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JP2005292295A - Heating apparatus and image forming apparatus - Google Patents

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JP2005292295A
JP2005292295A JP2004104448A JP2004104448A JP2005292295A JP 2005292295 A JP2005292295 A JP 2005292295A JP 2004104448 A JP2004104448 A JP 2004104448A JP 2004104448 A JP2004104448 A JP 2004104448A JP 2005292295 A JP2005292295 A JP 2005292295A
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JP
Japan
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fixing
recording material
temperature
film
rotator
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Withdrawn
Application number
JP2004104448A
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Japanese (ja)
Inventor
Tokuyoshi Abe
篤義 阿部
Teruhiko Namiki
輝彦 並木
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Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
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Publication date
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Abstract

【課題】加熱装置の非通紙部昇温の抑制と静電オフセットの防止する。
【解決手段】被記録材が定着ニップを通過しているときの定着速度をVp、被記録材が定着ニップを通過していないときの定着速度をViとし、非通紙部の温度に応じて、Vi>Vpとする。
【選択図】 図2
An object of the present invention is to suppress the temperature rise of a non-sheet passing portion of a heating device and to prevent electrostatic offset.
The fixing speed when the recording material passes through the fixing nip is Vp, and the fixing speed when the recording material does not pass through the fixing nip is Vi, depending on the temperature of the non-sheet passing portion. , Vi> Vp.
[Selection] Figure 2

Description

本発明は電子写真方式を用いた複写機やプリンター、ファクス等の定着装置としての加熱装置および、前記加熱装置を搭載した電子写真装置に関するものである。   The present invention relates to a heating device as a fixing device such as a copying machine, a printer, and a fax machine using an electrophotographic system, and an electrophotographic apparatus equipped with the heating device.

画像形成装置において、電子写真プロセス・静電記録プロセス・磁気記録プロセス等の適宜の画像形成プロセス手段部で被記録材(転写シート・エレクトロファックスシート・静電記録紙・OHPシート・印刷用紙・フォーマット紙など)に転写方式あるいは直接方式にて形成担持させた画像情報の未定着画像(トナー画像)を被記録材面に永久固着画像として加熱定着させる定着装置としては熱ローラ方式の装置が広く用いられていた。   In an image forming apparatus, a recording material (transfer sheet, electrofax sheet, electrostatic recording paper, OHP sheet, printing paper, format, etc.) in an appropriate image forming process means such as an electrophotographic process, an electrostatic recording process, and a magnetic recording process As a fixing device that heats and fixes an unfixed image (toner image) of image information formed and carried on a transfer method or a direct method on paper or the like as a permanently fixed image on a recording material surface, a heat roller type device is widely used. It was done.

近年では、クイックスタートや省エネルギーの観点からフィルム加熱方式が実用化されている。また電磁誘導加熱方式の装置も提案されている。   In recent years, a film heating method has been put into practical use from the viewpoint of quick start and energy saving. An electromagnetic induction heating type device has also been proposed.

a)フィルム加熱方式
フィルム加熱方式の定着装置(定着器)は、例えば特許文献1〜4等に提案されている。
a) Film Heating System A film heating system fixing device (fixing device) is proposed in, for example, Patent Documents 1 to 4 and the like.

即ち、加熱体としてのセラミックヒータと、加圧部材としての加圧ローラとの間に耐熱性フィルム(定着フィルム、定着ベルト)を挟ませて定着ニップ部を形成させ、前記定着ニップ部の定着フィルムと加圧ローラとの間に未定着トナー画像を形成担持させた被記録材を導入して定着フィルムと一緒に挟持搬送させることで、定着ニップ部においてセラミックヒータの熱を定着フィルムを介して被記録材に与え、さらに定着ニップ部の加圧力にて未定着トナー画像を被記録材面に定着させるものである。   That is, a fixing nip portion is formed by sandwiching a heat resistant film (fixing film, fixing belt) between a ceramic heater as a heating body and a pressure roller as a pressure member, and the fixing film of the fixing nip portion is formed. The recording material on which an unfixed toner image is formed and supported is introduced between the pressure roller and the pressure roller, and is nipped and conveyed together with the fixing film, so that the heat of the ceramic heater is received through the fixing film at the fixing nip portion. This is applied to the recording material, and further, the unfixed toner image is fixed on the surface of the recording material by the pressing force of the fixing nip portion.

このフィルム加熱方式の定着装置は、セラミックヒータ及び定着フィルムとして低熱容量の部材を用いてオンデマンドタイプの装置を構成することができる。すなわち、画像形成装置の画像形成実行時のみ熱源としてのセラミックヒータに通電して所定の定着温度に発熱させた状態にすれば良く、画像形成装置の電源オンから画像形成実行可能状態までの待ち時間が短く(クイックスタート性)・スタンバイ時の消費電力も大幅に小さい(省電力)等の利点がある。   This film heating type fixing apparatus can be configured as an on-demand type apparatus using a ceramic heater and a low heat capacity member as a fixing film. That is, it is only necessary to energize a ceramic heater as a heat source to generate heat at a predetermined fixing temperature only when image forming of the image forming apparatus is executed, and a waiting time from power-on of the image forming apparatus to an image forming executable state There are advantages such as short (quick start) and significantly low power consumption during standby (power saving).

b)電磁誘導を用いたフィルム加熱方式
特許文献5には、定着フィルム自身あるいは定着フィルムに近接させた導電性部材に渦電流を発生させ、その時のジュール熱によって発熱させる加熱装置が提案されている。この電磁誘導を用いたフィルム加熱方式は、発熱域を被加熱材に近接させることができるため、セラミックヒータを用いたフィルム加熱方式に比べ、さらなる消費エネルギーの効率向上が達成できる。
b) Film heating method using electromagnetic induction Patent Document 5 proposes a heating device that generates eddy currents in the fixing film itself or a conductive member close to the fixing film and generates heat by Joule heat at that time. . In this film heating method using electromagnetic induction, the heat generation area can be brought close to the material to be heated, so that further improvement in the efficiency of energy consumption can be achieved compared to the film heating method using a ceramic heater.

フィルム加熱方式あるいは電磁誘導を用いたフィルム加熱方式の定着装置において、回転体としての円筒状もしくはエンドレスフィルム状の定着フィルムの駆動方法として、定着フィルム内周面を案内するフィルムガイド部材(フィルム支持部材)と加圧ローラとで圧接された定着フィルムを加圧ローラの回転駆動によって従動回転させる方法(加圧ローラ駆動方式)や、逆に駆動ローラとテンションローラによって張架されたエンドレスフィルム状の定着フィルムの駆動によって加圧ローラを従動回転させるもの等がある。
特開昭63−313182号公報 特開平2−157878公報 特開平4−44075号公報 特開平4−204980号公報 特開平7−114276号公報
In a film heating system or a film heating system fixing apparatus using electromagnetic induction, as a driving method of a cylindrical or endless film fixing film as a rotating body, a film guide member (film support member) for guiding the inner peripheral surface of the fixing film ) And the pressure roller are driven by rotating the pressure film by the rotation of the pressure roller (pressure roller drive system), or conversely, an endless film-like fixing stretched by the drive roller and tension roller. For example, a pressure roller is driven to rotate by driving a film.
JP-A-63-313182 Japanese Patent Laid-Open No. 2-157878 JP-A-4-44075 JP-A-4-204980 JP-A-7-114276

