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JPH0687183B2 - Fixing device - Google Patents
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JPH0687183B2 - Fixing device - Google Patents

Fixing device

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Publication number
JPH0687183B2
JPH0687183B2 JP61309096A JP30909686A JPH0687183B2 JP H0687183 B2 JPH0687183 B2 JP H0687183B2 JP 61309096 A JP61309096 A JP 61309096A JP 30909686 A JP30909686 A JP 30909686A JP H0687183 B2 JPH0687183 B2 JP H0687183B2
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JP
Japan
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roller
heat
paper
image
toner
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JP61309096A
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正明 桜井
信幸 久米
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Canon Inc
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Canon Inc
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Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03GELECTROGRAPHY; ELECTROPHOTOGRAPHY; MAGNETOGRAPHY
    • G03G15/00Apparatus for electrographic processes using a charge pattern
    • G03G15/20Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for fixing, e.g. by using heat
    • G03G15/2003Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for fixing, e.g. by using heat using heat
    • G03G15/2014Apparatus for electrographic processes using a charge pattern for fixing, e.g. by using heat using heat using contact heat
    • G03G15/2053Structural details of heat elements, e.g. structure of roller or belt, eddy current, induction heating
    • G03G15/2057Structural details of heat elements, e.g. structure of roller or belt, eddy current, induction heating relating to the chemical composition of the heat element and layers thereof

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  • General Physics & Mathematics (AREA)
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Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、電子写真複写装置、プリンタその他種々の画
像形成装置において使用される定着装置、特に、未定着
材を有するシート状転写材又は記録材を加熱・加圧通過
して定着せしめる定着装置に関する。
The present invention relates to a fixing device used in electrophotographic copying apparatuses, printers and various other image forming apparatuses, and more particularly to a sheet-like transfer material or recording material having an unfixed material. The present invention relates to a fixing device that heats and pressurizes a material to fix it.

(従来の技術及び問題点) 従来、電子写真複写装置等の画像形成装置において、未
定着像を有する記録材、例えば、未定着トナー像を有す
る転写紙に熱を付与しかつ該溶融トナーのオフセットを
防止しながら該転写紙を所定経路へと搬送しなければな
らない定着ローラには、きわめて厳しい条件下での搬送
性、離型性、耐摩耗性、定着性及び、耐久性が要求され
る。
(Prior Art and Problems) Conventionally, in an image forming apparatus such as an electrophotographic copying apparatus, heat is applied to a recording material having an unfixed image, for example, a transfer paper having an unfixed toner image, and the offset of the molten toner is applied. The fixing roller, which has to convey the transfer paper to a predetermined path while preventing the above, is required to have conveyability, releasability, abrasion resistance, fixability, and durability under extremely severe conditions.

上記要求を満たすために、芯金上に弾性層を設け更に、
該弾性層の上表面に薄い樹脂層を形成した構造の定着用
の弾性回転体、つまり弾性ローラが知られている。
In order to satisfy the above requirements, an elastic layer is provided on the cored bar,
An elastic rotating body for fixing, that is, an elastic roller, having a structure in which a thin resin layer is formed on the upper surface of the elastic layer is known.

このような構造の定着用ローラは、単にシリコンゴムの
みより成る定着ローラに比較した場合、耐久性及び耐摩
耗性において優れ、また芯金上に弾性層をもつことなく
フッソ樹脂等の樹脂層を被覆したローラと比較した場
合、定着性、搬送性(特にシワとカール)において優れ
たものである。
The fixing roller having such a structure is superior in durability and wear resistance as compared with a fixing roller made only of silicone rubber, and has a resin layer such as a fluorine resin without having an elastic layer on the core metal. When compared with the coated roller, it is excellent in fixing property and transportability (particularly wrinkles and curls).

しかし、上記従来より知られている弾性ローラは、シー
トの巻きつき性(ローラに記録材としてのシートが巻き
ついてしまわないこと)特にベタクロ画像時の巻きつき
性に劣るものである。シートが巻きつきを起こした場
合、定着装置内でのジャム率(紙詰りを生じる率)を増
加させるという不具合をもたらす。
However, the conventionally known elastic roller is inferior in the wrapping property of the sheet (that the sheet as a recording material does not wrap around the roller), particularly in the solid image. When the sheet is wound, it causes a problem of increasing a jam rate (rate of causing a paper jam) in the fixing device.

(問題点を解決するための手段) 本発明は、上記従来の弾性ローラの欠点を改善するもの
で、紙等のシート状搬送物の搬送性、離型性、耐摩耗
性、耐久性は勿論のこと特に定着装置用として使用した
場合のシートの巻きつき性、定着性及び画像性が良好な
弾性回転体及び該弾性回転体を用いた定着装置を提供す
ることをその目的としている。
(Means for Solving Problems) The present invention is intended to improve the drawbacks of the above-mentioned conventional elastic roller, and of course not only the transportability, releasability, wear resistance, and durability of sheet-like conveyed products such as papers, etc. In particular, it is an object of the present invention to provide an elastic rotating body having good winding properties, fixing properties and imageability of a sheet when used as a fixing device, and a fixing device using the elastic rotating body.

本発明の他の目的は、低温オフセット、画像潰れをなく
し定着性及び画像性を向上せしめ、又搬送定着される転
写材、記録材等のカール及びシワの発生を大幅に低減し
た定着装置を提供することである。
Another object of the present invention is to provide a fixing device which eliminates low-temperature offset, image crushing, improves fixability and image quality, and significantly reduces the occurrence of curls and wrinkles on transfer materials, recording materials, etc. that are conveyed and fixed. It is to be.

本発明は、上記目的の達成のために、 互に圧接させる一対をなす回転体と、少なくとも一方の
回転体を加熱する加熱体とを有し、該一対の回転体間
に、未定着像を有する記録材を通過せしめることにより
定着を行なう定着装置において、 少なくとも一方の回転体は、芯金材の上に弾性層そして
その上に離型層としての樹脂層を有し、 上記弾性層及び離型層の熱抵抗の和が1.1センチメート
ル・秒・度/カロリー以下である、 ことにより構成される。
In order to achieve the above object, the present invention has a pair of rotating bodies that are in pressure contact with each other and a heating body that heats at least one rotating body, and an unfixed image is formed between the pair of rotating bodies. In a fixing device for fixing by passing a recording material that is provided, at least one rotating body has an elastic layer on a core metal material and a resin layer as a release layer on the elastic metal layer, The sum of the thermal resistance of the mold layers is 1.1 cm · sec · degree / calorie or less.

(実施例) 以下に、図面を参照して本発明の一実施例を詳細に説明
する。
Embodiment An embodiment of the present invention will be described in detail below with reference to the drawings.

第3図は、本発明を適用した画像形成装置の一実施例全
体を示す構成断面図である。
FIG. 3 is a sectional view showing the configuration of an entire embodiment of the image forming apparatus to which the present invention is applied.

図において、ドラム1の表面は光導電体、導電体を用い
たシームレス感光体より成り、回動可能に軸支され、コ
ピー開始キーの押下に応答して作動するメインモータ3
により、矢印の方向に回転を開始する。そして、ドラム
1の所定回転および電位制御処理(前処理)が終了する
と、原稿台ガラス34上に置かれた原稿は、第1走査ミラ
ー39と一体に構成された照明ランプ40により照明され、
その反射光は第1ミラー39、第2ミラー36、第3ミラー
37、レンズ35、第4ミラー38を経てドラム1上に結像す
る。
In the figure, the surface of a drum 1 is composed of a photoconductor and a seamless photoconductor using a conductor, is rotatably supported by a shaft, and is a main motor 3 which operates in response to the pressing of a copy start key.
Starts rotation in the direction of the arrow. Then, when the predetermined rotation of the drum 1 and the potential control processing (preprocessing) are completed, the original placed on the original table glass 34 is illuminated by the illumination lamp 40 integrally formed with the first scanning mirror 39,
The reflected light is the first mirror 39, the second mirror 36, and the third mirror.
An image is formed on the drum 1 through the lens 37, the lens 35, and the fourth mirror 38.

ドラム1は高圧ユニット2によりコロナ帯電される。そ
の後、露光ランプ40により照射された像がスリット露光
され、公知の方法でドラム1上に静電潜像が形成され
る。
The drum 1 is corona charged by the high voltage unit 2. After that, the image irradiated by the exposure lamp 40 is slit-exposed, and an electrostatic latent image is formed on the drum 1 by a known method.

次に、感光ドラム1上の静電潜像は、現像器7の現像ロ
ーラにより現像され、トナー像として可視化され、その
トナー像が転写帯電器5により転写される。
Next, the electrostatic latent image on the photosensitive drum 1 is developed by the developing roller of the developing device 7 and visualized as a toner image, and the toner image is transferred by the transfer charger 5.

