JPH10213979A - Fixing device and image forming device - Google Patents

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To eliminate the dispersion of the entering timing of a recording medium caused by the looseness of film and to realize excellent image fixing by making the rotational circumferential speed of a pressure rotating body higher at a central part than at an end in a rotary shaft direction. SOLUTION: When the narrow recording medium, for example, small size paper is allowed to consecutively pass through nearly the central part, the temperature of the paper non-passing part of a pressure roller 17 becomes high because heat is not taken away by the small size paper at the paper non- passing part. Therefore, the outside diameter of the roller 17 becomes larger at the paper non-passing part than a paper passing part because of thermal expansion. Then, the circumferential speed of the roller 17 becomes higher in the paper non-passing part and the carrying speed of the film 14 becomes higher in the paper non-passing part (end) than in the paper passing part (central part) in a nip part N, so that speed difference is made and torque acts on the paper passing part and the paper non-passing part. By forming the roller 17 in crown shape that the outside diameter of the central part is larger than that of the end, the rotational circumferential speed is made higher at the central part and the looseness of the film 14 just before the nip part N is prevented.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【０００１】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は転写像を熱定着する
定着装置及びこれを用いた画像形成装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a fixing device for thermally fixing a transferred image and an image forming apparatus using the fixing device.

【０００２】[0002]

【従来の技術】プリンタや複写機等にあっては電子写真
記録方式によって画像を形成するものが多いが、この電
子写真記録方式は記録媒体にトナー像を転写し、この記
録媒体に熱及び圧力を印加してトナー像を定着させるよ
うにしている。2. Description of the Related Art Many printers, copiers and the like form an image by an electrophotographic recording method. In the electrophotographic recording method, a toner image is transferred to a recording medium, and heat and pressure are applied to the recording medium. Is applied to fix the toner image.

【０００３】前記トナー像を定着させるための定着装置
としては、従来から熱ローラ方式が用いられていた。こ
の方式は、内部にヒータを備えた金属製ローラと、これ
に圧接する弾性をもった加圧ローラを基本構成として、
このローラ対のニップ部に被加熱部材としての記録媒体
を導入して挟持搬送、通過させることによってトナー像
を加熱、加圧定着させるものである。As a fixing device for fixing the toner image, a heat roller system has been conventionally used. This method is based on a metal roller with a heater inside and a pressure roller with elasticity that comes into pressure contact with it.
The toner image is heated and pressed and fixed by introducing a recording medium as a member to be heated into the nip portion of the roller pair, nipping, conveying and passing the recording medium.

【０００４】しかし、このような熱ローラ方式の定着装
置では、ローラの熱容量が大きいためにローラ表面を定
着温度まで上げるのには非常に多くの時間を要してい
た。このため、画像出力動作を速やかに実行するために
は、装置を使用していないときにもローラ表面をある程
度の温度に温調していなければならないという問題点が
あった。However, in such a heat roller type fixing device, it takes a very long time to raise the surface of the roller to the fixing temperature because the heat capacity of the roller is large. For this reason, in order to quickly execute the image output operation, there is a problem that the roller surface must be kept at a certain temperature even when the apparatus is not used.

【０００５】そこで、前記問題点を解決するために、フ
ィルムを加熱して定着するフィルム加熱方式の加熱装置
が提案されている（特開昭4 −44075 号公報等）。In order to solve the above problems, a film heating type heating device for heating and fixing a film has been proposed (JP-A-4-44075).

【０００６】このフィルム加熱方式の定着装置は通常、
簿肉の耐熱性フィルムと、このフィルムの一方面側に固
定支持して配置された加熱体（ヒータ）と、他方面側に
ヒータに対向して配置された、ヒータに対してフィルム
を介して被加熱部材である記録媒体を密着させる加圧ロ
ーラとからなっている。This film heating type fixing device is usually
A heat-resistant film of a book, a heating element (heater) fixedly supported and disposed on one side of the film, and a heater disposed on the other side of the film opposite to the heater via a film. And a pressure roller for bringing the recording medium, which is the member to be heated, into close contact with the recording medium.

【０００７】そして、これを定着装置として用いる場合
には、前記フィルムを挟んでヒータと加圧ローラとの圧
接で形成される圧接ニップ部に、トナー像を形成担持さ
せた記録媒体を導入して通過させることにより、記録媒
体の顕画像担持体面がフィルムを介してヒータで加熱さ
れ、未定着画像に熱エネルギーを付与し、トナーが軟
化、溶融して画像の加熱定着がなされる。When this is used as a fixing device, a recording medium on which a toner image is formed and carried is introduced into a press contact nip formed by press contact between a heater and a pressure roller with the film interposed therebetween. By passing the recording medium, the surface of the visible image carrier of the recording medium is heated by the heater via the film, heat energy is applied to the unfixed image, the toner is softened and melted, and the image is heated and fixed.