しかしながら、上記の各従来例において、定着ニップ幅に対して幅の狭い小サイズ紙などの被記録材を通紙(搬送)した場合に、通紙部(搬送域)は被記録材が熱を奪うのに対して非通紙部(非搬送域)は熱が奪われないために非通紙部の温度が上昇する。非通紙部の温度が上昇した状態で大サイズの被記録材が通紙されると、前に通紙された小サイズ紙の非通紙部に当たる部分の温度が高すぎるためにホットオフセットが発生する。また、非通紙部の温度が構成部材の耐熱温度を越えると構成部材が劣化して耐久性が悪化したり、破壊に至ることがある。このため、非通紙部の温度がホットオフセットの発生温度を下回るまでプリント動作を休止させたり、被記録材間(紙間)を広げることで非通紙部昇温を上記課題が発生しない温度に抑制する必要があり、スループットが低下し、プリント生産性が低下するという課題があった。   However, in each of the conventional examples described above, when a recording material such as small-size paper having a width narrower than the fixing nip width is passed (conveyed), the recording material is heated by the recording material (conveyance area). In contrast, the non-sheet passing portion (non-conveying area) is not deprived of heat, so the temperature of the non-sheet passing portion rises. If a large-sized recording material is passed while the temperature of the non-sheet passing part is raised, the temperature of the part that hits the non-passing part of the small-size paper that has been passed previously is too high, so hot offset occurs. Occur. In addition, when the temperature of the non-sheet passing portion exceeds the heat resistance temperature of the constituent member, the constituent member may be deteriorated and durability may be deteriorated or destroyed. For this reason, the temperature at which the above problem does not occur when the temperature of the non-sheet passing portion is suspended until the temperature of the non-sheet passing portion falls below the temperature at which the hot offset occurs or the space between the recording materials (paper interval) is widened. Therefore, there is a problem that throughput is lowered and print productivity is lowered.

また、定着回転体に定着フィルムを用いてクイックスタートを可能にした定着装置の場合、定着フィルムは熱ローラ(定着ローラ)よりも厚さが薄く、熱容量が小さいため、長手方向の熱伝導が悪化する。このため定着フィルムを用いた定着装置では非通紙部昇温がよりきびしく、非通紙部の温度を上述のような温度以下に抑制するために熱ローラを用いた定着装置よりも紙間をさらに広げる必要があり、スループットがさらに低下するという課題があった。   In addition, in the case of a fixing device that enables a quick start using a fixing film as a fixing rotator, the fixing film is thinner than the heat roller (fixing roller) and has a smaller heat capacity, so the heat conduction in the longitudinal direction deteriorates. To do. For this reason, in the fixing device using the fixing film, the temperature rise in the non-sheet passing portion is more severe, and in order to suppress the temperature of the non-sheet passing portion to the temperature or lower as described above, the gap between the sheets is larger than the fixing device using the heat roller. There is a problem in that throughput needs to be further expanded and throughput is further reduced.

また、別の課題として、上述した定着装置においては被記録材上のトナーが定着部材に静電的に転移し、その後の画像を汚す、いわゆる静電オフセットが発生することがあった。   As another problem, in the above-described fixing device, toner on the recording material is electrostatically transferred to the fixing member, so that a so-called electrostatic offset is generated, which stains the subsequent image.

本願に係る発明は、これら非通紙部昇温の抑制と静電オフセットの防止を目的とする。   The invention according to the present application aims to suppress the temperature rise of these non-sheet passing portions and prevent electrostatic offset.

この発明は下記の構成を備えることにより上記課題を解決できるものである。   The present invention can solve the above problems by providing the following configuration.

(1)被記録材を定着回転体と加圧回転体で構成されるニップ部で挟持搬送してトナー画像を前記被記録材に定着する加熱装置において、前記ニップ部を前記被記録材が通過しているときの搬送速度をVp、通過していないときの搬送速度をViとしたとき、Vi>Vpとすることを特徴とする加熱装置。   (1) In a heating device for fixing a toner image on the recording material by nipping and conveying the recording material in a nip portion composed of a fixing rotator and a pressure rotator, the recording material passes through the nip portion. A heating apparatus characterized in that Vi> Vp, where Vp is a conveying speed when the sheet is being transported and Vi is a conveying speed when the sheet is not passing.

(2)前記加熱装置に連続して搬送されるn枚目の被記録材をP(n)、n+1枚目の被記録材をP(n+1){n=1,2,3,・・・}としたとき、P(n)とP(n+1)の間で前記搬送速度をVi>Vpとすることを特徴とする前記(1)に記載の加熱装置。   (2) P (n) is the nth recording material continuously conveyed to the heating device, P (n + 1) is the n + 1th recording material {n = 1, 2, 3,... }, The conveying speed between P (n) and P (n + 1) satisfies Vi> Vp. (1).

(3)前記ニップ部を前記被記録材が通過しているときの前記定着回転体の温度をTp、通過していないときの温度をTiとしたとき、Ti<Tpとすることを特徴とする前記(1)または(2)に記載の加熱装置。   (3) When the temperature of the fixing rotator when the recording material passes through the nip portion is Tp and the temperature when the recording material does not pass is Ti, Ti <Tp. The heating device according to (1) or (2).

(4)前記定着回転体または前記加圧回転体の長手方向で、前記被記録材の非搬送域の温度に応じて前記搬送速度をVi>Vpとすることを特徴とする前記(1)から(3)の何れか1項に記載の加熱装置。   (4) In the longitudinal direction of the fixing rotator or the pressure rotator, the transport speed is set to Vi> Vp according to the temperature of the non-transport area of the recording material. The heating device according to any one of (3).

(5)前記定着回転体または前記加圧回転体の長手方向で、前記被記録材の非搬送域の温度に応じて前記搬送速度Viを増減することを特徴とする前記(4)に記載の加熱装置。   (5) In the longitudinal direction of the fixing rotating body or the pressure rotating body, the transport speed Vi is increased or decreased according to the temperature of the non-transport area of the recording material. Heating device.

(6)前記定着回転体または前記加圧回転体の長手方向で、前記被記録材の非搬送域の温度に応じて被記録材の先端が前記ニップ部に突入するタイミングを変えることを特徴とする前記(4)または(5)に記載の加熱装置。   (6) In the longitudinal direction of the fixing rotator or the pressure rotator, the timing at which the leading end of the recording material enters the nip portion is changed according to the temperature of the non-conveying area of the recording material. The heating device according to (4) or (5).

(7)前記定着回転体は可撓性のフィルム状回転体であることを特徴とする前記(1)から(6)の何れか1項に記載の加熱装置。   (7) The heating apparatus according to any one of (1) to (6), wherein the fixing rotator is a flexible film-like rotator.

(8)前記定着手段の定着回転体を誘導加熱することを特徴とする前記(1)から(7)の何れか1項に記載の加熱装置。   (8) The heating apparatus according to any one of (1) to (7), wherein the fixing rotator of the fixing unit is induction-heated.

(9)前記定着回転体は可撓性のフィルム状回転体であり、線状発熱体の周りを接触回転させることを特徴とする前記(1)から(6)の何れか1項に記載の加熱装置。   (9) The fixing rotating body is a flexible film-shaped rotating body, and rotates around the linear heating element in contact with the fixing rotating body, according to any one of (1) to (6), Heating device.

(10)被記録材に未定着像を形成担持させる作像手段と、被記録材に形成担持させた未定着像を定着させる定着手段を有し、前記定着手段が前記(1)から(9)の何れか1項に記載の加熱装置であることを特徴とする画像形成装置。   (10) Image forming means for forming and supporting an unfixed image on a recording material; and fixing means for fixing an unfixed image formed and supported on the recording material. The fixing means includes (1) to (9 An image forming apparatus, which is the heating apparatus according to any one of the above.