上段カセット13もしくは下段カセット14内の転写紙は、
給紙ローラ11もしくは12により本体装置内に送られ、レ
ジストローラ15により正確なタイミングをもって感光ド
ラム1の方向に送られ、潜像先端と転写紙の先端とが一
致される。その後、転写帯電器5とドラム1との間を転
写紙が通過することにより、ドラム1上のトナー像が転
写される。
The transfer paper in the upper cassette 13 or the lower cassette 14 is
The sheet is fed into the main body by the sheet feeding roller 11 or 12, and is fed in the direction of the photosensitive drum 1 by the registration roller 15 at accurate timing so that the leading edge of the latent image and the leading edge of the transfer sheet are aligned. After that, the transfer paper passes between the transfer charger 5 and the drum 1, so that the toner image on the drum 1 is transferred.

転写終了後、転写紙はドラム1から分離帯電器8により
分離され、搬送ベルト17により定着器32に導かれ、加圧
および加熱により定着され、その後、排出ローラ19によ
り機外へ排出される。
After the transfer is completed, the transfer paper is separated from the drum 1 by the separation charger 8, guided by the conveyor belt 17 to the fixing device 32, fixed by pressing and heating, and then discharged by the discharge roller 19 to the outside of the apparatus.

転写後のドラム1は、回転続行してクリーニングローラ
および弾性ブレードで形成されたクリーニング装置6に
より、その表面が清掃される。
After the transfer, the drum 1 is continuously rotated and its surface is cleaned by a cleaning device 6 formed of a cleaning roller and an elastic blade.

ペディスタル200は、本体100から切り離すことができ、
転写紙2000枚を収納し得るデッキ54および両面コピー用
中間トレイ59を有している。また、2000枚収納可能なデ
ッキ54のリフタ54Lは、給紙ローラ50に常に転写紙が当
接するように、転写紙の量に応じて上昇する。
The pedestal 200 can be separated from the main body 100,
It has a deck 54 capable of storing 2000 sheets of transfer paper and an intermediate tray 59 for double-sided copying. Further, the lifter 54L of the deck 54 capable of accommodating 2000 sheets ascends according to the amount of transfer paper so that the transfer paper always contacts the paper feed roller 50.

両面コピー時や多重コピー時には、まず本体100の排紙
フラッパ33を上げてコピーされた転写紙をペディスタル
200の搬送路57を介して中間トレイ59に格納する。この
とき両面コピー時は多重フラッパ52を下げておき、多重
コピー時は多重フラッパ52を上げておく。この中間トレ
イ59は、99枚までの転写紙を格納することができる。格
納された転写紙は中間トレイおもり53により押えられ
る。
When performing double-sided copying or multiplex copying, first raise the paper ejection flapper 33 of the main body 100 to pedestal the copied transfer paper.
It is stored in the intermediate tray 59 via the transport path 57 of 200. At this time, the multiple flapper 52 is lowered during double-sided copying, and the multiple flapper 52 is raised during multiple copying. The intermediate tray 59 can store up to 99 transfer sheets. The stored transfer paper is pressed by the intermediate tray weight 53.

次に行う裏面コピー時、または多重コピー時には、中間
トレイ59に格納されている転写紙が下から1枚づつ給紙
ローラ51、おもり53との作用により、経路58を介して本
体100のレジストローラ15へ導かれる。
At the time of the back side copy or the multiplex copy to be performed next, the transfer sheets stored in the intermediate tray 59 are operated one by one from the bottom by the action of the sheet feeding roller 51 and the weight 53, and the registration roller of the main body 100 through the path 58. Guided to 15.

300は循環式原稿給送装置(RDF)で、301は原稿をセッ
トする積載トレイ、302,303は原稿サイズ検知センサ
で、紙面と垂直方向に所定の間隔をもって設けられてい
る。原稿の巾方向のサイズはセンサ302と303の両方が原
稿を検知しているかセンサ303(303が紙面の奥側にある
とする)のみが原稿を検知しているかを調べることによ
り判断できる。なお、センサの数を増すことにより、よ
り正確なサイズを判定できる。また、長さ方向のサイズ
はセンサ303(302)が原稿を検知している時間により判
定できる。
Reference numeral 300 is a circulation type document feeder (RDF), 301 is a stacking tray for setting a document, and 302 and 303 are document size detection sensors, which are provided at a predetermined interval in the direction perpendicular to the paper surface. The size of the document in the width direction can be determined by checking whether both the sensors 302 and 303 detect the document or only the sensor 303 (assuming 303 is on the back side of the paper) detects the document. A more accurate size can be determined by increasing the number of sensors. Further, the size in the length direction can be determined by the time when the sensor 303 (302) is detecting the document.

また、このRDF300では積載トレイ301からシートパス304
を通って露光面に送られた原稿をシートパス305を通し
て送ることにより再び積載トレイ301へ積載することが
できる。
Also, in this RDF300, from the stack tray 301 to the sheet path 304
The original sent to the exposure surface through the sheet path 305 can be stacked on the stack tray 301 again.

尚、RDFのくわしい動作は本出願人が出願した特願昭59
−206619号に詳細に記載されているのでここでは省略す
る。
The detailed operation of RDF is described in Japanese Patent Application No.
Since it is described in detail in No. 206619, it is omitted here.

400はフィニッシャーで、本体より排出されたコピーは
指定により紙折り部450で半折り、Z折りされ、首振り
コピートレイ401へ出力されるか、又はステープルトレ
イ402へ出力され、一部ごとにステープル403で綴じられ
てスタッカトレイ404へ落とされる。
400 is a finisher, and the copy ejected from the main body is half-folded or Z-folded at a paper folding unit 450 according to designation, and output to a swinging copy tray 401 or to a staple tray 402, and staples each part. The sheets are bound at 403 and dropped to the stacker tray 404.

紙折り部450はZ折りが指定されるとフラッパー454がON
しコピー紙を下のパスへ導き、451で紙先端部が止めら
れローラ453を通して1/4に折られた部分が452へ突き当
たり1/2に折られて再び453から455を通して400へ導びか
れる。半折りの時は451の部分で1/2に折られ452へはい
かずにそのまま455から400へ出力される。折りなし時は
フラッパー454がOFFしそのままストレートに400へ出力
される。
In the paper folding unit 450, when the Z-folding is designated, the flapper 454 is turned on.
Then, the copy paper is guided to the lower path, the leading edge of the paper is stopped at 451 and the part that is folded into 1/4 through the roller 453 hits the 452 and is folded in half and is again guided from 453 to 455 to 400. . In the case of half-folding, it is folded in half at 451 and is not output to 452 but output from 455 to 400 as it is. When there is no folding, the flapper 454 is turned off and is output straight to 400.

フィニッシャー400はステープルモードが選択されてい
るとステープルトレイ402へコピーを出力し、本体から
の指示でステープル403をONし、ステープルで綴じられ
る。その後スタッカトレイ404へ落とされる。このくり
かえしで丁合されて綴じられた複数部のコピーが完成す
る。ステープルが選択されていないとコピーは首振りコ
ピートレイ401へ出力され、本体からの指示によりくぎ
りのよい所で左右へ30mmずらして複数部のコピーをとる
事が出来る。
When the staple mode is selected, the finisher 400 outputs a copy to the staple tray 402, turns on the staple 403 according to an instruction from the main body, and staples the sheets. After that, it is dropped to the stacker tray 404. With this repetition, a plurality of copies that are collated and bound are completed. If the staple is not selected, the copy is output to the swinging copy tray 401, and it is possible to make a copy of a plurality of copies by shifting 30 mm to the left and right at a place with a good nail according to an instruction from the main body.

第1図は本発明に係る定着装置の一実施例を示す説明図
である。
FIG. 1 is an explanatory view showing an embodiment of a fixing device according to the present invention.

図において、トナー像Tが転写されたコピー用紙等の転
写材Pは、分離帯電器8によって像担持体1から分離さ
れ、搬送ベルト17によって定着装置32まで搬送される。
In the figure, a transfer material P such as a copy sheet onto which the toner image T has been transferred is separated from the image carrier 1 by the separation charger 8 and conveyed to the fixing device 32 by the conveyor belt 17.