【０００８】前記フィルム加熱方式の定着装置において
は、ヒータとして低熱容量ヒータを用いることができる
ため、従来の熱ローラ方式、ベルト加熱方式等の装置に
比べて省電力及びウエイトタイムの短縮化が可能とな
る。In the film heating type fixing device, since a low heat capacity heater can be used as a heater, it is possible to save power and shorten the wait time as compared with a conventional device such as a heat roller type or a belt heating type. Becomes

【０００９】[0009]

【発明が解決しようとする課題】前記フィルム加熱方式
の加熱定着装置においては、定着フィルムはヒータ支持
体にルーズに嵌合されているために定着フィルムに弛み
が生ずる。そして、加圧ローラの回転軸方向の長さＬに
対し、幅の狭い記録媒体（例えば２Ｌ／３程度の幅の記
録媒体）を加圧ローラの回転軸方向略中央部に連続して
通すと、非通紙部では記録媒体に熱が奪われないために
加圧ローラの非通紙部の温度が、記録媒体に熱を奪われ
る通紙部に対して高温になる。このため、加圧ローラの
外径は熱膨張によって非通紙部の方が通紙部よりも大き
くなり、加圧ローラの回転周速度は非通紙部の方が速く
なる。その結果、定着ニップ部でのフィルムの搬送速度
が通紙部よりも非通紙部の方が大きくなるために搬送速
度差が生じ、通紙部と非通紙部の間でねじれ力が作用
し、定着ニップ部の直前で非通紙部に比べて通紙部の定
着フィルムの弛みが大きくなる。In the above-mentioned heat fixing apparatus of the film heating type, the fixing film is loosely fitted to the heater support, so that the fixing film is loosened. When a recording medium having a small width (for example, a recording medium having a width of about 2 L / 3) with respect to the length L of the pressure roller in the rotation axis direction is continuously passed through the substantially central portion of the pressure roller in the rotation axis direction. On the other hand, in the non-sheet passing portion, since the heat is not taken away by the recording medium, the temperature of the non-sheet passing portion of the pressure roller becomes higher than the temperature of the sheet passing portion from which the heat is taken by the recording medium. For this reason, the outer diameter of the pressure roller is larger in the non-sheet passing portion than in the sheet passing portion due to thermal expansion, and the rotational peripheral speed of the pressing roller is higher in the non-sheet passing portion. As a result, the transport speed of the film in the fixing nip is higher in the non-paper passing area than in the paper passing area, causing a difference in transport speed, and a twisting force acts between the paper passing area and the non-paper passing area. However, just before the fixing nip portion, the slack of the fixing film in the paper passing portion becomes larger than that in the non-paper passing portion.

【００１０】上記状態で記録媒体が定着ニップ部に進入
してくると、記録媒体は弛んだ定着フィルムの弾性によ
って進入抵抗を受け、記録媒体先端の長手方向における
定着ニップ部への進入タイミングにばらつきが発生する
おそれがある。When the recording medium enters the fixing nip in the above state, the recording medium receives the penetration resistance due to the elasticity of the loosened fixing film, and the timing of entering the fixing nip in the longitudinal direction of the leading end of the recording medium varies. May occur.

【００１１】本発明は上記課題を解決するものであり、
その目的とするところは、フィルムの弛みによる記録媒
体の進入タイミングのばらつきをなくし、良好な画像定
着が可能な定着装置及びこれを用いた画像形成装置を提
供するものである。The present invention has been made to solve the above problems, and
An object of the present invention is to provide a fixing device capable of eliminating variations in the timing of entry of a recording medium due to looseness of a film and capable of fixing images satisfactorily, and an image forming apparatus using the fixing device.

【００１２】[0012]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の本発明に係る代表的な構成は、発熱体を具備する加熱
体と、前記加熱体と接触するフィルムと、前記フィルム
とニップ部を形成する加圧回転体とを有し、前記フィル
ムと加圧回転体とによって像が転写された記録媒体を挟
持搬送して前記像を定着する定着装置において、前記加
圧回転体の回転周速度が、回転軸方向端部よりも中央部
において速くなるよう構成したことを特徴とする。In order to achieve the above object, a typical configuration according to the present invention comprises a heating element having a heating element, a film in contact with the heating element, and a nip portion with the film. A fixing rotator for forming and fixing the image by nipping and conveying a recording medium on which an image has been transferred by the film and the pressing rotator. However, it is characterized in that it is configured to be faster at the center portion than at the end portion in the rotation axis direction.

【００１３】上記構成にあっては、小サイズの記録媒体
を連続搬送したときに加圧回転体の熱膨張によって回転
周速度が速くなり易い回転軸方向端部に対し、中央部に
おいて回転周速度が速いために、搬送されるフィルムの
弛みが加圧回転体の回転軸方向端部と中央部とで変わり
なく、記録媒体の進入タイミングのばらつきをなくすこ
とが可能となる。In the above configuration, when the small-sized recording medium is continuously conveyed, the rotational peripheral speed is likely to increase due to the thermal expansion of the pressurizing rotating body. Therefore, the slack of the conveyed film does not change between the end portion and the center portion in the rotation axis direction of the pressing rotator, and it is possible to eliminate the variation in the entry timing of the recording medium.

【００１４】[0014]

【発明の実施の形態】次に本発明に係る定着装置を用い
た画像形成装置の一実施形態について図面を参照して説
明する。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Next, an embodiment of an image forming apparatus using a fixing device according to the present invention will be described with reference to the drawings.

【００１５】〔第１実施形態〕図１乃至図８は第１実施
形態を示すものであり、図１は定着装置の断面模式説明
図であり、図２はヒータの構成説明図、図３は画像形成
装置の全体構成説明図であり、図４及び図５はフィルム
の弛み状態の説明図、図６は加圧回転体の構成説明図で
ある。First Embodiment FIGS. 1 to 8 show a first embodiment, FIG. 1 is a schematic sectional view of a fixing device, FIG. 2 is a structural explanatory view of a heater, and FIG. FIGS. 4 and 5 are explanatory diagrams of a loosened state of the film, and FIG. 6 is an explanatory diagram of the configuration of the pressing rotator.

