around the winding shaft 23 by the fixing operation is rewound onto the delivery shaft 24 when it is not fixed. In this configuration, the oil applying roller 36 'impregnated with Si oil is pressed against the sliding surface of the fixing film 22 wound around the feed shaft 24 with a light pressure, and is rotated by the movement of the fixing film 22. Then, Si oil is applied to the sliding surface of the heating body. The oil coating roller 36 'has a felt surface layer, and is impregnated with Si oil.

かかる構成の本実施例においては、上記の加熱工程の
後、定着フィルム22が巻き取り軸に巻き取られることに
より、定着フィルム22の加熱体摺動面と転写材接触面が
密着接触するので、自動的に定着フィルム22の転写材接
触面にもSiオイルが塗布される。その後、非定着時に定
着フィルム22は送り出し軸24の駆動により、高速で巻き
戻される。オイル塗布ローラ36′は、その過程で大きな
抵抗とならない適度に軽く、従動回転するようになって
いる。In this embodiment having such a configuration, after the heating step, the fixing film 22 is wound around the winding shaft, so that the heating member sliding surface and the transfer material contact surface of the fixing film 22 come into close contact with each other. Si oil is also automatically applied to the transfer material contact surface of the fixing film 22. After that, at the time of non-fixing, the fixing film 22 is rewound at high speed by driving the feeding shaft 24. The oil application roller 36 'is appropriately light so that it does not cause a great resistance in the process, and is driven to rotate.

かかる構成の本実施例においては、前述した実施例の効
果に加えて定着フィルム22の転写材接触面にもSiオイル
が塗布されるので、定着フィルム22の表面自由エネルギ
ーを小さくでき、さらなる、オフセット防止ができる効
果がある。In the present embodiment having such a configuration, in addition to the effects of the above-described embodiment, since Si oil is also applied to the transfer material contact surface of the fixing film 22, the surface free energy of the fixing film 22 can be reduced, and further offset There is an effect that can be prevented.

なお、本実施例においては、定着処理前に高速で定着フ
ィルム22を空搬送し、毎回、定着フィルム転写材接触面
にSiオイルを塗布した後に定着処理を行なってもよく、
またこの工程は、必要時のみに行なっても良い。In the present embodiment, the fixing film 22 may be idly conveyed at a high speed before the fixing process, and the fixing process may be performed every time after applying Si oil to the contact surface of the fixing film transfer material.
Further, this step may be performed only when necessary.

実施例３ 第６図は実施例３の定着装置の概略図である。本実施例
は、定着フィルム22′を無端ベルト状に形成し、加熱体
21の前後方向（図中左右方向）に配置した一対の搬送ロ
ーラ50,50に定着フィルム22′を掛回し、搬送ローラ50,
50を矢印Ｃ方向に回転させることにより繰返し使用する
ようにしたものである。Third Embodiment FIG. 6 is a schematic diagram of a fixing device according to a third embodiment. In this embodiment, the fixing film 22 'is formed into an endless belt shape,
The fixing film 22 'is wound around a pair of conveyance rollers 50, 50 arranged in the front-rear direction of 21 (left-right direction in the figure), and the conveyance rollers 50, 50
By rotating 50 in the direction of arrow C, it is repeatedly used.

定着フィルム22′は耐久性に優れた、例えば25μｍ厚の
PIより形成し、その幅方向両端部を厚肉に強化して周方
向に等ピッチでパーフォレーションを設けている。The fixing film 22 'has excellent durability, for example, a thickness of 25 μm.
It is made of PI, and both widthwise ends are reinforced to be thick, and perforations are provided at equal pitches in the circumferential direction.

また一対の搬送ローラ50,50には定着フィルム22′のパ
ーフォレーションに係合するスピロケットが形成されて
いる。したがって、搬送ローラ50,50の駆動によって定
着フィルム22′は寄り、スベリ等が生じることなく回動
される。Further, a pair of conveying rollers 50, 50 is formed with a sprocket that engages with the perforation of the fixing film 22 '. Therefore, the fixing film 22 'is moved by the driving of the conveying rollers 50, 50, and is rotated without causing slippage or the like.