本発明によれば、ニップ部を前記被記録材が通過しているときの搬送速度をVp、通過していないときの搬送速度をViとしたとき、Vi>Vpとすることで非通紙部昇温の抑制を図ることができる。また、被記録材間で定着部材の表面電位を回復する能力が増すため静電オフセットの防止を図ることができる。   According to the present invention, when the transport speed when the recording material passes through the nip portion is Vp and the transport speed when the recording material does not pass is Vi, Vi> Vp, so that the non-sheet passing portion. Temperature rise can be suppressed. Further, since the ability to recover the surface potential of the fixing member between the recording materials is increased, electrostatic offset can be prevented.

以下本発明を実施するための最良の形態を、実施例により詳しく説明する。   Hereinafter, the best mode for carrying out the present invention will be described in detail with reference to examples.

<第1の実施形態例>
(1)画像形成装置
図10は画像形成装置の一例の概略構成図である。本例の画像形成装置は電子写真カラープリンタである。
<First Embodiment>
(1) Image Forming Apparatus FIG. 10 is a schematic configuration diagram of an example of an image forming apparatus. The image forming apparatus of this example is an electrophotographic color printer.

101は有機感光体やアモルファスシリコン感光体でできた感光体ドラム(像担持体)であり、矢示の反時計方向に所定のプロセススピード(周速度)で回転駆動される。   Reference numeral 101 denotes a photosensitive drum (image carrier) made of an organic photosensitive member or an amorphous silicon photosensitive member, which is rotationally driven in a counterclockwise direction indicated by an arrow at a predetermined process speed (circumferential speed).

感光体ドラム101はその回転過程で帯電ローラ等の帯電装置102で所定の極性・電位の一様な帯電処理を受ける。   The photosensitive drum 101 is uniformly charged with a predetermined polarity and potential by a charging device 102 such as a charging roller during its rotation.

次いでその帯電処理面にレーザ光学箱(レーザスキャナー)110から出力されるレーザ光103による、目的の画像情報の走査露光処理を受ける。レーザ光学箱110は不図示の画像読み取り装置等の画像信号発生装置からの目的画像情報の時系列電気デジタル画素信号に対応して変調(オン/オフ)したレーザ光103を出力して回転感光体ドラム101面に走査露光した目的画像情報に対応した静電潜像が形成される。109はレーザ光学箱110からの出力レーザ光を感光体ドラム101の露光位置に偏向させるミラーである。   Next, the charged surface is subjected to a scanning exposure process of target image information by a laser beam 103 output from a laser optical box (laser scanner) 110. The laser optical box 110 outputs a laser beam 103 modulated (on / off) corresponding to a time-series electric digital pixel signal of target image information from an image signal generation device such as an image reading device (not shown) to rotate the photoconductor. An electrostatic latent image corresponding to target image information scanned and exposed on the surface of the drum 101 is formed. Reference numeral 109 denotes a mirror that deflects the output laser light from the laser optical box 110 to the exposure position of the photosensitive drum 101.

フルカラー画像形成の場合は、目的のフルカラー画像の第1の色分解成分画像、例えばイエロー成分画像についての走査露光・潜像形成がなされ、その潜像が4色カラー現像装置104のうちのイエロー現像器104Yの作動でイエロートナー画像として現像される。そのイエロートナー画像は感光体ドラム101と中間転写体ドラム105との接触部(或いは近接部)である1次転写部T1において中間転写体ドラム105の面に転写される。中間転写体ドラム105面に対するトナー画像転写後の回転感光体ドラム101面はクリーナ107により転写残りトナー等の付着残留物の除去を受けて清掃される。   In the case of full-color image formation, scanning exposure / latent image formation is performed on a first color separation component image of a target full-color image, for example, a yellow component image, and the latent image is subjected to yellow development in the four-color developing device 104. The yellow toner image is developed by the operation of the device 104Y. The yellow toner image is transferred to the surface of the intermediate transfer drum 105 at the primary transfer portion T1 which is a contact portion (or proximity portion) between the photosensitive drum 101 and the intermediate transfer drum 105. The surface of the rotating photosensitive drum 101 after the transfer of the toner image to the surface of the intermediate transfer drum 105 is cleaned by the cleaner 107 after removal of adhesion residues such as transfer residual toner.

上記のような帯電・走査露光・現像・一次転写・清掃のプロセスサイクルが、目的のフルカラー画像の第2の色分解成分画像(例えばマゼンタ成分画像、マゼンタ現像器104Mが作動)、第3の色分解成分画像(例えばシアン成分画像、シアン現像器104Cが作動)、第4の色分解成分画像(例えば黒成分画像、黒現像器104BKが作動)の各色分解成分画像について順次実行され、中間転写体ドラム105面にイエロートナー画像・マゼンタトナー画像・シアントナー画像・黒トナー画像の都合4色のトナー画像が順次重ねて転写されて、目的のフルカラー画像に対応したカラートナー画像が合成形成される。   The process cycle of charging, scanning exposure, development, primary transfer, and cleaning as described above includes a second color separation component image (for example, a magenta component image, the magenta developer 104M is activated) of a target full color image, and a third color. An intermediate transfer body is sequentially executed for each color separation component image of the separation component image (for example, cyan component image, cyan developing device 104C is activated) and the fourth color separation component image (for example, black component image, black developing device 104BK is activated). Four color toner images of a yellow toner image, a magenta toner image, a cyan toner image, and a black toner image are sequentially superimposed and transferred onto the surface of the drum 105, and a color toner image corresponding to the target full-color image is synthesized and formed.

中間転写体ドラム105は、金属ドラム上に中抵抗の弾性層と高抵抗の表層を有するもので、感光体ドラム101に接触して或いは近接して感光体ドラム101と略同じ周速度で矢示の時計方向に回転駆動され、中間転写体ドラム105の金属ドラムにバイアス電位を与えて感光体ドラム101との電位差で感光体ドラム101側のトナー画像を前記中間転写体ドラム105面側に転写させる。   The intermediate transfer drum 105 has a middle-resistance elastic layer and a high-resistance surface layer on a metal drum. The intermediate transfer drum 105 is in contact with or close to the photosensitive drum 101 at the same peripheral speed as that of the photosensitive drum 101. , And a bias potential is applied to the metal drum of the intermediate transfer drum 105 to transfer the toner image on the photosensitive drum 101 side to the surface of the intermediate transfer drum 105 by the potential difference with the photosensitive drum 101. .

上記の回転中間転写体ドラム105面に合成形成されたカラートナー画像は、前記回転中間転写体ドラム105と転写ローラ106との接触ニップ部である二次転写部T2において、前記二次転写部T2に不図示の給紙部から所定のタイミングで送り込まれた被記録材Pの面に転写されていく。転写ローラ106は被記録材Pの背面からトナーと逆極性の電荷を供給することで中間転写体ドラム105面側から被記録材P側へ合成カラートナー画像を順次に一括転写する。   The color toner image synthesized and formed on the surface of the rotary intermediate transfer drum 105 is transferred to the secondary transfer portion T2 in the secondary transfer portion T2 which is a contact nip portion between the rotary intermediate transfer drum 105 and the transfer roller 106. Are transferred onto the surface of the recording material P fed at a predetermined timing from a paper feeding unit (not shown). The transfer roller 106 supplies a charge having a polarity opposite to that of the toner from the back surface of the recording material P, thereby sequentially transferring the combined color toner images sequentially from the surface of the intermediate transfer drum 105 to the recording material P side.