【００１６】ここでは説明の順序として、まず画像形成
装置の全体構成について説明し、次に定着装置の構成に
ついて説明する。Here, as the order of the description, first, the overall configuration of the image forming apparatus will be described, and then the configuration of the fixing device will be described.

【００１７】｛画像形成装置の全体構成｝この画像形成
装置（レーザービームプリンタ）Ａは、図３に示すよう
に、光学手段１から画像情報に基づいた情報光（レーザ
ー光）をドラム形状の像担持体である電子写真感光体へ
照射して該感光体に潜像を形成し、この潜像を現像して
トナー像を形成する。そして前記トナー像の形成と同期
して、記録媒体である記録媒体Ｐを搬送手段で搬送し、
この記録媒体Ｐに対して画像形成手段によって画像を形
成するように構成している。<< Overall Configuration of Image Forming Apparatus >> As shown in FIG. 3, this image forming apparatus (laser beam printer) A transmits information light (laser light) based on image information from an optical unit 1 to a drum-shaped image. A latent image is formed on the photoconductor by irradiating the photoconductor, which is a carrier, and the latent image is developed to form a toner image. Then, in synchronization with the formation of the toner image, a recording medium P, which is a recording medium, is transported by a transport unit,
An image is formed on the recording medium P by an image forming unit.

【００１８】本実施形態にあっては画像形成手段として
電子写真方式を用いており、且つ電子写真感光体である
感光体ドラム２や図示しない帯電手段、現像手段、クリ
ーニング手段をカートリッジ化し、このプロセスカート
リッジ３を装置本体に着脱可能としている。画像形成手
段は回転する感光体ドラム２の表面を帯電手段によって
一様に帯電した後、前記光学手段１からの光照射によっ
て感光体ドラム２に潜像を形成し、この潜像を現像手段
によってトナー現像して可視像化する。そして、前記ト
ナー像を転写手段４において搬送される記録媒体Ｐに転
写し、該転写像を定着装置である定着手段５で定着する
ように構成している。In the present embodiment, an electrophotographic method is used as an image forming means, and the photosensitive drum 2, which is an electrophotographic photosensitive member, a charging means, a developing means, and a cleaning means (not shown) are formed into cartridges. The cartridge 3 is detachable from the apparatus main body. The image forming unit uniformly charges the surface of the rotating photosensitive drum 2 by the charging unit, and then forms a latent image on the photosensitive drum 2 by irradiating light from the optical unit 1, and this latent image is developed by the developing unit. A visible image is formed by developing the toner. Then, the toner image is transferred to the recording medium P conveyed by the transfer means 4, and the transferred image is fixed by the fixing means 5 which is a fixing device.

【００１９】一方、前記記録媒体Ｐを搬送するためのシ
ート搬送手段は、装置本体の底部に装着した記録媒体カ
セット６からピックアップローラ７及び分離爪６ａによ
って一枚ずつ分離給送すると共に、搬送ローラ８及びこ
れに圧接して従動回転するピンチローラ９によってＵタ
ーン搬送して画像転写部へと搬送する。On the other hand, a sheet conveying means for conveying the recording medium P separates and feeds one by one from a recording medium cassette 6 mounted on the bottom of the apparatus main body by a pickup roller 7 and a separation claw 6a. 8 and a pinch roller 9 which rotates by being pressed against the sheet, and is conveyed to the image transfer section by U-turn.

【００２０】そして転写手段を構成する転写ローラ４に
電圧印加をすることによって、感光体ドラム２に形成し
たトナー像が転写された記録媒体Ｐを、搬送ローラ８及
び転写ローラ４の駆動回転によってガイド手段を構成す
る搬送ガイド部材10に沿って搬送し、定着手段５へ至ら
せる。更に、定着手段５で熱及び圧力が印加されて転写
トナー像が定着された記録媒体Ｐを排出ローラ対11，12
によって搬送して装置本体上部の排出部13へ排出する如
く構成している。By applying a voltage to the transfer roller 4 constituting the transfer means, the recording medium P on which the toner image formed on the photosensitive drum 2 has been transferred is guided by the driving rotation of the transport roller 8 and the transfer roller 4. The sheet is conveyed along the conveyance guide member 10 constituting the means and reaches the fixing means 5. Further, the recording medium P on which the transfer toner image is fixed by applying heat and pressure by the fixing unit 5 is discharged to the discharge roller pair 11, 12.
And discharged to the discharge section 13 in the upper part of the apparatus main body.

【００２１】｛定着装置の構成｝次に記録媒体Ｐに転写
したトナー像を定着する定着手段（定着装置）５の構成
について説明する。{Structure of Fixing Device} Next, the structure of the fixing means (fixing device) 5 for fixing the toner image transferred to the recording medium P will be described.

【００２２】本実施形態に係る定着手段５は、テンショ
ンレスタイプのフィルム加熱定着装置であり、その構成
は図１に示すように、回転可能な筒状の筒部材である耐
熱性フィルム14が発熱体を含むフィルムガイド部材でも
あるヒータ15の支持体16に外嵌させてある。このフィル
ム14の内周長と支持体16の外周長はフィルム14の方を、
例えば３mm程度大きくしてあり、従ってフィルム14は支
持体16に対して周長がルーズに外嵌している。The fixing means 5 according to this embodiment is a tensionless type film heating and fixing device, and as shown in FIG. 1, a heat-resistant film 14, which is a rotatable cylindrical member, generates heat. It is externally fitted to a support 16 of a heater 15 which is also a film guide member including the body. The inner peripheral length of the film 14 and the outer peripheral length of the support 16 are the same as those of the film 14,
For example, the film 14 is made larger by about 3 mm, so that the film 14 is loosely fitted around the support 16 with a circumferential length.