上記定着装置32は、加熱ローラ3201と加圧ローラ3202を
有しており、該加圧ローラ3202は加熱ローラ3201に公知
の加圧手段によって少なくとも定着時に圧接する。この
加熱ローラ3201は、アルミニウム、ステンレス、銅等か
らなる金属製中空円筒状のローラ芯金の外周面に、シリ
コンゴム、フッソゴム、フロロシリコンゴム等の耐熱弾
性体層を、0.11mm厚以下に設け、好ましくは、更にその
上層に、PFA,PTFE等の耐熱離型性樹脂層を50μm厚以
下、更に好ましくは7〜25μm厚に設けたものでる。上
記加熱ローラ3201の中空内部には、ハロゲンヒータ等の
加熱用ヒータ3203と補助ヒータ3203′が配設されてお
り、該補助ヒータ3203′は通常OFF状態であって電源投
入後の立上り時にのみ作動する。一方、加圧ローラ3202
は、アルミニウム、ステンレス、銅等からなる金属製中
空円筒状のローラ芯金の外周面に、シリコンゴム、フッ
ソゴム、フロロシリコンゴム等の耐熱弾性体層を、2〜
10mm厚に設け、好ましくは、更にその上層に、3〜100
μm厚のPFA,PTFE等の耐熱離型性樹脂層を設けたものよ
りなっている。耐熱離型性樹脂層としては、ダイキン工
業(株)のダイエルGLS−213(フッソゴムラテックス)
やグンゼ(株)のPFAチューブ等が好適である。このよ
うに、加圧ローラ3202の耐熱弾性体層が厚いのは、加熱
ローラ3201との間に圧接領域(ニップ部)を形成するた
めのものである。上記加圧ローラ3202の中空内部には、
ハロゲンヒータ等の低加熱用のヒータ3203″が設けられ
ている。
The fixing device 32 has a heating roller 3201 and a pressure roller 3202, and the pressure roller 3202 is brought into pressure contact with the heating roller 3201 at least during fixing by a well-known pressure means. This heating roller 3201 is provided with a heat-resistant elastic body layer of silicon rubber, fluorine rubber, fluorosilicone rubber or the like in a thickness of 0.11 mm or less on the outer peripheral surface of a metal hollow cylindrical roller core metal made of aluminum, stainless steel, copper or the like. Preferably, a heat-resistant release resin layer of PFA, PTFE or the like is further provided thereon in a thickness of 50 μm or less, more preferably 7 to 25 μm. A heating heater 3203 such as a halogen heater and an auxiliary heater 3203 ′ are provided inside the heating roller 3201. The auxiliary heater 3203 ′ is normally in an OFF state and is activated only when the power supply is turned on. To do. Meanwhile, pressure roller 3202
Is a metal hollow cylindrical roller core made of aluminum, stainless steel, copper or the like, and a heat resistant elastic body layer of silicon rubber, fluorine rubber, fluorosilicone rubber, etc.
It is provided in a thickness of 10 mm, and preferably 3 to 100 in the upper layer.
It is made up of a heat-resistant mold-releasing resin layer such as PFA or PTFE having a thickness of μm. For the heat-resistant release resin layer, Daiel GLS-213 (fluorine rubber latex) manufactured by Daikin Industries, Ltd.
A PFA tube manufactured by Gunze Co., Ltd. is suitable. The thick heat-resistant elastic layer of the pressure roller 3202 is for forming a pressure contact area (nip portion) with the heating roller 3201. Inside the hollow of the pressure roller 3202,
A heater 3203 ″ for low heating such as a halogen heater is provided.

上記加熱ローラ3201の外周面には、サーミスタ、熱電対
等の温度検知素子3204が接触配置されており、その検出
信号を公知の制御手段(図示せず)に導き、該制御手段
によりヒータ3203の印加電圧等を制御することによっ
て、加熱ローラ3201の外周面の温度をトナー像溶融温度
に保持している。
A temperature detecting element 3204 such as a thermistor or a thermocouple is arranged in contact with the outer peripheral surface of the heating roller 3201. The detection signal is guided to a known control means (not shown), and the heater 3203 is applied by the control means. By controlling the voltage and the like, the temperature of the outer peripheral surface of the heating roller 3201 is maintained at the toner image melting temperature.

また、上記加熱ローラ3201の外周には、該加熱ローラ32
01表面へ付着したオフセットトナーや紙粉等の異物をロ
ーラ表面から除去するためのクリーニング部材3205が設
けられている。このクリーニング部材3205は、ノーメッ
クス、ヒメロン、ポリエステル等の耐熱不織布よりなる
クリーニングウェブ32051を、供給ローラ32054から巻取
ロール32053に巻取りつつ押当てローラ32052によって加
熱ローラ3201に接触させるよう構成されている。このク
リーニングウェブ32051は、駆動手段(図示せず)によ
って回転駆動される巻取ロール32053の巻取りで、供給
ロール32054から微量ずつその当接位置を変えるように
引出され、常にクリーニングウェブ32051の新しい面が
加熱ローラ3201に接触する。また、クリーニングウェブ
32051にジメチルシリコンオイル等のオフセット防止液
を含浸させておくと、クリーニング効果をさらに高める
ことができる。
Further, on the outer periphery of the heating roller 3201, the heating roller 32
01 A cleaning member 3205 is provided for removing foreign matter such as offset toner and paper dust attached to the surface from the roller surface. The cleaning member 3205 is configured such that a cleaning web 32051 made of heat-resistant non-woven fabric such as Nomex, Himeron, or polyester is wound from a supply roller 32054 to a winding roll 32053 and is brought into contact with a heating roller 3201 by a pressing roller 32052. . This cleaning web 32051 is wound by a winding roll 32053 which is rotationally driven by a driving means (not shown), and is pulled out from the supply roll 32054 so as to change its abutting position by a small amount. The surface contacts the heating roller 3201. Also a cleaning web
The cleaning effect can be further enhanced by impregnating 32051 with an offset prevention liquid such as dimethyl silicone oil.

さらに、加熱ローラ3201の周囲には、熱反射性を有する
曲面状の反射板3206,3206′が長手方向全体にわたって
近接配置されている。反射板3206は、加熱ローラ3201の
周囲にあって押当てローラ32052と転写材Pの進入開口
部との間の加熱ローラ表面全体を覆うように配設され、
反射板3206′は、押当てローラ32052と後述する分離爪3
208との間の加熱ローラ表面全体を覆うように配設され
ている。上記反射板3206,3206′の外周面には、グラス
ウール等の断熱材からなる放熱防止用の厚みのあるカバ
ー3207,3207′が被着されており、該反射板3206,3206′
からの無駄な放熱を防止している。すなわち、反射板32
06,3206′とカバー3207,3207′とで加熱ローラ3201の覆
い部材を構成している。
Further, on the periphery of the heating roller 3201, curved reflecting plates 3206 and 3206 ′ having heat reflectivity are closely arranged over the entire longitudinal direction. The reflection plate 3206 is arranged around the heating roller 3201 so as to cover the entire surface of the heating roller between the pressing roller 32052 and the entrance of the transfer material P,
The reflection plate 3206 'includes a pressing roller 32052 and a separating claw 3 to be described later.
It is disposed so as to cover the entire surface of the heating roller between the heating roller 208 and the heating roller 208. Covers 3207 and 3207 'having a large thickness for preventing heat radiation, which are made of a heat insulating material such as glass wool, are attached to the outer peripheral surfaces of the reflectors 3206 and 3206'.
It prevents unnecessary heat dissipation from the. That is, the reflector 32
06, 3206 'and covers 3207, 3207' form a covering member for the heating roller 3201.

また、定着装置32の上側には、断面略コ字形状のケーシ
ング部材3209が設けられ、クリーニング部材3205、反射
板3206,3206′、カバー3207,3207′及び温度検知素子32
04を包囲している。このケーシング部材3209の外側に
は、空気層3210を介して断面L字形状の別のケーシング
3211が設けられている。
Further, a casing member 3209 having a substantially U-shaped cross section is provided on the upper side of the fixing device 32, and the cleaning member 3205, the reflection plates 3206 and 3206 ′, the covers 3207 and 3207 ′, and the temperature detection element 32 are provided.
Surrounding 04. On the outside of the casing member 3209, another casing having an L-shaped cross section is provided via an air layer 3210.
3211 is provided.

一方、加熱ローラ3202側にも、反射板3206と同様の反射
板3212及びカバー3207と同様のカバー3213が、夫々加圧
ローラ3202の周囲の大部分を覆うように設けられてい
る。また、カバー3213の外側には、ケーシング3209と同
様のケーシング3214が設けられている。
On the other hand, also on the heating roller 3202 side, a reflection plate 3212 similar to the reflection plate 3206 and a cover 3213 similar to the cover 3207 are provided so as to cover most of the periphery of the pressure roller 3202. A casing 3214 similar to the casing 3209 is provided outside the cover 3213.