二次転写部T2を通過した被記録材Pは中間転写体ドラム105の面から分離されて像加熱装置100へ導入され、未定着トナー画像の加熱定着処理を受けてカラー画像形成物として機外の不図示の排紙トレーに排出される。加熱装置100については次の(2)項で詳述する。   The recording material P that has passed through the secondary transfer portion T2 is separated from the surface of the intermediate transfer drum 105 and introduced into the image heating apparatus 100, and is subjected to a heat-fixing process for an unfixed toner image as a color image forming product. Are discharged to a paper discharge tray (not shown). The heating device 100 will be described in detail in the next section (2).

被記録材Pに対するカラートナー画像転写後の回転中間転写体ドラム105はクリーナ108により転写残りトナー・紙粉等の付着残留物の除去を受けて清掃される。このクリーナ108は常時は中間転写体ドラム105に非接触状態に保持されており、中間転写体ドラム105から被記録材Pに対するカラートナー画像の二次転写実行過程において中間転写体ドラム105に接触状態に保持される。   After the color toner image has been transferred to the recording material P, the rotating intermediate transfer drum 105 is cleaned by the cleaner 108 after removal of adhering residues such as transfer residual toner and paper dust. The cleaner 108 is always held in a non-contact state with the intermediate transfer drum 105 and is in contact with the intermediate transfer drum 105 during the secondary transfer of the color toner image from the intermediate transfer drum 105 to the recording material P. Retained.

また転写ローラ106も常時は中間転写体ドラム105に非接触状態に保持されており、中間転写体ドラム105から被記録材Pに対するカラートナー画像の二次転写実行過程において中間転写体ドラム105に被記録材Pを介して接触状態に保持される。   Also, the transfer roller 106 is always held in a non-contact state with the intermediate transfer drum 105, and the intermediate transfer drum 105 is covered with the intermediate transfer drum 105 during the secondary transfer of the color toner image from the intermediate transfer drum 105 to the recording material P. The recording material P is held in contact.

本例装置は、白黒画像などモノカラー画像のプリントモードも実行できる。また両面画像プリントモード、或いは多重画像プリントモードも実行できる。   This example apparatus can also execute a mono-color image print mode such as a monochrome image. A double-sided image print mode or a multiple image print mode can also be executed.

両面画像プリントモードの場合は、加熱装置100を出た1面目画像プリント済みの被記録材Pは不図示の再循環搬送機構を介して表裏反転されて再び二次転写部T2へ送り込まれて2面に対するトナー画像転写を受け、再度、加熱装置100に導入されて2面に対するトナー画像の定着処理を受けることで両面画像プリントが出力される。   In the double-sided image print mode, the recording material P on which the first-side image has been printed out of the heating device 100 is turned upside down via a recirculation conveyance mechanism (not shown) and sent again to the secondary transfer portion T2. Upon receipt of the toner image transfer to the surface, the toner image is again introduced into the heating device 100 and undergoes toner image fixing processing on the two surfaces, thereby outputting a double-sided image print.

多重画像プリントモードの場合は、加熱装置100を出た1回目画像プリント済みの被記録材Pは不図示の再循環搬送機構を介して表裏反転されずに再び二次転写部T2へ送り込まれて1回目画像プリント済みの面に2回目のトナー画像転写を受け、再度、加熱装置100に導入されて2回目のトナー画像の定着処理を受けることで多重画像プリントが出力される。   In the multiple image print mode, the recording material P that has been printed on the first image from the heating device 100 is sent to the secondary transfer portion T2 again without being turned upside down via a recirculation conveyance mechanism (not shown). A second toner image transfer is received on the surface on which the first image has been printed, and the image is again introduced into the heating device 100 and undergoes a second toner image fixing process, whereby a multiple image print is output.

(2)加熱装置100
本例において加熱装置100は電磁誘導加熱方式の装置である。図2は本例の加熱装置100の要部の横断側面模型図、図3は要部の正面模型図、図4は要部の縦断正面模型図である。
(2) Heating device 100
In this example, the heating device 100 is an electromagnetic induction heating type device. 2 is a cross-sectional side view of the main part of the heating device 100 of this example, FIG. 3 is a front view of the main part, and FIG. 4 is a longitudinal front view of the main part.

磁場発生手段は磁性コア17a・17b・17c及び励磁コイル18からなる。   The magnetic field generating means includes magnetic cores 17a, 17b, and 17c and an excitation coil 18.

磁性コア17a・17b・17cは高透磁率の部材であり、フェライトやパーマロイ等といったトランスのコアに用いられる材料がよく、より好ましくは100kHz以上でも損失の少ないフェライトを用いるのがよい。   The magnetic cores 17a, 17b, and 17c are members having high magnetic permeability, and are preferably made of a material used for a transformer core such as ferrite or permalloy, and more preferably ferrite having a low loss even at 100 kHz or more.

励磁コイル18には給電部18a・18bに不図示励磁回路を接続してあり、20kHzから500kHzの高周波をスイッチング電源で発生できるようになっている。   An excitation circuit (not shown) is connected to the exciting portions 18a and 18b of the exciting coil 18, and a high frequency of 20 kHz to 500 kHz can be generated by a switching power supply.

励磁コイル18は励磁回路から供給される交番電流(高周波電流)によって交番磁束を発生する。   The exciting coil 18 generates an alternating magnetic flux by an alternating current (high-frequency current) supplied from an exciting circuit.

16a,16bは横断面略半円弧状樋型のフィルムガイド部材であり、開口側を互いに向かい合わせて略円柱体を構成し、外側に円筒状の電磁誘導性発熱フィルムである定着フィルム10をルーズに外嵌させてある。   Reference numerals 16a and 16b are saddle-shaped film guide members having a substantially semicircular arc shape in cross section, which form a substantially cylindrical body with the opening sides facing each other, and loosely fix the fixing film 10 which is a cylindrical electromagnetic induction heating film on the outside. It is fitted outside.

前記フィルムガイド部材16aは、磁場発生手段としての磁性コア17a・17b・17cと励磁コイル18を内側に保持している。   The film guide member 16a holds magnetic cores 17a, 17b, and 17c as magnetic field generating means and an excitation coil 18 inside.

また、フィルムガイド部材16aには、摺動部材40がニップ部Nの加圧ローラ30との対向面側で、定着フィルム10の内側に配設してある。   Further, on the film guide member 16 a, a sliding member 40 is disposed inside the fixing film 10 on the side of the nip portion N facing the pressure roller 30.

22はフィルムガイド部材16bの内面平面部に当接させて配設した横長の加圧用剛性ステイである。   Reference numeral 22 denotes a laterally long pressurizing rigid stay disposed in contact with the inner surface flat portion of the film guide member 16b.

19は磁性コア17a・17b・17c及び励磁コイル18と加圧用剛性ステイ22の間を絶縁するための絶縁部材である。   Reference numeral 19 denotes an insulating member for insulating the magnetic cores 17 a, 17 b, and 17 c and the exciting coil 18 from the pressurizing rigid stay 22.

図5は、本実施形態例における定着フィルム10の層構成模型図である。   FIG. 5 is a model diagram of the layer structure of the fixing film 10 in this embodiment.