【００２３】尚、前記フィルム14は筒状でなくても、記
録媒体の搬送に従動して移動する構成であれば、例えば
供給ローラから巻き取りローラへと順次繰り出される構
成のものでもよい。The film 14 need not have a cylindrical shape, but may have a structure in which the film 14 is sequentially fed from a supply roller to a take-up roller as long as the film 14 moves following the conveyance of the recording medium.

【００２４】前記フィルム14は熱容量を小さくして装置
のクイックスタート性を向上させるため、フィルム膜厚
は100 μm 以下、好ましは50μm 以下20μm 以上の耐熱
性のあるＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）、Ｐ
ＦＡ（テトラフルオロエチレン−パーフルオロアルキル
ビニルエーテル共重合体）、ＦＥＰ（テトラフルオロエ
チレン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体）の単層、
或いはポリイミド、ポリアミドイミド、ＰＥＥＫ（ポリ
エーテルエーテルケトン）、ＰＥＳ（ポリエーテルサル
ホン）、ＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）等の外
周表面にＰＴＦＥ、ＰＦＡ、ＦＥＰ等をコーティングし
た複合層フィルムを使用するのが好ましい。尚、本実施
形態ではポリイミドフィルムの外周表面にＰＴＦＥをコ
ーティングしたものを用いている。The film 14 has a heat capacity of 100 μm or less, preferably 50 μm or less and preferably 20 μm or more and has a heat resistance of PTFE (polytetrafluoroethylene) to reduce the heat capacity and improve the quick start property of the apparatus. P
FA (tetrafluoroethylene-perfluoroalkyl vinyl ether copolymer), FEP (tetrafluoroethylene-hexafluoropropylene copolymer) monolayer,
Alternatively, it is preferable to use a composite film such as polyimide, polyamideimide, PEEK (polyetheretherketone), PES (polyethersulfone), or PPS (polyphenylenesulfide), which is coated with PTFE, PFA, FEP, or the like on its outer peripheral surface. . In the present embodiment, a polyimide film having an outer peripheral surface coated with PTFE is used.

【００２５】ヒータ15は、図２に示すように、耐熱性フ
ィルム14若しくは記録媒体Ｐの搬送方向ａに対して直角
方向を長手とする細長の耐熱性、絶縁性、熱伝導性の基
板15ａ、該基板15ａの表面側の短手方向中央部に基板長
手に沿って形成具備させた抵抗発熱体15ｂ、この抵抗発
熱体15ｂを形成した加熱体表面を保護する耐熱性オーバ
ーコート層15ｃ、抵抗発熱体15ｂの長手両端部の給電用
電極15ｄ、更には基板裏面側に取り付けたヒータ温度を
検出するサーミスタ等の検温素子15ｅからなる、全体に
低熱容量の線状ヒータである。As shown in FIG. 2, the heater 15 is an elongated heat-resistant, insulating, and heat-conductive substrate 15a having a longitudinal direction perpendicular to the transport direction a of the heat-resistant film 14 or the recording medium P. A resistance heating element 15b formed along the longitudinal direction of the substrate at the center in the short side of the surface of the substrate 15a; a heat-resistant overcoat layer 15c for protecting the surface of the heating element on which the resistance heating element 15b is formed; It is a linear heater having a low heat capacity as a whole, comprising a power supply electrode 15d at both longitudinal ends of the body 15b and a temperature detecting element 15e such as a thermistor for detecting a heater temperature attached to the back side of the substrate.

【００２６】前記ヒータ15を発熱体15ｂを形成具備させ
た表面側を下向きに露呈させて、剛性、耐熱性を有する
支持体16の下面側に保持させて固定してある。The heater 15 is fixed by holding the lower surface of a rigid and heat-resistant support 16 by exposing the surface of the heater 15 having the heating element 15b downward.

【００２７】基板15ａは例えば、アルミナや窒化アルミ
ニウム等の厚さ１mm、幅10mm、長さ330mm のものを使用
する。抵抗発熱体15ｂは、例えばＡｇ／Ｐｄ（銀パラジ
ウム）、ＲｕＯ2 、Ｔａ2 Ｎ等の電気抵抗材料をスクリ
ーン印刷等により、厚さ約10μm 、幅１〜３mmの線状若
しくは細帯状に塗工して形成する。給電用電極15ｄは、
例えばＡｇ等のスクリーン印刷パターン層である。オー
バーコート層は、例えば約10μm 厚の耐熱性ガラス層を
用いる。The substrate 15a is made of, for example, alumina or aluminum nitride having a thickness of 1 mm, a width of 10 mm, and a length of 330 mm. The resistance heating element 15b is formed by applying an electric resistance material such as Ag / Pd (silver palladium), RuO2, Ta2N or the like by screen printing or the like into a linear or narrow strip having a thickness of about 10 .mu.m and a width of 1 to 3 mm. Form. The power supply electrode 15d is
For example, it is a screen printing pattern layer of Ag or the like. As the overcoat layer, for example, a heat-resistant glass layer having a thickness of about 10 μm is used.