これらの反射板3206,3206′,3212及びカバー3207,320
7′,3213を設けることによって、加熱ローラ3201及び加
圧ローラ3202の表面から無駄に失なわれる熱を減少させ
ることができると共に、温度検知素子3204の測温性を安
定化させることができる。それ故、加熱ローラ3202の設
定温度に対する温調を安定化し、かつ消費電力を低減で
きる。
These reflectors 3206, 3206 ′, 3212 and covers 3207, 320
By providing 7 ', 3213, it is possible to reduce the heat wasted from the surfaces of the heating roller 3201 and the pressure roller 3202, and to stabilize the temperature measuring property of the temperature detecting element 3204. Therefore, the temperature control of the heating roller 3202 with respect to the set temperature can be stabilized and the power consumption can be reduced.

上記反射板3206と反射板3212の互いに近接した端部近傍
には、転写材Pを加熱ローラ3201側に導く案内板3215が
設けられており、該案内板3215はPBT(ポリブチレンテ
レフタレート)等の断熱性樹脂によって形成されてい
る。
A guide plate 3215 for guiding the transfer material P to the heating roller 3201 side is provided in the vicinity of the ends of the reflection plate 3206 and the reflection plate 3212 which are close to each other, and the guide plate 3215 is made of PBT (polybutylene terephthalate) or the like. It is made of heat insulating resin.

ところで、未定着トナー像Tを有する転写材Pは、加
熱、加圧両ローラ3201,3202間で挟持搬送され、加熱さ
れたローラ3201,3202による印加熱によって、上記トナ
ー像Tが紙面に永久像として定着され、その排紙ローラ
3217,3218によって挟持されながら装置外へ排出され
る。
By the way, the transfer material P having the unfixed toner image T is nipped and conveyed between the heating and pressing rollers 3201 and 3202, and the toner image T is a permanent image on the paper surface by the heat applied by the heated rollers 3201 and 3202. Is fixed as its discharge roller
It is discharged from the device while being sandwiched by 3217 and 3218.

上記加熱ローラ3201の排出口側には、転写材Pを加熱ロ
ーラから確実に分離するため、ローラ軸方向に沿って複
数個の分離爪3208がローラ表面に接触するよう設けられ
ている。また、加圧ローラ3202の排出口側にも分離爪32
08′がローラ3202の表面に接触するよう設けられてい
る。分離爪3208は、ケーシング3209,3211と離間状態に
配置された支持板3219に保持され、分離爪3208′もケー
シング部材3214と離間状態の支持板3220に保持されてい
る。これら分離爪3208,3208′は、ジャム処理時等に322
0′を回動支点として、支持板3219,3220及び排紙ローラ
対3217,3218と一体的に、ローラ対3201,3202から離間す
るように移動可能となっている。
On the discharge port side of the heating roller 3201, a plurality of separation claws 3208 are provided so as to contact the roller surface along the roller axial direction in order to surely separate the transfer material P from the heating roller. In addition, the separation claw 32 is also attached to the outlet side of the pressure roller 3202.
08 'is provided so as to contact the surface of the roller 3202. The separation claw 3208 is held by a support plate 3219 arranged in a separated state from the casings 3209 and 3211, and the separation claw 3208 ′ is also held by a support plate 3220 separated from the casing member 3214. These separation claws 3208 and 3208 ′ are set to 322
With 0'as a fulcrum, the support plates 3219 and 3220 and the paper discharge roller pairs 3217 and 3218 can be moved integrally with the roller pairs 3201 and 3202 so as to be separated therefrom.

前記反射板3206,3206′,3212としては、表面を研摩した
アルミニウム、銅板、あるいはクロムメッキ等の表面処
理を施した鉄板等のように光沢面を有する金属板を用い
るのが望ましい。また、反射板3206,3206′,3212の形状
は、ローラ周面と同心円になるような曲率を有するもの
が好ましく、その厚さは比較的薄いものが好ましい。
As the reflection plates 3206, 3206 ', 3212, it is desirable to use a metal plate having a glossy surface such as an aluminum or copper plate whose surface is polished, or an iron plate subjected to a surface treatment such as chrome plating. Further, the reflection plates 3206, 3206 ', 3212 preferably have a curvature such that they are concentric with the roller peripheral surface, and the thickness thereof is preferably relatively thin.

また、前記カバー3207,3207′,3213としては、グラスウ
ール、ロックウール、セラミックファイバー、あるいは
フェノールフォーム、エポキシフォームなどの発泡体等
によって、単独構成または複合構成されたものが好まし
い。
The covers 3207, 3207 ', 3213 are preferably composed of glass wool, rock wool, ceramic fiber, or foam such as phenol foam or epoxy foam, either individually or in combination.

ところで、本実施例では、前記支持板3219に開口部321
9′が形成されており、該開口部3219′には空冷手段と
しての排熱ファン3221が連結されている。また、像担持
体1の近傍にはドラム回りの排熱を行なう排熱ファン32
30が配置されている。
By the way, in this embodiment, the opening 321 is formed in the support plate 3219.
9'is formed, and an exhaust heat fan 3221 as air cooling means is connected to the opening 3219 '. A heat exhaust fan 32 for exhausting heat around the drum is provided near the image carrier 1.
30 are arranged.

第2図は第1図のX−X線断面を示すものである。FIG. 2 shows a cross section taken along the line XX of FIG.

加熱ローラ3201の回転軸3224,3224′には、耐熱性断熱
スリーブ3223,3223′が夫々嵌着されており、該断熱ス
リーブ3223,3223′は、定着装置の枠体3225,3225′に夫
々装着されたベアリング3226,3226′に支持されてい
る。上記回転軸3224,3224′には、耐熱性断熱ギア3227,
3227′が夫々嵌着され、一方の耐熱性断熱ギア3227′
は、駆動源Mに連結された駆動力伝達ギア3228に歯合さ
れている。しかして、加熱ローラ3201は、駆動源Mの駆
動力が駆動力伝達ギア3228及び耐熱性断熱ギア3227′を
介して伝達され、回転駆動される。また、他方の耐熱性
断熱ギア3227には、手動ノブ3229に固着されたギア322
9′が歯合されている。従来の定着装置においては、駆
動系を通しての熱損失が大半を占めていたが本構成のよ
うにすることにより駆動系への熱損失を減少又は無なら
しめることができるので、高度に熱効率を向上でき消費
電力も減少できる。又、本構成では耐熱性ギア3227,322
7′に加えて耐熱性スリーブ3224,3224′を用いているた
め、ローラ端部からの枠体も3225,3225′への熱損失を
防止できさらに熱効率を向上できる。
Heat-resistant heat insulating sleeves 3223, 3223 'are fitted on the rotating shafts 3224, 3224' of the heating roller 3201, and the heat insulating sleeves 3223, 3223 'are mounted on the frame bodies 3225, 3225' of the fixing device, respectively. It is supported by bearings 3226, 3226 'that are mounted. The rotating shafts 3224 and 3224 'have heat-resistant heat-insulating gears 3227,
3227 'are fitted to each other, and one heat resistant heat insulating gear 3227'
Are meshed with the driving force transmission gear 3228 connected to the driving source M. Then, the heating roller 3201 is rotationally driven by the driving force of the driving source M being transmitted through the driving force transmission gear 3228 and the heat resistant heat insulating gear 3227 '. Further, the other heat-resistant heat-insulating gear 3227 has a gear 322 fixed to the manual knob 3229.
9'is meshed. In the conventional fixing device, the heat loss through the drive system occupies most, but by adopting this configuration, the heat loss to the drive system can be reduced or eliminated, so the thermal efficiency is highly improved. Power consumption can be reduced. Also, with this configuration, heat resistant gears 3227,322
Since heat resistant sleeves 3224 and 3224 'are used in addition to 7', the frame body from the roller end can also prevent heat loss to 3225 and 3225 'and further improve thermal efficiency.

上記耐熱性断熱スリーブとしては、ポリイミド、ポリア
ミドイミド、ポリアミド、PPS(ポリフェニレンサルフ
ァイド)、PBT(ポリブチレンテレフタレート)樹脂、
フェノール樹脂,四弗化エチレン樹脂等の熱遮断部材で
あるもの、或いはこの種の混合材からなる熱遮断性の材
料から構成されるもの等が好ましい。
As the heat resistant heat insulating sleeve, polyimide, polyamide imide, polyamide, PPS (polyphenylene sulfide), PBT (polybutylene terephthalate) resin,
A heat insulating member such as a phenol resin or a tetrafluoroethylene resin, or a heat insulating material composed of a mixed material of this kind is preferable.

又上記ギア3227,3227′としては、ポリイミド、ポリア
ミドイミド、PPS、変性フェノール、四弗化エチレン補
強充てん材を加えたもの等の熱遮断性の良好な耐熱性材
料で構成されるものが好ましい。
The gears 3227, 3227 'are preferably made of a heat-resistant material having a good heat-insulating property such as polyimide, polyamide-imide, PPS, modified phenol, or a material containing a tetrafluoroethylene reinforcing filler.