本実施形態例の定着フィルム10は、基層となる電磁誘導発熱性の金属フィルム等でできた発熱層1と、その外面に積層した弾性層2と、その外面に積層した離型層3の複合構造のものである。   The fixing film 10 of this embodiment is a composite of a heat generating layer 1 made of an electromagnetic induction heat generating metal film or the like as a base layer, an elastic layer 2 laminated on the outer surface, and a release layer 3 laminated on the outer surface. Of structure.

発熱層1と弾性層2との間の接着、弾性層2と離型層3との間の接着のために、各層間にプライマー層(図示せず)を設けてもよい。   For adhesion between the heat generating layer 1 and the elastic layer 2 and adhesion between the elastic layer 2 and the release layer 3, a primer layer (not shown) may be provided between the respective layers.

略円筒形状である定着フィルム10において、発熱層1が摺動部材40と接触する内面側であり、離型層3が加圧ローラ若しくは記録材(被加熱材)と接触する外面側である。   In the fixing film 10 having a substantially cylindrical shape, the heat generating layer 1 is on the inner surface side in contact with the sliding member 40, and the release layer 3 is on the outer surface side in contact with the pressure roller or the recording material (heated material).

尚、図6のように断熱層4を設けることもできる。   In addition, the heat insulation layer 4 can also be provided like FIG.

この発熱層1に上述した交番磁束が作用することにより、発熱層1に渦電流が発生して発熱層1が発熱する。この熱が弾性層2、離型層3に伝達されて、定着フィルム10全体が加熱され、定着ニップ部Nに通紙される被記録材Pを加熱してトナーt画像の加熱定着がなされる。   When the above-described alternating magnetic flux acts on the heat generating layer 1, an eddy current is generated in the heat generating layer 1, and the heat generating layer 1 generates heat. This heat is transmitted to the elastic layer 2 and the release layer 3 so that the entire fixing film 10 is heated, and the recording material P passed through the fixing nip portion N is heated to fix the toner t image by heat. .

フランジ部材23a・23bはフィルムガイド部材16a・16bのアセンブリの左右両端部に外嵌し、前記左右位置を規制部材24a・24bで固定しつつ回転自在に取り付け、定着フィルム10の回転時に前記定着フィルム10の端部を受けて定着フィルムのフィルムガイド部材長手に沿う寄り移動を規制する役目をする。   The flange members 23a and 23b are fitted around the left and right ends of the assembly of the film guide members 16a and 16b, and are attached to the left and right positions while being fixed by the regulating members 24a and 24b, so that the fixing film 10 rotates. It receives the end of 10 and serves to regulate the movement of the fixing film along the length of the film guide member.

フランジ部材23a・23bの材質としては、フェノール樹脂,ポリイミド樹脂,ポリアミド樹脂,ポリアミドイミド樹脂,PEEK樹脂,PES樹脂,PPS樹脂,フッ素樹脂(PFA,PTFE,FEPなど),LCP(Liquid Crystal Polymer:液晶ポリマー)樹脂,これらの混合樹脂等の耐熱性の良い材料からなる厚さ0.5〜3mmのものが好ましく、導電性を付与するために、例えば、ケッチェンブラックなどのカーボンブラックやアルミニウムなどの金属紛を用いることができる。   As materials of the flange members 23a and 23b, phenol resin, polyimide resin, polyamide resin, polyamideimide resin, PEEK resin, PES resin, PPS resin, fluorine resin (PFA, PTFE, FEP, etc.), LCP (Liquid Crystal Polymer): liquid crystal Polymer) resin and those having a thickness of 0.5 to 3 mm made of a heat-resistant material such as a mixed resin thereof are preferable. For imparting conductivity, for example, carbon black such as ketjen black, aluminum, etc. Metal powder can be used.

加圧回転体としての加圧ローラ30は、芯金30aと、前記芯金周りに同心一体にローラ状に成形被覆させたシリコーンゴム・フッ素ゴム・フッ素樹脂などの耐熱性・弾性材層30bとで構成されており、表層に離型層30cを設けてある。加圧ローラ30は導電性を確保するために弾性層30bと離型層30cは導電性の材料を用いる。例えば、離型層30cはフッ素樹脂、シリコーン樹脂、フルオロシリコーンゴム、フッ素ゴム、シリコーンゴム、PFA、PTFE、FEP等の離型性かつ耐熱性のよい材料を選択することができる。また、弾性層30bは、シリコーンゴム、フッ素ゴム、フルオロシリコーンゴム等で耐熱性がよく、熱伝導率がよい材質がよい。離型層および弾性層は、例えば、ケッチェンブラックなどのカーボンブラックやアルミニウムなどの金属紛を混ぜることで導電性を付与することができる。   A pressure roller 30 as a pressure rotating body includes a core metal 30a, a heat-resistant / elastic material layer 30b such as silicone rubber, fluororubber, and fluororesin that is concentrically formed and coated around the core metal in a roller shape. The release layer 30c is provided on the surface layer. In order to ensure conductivity of the pressure roller 30, the elastic layer 30b and the release layer 30c use conductive materials. For example, the release layer 30c can be made of a material having good release properties and heat resistance such as fluororesin, silicone resin, fluorosilicone rubber, fluororubber, silicone rubber, PFA, PTFE, FEP. The elastic layer 30b is preferably made of silicone rubber, fluorine rubber, fluorosilicone rubber, or the like that has good heat resistance and good thermal conductivity. The release layer and the elastic layer can be provided with conductivity by mixing carbon powder such as ketjen black or metal powder such as aluminum.

芯金30aの両端部は装置の不図示のシャーシ側板金間に導電性軸受けを介して回転自由に保持させて配設してある。   Both ends of the core metal 30a are disposed between chassis metal plates (not shown) of the apparatus so as to be freely rotatable via conductive bearings.

加圧用剛性ステイ22の両端部と装置シャーシ側のバネ受け部材29a・29bとの間にそれぞれ加圧バネ25a・25bを縮設することで加圧用構成ステイ22に押し下げ力を作用させている。これによりフィルムガイド部材16aの下面と加圧ローラ30の上面とが定着フィルム10を挟んで圧接して所定幅の定着ニップ部Nが形成される。   By pressing the pressure springs 25a and 25b between the both ends of the pressure rigid stay 22 and the spring receiving members 29a and 29b on the apparatus chassis side, a pressing force is applied to the pressure component stay 22. As a result, the lower surface of the film guide member 16a and the upper surface of the pressure roller 30 are pressed against each other with the fixing film 10 interposed therebetween to form a fixing nip portion N having a predetermined width.

加圧ローラ30は駆動手段Mにより矢示の反時計方向に回転駆動される。この加圧ローラ30の回転駆動による前記加圧ローラ30と定着フィルム10の外面との摩擦力で定着フィルム10に回転力が作用し、前記定着フィルム10がその内面が定着ニップNにおいて摺動部材40の下面に密着して摺動しながら矢示の時計方向に加圧ローラ30の回転周速度にほぼ対応した周速度をもってフィルムガイド部材16a,16bの外回りを回転状態になる。   The pressure roller 30 is rotationally driven by the driving means M in the counterclockwise direction indicated by the arrow. A rotational force acts on the fixing film 10 by a frictional force between the pressure roller 30 and the outer surface of the fixing film 10 due to the rotational driving of the pressure roller 30, and the inner surface of the fixing film 10 is a sliding member in the fixing nip N. The outer periphery of the film guide members 16a and 16b is rotated in a clockwise direction indicated by an arrow while rotating in close contact with the lower surface of the film 40 at a peripheral speed substantially corresponding to the rotational peripheral speed of the pressure roller 30.