【００２８】17は前記ヒータ15との間でフィルム14を挟
んでニップＮを形成し、フィルム14に記録媒体Ｐを押圧
すると共に、該記録媒体Ｐに搬送力を付与する加圧回転
部材であるところの加圧ローラである。この加圧ローラ
17は、芯金17ａにシリコンゴム等よりなる弾性体層17ｂ
及び最外層の離形層17ｃを一体的に設けてなり、芯金17
ａの端部に取り付けた図示しないギアに駆動力を伝達す
ることによって図１の矢印ｂ方向へ駆動回転する。これ
により、記録媒体Ｐが矢印ａ方向へ搬送されると共に、
フィルム14が矢印ｃ方向へ回転する。Reference numeral 17 denotes a pressure rotating member which forms a nip N with the heater 15 with the film 14 interposed therebetween, presses the recording medium P against the film 14, and applies a conveying force to the recording medium P. However, it is a pressure roller. This pressure roller
Reference numeral 17 denotes an elastic body layer 17b made of silicon rubber or the like on a metal core 17a.
And an outermost release layer 17c integrally provided.
By transmitting the driving force to a gear (not shown) attached to the end of the portion (a), the device rotates in the direction of the arrow (b) in FIG. Thereby, the recording medium P is transported in the direction of the arrow a, and
The film 14 rotates in the direction of arrow c.

【００２９】前記記録媒体Ｐの搬送の際にヒータ15の抵
抗発熱体15ｂに給電することによって該発熱体15ｂが長
手全長にわたって発熱することで昇温し、その温度が検
温素子15ｅで検出される。その検温素子15ｅの出力をＡ
／Ｄ変換して図１に示すＣＰＵ18に取り込み、その信号
をもとにトライアック19によって発熱体15ｂに通電する
ＡＣ電源20のＡＣ電圧を位相、周波数制御等のパルス幅
変調をかけて制御することにより、温度制御する。即
ち、検温素子15ｅの検出温度が所定の設定温度よりも低
いと発熱体15ｂが昇温するように、また高い場合には発
熱体15ｂが降温するように通電制御することでヒータ15
は定着時に一定温調される。When the recording medium P is conveyed, power is supplied to the resistance heating element 15b of the heater 15 so that the heating element 15b generates heat over its entire length, thereby increasing the temperature, and the temperature is detected by the temperature detecting element 15e. . The output of the temperature sensing element 15e is A
A / D conversion is carried out by the CPU 18 shown in FIG. 1, and based on the signal, the AC voltage of the AC power supply 20 to be supplied to the heating element 15b by the triac 19 is controlled by performing pulse width modulation such as phase and frequency control. Control the temperature. That is, when the detected temperature of the temperature detecting element 15e is lower than a predetermined set temperature, the heater 15b is energized so that the temperature of the heating element 15b rises.
Is fixed at a fixed temperature.

【００３０】これにより、ヒータ15の温度が所定に立ち
上がり、且つ加圧ローラ17の回転によるフイルム14の回
転周速度が定常化した状態において、フィルム14を挟ん
でヒータ15と加圧ローラ17とで形成される圧接ニツプ部
Ｎのフィルム14と加圧ローラ17との間に被加熱体として
の画像定着すべき記録媒体Ｐが画像形成手段より導入さ
れてフィルム14と一緒に圧接ニツプ部Ｎを挟持搬送され
ることにより、ヒータ15の熱がフィルム14を介して記録
媒体Ｐに付与され、該記録媒体Ｐ上の未定着画像（トナ
ー画像）Ｔが記録媒体Ｐ面に加熱定着される。そして、
圧接ニップ部Ｎを通った記録媒体Ｐはフィルム14の面か
ら分離されて搬送される。Thus, in a state where the temperature of the heater 15 rises to a predetermined value and the rotation peripheral speed of the film 14 due to the rotation of the pressure roller 17 is stabilized, the heater 15 and the pressure roller 17 sandwich the film 14 therebetween. A recording medium P to be fixed as an object to be heated is introduced from the image forming means between the film 14 and the pressure roller 17 of the press contact nip N to be formed, and the press contact nip N is held together with the film 14. By being transported, the heat of the heater 15 is applied to the recording medium P via the film 14, and the unfixed image (toner image) T on the recording medium P is heated and fixed on the surface of the recording medium P. And
The recording medium P that has passed through the pressure nip N is separated from the surface of the film 14 and conveyed.

【００３１】ところで、フィルム14は支持体16に対し、
周長が余裕を持ってルーズに外嵌しているため、図４に
示すように、フイルム14と支持体16の間に隙間を持って
おり、記録媒体がニップ部Ｎに進入する前は定着フィル
ム14は支持体16に対し、フィルム14及び加圧ローラ17の
回転軸方向端部（以下単に「端部」という）と、フィル
ム14及び加圧ローラ17の回転軸方向中央部（以下単に
「中央部部」という）ともにほぼ同じＳ0 の隙間を持っ
て回転している。By the way, the film 14 is
As shown in FIG. 4, there is a gap between the film 14 and the support member 16 so that the recording medium is fixed before the recording medium enters the nip portion N. The film 14 is in contact with the support 16 with respect to the rotation axis direction ends of the film 14 and the pressure roller 17 (hereinafter, simply referred to as “ends”) and the center of the film 14 and the pressure roller 17 in the rotation axis direction (hereinafter, simply “ (Referred to as the "central portion").