上述のごとく、加熱ローラ3201は耐熱性スリーブ3224,3
224′及び耐熱性ギア、3227,3227′により機械本体及び
枠体3225,3225′から熱的に孤立状態となり、これらを
伝わっての熱損失は非常に少ないものとなる。このよう
に、ローラを駆動力伝達系路から熱的に孤立状態とする
こたが、熱効率向上に非常に有効である。
As mentioned above, the heating roller 3201 has a heat resistant sleeve 3224,3
The machine body and the frame bodies 3225 and 3225 'are thermally isolated from each other by 224' and the heat resistant gears and 3227 and 3227 ', and the heat loss transmitted through them is extremely small. In this way, the method in which the roller is thermally isolated from the driving force transmission path is very effective in improving the thermal efficiency.

(実験例) 以上の構成において、本出願人は、次に示すような定着
装置を用いて実際に定着性の試験を行なった。
(Experimental Example) With the above configuration, the present applicant actually performed a fixing property test using a fixing device as described below.

加熱ローラ3201としては、外径φ59.3mm、逆クラウン量
150μm、アルミ(A5056)製ローラ芯金の肉厚12mm、表
層に0.065mm厚のシリコンゴム及び10μm厚のPTFEを被
覆したローラを、加熱ローラ3202として、外径φ60mm、
φ50mmのステンレス製ローラ芯金上に肉厚5mmの熱加硫
型シリコンゴム層及び20μm厚のフッソゴムラテックス
層を被覆した硬度40゜(JISA)のローラを夫々用いた。
As heating roller 3201, outer diameter φ59.3mm, reverse crown amount
150 μm, aluminum (A5056) roller core metal wall thickness 12 mm, surface layer 0.065 mm thick silicone rubber and 10 μm thick PTFE coated roller as heating roller 3202, outer diameter φ60 mm,
A roller having a hardness of 40 ° (JIS A) in which a thermally vulcanized silicone rubber layer having a thickness of 5 mm and a fluorine rubber latex layer having a thickness of 20 μm were coated on a φ50 mm stainless steel roller core metal was used.

加熱ローラ3201のシリコンゴムとしては、ゴム100部に
対して、充填剤として酸化チタン、酸化ニッケル、酸化
コバルト、シリカを合計して55部混入せしめ、熱伝導率
KがK=2.0×10-3cal/cm・sec・K、ゴム硬度(JISA)
が68度のものを使用した。
As the silicone rubber of the heating roller 3201, 55 parts by total of titanium oxide, nickel oxide, cobalt oxide and silica as a filler were mixed with 100 parts of rubber, and the thermal conductivity K was K = 2.0 × 10 −3. cal / cm / sec / K, rubber hardness (JISA)
Used a 68 degree one.

トナーとしては、バインダー樹脂であるスチレンアクリ
ル100部に対して、磁性体60部、荷電制御剤(CA剤)2
部を混練して、平均粒径10μmに粉砕したものに乾式シ
リカを0.4%外添したものを使用した。
As the toner, 100 parts of styrene-acryl which is a binder resin, 60 parts of a magnetic material, and a charge control agent (CA agent) 2
The part was kneaded and pulverized to an average particle size of 10 μm, and 0.4% of dry silica was externally added to the mixture.

また、加熱ローラ内のヒータ3203は870W、ヒータ3203′
は350Wのハロゲンヒータを夫々用い、ヒータ3203′は立
上り時(ウエイト中)のみ点灯させた。一方、加圧ロー
ラ内のヒータ3203″は70Wのシーズヒータを用い、コピ
ー動作時以外のときのみ点灯させた。
Also, the heater 3203 in the heating roller is 870 W and the heater 3203 '
Used a 350 W halogen heater, and the heater 3203 'was turned on only at the start-up (during weight). On the other hand, as the heater 3203 ″ in the pressure roller, a 70 W sheathed heater was used, and it was turned on only during the copying operation.

なお、ニップ巾は9.0mm、加熱ローラ表面温度は195℃と
した。
The nip width was 9.0 mm and the heating roller surface temperature was 195 ° C.

第4図は上記具体例の実験のための各ローラ表面温度の
時間に対する変化図を説明するものである。時間t=t1
で電源がONされると、ヒータ3203,3203′及びヒータ320
3″が点灯する。加熱ローラ表面温度は図示の如く上昇
して加熱ローラ表面温度が170℃に達すると(A点,時
間t1)、停止していた両ローラ3201,3202は圧接回転を
始め、加圧ローラ表面温度も急激に上昇する。
FIG. 4 is a view for explaining a change diagram of the surface temperature of each roller with respect to time for the experiment of the above specific example. Time t = t1
When the power is turned on, the heaters 3203 and 3203 'and the heater 320
3 ″ lights up. When the heating roller surface temperature rises as shown in the figure and the heating roller surface temperature reaches 170 ° C. (point A, time t1), both rollers 3201 and 3202 that have stopped start pressure contact rotation, The surface temperature of the pressure roller also rises sharply.

加熱ローラ表面温度が195℃に達すると(B点,時間t
2)定着可能状態となり両ローラ3201,3202は回転を停止
する。そして加熱ローラ3201は、不図示の制御手段によ
って195℃前後の表面温度となるように保持される。一
方加圧ローラ3202は定着ローラからの熱の供給がなくな
るため表面温度は下降する。そして定着可能状態から約
5分後(C点)で加圧ローラ温度は最低となり、その後
内部からのヒータ3203″の熱を受けて徐々に温度上昇す
る。故に、C点における定着能力が最も低い。従ってこ
のC点で連続コピーを行えば定着性の比較実験としては
極めて好ましいものとなる。本図ではC点において250
枚連続コピーを行った際の温度変化を250枚終了時(D
点)を含めて表してある。
When the heating roller surface temperature reaches 195 ° C (point B, time t
2) Fixing is possible and both rollers 3201 and 3202 stop rotating. The heating roller 3201 is held by the control means (not shown) so that the surface temperature becomes around 195 ° C. On the other hand, the surface temperature of the pressure roller 3202 drops because heat is not supplied from the fixing roller. After about 5 minutes (point C) from the fixing possible state, the pressure roller temperature becomes the lowest, and then the temperature of the pressure roller gradually increases due to the heat of the heater 3203 ″ from the inside. Therefore, the fixing ability at the point C is the lowest. Therefore, continuous copying at this point C is extremely preferable as a comparative experiment of fixing property.
The temperature change during continuous copying of 250 sheets at the end of 250 sheets (D
(Dots) are included.

以下に示す実験結果は上記C−D間で以下の条件の基に
行ったものである。つまり15℃の環境下でコピースピー
ド445mm/sec(A3サイズ紙,43枚/分)、秤量80g/m2A3紙
上に縦横に等間隔をおいて3個ずつ格子状に配列された
φ24mmのベタクロを形成し、250枚連続コピーしたもの
から、1枚目、25枚目、50枚目、……250枚目というよ
うに、25枚毎にサンプルを抽出し、各紙に対して9箇所
のベタクロを定着性の評価対象とした。
The experimental results shown below were performed under the following conditions between C and D. In other words, under the environment of 15 ℃, copy speed 445mm / sec (A3 size paper, 43 sheets / min), weighing 80g / m 2 A3 paper with φ24mm solid black arranged in a grid pattern with three pieces at regular intervals. From the continuous copy of 250 sheets, the sample is extracted every 25 sheets, such as the first sheet, the 25th sheet, the 50th sheet ... Was evaluated as the fixability.

この定着性の評価は、シルボンC(商品名、(株)興
人、シルボン紙)を用いて、圧力40g/cm2で10往復こす
り、こする前後の濃度差をマクベス反射濃度計で測定し
て数値化した。
This fixing property was evaluated by using Silbon C (trade name, Kojin Co., Ltd., Silbon paper), rubbing 10 times at a pressure of 40 g / cm2, and measuring the density difference before and after rubbing with a Macbeth reflection densitometer. Digitized.

すなわち D:φ24ベタクロ画像をこする前の反射濃度(1.0≦D≦
1.1となるように画像濃度を調整する。) D′:φ24ベタクロ画像をこすった後の反射濃度 △D:濃度低下率 そして、9箇所のベタクロ部分の濃度低下率の平均をも
って、定着性の評価とした。
Ie D: φ24 reflection density before rubbing a solid image (1.0 ≦ D ≦
Adjust the image density so that it becomes 1.1. D ': Reflection density after rubbing a φ24 solid color image ΔD: Density reduction rate Then, the average of the density reduction rates of the solid color portions at 9 locations was used to evaluate the fixability.