この場合、定着ニップ部Nにおける摺動部材40の下面と定着フィルム10の内面との相互摺動摩擦力を低減化させるために定着ニップ部Nの摺動部材40の下面と定着フィルム10の内面との間に耐熱性グリスなどの潤滑剤を介在させるができる。   In this case, in order to reduce the mutual sliding frictional force between the lower surface of the sliding member 40 and the inner surface of the fixing film 10 in the fixing nip portion N, the lower surface of the sliding member 40 and the inner surface of the fixing film 10 in the fixing nip portion N A lubricant such as heat-resistant grease can be interposed between the two.

この定着フィルム10の温度は、温度検知手段26を含む不図示の温調系により励磁コイル18に対する電流供給が制御されることで所定の温度が維持されるように温調される。温度検知手段26はサーミスタなどの温度センサである。   The temperature of the fixing film 10 is controlled so that a predetermined temperature is maintained by controlling the current supply to the exciting coil 18 by a temperature control system (not shown) including the temperature detecting means 26. The temperature detection means 26 is a temperature sensor such as a thermistor.

而して、定着フィルム10が回転し、励磁回路から励磁コイル18への給電により定着フィルム10が電磁誘導発熱し、定着フィルム10が所定の温度に立ち上がって温調された状態において、画像形成手段部から搬送された未定着トナー画像tが形成された被記録材Pが定着ニップ部Nに画像面が上向き、即ち定着フィルム面に対向して導入され、定着ニップ部Nにおいて画像面が定着フィルム10の外面に密着して定着フィルム10と一緒に定着ニップ部Nを挟持搬送されていく。この定着ニップ部Nを定着フィルム10と一緒に被記録材Pが挟持搬送されていく過程において被記録材P上の未定着トナー画像tが加熱定着される。被記録材Pは定着ニップ部Nを通過すると定着フィルム10の外面から分離して排出搬送されていく。被記録材上の加熱定着トナー画像は定着ニップ部通過後、冷却して永久固着像となる。   Thus, in the state where the fixing film 10 rotates, the fixing film 10 generates electromagnetic induction heat by feeding power from the exciting circuit to the exciting coil 18, and the fixing film 10 rises to a predetermined temperature and is temperature-controlled, the image forming means. The recording material P on which the unfixed toner image t conveyed from the image forming section is introduced into the fixing nip portion N with the image surface facing upward, that is, facing the fixing film surface. The fixing nip portion N is nipped and conveyed together with the fixing film 10 in close contact with the outer surface of the fixing film 10. In the process in which the recording material P is nipped and conveyed together with the fixing film 10 through the fixing nip N, the unfixed toner image t on the recording material P is heated and fixed. When the recording material P passes through the fixing nip portion N, it is separated from the outer surface of the fixing film 10 and discharged and conveyed. The heat-fixed toner image on the recording material is cooled to a permanently fixed image after passing through the fixing nip.

(3)定着速度制御
ここで、被記録材Pが定着ニップ部Nを通過している間の定着速度をVpとし、転写部T2の搬送速度と略等速とする。被記録材Pが定着ニップ部Nを通過していないときの速度(紙間の定着速度)をViとする。また、連続通紙される被記録材Pについてn枚目の被記録材をP(n)とする(n=1,2,3,・・・)。
(3) Fixing speed control Here, the fixing speed while the recording material P passes through the fixing nip portion N is set to Vp, and is set to be substantially equal to the conveying speed of the transfer portion T2. The speed when the recording material P does not pass through the fixing nip portion N (fixing speed between sheets) is Vi. In addition, for the recording material P that is continuously passed, the nth recording material is P (n) (n = 1, 2, 3,...).

本例では、連続通紙される被記録材P(n)とP(n+1)と間において定着速度をVi>Vpとする。図1は紙間の定着速度に対する定着フィルムの非通紙部の温度をグラフに示したものである。グラフ上の非通紙部温度を示す3本のラインは、Vi>Vpの例としてVi=1.5×Vp、Vi=2×Vpの場合の温度と、比較例としてVi=Vpの場合の温度を示している。また、Vi=Vpのときの紙間での温度低下をΔT0、Vi=1.5×Vpのときの紙間での温度低下をΔT1、Vi=2×Vpのときの紙間での温度低下をΔT2とすると、Viを早くするほど紙間での温度低下が大きいため、ΔT0<ΔT1<ΔT2という関係が得られる。よって、Vi>Vpとすることで非通紙部の昇温カーブが緩やかになるとともに、非通紙部の飽和温度が低下することがわかる。   In this example, the fixing speed is set to Vi> Vp between the recording materials P (n) and P (n + 1) to be continuously passed. FIG. 1 is a graph showing the temperature of the non-sheet passing portion of the fixing film with respect to the fixing speed between sheets. The three lines indicating the non-sheet passing portion temperature on the graph are the temperature when Vi = 1.5 × Vp and Vi = 2 × Vp as an example of Vi> Vp, and when Vi = Vp as a comparative example. Indicates temperature. Further, the temperature drop between papers when Vi = Vp is ΔT0, the temperature drop between papers when Vi = 1.5 × Vp is ΔT1, and the temperature drop between papers when Vi = 2 × Vp. If ΔT2 is set, ΔT0 <ΔT1 <ΔT2 is obtained because the temperature drop between the papers increases as Vi is accelerated. Therefore, it can be seen that by setting Vi> Vp, the temperature rise curve of the non-sheet passing portion becomes gentle and the saturation temperature of the non-sheet passing portion decreases.

これは、被記録材間の定着速度を被記録材Pがニップ部Nを通過しているときの定着速度よりも早くすることで、単位時間当たりの加圧ローラと定着ローラの接触回数が増加することによる。接触回数が増加すると、非通紙部の熱が定着フィルムから加圧ローラに伝達する回数が増加するため定着フィルムから加圧ローラへの熱伝達が促進される。そして、加圧ローラに伝達された熱は加圧ローラの長手方向の熱伝導を利用して、非通紙部の熱を通紙部または加圧ローラ端面へと拡散させることができ非通紙部昇温を緩和することができる。また、定着フィルムおよび加圧ローラの回転速度が早くなると、定着フィルムおよび加圧ローラ周辺に滞留している雰囲気(空気)の攪拌が促進されるため、定着フィルムおよび加圧ローラ自体の放熱効果も高くなる。このため、非通紙部昇温の抑制を図ることができる。   This is because the number of contact between the pressure roller and the fixing roller per unit time is increased by making the fixing speed between the recording materials faster than the fixing speed when the recording material P passes through the nip portion N. By doing. When the number of times of contact increases, the number of times the heat of the non-sheet passing portion is transmitted from the fixing film to the pressure roller increases, so that heat transfer from the fixing film to the pressure roller is promoted. The heat transmitted to the pressure roller can diffuse the heat of the non-sheet passing portion to the sheet portion or the end surface of the pressure roller using heat conduction in the longitudinal direction of the pressure roller. The temperature rise can be alleviated. Further, when the rotation speed of the fixing film and the pressure roller is increased, stirring of the atmosphere (air) staying around the fixing film and the pressure roller is promoted. Get higher. For this reason, it is possible to suppress the temperature rise of the non-sheet passing portion.

実際の例として、定着温度(通紙部温度)180℃で、定着フィルム長L=250mmに対して、被記録材PとしてA5サイズ(148×210mm)の用紙(紙幅L=148mm)を紙間80mm連続通紙した場合、下表のような結果となった。 As an actual example, with a fixing temperature (sheet passing portion temperature) of 180 ° C., a recording material P of A5 size (148 × 210 mm) paper (paper width L P = 148 mm) with respect to the fixing film length L F = 250 mm The results shown in the table below were obtained when 80 mm continuous paper was passed between the papers.