【００３２】ところがフィルム14の軸方向長さＬに対
し、幅の狭い記録媒体（以下「小サイズ紙」という）、
例えば２Ｌ／３程度の幅の小サイズ紙を略中央部に連続
的に通すと、非通紙部では小サイズ紙に熱が奪われない
ために加圧ローラ17の非通紙部の温度が小サイズ紙に熱
が奪われる通紙部に対して高温になる。このため、熱膨
張により加圧ローラ17の外径が通紙部に対して非通紙部
の方が大きくなる。However, a recording medium having a small width (hereinafter referred to as "small size paper") with respect to the axial length L of the film 14,
For example, when small-sized paper having a width of about 2 L / 3 is continuously passed through the substantially central portion, the heat of the small-sized paper is not removed in the non-paper passing portion, so that the temperature of the non-paper passing portion of the pressure roller 17 decreases. It becomes high temperature for the paper passing section where heat is taken away by the small size paper. Therefore, due to thermal expansion, the outer diameter of the pressure roller 17 is larger in the non-sheet passing portion than in the sheet passing portion.

【００３３】すると、加圧ローラ17の周速も非通紙部の
方が速くなり、ニップ部Ｎでのフィルム14の搬送速度が
通紙部（中央部）より非通紙部（端部）の方が大きくな
って速度差が生じ、通紙部と非通紙部でねじれ力が働
き、図５に示すように、ニップ部Ｎの直前でフィルム14
と支持体16の間の隙間量が端部では小さく、中央部では
大きくなり、Ｓ2 ＞Ｓ0 ＞Ｓ1 という関係になる。この
ため、ニップ部Ｎの直前でフィルム14が弛んだ状態にな
る。このような状態で記録媒体がニッブ部Ｎに進入して
くると、記録媒体Ｐは弛んだフィルム14の弾性によって
進入抵抗を受け、記録媒体先端の長手方向におけるニッ
プ部Ｎへの進入タイミングにばらつきが発生し、記録媒
体Ｐにシワが発生する。Then, the peripheral speed of the pressure roller 17 is higher in the non-sheet passing portion than in the non-sheet passing portion, and the transport speed of the film 14 in the nip portion N is higher than that in the non-sheet passing portion (end portion) than in the sheet passing portion (center portion). Is larger, a speed difference occurs, and a torsional force acts on the paper passing portion and the non-paper passing portion. As shown in FIG.
The gap between the support 16 and the support 16 is small at the end and large at the center, so that S2>S0> S1. For this reason, the film 14 becomes slack immediately before the nip portion N. When the recording medium enters the nib portion N in such a state, the recording medium P receives the penetration resistance due to the elasticity of the loosened film 14, and the timing of entering the nip portion N in the longitudinal direction of the leading end of the recording medium varies. Is generated, and wrinkles are generated on the recording medium P.

【００３４】そこで本実施形態では加圧ローラ17の形状
を図６に示すように、中央部の外径が端部よりも大きい
クラウン形状とすることにより、中央部での回転周速度
を速くし、フィルム14のニツプ部Ｎ直前での弛みを防止
することによりシワの発生を抑えるように構成したもの
である。Therefore, in this embodiment, as shown in FIG. 6, the shape of the pressure roller 17 is a crown shape in which the outer diameter at the center is larger than that at the end, so that the rotational peripheral speed at the center is increased. Further, by preventing the film 14 from being loosened immediately before the nip portion N, the occurrence of wrinkles is suppressed.

【００３５】表１は図１で説明した加熱定着装置を用
い、加圧ローラ17のクラウン量と周速差と小サイズ紙通
紙時のシワの発生状況を比較したものである。Table 1 compares the amount of crown of the pressure roller 17, the difference in peripheral speed, and the occurrence of wrinkles when small-size paper is passed, using the heat fixing apparatus described with reference to FIG.

【００３６】尚、クラウン量は加圧ローラ17の最小外径
と最大外径の差であり、周速差の測定は、図７に示すよ
うに、Ａ３サイズの紙に先端部を除き、幅方向（加圧ロ
ーラ17の回転軸方向）に３等分の切れ込みを入れたもの
を作動状態の加熱定着装置に送り込み、所定の時間で加
圧ローラ17の回転を止めたときの紙後端の左右部に対す
る中央部のズレ量 から周速差を算出した。また、小サ
イズ紙のシワの評価はＡ４サイズの紙を長手方向に送り
込み、シワが発生するかどうかで評価を行った。The crown amount is the difference between the minimum outer diameter and the maximum outer diameter of the pressure roller 17, and the peripheral speed difference is measured on an A3-size sheet, except for the leading end, as shown in FIG. In the direction (the rotation axis direction of the pressure roller 17), a notch equal to three is sent to the operating heat fixing device, and the rotation of the pressure roller 17 is stopped for a predetermined time. The difference in peripheral speed was calculated from the amount of deviation of the central part from the left and right parts. The evaluation of wrinkles on small-size paper was made by feeding A4-size paper in the longitudinal direction and evaluating whether wrinkles occurred.

【００３７】[0037]

【表１】 [Table 1]

【００３８】上記結果より周速差が0.1 ％以上あれは小
サイズ紙のシワ発生防止に対して効果があることがわか
る。From the above results, it can be seen that a difference in peripheral speed of 0.1% or more is effective in preventing wrinkles from occurring on small size paper.

【００３９】また、定着フィルム14は製造上のばらつき
から、その形状が図８のように中央部が太い太鼓状にな
る場合があり、このような定着フィルム14を使用する
と、その太い部分によって通紙サイズにかかわらずニッ
プ直前での弛みが大きくなり、記録媒体Ｐのシワ発生の
原因となる。Further, the fixing film 14 may have a thick drum shape at the central portion as shown in FIG. 8 due to manufacturing variations. Regardless of the paper size, the slack immediately before the nip becomes large, which causes wrinkles of the recording medium P.