また、本実施例での、排熱ファン3221、及び3230の動作
シーケンスを第5図に示す。第5図でt0は電源投入時、
t1は前多回転開始時、t2は前多回転が終了したウエイト
解除時、t2〜t3はスタンバイ時(コピー可能な状態であ
るが非コピー時)、t4はコピー開始時、t4〜t5はコピー
時、t5はコピー終了時、t5〜はスタンバイ時である。
Further, FIG. 5 shows an operation sequence of the exhaust heat fans 3221 and 3230 in this embodiment. In Figure 5, t0 is when the power is turned on,
t1 is the start of the previous multi-rotation, t2 is the release of the wait after the previous multi-rotation is completed, t2 to t3 is the standby (when copying is possible but not copying), t4 is the copy start, and t4 to t5 is the copy , T5 is the end of copying, and t5 to is the standby.

t0で電源が投入されると、排熱ファン3221及び3230はOF
F状態を保ち、時間t3になってはじめてON状態となる。
本実験例では、排熱ファン3221はスタンバイ時は半速状
態のONでコピー時に全速状態のONとなる。
When the power is turned on at t0, the exhaust heat fans 3221 and 3230 become OF
The F state is maintained and the ON state is not reached until time t3.
In this experimental example, the exhaust heat fan 3221 is turned on in a half speed state during standby and turned on in a full speed state during copying.

また、排熱ファン3230は時間t3からは常時全速状態のON
となる。
Also, the exhaust heat fan 3230 is always in the full-speed state from time t3.
Becomes

排熱ファン3221をスタンバイ時に半速状態のONとしてい
るのは、騒音防止が主目的である。
The main purpose of the exhaust heat fan 3221 to be turned on in the half speed state during standby is to prevent noise.

また、本実験例では電源を投入してから排熱ファン322
1,3230を動作させるまでの時間t3を電源投入時の定着ロ
ーラ温度に応じて可変とするものである。
In this experimental example, the heat exhaust fan 322 is turned on after the power is turned on.
The time t3 until the 1,3230 is operated is variable according to the temperature of the fixing roller when the power is turned on.

本実験例では、t3を以下のように設定した。In this experimental example, t3 was set as follows.

なお、時間t3分経過後は排熱ファン3221,3230を所定時
間毎に間欠的に作動させても、あるいは加熱ローラ3201
周辺に温度検知素子3222を設け、検知温度が所定温度以
上の時強く所定温度より低い場合は弱く作動させたり、
所定温度以上の時のみ作動させるようにしても良い。ま
た、排熱ファン3221及び3230を必ずしも同期させてON−
OFFさせなくても良い。
Note that after the time t3 minutes has elapsed, even if the exhaust heat fans 3221 and 3230 are intermittently operated at predetermined intervals, or if the heating roller 3201
A temperature detecting element 3222 is provided in the vicinity, and when the detected temperature is higher than or equal to a predetermined temperature, it is strong and when it is lower than the predetermined temperature, it is operated weakly
It may be operated only when the temperature is equal to or higher than a predetermined temperature. Also, the exhaust heat fans 3221 and 3230 are always turned on in synchronization with each other.
You do not have to turn it off.

上記の条件下での定着性の試験結果を第6図の曲線
(a)に示す。
The result of the fixing property test under the above conditions is shown by the curve (a) in FIG.

上記定着評価方法で、通常のライン画像で良好な定着性
を示す範囲は、濃度低下率が20〜25%以下の場合である
ので、電源投入直後の最悪条件下においても、250枚す
べて良好な定着性を示した。
In the above-mentioned fixing evaluation method, the range showing good fixability in a normal line image is the case where the density reduction rate is 20 to 25% or less. It exhibited fixability.

また、このときのクリーニングウエブ32051へ付着した
オフセットトナーは、非常に少なく、クリーニングウエ
ブ32051(クリーニングウエブの厚さ55μm)の移動速
度を30枚コピー/1mmに設定しても、充分クリーニングで
きる程度の軽微な量であった。
Also, the amount of offset toner attached to the cleaning web 32051 at this time is very small, and even if the moving speed of the cleaning web 32051 (cleaning web thickness 55 μm) is set to 30 copies / 1 mm, it can be sufficiently cleaned. It was a slight amount.

また、定着ローラの温度を160℃から230℃まで10゜づつ
上昇させてゆき、各々の温度におけるオフセットトナー
量を確認したところ、どの温度範囲においても、オフセ
ットトナー量は非常に少なかった。
Further, when the temperature of the fixing roller was increased from 160 ° C. to 230 ° C. in 10 ° steps and the amount of offset toner at each temperature was confirmed, the amount of offset toner was extremely small in any temperature range.

次いで、32.5℃,85%の高湿環境下で、A3(サイズ)紙
(紙のスキ方向は進行方向に対して横スキ),B4紙(縦
スキ),A4(R)紙(縦送り,縦スキ),A4紙(横送り,
横スキ)を使用して、両面コピーを行なったところ、全
ての紙は良好に搬送され、中間トレイ59や、首振りコピ
ートレイ401等の各種トレイ上への積載不良や、シワの
発生は全くなかった。また、カールが少ないため2面目
の転写・分離の不良(分離不良や再転写)も全く生じな
かった。次いで15℃,15%の低湿下で、画像ズレを確認
したが全く問題は無かった。
Next, under a high humidity environment of 32.5 ° C and 85%, A3 (size) paper (paper slip direction is horizontal to the advancing direction), B4 paper (vertical ski), A4 (R) paper (longitudinal feed, Vertical scan), A4 paper (transverse feed,
When double-sided copying is performed using (Skip), all the papers are conveyed well, and there is no stacking failure on various trays such as the intermediate tray 59 and the swinging copy tray 401, and there are no wrinkles. There wasn't. Further, since the curl was small, the transfer / separation failure (separation failure or retransfer) on the second surface did not occur at all. Next, image misalignment was confirmed under a low humidity condition of 15 ° C and 15%, but there was no problem at all.

上述した画像ズレとは以下の現像のことを言う。すなわ
ち、加熱ローラが高湿環境下での紙シワ防止のために逆
クラウン形状をしており、中央部と両端部とに外径の差
があるために両部間で、コピー紙の搬送速度が異なるこ
とによって(すなわち、端部の搬送速度の方が中央部の
搬送速度よりも大きい)コピー紙と加熱ローラ間でズレ
が生じ、コピー紙後端側の両端部に画像のにじみが出る
ことを言う。この現象が顕著になると、コピー紙に横シ
ワが発生する。
The image shift described above means the following development. That is, the heating roller has an inverted crown shape in order to prevent paper wrinkles in a high humidity environment, and since there is a difference in outer diameter between the center part and both ends, the transfer speed of copy paper between both parts is high. Difference (that is, the transport speed at the edge is faster than the transport speed at the center), and there is a gap between the copy paper and the heating roller, causing image bleeding at both ends on the trailing edge of the copy paper. Say When this phenomenon becomes remarkable, horizontal wrinkles occur on the copy paper.

次いで、20℃環境下で、ベタクロ画像を50枚連続通紙し
たが、コピー紙の分離性は、非常に良好で、分離爪3208
へ、ほとんど頼らずにコピー紙は排出された。このとき
のウエブからのオイル塗布量は約1.0×10-4g/枚であっ
た。また、各環境下におけるコピー画質は光沢のないし
っとりした感じの高画質が維持できた。前述した本発明
の実施例の有効性をより明確にするために、以下の比較
例を行なったのでこれを示す。
Next, 50 solid images were continuously fed in an environment of 20 ° C, but the separability of the copy paper was very good.
, The copy paper was ejected with little reliance. The amount of oil applied from the web at this time was about 1.0 × 10 −4 g / sheet. In addition, the copy image quality under each environment was able to maintain the high image quality with a glossy and moist feeling. In order to further clarify the effectiveness of the above-described embodiment of the present invention, the following comparative example was performed, which will be shown.

(比較例1) 加熱ローラ3201として、逆クラウン量150μm,肉厚12mm
のアルミ芯金上に35μm厚のPFA又は、PTFEを被覆し
て、中心部外径を59.3mmとしたローラを用いた。(それ
以外は、前出の実験例における条件と同一である。) (比較例2) 加熱ローラ3201として、逆クラウン量150μm,肉厚12mm
で外径58.8mmのアルミ芯金上に、0.3mmのシリコンゴム
を被覆し、更にその外周に、10μm厚のPTFEを被覆した
ローラを用いた。上記シリコンゴムとしては、ゴム硬度
(JISA)が60度のものを使用した。なお、ここでシリコ
ンゴムの熱伝導率KRは、 KR=0.5×10-3[cal/cm・sec・deg] PTFEの熱伝導率KTFは、 KTF=0.6×10-3[cal/cm・sec・deg] である。
(Comparative Example 1) As a heating roller 3201, a reverse crown amount of 150 μm and a wall thickness of 12 mm
A roller having an outer diameter of the central portion of 59.3 mm was used by coating the aluminum cored bar with PFA or PTFE having a thickness of 35 μm. (Others are the same as the conditions in the above-described experimental example.) (Comparative example 2) As the heating roller 3201, the reverse crown amount is 150 μm, and the wall thickness is 12 mm.
A roller having an outer diameter of 58.8 mm, coated with 0.3 mm of silicon rubber, and the outer periphery of which was coated with 10 μm thick PTFE was used. As the silicone rubber, one having a rubber hardness (JIS A) of 60 degrees was used. The thermal conductivity K R of silicon rubber is K R = 0.5 × 10 −3 [cal / cm · sec · deg] The thermal conductivity K TF of PTFE is K TF = 0.6 × 10 −3 [cal / cm · sec · deg].