Figure 2005292295
Figure 2005292295

(4)接地形態
次に、図3に定着フィルム10と加圧ローラ30の接地形態を示す。なお、本例ではトナーはマイナス帯電するネガトナーを用いて説明する。
(4) Grounding Form Next, FIG. 3 shows a grounding form of the fixing film 10 and the pressure roller 30. In this example, negative toner that is negatively charged will be described.

定着フィルム10の導電性の発熱層1は導電性のフランジ部材23a・23b、導電性の規制部材24a・24bを介して接地される。   The conductive heat generating layer 1 of the fixing film 10 is grounded through conductive flange members 23a and 23b and conductive regulating members 24a and 24b.

加圧ローラ30は前述のとおり導電性部材で構成されており、芯金を接地することにより加圧ローラの表面電位はほぼ0Vとなる。   The pressure roller 30 is composed of a conductive member as described above, and the surface potential of the pressure roller becomes approximately 0 V by grounding the cored bar.

加圧ローラに対して定着フィルムが従動で回転するため、定着フィルムは摺擦により離型層表面がマイナスに帯電する。定着フィルムは前回転を開始してから被記録材Pが定着ニップに到達するまでの間に−500V程度に帯電される。しかし、紙種によっては通紙によって定着フィルムの表面電位が低下する。表面電位の低下率は紙種によって異なるが連続通紙により0V程度まで低下する場合がある。   Since the fixing film is rotated following the pressure roller, the surface of the release layer is negatively charged by rubbing. The fixing film is charged to about −500 V from the start of the pre-rotation until the recording material P reaches the fixing nip. However, depending on the paper type, the surface potential of the fixing film is lowered by passing the paper. The reduction rate of the surface potential varies depending on the paper type, but may decrease to about 0 V by continuous paper feeding.

本発明では、定着速度をVi>Vpとすることで、紙間において加圧ローラと定着フィルムの摺擦回数を増加させることができる。このため、紙間で加圧ローラと定着フィルムの摺擦による再帯電が促進され、連続通紙を行っても定着フィルムの表面電位をマイナス−100V程度に保つことが可能になる。よって、静電オフセットの発生しない良好な定着画像を得ることが可能となる。   In the present invention, by setting the fixing speed to Vi> Vp, it is possible to increase the number of rubbing times between the pressure roller and the fixing film between the sheets. For this reason, recharging by rubbing between the pressure roller and the fixing film between papers is promoted, and the surface potential of the fixing film can be kept at about minus -100 V even when continuous paper is passed. Therefore, it is possible to obtain a good fixed image without electrostatic offset.

本発明では被記録材の1枚目であるP(1)が定着ニップ部Nに到達する前の前回転中においてもVi>Vpとしても良い。これにより、定着フィルムの表面電位をVi=Vpの場合よりも低くすることが可能であり、静電オフセットの防止に効果がある。よって、前回転中も必要に応じてVi>Vpとすることができる。   In the present invention, Vi> Vp may be satisfied even during the pre-rotation before P (1) which is the first sheet of the recording material reaches the fixing nip portion N. Thereby, the surface potential of the fixing film can be made lower than that in the case of Vi = Vp, which is effective in preventing electrostatic offset. Therefore, it is possible to satisfy Vi> Vp as necessary during the pre-rotation.

以上のように、本発明により紙間においてVi>Vpとすることで小サイズ紙などの通紙で非通紙部昇温の抑制を図ることができるので、小サイズ紙通紙直後に大サイズ紙を通紙しても小サイズ紙の非通紙部に当たる部分でホットオフセットが発生しない。また、スループットを低下させることがないのでプリント生産性を向上させることができる。また、被記録材間で定着回転体である定着フィルムの表面電位を回復する能力が増すため静電オフセットの防止を図ることができる。   As described above, by setting Vi> Vp between the sheets according to the present invention, it is possible to suppress the temperature rise of the non-sheet passing portion by passing small size paper or the like. Even if the paper is passed, hot offset does not occur at the portion corresponding to the non-passage portion of the small size paper. In addition, since the throughput is not reduced, print productivity can be improved. Further, since the ability to recover the surface potential of the fixing film, which is a fixing rotator, between recording materials is increased, electrostatic offset can be prevented.

<第2の実施形態例>
第1の実施形態例に加えて、本例では被記録材Pが定着ニップ部Nを通過している間の定着温度をTp、被記録材Pが定着ニップ部Nを通過していないとき(紙間)の定着温度をTiとした場合、紙間において定着温度をTi<Tpとする。本例では第1の実施形態例と比較して紙間の温度低下をさらに増加させることができ、非通紙部の飽和温度をさらに下げることが可能である。
<Second Embodiment>
In addition to the first embodiment, in this example, when the recording material P passes through the fixing nip N, the fixing temperature is Tp, and when the recording material P does not pass through the fixing nip N ( When the fixing temperature between papers is Ti, the fixing temperature between papers is Ti <Tp. In this example, the temperature drop between the sheets can be further increased as compared with the first embodiment, and the saturation temperature of the non-sheet passing portion can be further lowered.

<第3の実施形態例>
本例では図3に示すように非通紙部に配設してある温度センサ27の検知温度が所定の温度を検知した場合に被記録材間(紙間)の定着速度Vi>Vpとする。その他の構成については第1または第2の実施形態例と同様の構成であり、ここでの説明を省略する。
<Third Embodiment>
In this example, as shown in FIG. 3, when the temperature detected by the temperature sensor 27 disposed in the non-sheet passing portion detects a predetermined temperature, the fixing speed Vi> Vp between the recording materials (between sheets) is set. . Other configurations are the same as those in the first or second embodiment, and the description thereof is omitted here.

図7は連続通紙における非通紙部の温度と紙間の定着速度の切替えを示したグラフである。連続通紙の3枚目のP(3)が定着ニップ部Nを通過中に非通紙部で所定温度Tdを検知したので、その後の紙間の定着速度をVi=2×Vpとしている。これにより、P(3)以降の紙間で非通紙部の温度低下が増加し、非通紙部の温度が所定の温度Te以下に維持できることがわかる。ちなみに、グラフの点線は紙間の定着速度Vi=Vpの場合を示しており、紙間の定着速度をVi>Vpとすることで非通紙部の温度を低くすることができる。   FIG. 7 is a graph showing switching of the temperature of a non-sheet passing portion and the fixing speed between sheets in continuous sheet passing. Since the predetermined temperature Td is detected at the non-sheet passing portion while the third continuous sheet P (3) passes through the fixing nip N, the fixing speed between the subsequent sheets is set to Vi = 2 × Vp. As a result, it can be seen that the temperature drop of the non-sheet passing portion increases between the sheets after P (3), and the temperature of the non-sheet passing portion can be maintained below the predetermined temperature Te. Incidentally, the dotted line in the graph shows the case where the fixing speed Vi = Vp between papers, and the temperature of the non-sheet passing portion can be lowered by setting the fixing speed between papers Vi> Vp.

本例では、非通紙部昇温状態に応じて、必要なときだけ被記録材間の定着速度を早くできるため、第1または第2の実施形態例と比較して定着フィルム及び加圧ローラの回転数を減少させることができるので耐久寿命を重視する場合に有効である。   In this example, since the fixing speed between the recording materials can be increased only when necessary according to the temperature rise state of the non-sheet passing portion, the fixing film and the pressure roller are compared with the first or second embodiment. This is effective when the durability life is important.