【００４０】そこで加圧ローラ17をクラウン形状にし、
回転軸方向中央部の搬送速度を速くすることにより、ニ
ップ直前での定着フィルム14の弛みがなくなり、シワの
発生を防止することができる。Therefore, the pressure roller 17 is formed into a crown shape,
By increasing the transport speed in the central portion in the direction of the rotation axis, the fixing film 14 does not loosen immediately before the nip, and the generation of wrinkles can be prevented.

【００４１】表２は本実施形態の加熱定着装置に、中央
部外径が端部より100 μm 大きい定着フィルム14を使用
した場合に発生するシワに対して、加圧ローラ17をクラ
ウン形状にしたときの効果を表したものである。この表
から加圧ローラ17のクラウン量を大きくすると、シワの
発生が無くなることがわかる。Table 2 shows that the pressure roller 17 has a crown shape for the wrinkles generated when the fixing film 14 having the outer diameter at the center portion larger than the end portion by 100 μm is used in the heat fixing device of the present embodiment. It shows the effect of the time. From this table, it can be seen that when the crown amount of the pressure roller 17 is increased, the generation of wrinkles is eliminated.

【００４２】[0042]

【表２】 [Table 2]

【００４３】よって加圧ローラ17をクラウン形状にする
ことにより定着フィルム14の形状規格を緩和することが
可能になり、その結果製品歩留まりが上がり、コストダ
ウンが可能になる。Thus, by forming the pressure roller 17 in a crown shape, the shape standard of the fixing film 14 can be relaxed, and as a result, the product yield increases and the cost can be reduced.

【００４４】〔第２実施形態〕図９に加圧ローラ17の他
の実施形態を示す。ここで示す加圧ローラ17は芯金17ａ
の形状を中央部の外径が端部よりも大きいクラウン形状
とし、中央部での加圧力を高くすることによって中央部
での搬送速度を速くしたものであり、これによりフィル
ム14のニップ部Ｎ直前での弛みを防止してシワの発生を
抑えることが出来る。[Second Embodiment] FIG. 9 shows another embodiment of the pressure roller 17. The pressing roller 17 shown here is a cored bar 17a.
Is formed in a crown shape having an outer diameter at the center portion larger than that at the end portion, and the conveying speed at the center portion is increased by increasing the pressing force at the center portion. It is possible to prevent loosening immediately before the occurrence of wrinkles.

【００４５】表３は図１の加熱定着装置を用い、加圧ロ
ーラの芯金17ａのクラウン量と周速差と小サイズ紙通紙
時のシワ発生状況を比較したものである。周速差の測定
は前述した第１実施形態と同様に、図７に示すごとく、
Ａ３サイズの紙に先端部を除き３等分に切れ込みを入れ
たものを作動状態の加熱定着装置に送り込み、所定の時
間で加圧ローラ17の回転を止めたときの紙後端の左右部
に対する中央部のズレ量Ｘから周速差を算出した。ま
た、小サイズ紙のシワの評価はＡ４サイズの紙を長手方
向に送り込み、しわが発生するかどうかで評価を行っ
た。Table 3 shows a comparison between the crown amount of the metal core 17a of the pressure roller, the difference in peripheral speed, and the occurrence of wrinkles when small-size paper is passed, using the heat fixing apparatus shown in FIG. The measurement of the peripheral speed difference is performed as shown in FIG.
A3 size paper cut into three equal parts, excluding the leading end, is sent to the heat fixing device in the operating state, and the rotation of the pressure roller 17 is stopped for a predetermined time. The peripheral speed difference was calculated from the displacement X at the center. The evaluation of wrinkles on small-size paper was made by feeding A4-size paper in the longitudinal direction and evaluating whether wrinkles occurred.

【００４６】[0046]

【表３】 [Table 3]

【００４７】上記表３に示すように、周速差が0.1 ％以
上あれば小サイズ紙のシワに対して効果があることがわ
かる。As shown in Table 3, when the difference in peripheral speed is 0.1% or more, it is effective for wrinkling of small-sized paper.

【００４８】また、本実施形態の構成にあっては、前述
した第１実施形態で述べた中央部が膨らんだ太鼓状の定
着フィルム14を使用した場合に発生するシワに対しても
効果がある。The configuration of the present embodiment is also effective against wrinkles generated when the drum-shaped fixing film 14 whose central portion is bulged as described in the first embodiment is used. .

【００４９】[0049]

【発明の効果】本発明は前述のように構成したために、
小サイズの記録媒体を連続搬送したときに加圧回転体の
熱膨張によって回転周速度が速くなり易い回転軸方向端
部に対し、中央部において回転周速度が速く、搬送され
るフィルムの弛みが加圧回転体の回転軸方向端部と中央
部とで変わりなく、記録媒体の進入タイミングのばらつ
きをなくすことが可能となる。The present invention is constructed as described above.
When the small-sized recording medium is continuously conveyed, the rotational peripheral speed tends to increase due to the thermal expansion of the pressurized rotating body. It is possible to eliminate the variation in the timing at which the recording medium enters, without changing between the end portion and the center portion in the rotation axis direction of the pressing rotator.

【００５０】このために、記録媒体にシワが発生するこ
とを防止することができ、また弛みが発生し易い太鼓状
の定着フィルムでも使用可能となり、形状規格を緩和す
ることができ、歩留まりを向上させてコストダウンを図
ることが可能となるものである。For this reason, it is possible to prevent wrinkles from being generated on the recording medium, and it is also possible to use a drum-shaped fixing film which is apt to be loosened, to relax the shape standard and improve the yield. As a result, cost can be reduced.