(実験例)と同様の実験を行なったところ、(比較例
1)では、第6図の(b)線で示すように、連続通紙の
途中から定着性が悪化した。これは、実際の使用上にお
いても問題となるレベルである。
When the same experiment as in (Experimental example) was conducted, in (Comparative example 1), as shown by the line (b) in FIG. 6, the fixing property was deteriorated from the middle of continuous paper feeding. This is a problematic level in actual use.

また、ウエブへのオフセットトナーの付着も多く、ウエ
ブでクリーニングしきれないトナーが次のコピー紙上に
付着して、コピー画質を著しく低下させた。
In addition, a large amount of offset toner adheres to the web, and toner that cannot be completely cleaned by the web adheres to the next copy paper, which significantly deteriorates the copy image quality.

また、高湿下では、A3紙,B4紙,A4(R)紙において、シ
ワが発生した。A4紙においては、シワの発生は無かった
が、紙のカールが大きく、各種トレイで、積載不良が生
じた。
Further, under high humidity, wrinkles occurred on A3 paper, B4 paper, and A4 (R) paper. There was no wrinkle on the A4 paper, but the curl of the paper was large, and stacking failure occurred on various trays.

そこで、逆クラウン量を200μmにしたところ、高湿下
での紙シワの発生は無くなったが、低湿環境下で顕著な
像ズレが発生し、コピー画質が著しく低下した。また。
各環境下ともに、コピー画質は光沢がありかつ、つぶれ
ぎみであった。
Therefore, when the reverse crown amount was set to 200 μm, the occurrence of paper wrinkles under high humidity disappeared, but a noticeable image shift occurred in a low humidity environment, and copy image quality deteriorated remarkably. Also.
In each environment, the copy image quality was glossy and flat.

次に、(比較例2)では、定着性,トナーオフセット,
シワ,カール,像ズレ,画質については、比較的良好の
結果が得られたが、ベタクロ画像の通紙においては、加
熱ローラヘの巻きつき力が強くそれを分離爪3208で強制
的に剥がすために、分離爪の跡(以下爪跡と記す)が顕
著に現われた。この現像の極度な場合はコピー紙が全面
的にシワを発生することもあり、分離爪がトナーで汚れ
たりすると、ジャムを惹起すこともあった。
Next, in (Comparative Example 2), fixability, toner offset,
As for wrinkles, curls, image shifts, and image quality, relatively good results were obtained, but in the passage of a solid image, the wrapping force on the heating roller was strong and the separation nail 3208 forcedly peeled it off. , Marks of separated nails (hereinafter referred to as nail marks) were prominent. In the case of extreme development, the copy paper may have wrinkles on the entire surface, and if the separation claw is soiled with toner, it may cause jamming.

上述の現象を防止するためには、低粘度(例えば、25℃
における粘度が100Cs又は300Cs品)のシリコンオイルを
多量に塗布すると良い結果が得られたが、コピー紙にオ
イルすじ等のオイル汚れが発生しやすくなり、コピー品
質を低下させてしまった。
To prevent the above phenomenon, a low viscosity (for example, 25 ℃
Good results were obtained when a large amount of silicone oil having a viscosity of 100 Cs or 300 Cs in (1) was applied, but copy stains and other oil stains tended to occur, and copy quality deteriorated.

また、常時適量の低粘度オイルを塗布することは難かし
く装置の大型化,コストアップや、両面コピー時にドラ
ム表面に適度のオイルが付着したりすると、カブリ等の
異常画像が発生したり、再給紙ローラ51がスリップし
て、給紙不良が生じたりして、好ましくない。
In addition, it is difficult to always apply an appropriate amount of low-viscosity oil, and if the size of the device is increased, the cost is increased, or if an appropriate amount of oil adheres to the drum surface during double-sided copying, abnormal images such as fog may occur, and The paper feed roller 51 slips, causing a paper feed failure, which is not preferable.

上記の結果をまとめると、下表のごとくである。The above results are summarized in the table below.

上記のごとく、比較例2では爪跡についてを除くと良好
な結果が得られている。
As described above, in Comparative Example 2, good results were obtained except for the nail marks.

そこで、爪跡に関して、シリコンゴムそして樹脂(PTF
E)の厚さを次表のごとく変えることによって種々の熱
抵抗のもとに詳しく実験を行なってみた。
Therefore, regarding nail marks, silicone rubber and resin (PTF
Detailed experiments were performed under various thermal resistances by changing the thickness of E) as shown in the following table.

なお、上表において、KTFはすべての試ローラについて
0.6×10-3[cal/cm・sec・deg]のものを用い、ゴム層
と樹脂層の熱抵抗の和RHは、 RH=(2πKR-1.ln(r2/r1) +(2πKTF-1.ln(r3/r2)[cm・sec・deg/cal] として算出したもので、ここでr1,r2,r3は芯金、ゴム層
そして樹脂層の外側面での半径である。また、アルミ芯
金の外径は58.8mm、シリコンゴムの硬度は60゜(JISA)
である。
In the above table, K TF is for all test rollers
Using 0.6 × 10 −3 [cal / cm · sec · deg], the sum R H of the thermal resistances of the rubber layer and the resin layer is R H = (2πK R ) −1 .ln (r 2 / r 1 ) + (2πK TF ) -1 .ln (r 3 / r 2 ) [cm ・ sec ・ deg / cal], where r 1 , r 2 and r 3 are core metal, rubber layer and resin The radius at the outer surface of the layer. Also, the outer diameter of the aluminum cored bar is 58.8 mm, and the hardness of the silicon rubber is 60 ° (JIS A)
Is.

このように、熱抵抗の視点からみると、弾性層(ゴム
層)と離型層(樹脂層)の熱抵抗の和が1.1[cm・sec・
deg/cal]以下であるならば、爪跡に関して良結果であ
り、前表の他の項目に関する結果と統合して、良好であ
ることがわかる。
In this way, from the viewpoint of thermal resistance, the sum of the thermal resistance of the elastic layer (rubber layer) and the release layer (resin layer) is 1.1 [cm ・ sec ・
[deg / cal] or less, it is understood that the result is good for nail marks and is good when integrated with the results for other items in the previous table.

以下上記結果に対する理由を述べることとする。The reasons for the above results will be described below.

(実験例)と(比較例2)は、爪跡を除くと類似した結
果となっている。両者に共通した点は、ローラが弾性を
有していることである。
(Experimental example) and (Comparative example 2) have similar results except that the nail marks are removed. What is common to both is that the roller has elasticity.

一方、(比較例1)は、ほとんど剛性ローラと言っても
良いものである。
On the other hand, (Comparative Example 1) is almost a rigid roller.

両者のローラのニップ部におけるトナーの定着の様子を
模式的に図示したものが第7図(a)(b)である。第
7図で3201は定着ローラ,Tはトナー,Pはコピー紙であ
る。第7図(a)が、弾性タイプ,(b)が剛性タイプ
である。第7図(a)に示すように弾性タイプのローラ
はトナーの凹凸に依って、自身が変形するためトナーと
の接触面積が大きく、熱の伝達効率が高く(図において
矢印は熱流を示す)、かつ、単位接触面積当りの接触圧
力が比較的弱いため、トナー画像のつぶれが少ない。
FIGS. 7A and 7B schematically show how toner is fixed in the nip portion of both rollers. In FIG. 7, 3201 is a fixing roller, T is toner, and P is copy paper. FIG. 7 (a) is an elastic type, and FIG. 7 (b) is a rigid type. As shown in FIG. 7 (a), the elastic type roller deforms itself due to the unevenness of the toner, so that the contact area with the toner is large and the heat transfer efficiency is high (the arrow indicates the heat flow). Moreover, since the contact pressure per unit contact area is relatively weak, the toner image is less likely to be crushed.