51は転写材検知アーム、52は転写材検知センサで、転写
材Ｐとの接触で転写材検知アーム51が回動すると転写材
検知センサ52がオンし、タイミングを含わせて加熱体21
の発熱体42にパルス状通電が行なわれる。Reference numeral 51 is a transfer material detection arm, and 52 is a transfer material detection sensor. When the transfer material detection arm 51 rotates due to contact with the transfer material P, the transfer material detection sensor 52 is turned on, and the heating element 21 is included with timing.
The heating element 42 is energized in a pulsed manner.

また、一方の搬送ローラ50にはSiオイルを含浸させたオ
イルパッド36が圧接されており、回動時にSiオイルはロ
ーラ50に塗布され、その後ローラ50と定着フィルム22′
が接触することにより、定着フィルム22′の加熱体摺動
面側にSiオイルが塗布される。An oil pad 36 impregnated with Si oil is pressed against one of the conveying rollers 50, the Si oil is applied to the roller 50 during rotation, and then the roller 50 and the fixing film 22 'are applied.
By contacting with each other, Si oil is applied to the heating element sliding surface side of the fixing film 22 '.

前述したようにSiオイルを塗布した場合、定着フィルム
と加熱体の間の摩擦力は著しく低減されるので、定着フ
ィルムの摩耗が小さくなり、定着フィルムは繰返し使用
できる。As described above, when Si oil is applied, the frictional force between the fixing film and the heating element is significantly reduced, so that the fixing film is less worn and the fixing film can be repeatedly used.

なお、本実施例においては、定着フィルム22′の加熱体
摺動面側に塗布されたSiオイルは、殆んど消費すること
がないので、オイルパッド36に含浸させるSiオイルは少
量でよい。またあらかじめオイルを塗布した定着フィル
ムおよび加熱体を用いることによりオイル供給手段のな
い構成にしてもよい。In the present embodiment, since the Si oil applied to the heating element sliding surface side of the fixing film 22 'is hardly consumed, the oil pad 36 may be impregnated with a small amount of Si oil. Alternatively, a fixing film preliminarily coated with oil and a heating body may be used to eliminate the oil supply means.

また、表面を多孔質材料よりなるローラ50を用い、該ロ
ーラにSiオイルを含浸させておき、搬送時に定着フィル
ムに塗布してもよい。Alternatively, a roller 50 whose surface is made of a porous material may be used, the roller may be impregnated with Si oil, and the roller 50 may be coated with the fixing film during conveyance.

さらに、前記ローラを中空形状とし、中にオイルをため
ておき、該ローラ表面に浸み出す構成とすることによ
り、定着フィルムにオイルを塗布してもよい。Further, the fixing film may be coated with the oil by forming the roller into a hollow shape, storing the oil therein, and leaching the oil to the surface of the roller.

なお、上記した各実施例１〜３において、定着フィルム
に塗布する耐熱流体としてSiオイルを用い、その粘度が
室温で１万CSのものを用いているが、本発明はこれに限
定されることはなく、材料としては、例えば以下のもの
でもよい。In each of Examples 1 to 3 described above, Si oil is used as the heat-resistant fluid applied to the fixing film, and the viscosity thereof is 10,000 CS at room temperature, but the present invention is not limited to this. Instead, as the material, for example, the following materials may be used.

１）少なくとも発熱体により加熱された状態では粘性を
示す樹脂、例えばフッ素系のオリゴマー ２）少なくとも加熱された状態では粘性を示す樹脂中に
２硫化モリブデン等の耐熱粒子を懸濁させたもの、 でもよく、要は加熱体と定着フィルムの当接部で、少な
くとも加熱状態では粘性を示し、加熱温度以上の耐熱温
度を有し、加熱体と定着フィルムの間のすきまを充てん
し、かつ加熱体と定着フィルム間の摩擦力を低減する材
料であればよい。1) A resin that is viscous when heated at least by a heating element, such as a fluorine-based oligomer 2) A resin in which heat-resistant particles such as molybdenum disulfide are suspended in a resin that is viscous when heated at least Well, the point is that the contact portion between the heating body and the fixing film shows viscosity at least in the heating state, has a heat resistant temperature equal to or higher than the heating temperature, fills the gap between the heating body and the fixing film, and Any material that reduces the frictional force between the fixing films may be used.