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

【図１】定着装置の断面模式説明図である。FIG. 1 is a schematic cross-sectional explanatory view of a fixing device.

【図２】ヒータの構成説明図である。FIG. 2 is a diagram illustrating a configuration of a heater.

【図３】画像形成装置の全体構成説明図である。FIG. 3 is an explanatory diagram of an overall configuration of the image forming apparatus.

【図４】フィルムの弛み状態の説明図である。FIG. 4 is an explanatory diagram of a loosened state of a film.

【図５】フィルムの弛み状態の説明図である。FIG. 5 is an explanatory diagram of a loosened state of a film.

【図６】加圧ローラの構成説明図である。FIG. 6 is an explanatory diagram of a configuration of a pressure roller.

【図７】クラウン形状の加圧ローラによる中央部と端部
との搬送速度の相違を示す説明図である。FIG. 7 is an explanatory diagram showing a difference in a conveyance speed between a central portion and an end portion by a crown-shaped pressure roller.

【図８】中央部が膨出したフィルムの説明図である。FIG. 8 is an explanatory view of a film whose central portion is bulged.

【図９】芯金をクラウン形状にした加圧ローラの説明図
である。FIG. 9 is an explanatory diagram of a pressure roller in which a core metal has a crown shape.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

１ …光学手段 ２ …感光体ドラム ３ …プロセスカートリッジ ４ …転写手段 ５ …定着手段 ６ …カセット ６ａ …分離爪 ７ …ピックアップローラ ８ …搬送ローラ ９ …ピンチローラ 10 …搬送ガイド部材 11 …排出ローラ対 12 …排出ローラ対 13 …排出部 14 …フィルム 15 …ヒータ 15ａ …基板 15ｂ …抵抗発熱体 15ｃ …オーバーコート層 15ｄ …給電用電極 15ｅ …検温素子 16 …支持体 17 …加圧ローラ 17ａ …芯金 17ｂ …弾性体層 17ｃ …離形層 18 …ＣＰＵ 19 …トライアック 20 …電源 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Optical means 2 ... Photoreceptor drum 3 ... Process cartridge 4 ... Transfer means 5 ... Fixing means 6 ... Cassette 6a ... Separation claw 7 ... Pickup roller 8 ... Transport roller 9 ... Pinch roller 10 ... Transport guide member 11 ... Discharge roller pair 12 ... discharge roller pair 13 ... discharge part 14 ... film 15 ... heater 15a ... substrate 15b ... resistance heating element 15c ... overcoat layer 15d ... power supply electrode 15e ... temperature measuring element 16 ... support 17 ... pressure roller 17a ... core metal 17b ... elastic layer 17c ... release layer 18 ... CPU 19 ... triac 20 ... power supply

Claims (5)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項１】 発熱体を具備する加熱体と、前記加熱体
と接触するフィルムと、前記フィルムとニップ部を形成
する加圧回転体とを有し、前記フィルムと加圧回転体と
によって像が転写された記録媒体を挟持搬送して前記像
を定着する定着装置において、 前記加圧回転体の回転周速度が、回転軸方向端部よりも
中央部において速くなるよう構成したことを特徴とする
定着装置。1. A heating element having a heating element, a film in contact with the heating element, and a pressure rotator forming a nip with the film, wherein an image is formed by the film and the pressure rotator. A fixing device for fixing the image by nipping and transporting the recording medium onto which the image is transferred, wherein a peripheral speed of rotation of the pressure rotator is configured to be faster in a central portion than in an end portion in a rotational axis direction. Fixing device. 【請求項２】 前記加圧回転体の周速度は、回転軸方向
端部に対して中央部が0.1 ％以上速くなるよう構成した
ことを特徴とする請求項１記載の定着装置。2. The fixing device according to claim 1, wherein the peripheral speed of the pressing rotator is 0.1% or more higher at the center portion than at the end in the rotation axis direction. 【請求項３】 前記加圧回転体は、回転軸方向端部の回
転半径に対して回転軸方向中央部の回転半径が大きいク
ラウン形状のローラで構成したことを特徴とする請求項
１記載の定着装置。3. The pressure rotating body according to claim 1, wherein the pressure rotating body is constituted by a crown-shaped roller having a larger rotation radius at a center portion in the rotation axis direction than a rotation radius at an end portion in the rotation axis direction. Fixing device. 【請求項４】 前記加圧回転体が剛体で形成された芯金
部材と弾性部材からなるローラ形状であり、前記芯金部
材が長手方向中央部の外径が端部より大きいクラウン形
状であることを特徴とする請求項１記載の定着装置。4. The pressure rotating body has a roller shape composed of a rigid metal core member and an elastic member, and the core metal member has a crown shape having an outer diameter at a central portion in a longitudinal direction larger than an end portion. The fixing device according to claim 1, wherein: 【請求項５】 記録媒体に画像を転写し、加熱して定着
する画像形成装置において、 記録媒体を搬送するための搬送手段と、 前記記録媒体に画像を転写するための画像形成手段と、 前記転写された画像を記録媒体に定着させるための定着
手段と、 を有し、 前記定着手段として、請求項１乃至請求項４のいずれか
１項記載の定着装置を用いたことを特徴とする画像形成
装置。5. An image forming apparatus for transferring an image to a recording medium, heating and fixing the image, a conveying unit for conveying the recording medium, an image forming unit for transferring the image to the recording medium, And a fixing unit for fixing the transferred image on a recording medium, wherein the fixing device according to claim 1 is used as the fixing unit. Forming equipment.