一方、第7図(b)に示すように、剛性タイプのローラ
は、自身の変形が殆ど無いために、トナーとの接触面積
は、弾性タイプと比較して小さい。故に、熱の伝達効率
が低くかつ単位接触面積当りの接触圧力は、弾性タイプ
より大きく、トナー画像のつぶれが大きくかつ非画像部
分にトナーが飛散するいわゆるトビチリ等も生じやす
い。弾性タイプのローラの方が定着性,トナーオフセッ
ト,画質が良好なのは、上記した特性に依るところが大
である。
On the other hand, as shown in FIG. 7 (b), since the rigid type roller hardly deforms itself, the contact area with the toner is smaller than that of the elastic type roller. Therefore, the heat transfer efficiency is low, the contact pressure per unit contact area is larger than that of the elastic type, the crushing of the toner image is large, and so-called fly dust, etc., in which the toner is scattered to the non-image portion, is likely to occur. The reason why the elastic type roller has better fixing property, toner offset, and image quality is largely due to the above-mentioned characteristics.

また、ベタクロ時の巻きつき性については、トナーの粘
弾性に依るところが大きいと考えられる。すなわち、ト
ナーを加熱すると当然のことながらその温度は上昇する
が、一定温度に達すると引続き加熱しているにも拘らず
一時昇温しない吸熱時期がある。したがって、その時期
の熱エネルギはトナーに吸収されて粘弾性の変化に用い
られていると考えられる。そして、さらに加熱を続ける
と、トナーは再び昇温する。発明者は、詳細な原理は未
だ解明していないが、巻きつき性が上記吸熱時期の温度
以上においてきわめて良好で巻きつきが生じないことを
確認した。したがって、加熱量が定められている場合に
は、弾性を伴いかつ伝達熱量の大なるローラによれば、
上記吸熱時期の温度以上に容易に達することとなる。
Further, it is considered that the winding property at the time of solid black depends largely on the viscoelasticity of the toner. That is, when the toner is heated, its temperature naturally rises, but when it reaches a certain temperature, there is an endothermic period at which the temperature does not rise temporarily even though the toner continues to be heated. Therefore, it is considered that the heat energy at that time is absorbed by the toner and used for the change of viscoelasticity. Then, when the heating is further continued, the temperature of the toner rises again. Although the detailed principle has not been clarified yet by the inventor, it has been confirmed that the wrapping property is extremely good at the temperature of the endothermic period or higher and the wrapping does not occur. Therefore, in the case where the heating amount is set, according to the roller having elasticity and large amount of transferred heat,
The temperature above the endothermic time is easily reached.

(比較例1)におけるPFAローラの爪跡が良好な理由
は、接触面積が少ないため、剥しやすいことばかりでな
く、ローラの離型層(これは熱絶縁層とも言える)の厚
みが35μmと薄いために、ローラとトナーが接触した場
合に単位接触面積当りへ多量の熱量が流れ、その結果、
接触面近傍でのPPの溶融度及び表面への折出度が高く、
巻きつき性が小さいと言える。
The reason why the PFA roller claw marks are good in (Comparative Example 1) is that the contact area is small and therefore not only easy to peel off, but also the release layer of the roller (which can be said to be a heat insulating layer) is as thin as 35 μm. In addition, when the roller and toner come into contact with each other, a large amount of heat flows per unit contact area, and as a result,
The melting degree of PP near the contact surface and the degree of protrusion to the surface are high,
It can be said that the wrapping property is small.

一方、(比較例2)の場合は、離型層の厚み(すなわ
ち、熱絶縁層の厚み)が0.310mmと厚いのでローラの熱
抵抗が高く、ローラとトナーが接触した場合に、単位接
触面積当りへ流れる熱量が比較的小さいためにトナーの
粘弾性を十分得られずまたPPが溶融しづらく、その結果
として離型効果が不充分で、爪跡が顕著に発生する。
(本実施例)のローラの場合、離型層の厚みを弾性を確
保できる範囲内でできるだけ減少させることとしたの
で、離型層の熱伝導を大きくすることができ、単位接触
面積当りへのトナーへの供給熱量が充分なものとなり良
好な結果が得られた。また、弾性効果のために、定着
性,オフセット性,シワ,カール,像ズレすべてにおい
て良好な結果が得られた。シワ,カール,像ズレが弾性
ローラで良好な理由は、ソフトに挟圧するところに依る
ものが大きいと思われる明確なメカニズムは判っていな
い。
On the other hand, in the case of (Comparative Example 2), since the thickness of the release layer (that is, the thickness of the heat insulating layer) is as thick as 0.310 mm, the thermal resistance of the roller is high, and the unit contact area when the roller and the toner contact each other. Since the amount of heat flowing to the contact is relatively small, the viscoelasticity of the toner cannot be obtained sufficiently and the PP is difficult to melt, resulting in an insufficient releasing effect and significant nail scratching.
In the case of the roller of the present embodiment, the thickness of the release layer is reduced as much as possible within the range where elasticity can be secured, so that the heat conduction of the release layer can be increased and the unit contact area per unit area can be increased. The amount of heat supplied to the toner was sufficient and good results were obtained. Also, due to the elastic effect, good results were obtained in all of fixing property, offset property, wrinkle, curl, and image shift. The reason why the elastic roller has good wrinkles, curls, and image shifts depends largely on the place where the soft pressing is performed.

(発明の効果) 本発明は、以上のごとく加熱・加圧定着を行なう回転ロ
ーラを、芯金の上に弾性層そしてその上に樹脂層を形成
して構成する際に、上記弾性層及び樹脂層の熱抵抗の和
を1.1cm・sec・deg/cal以下としたので、弾性を確保し
ながら熱伝達性が良くなり、その結果コピーの仕上がり
具合そして装置のトラブルの低減等装置全体の性能を向
上せしめる、という効果を得る。
(Effects of the Invention) The present invention provides the above-mentioned elastic layer and resin when the rotating roller for performing heating and pressure fixing as described above is formed by forming the elastic layer on the core metal and the resin layer thereon. Since the sum of the thermal resistance of the layers is set to 1.1 cm / sec / deg / cal or less, the heat transfer is improved while ensuring elasticity, and as a result, the performance of the entire device, such as the finish of the copy and the reduction of device troubles, is improved. The effect is to improve.

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

第1図は本発明の実施例としての定着装置の断面図、第
2図は第1図装置のX−X線断面図、第3図は第1図装
置を適用した画像形成装置の全体を示す構成断面図、第
4図は第1図装置の各ローラの表面の時間に対する温度
変化を示す線図、第5図は第1図装置の排熱ファンの動
作シーケンス図、第6図は第1図装置の試験結果を示す
線図、第7図はローラとトナーとの接触状態を示す概要
図である。 3201……回転体(加熱ローラ)
FIG. 1 is a sectional view of a fixing device as an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a sectional view taken along the line XX of the device of FIG. 1, and FIG. 3 shows the entire image forming apparatus to which the device of FIG. 1 is applied. FIG. 4 is a sectional view showing the structure, FIG. 4 is a diagram showing temperature changes with time on the surface of each roller of the apparatus of FIG. 1, FIG. 5 is an operation sequence diagram of an exhaust heat fan of the apparatus of FIG. 1, and FIG. 1 is a diagram showing the test results of the apparatus, FIG. 7 is a schematic diagram showing the contact state of the roller and the toner. 3201 …… Rotating body (heating roller)

フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭57−89785(JP,A) 特開 昭60−205560(JP,A) 特開 昭61−138272(JP,A) 特開 昭60−19178(JP,A) 特開 昭60−263979(JP,A) 特開 昭61−41163(JP,A) 特開 昭61−84671(JP,A)Continuation of the front page (56) Reference JP-A-57-89785 (JP, A) JP-A-60-205560 (JP, A) JP-A-61-138272 (JP, A) JP-A-60-19178 (JP , A) JP 60-263979 (JP, A) JP 61-41163 (JP, A) JP 61-84671 (JP, A)

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】互に圧接せる一対をなす回転体と、少なく
とも一方の回転体を加熱する加熱体とを有し、該一対の
回転体間に、未定着像を有する記録材を通過せしめるこ
とにより定着を行なう定着装置において、 少なくとも一方の回転体は、芯金材の上に弾性層そして
その上に離型層としての樹脂層を有し、 上記弾性層及び離型層の熱抵抗の和が1.1センチメート
ル・秒・度/カロリー以下である、 ことを特徴とする定着装置。
1. A pair of rotating bodies that are in pressure contact with each other and a heating body that heats at least one rotating body, and a recording material having an unfixed image is passed between the pair of rotating bodies. In at least one of the rotating members, an elastic layer is provided on the cored bar material, and a resin layer as a release layer is provided on the core layer. Is less than 1.1 cm / sec / degree / calorie.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPS5648664A (en) * 1979-09-28 1981-05-01 Ricoh Co Ltd Fixing roll of copying machine or the like
JPS5827175A (en) * 1981-08-10 1983-02-17 Sumitomo Electric Ind Ltd Fusing roller

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