ただし、実施例２では、この耐熱流体が画像と接するの
で、表面自由エネルギーの低い材料を用いる必要があ
る。However, in Example 2, since this heat-resistant fluid comes into contact with the image, it is necessary to use a material having low surface free energy.

〔発明の効果〕〔The invention's effect〕

以上説明してきたように、本発明によれば、定着動作時
のみ通電し、シート面部材で溶融したトナー画像を冷却
固化するまで密着させているので、定着不良やオフセッ
トを生ずることなく加熱体の熱容量を小さくできて、待
機時間や消費電力、さらには定着装置の装備される機内
昇温を小さくでき、しかも加熱体とシート面部材との間
には、Siオル等の耐熱性の潤滑流体を介在させているの
で、熱効率を上げ、一層の省エネルギー化が図れ、同時
に加熱体とシート面部材間の摺動性を上げ、シート面部
材の駆動系の小型化、低エネルギー化が可能となる他、
加熱体，シート面部材の摩耗を低減できる。As described above, according to the present invention, electricity is supplied only during the fixing operation, and the toner image melted on the sheet surface member is brought into close contact until it is cooled and solidified. Therefore, fixing failure or offset of the heating member does not occur. The heat capacity can be reduced, and the standby time, power consumption, and the temperature rise inside the fixing device can be reduced, and a heat-resistant lubricating fluid such as Si is used between the heating element and the sheet surface member. Since it is interposed, the thermal efficiency can be improved and further energy saving can be achieved. At the same time, the slidability between the heating body and the seat surface member can be improved, and the drive system of the seat surface member can be downsized and the energy can be reduced. ,
Wear of the heating element and seat surface member can be reduced.

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

第１図は実施例１の定着装置を装備した画像形成装置の
概略図、第２図は実施例１の定着装置の概略図、第３図
は加熱体の拡大断面図、第４図は実施例１の定着装置に
おける定着フィルムの交換状態を示す図、第５図は実施
例２の定着装置の概略図、第６図は実施例３の定着装置
の概略図を示している。 20……定着装置、21……加熱体 22,22′……定着フィルム、23……巻取り軸 24……送出し軸 25,29……分離ローラ、27……加圧ローラ 30……搬送ベルト、36……パッド 36′……オイル塗布ローラFIG. 1 is a schematic view of an image forming apparatus equipped with a fixing device of Embodiment 1, FIG. 2 is a schematic view of the fixing device of Embodiment 1, FIG. 3 is an enlarged cross-sectional view of a heating body, and FIG. FIG. 5 is a view showing a fixing film exchange state in the fixing device of Example 1, FIG. 5 is a schematic view of the fixing device of Example 2, and FIG. 6 is a schematic view of the fixing device of Example 3. 20 …… Fixing device, 21 …… Heating body 22,22 ′ …… Fixing film, 23 …… Winding shaft 24 …… Sending shaft 25,29 …… Separating roller, 27 …… Pressing roller 30 …… Conveying Belt, 36 …… Pad 36 ′ …… Oil application roller

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項１】発熱体を有する加熱体と、該加熱体の発熱
部にシート面部材を介して圧接する加圧ローラとを備
え、加熱溶融性のトナー画像を担持した転写部材を該シ
ート面部材にトナー画像を接するようにして共に該圧接
部を通過させ、該圧接部の通過により溶融したトナー画
像が冷却固化した後、シート面部材を転写材から分離す
る定着装置であって、該加熱体と該シート面部材との間
に耐熱性を有する潤滑流体を介在させていることを特徴
とする定着装置。1. A transfer member having a heating element having a heating element and a pressure roller which comes into pressure contact with a heating section of the heating element via a sheet surface member, and a transfer member carrying a heat-meltable toner image is provided on the sheet surface. A fixing device that separates a sheet surface member from a transfer material after the toner image is brought into contact with a member through the pressure contact portion, and the toner image melted by passing through the pressure contact portion is cooled and solidified. A fixing device having a heat-resistant lubricating fluid interposed between a body and the sheet surface member. 【請求項２】前記加熱手段は、パルス状通電により発熱
する線状又は、面状の発熱体を有することを特徴とする
請求項１に記載の定着装置。2. The fixing device according to claim 1, wherein the heating means has a linear or planar heating element that generates heat by pulsed energization.