<第4の実施形態例>
本例では非通紙部に配設してある温度センサの検知温度に応じて被記録材間(紙間)の定着速度Viを増減させている。その他の構成については第3の実施形態例と同様の構成であり、ここでの説明を省略する。
<Fourth Embodiment>
In this example, the fixing speed Vi between the recording materials (between sheets) is increased or decreased according to the temperature detected by the temperature sensor disposed in the non-sheet passing portion. Other configurations are the same as those of the third embodiment, and the description thereof is omitted here.

本例では非通紙部の温度が所定温度に対して、温度が高ければ紙間の定着速度Viを早く、温度が低ければViを遅くする制御を行なう。この制御では、非通紙部の温度に応じて必要なときに必要な分だけ定着速度Viを速くすることから、定着速度Viをきめ細かく制御することができるので、第3の実施形態例と比較して定着フィルム及び加圧ローラの回転数を減少させることが可能となる。よって、第3の実施形態例よりも定着器の耐久寿命を長くすることが可能となる。   In this example, control is performed such that the fixing speed Vi between the sheets is faster when the temperature of the non-sheet passing portion is higher than the predetermined temperature, and Vi is decreased when the temperature is lower. In this control, the fixing speed Vi is increased by the necessary amount according to the temperature of the non-sheet passing portion, so that the fixing speed Vi can be finely controlled. Compared with the third embodiment. As a result, the number of rotations of the fixing film and the pressure roller can be reduced. Therefore, it is possible to extend the durability life of the fixing device as compared with the third embodiment.

Viの変化のさせ方としては紙間の定着速度を複数段もち、各定着速度間をステップ状に遷移させる方法や、非通紙部温度の増減率をもとにViを連続的に変更させる方法などが可能である。   As a method of changing Vi, there are a plurality of fixing speeds between sheets, and a method of changing between fixing speeds stepwise, or changing Vi continuously based on the rate of increase / decrease in the non-sheet passing portion temperature. A method is possible.

また、紙間でも非通紙部の温度が所定温度を下回った場合にはVi=Vpとすることができる。   Further, even when the temperature of the non-sheet passing portion is lower than the predetermined temperature even between the sheets, Vi = Vp can be set.

<第5の実施形態例>
第3または第4の実施形態例に加えて、非通紙部の温度に応じて紙間の定着速度をVi>Vpとすると共に、被記録材Pの先端がニップ部Nに入る間隔を広げる制御を行なう。この制御は不図示の制御系を用いて被記録材Pの供給間隔を広げることで行なう。
<Fifth Embodiment>
In addition to the third or fourth embodiment, the fixing speed between sheets is set to Vi> Vp according to the temperature of the non-sheet passing portion, and the interval between the leading end of the recording material P entering the nip portion N is widened. Take control. This control is performed by widening the supply interval of the recording material P using a control system (not shown).

本例によれば、上記の実施形態例でも非通紙部昇温の抑制が不十分な場合、例えば幅狭長尺紙、小サイズ紙の厚紙などの通紙において非通紙部の温度を所定の温度以下に維持するのに効果がある。この場合でも、定着速度を被記録材間においてVi>Vpとすることで、Vi=Vpの場合と比較して給紙間隔を短くすることができ、プリント生産性の向上を図ることができる。   According to this example, when the temperature increase of the non-sheet passing portion is insufficient even in the above-described embodiment, the temperature of the non-sheet passing portion is set to a predetermined temperature in the passing of, for example, a narrow long paper or a small size thick paper. It is effective to maintain below the temperature of. Even in this case, by setting the fixing speed Vi> Vp between the recording materials, it is possible to shorten the paper feeding interval as compared with the case of Vi = Vp, and to improve the print productivity.

<その他の実施形態例>
(1)加熱装置100としては図8に示すように線状の抵抗発熱体と定着フィルムを用いても上記実施形態例と同様の効果を得ることができる。なお、第1の実施形態例と同様の構成については、ここでの説明を省略する。
<Other embodiment examples>
(1) Even if a linear resistance heating element and a fixing film are used as the heating device 100 as shown in FIG. 8, the same effect as in the above embodiment can be obtained. In addition, description here is abbreviate | omitted about the structure similar to 1st Embodiment.

本例の定着装置は、定着フィルム11として耐熱性フィルム上に離型層を設けたものを用い、フィルムガイド部材16の下面の定着ニップ部Nに対応する面部分にはセラミックヒータや電磁誘導発熱部材等の加熱体41を配設してある。なお、定着フィルム11は第1の実施形態例の定着フィルム10と同様の構成をすることもできる。   The fixing device of this example uses a heat-resistant film provided with a release layer as the fixing film 11, and a ceramic heater or electromagnetic induction heat generation is provided on the surface portion corresponding to the fixing nip portion N on the lower surface of the film guide member 16. A heating body 41 such as a member is disposed. The fixing film 11 can also have the same configuration as the fixing film 10 of the first embodiment.

加熱体41の温度は、温度検知手段26を含む不図示の温調系によって電源からの給電を制御することで所定の温度が維持されるように温調される。温度検知手段26はサーミスタなどの温度センサである。また、図には示していないが前記実施形態例と同様に非通紙部に温度センサを配設することができる。   The temperature of the heating body 41 is controlled so that a predetermined temperature is maintained by controlling power feeding from the power source by a temperature control system (not shown) including the temperature detection means 26. The temperature detection means 26 is a temperature sensor such as a thermistor. Further, although not shown in the drawing, a temperature sensor can be provided in the non-sheet passing portion as in the above embodiment.

定着フィルム11と加圧ローラ30との間の定着ニップ部Nに、未定着トナー画像を形成担持させた被記録材Pを導入して定着フィルム11と一緒に挟持搬送させることで、定着ニップ部Nにおいて加熱体41の熱を定着フィルム11を介して被記録材に与え、未定着トナー画像を被記録材面に定着させる。   A recording material P on which an unfixed toner image is formed and supported is introduced into a fixing nip portion N between the fixing film 11 and the pressure roller 30 and is nipped and conveyed together with the fixing film 11 to thereby fix the fixing nip portion. In N, the heat of the heating body 41 is applied to the recording material via the fixing film 11 to fix the unfixed toner image on the surface of the recording material.

(2)加熱装置100としては図9に示すように熱ローラ定着器を用いても上記実施形態例と同様の効果を得ることができる。なお、第1の実施形態例と同様の構成については、ここでの説明を省略する。   (2) Even if a heating roller fixing device is used as the heating device 100 as shown in FIG. 9, the same effect as in the above embodiment can be obtained. In addition, description here is abbreviate | omitted about the structure similar to 1st Embodiment.

本例の定着装置は、定着回転体としての定着ローラ50は中空の芯金50aと、前記芯金周りに同心一体にローラ状に成形被覆させた、シリコーンゴム・フッ素ゴム・フッ素樹脂などの耐熱性・弾性材層50bとで構成されており、表層に離型層50cを設けてある。定着ローラ内にはハロゲンヒータ51を配設し、不図示の電源からの給電により発熱させる。   In the fixing device of this example, the fixing roller 50 as a fixing rotator is formed of a hollow cored bar 50a and a heat resistant material such as silicone rubber, fluororubber, or fluororesin that is concentrically molded and coated around the cored bar. The release layer 50c is provided on the surface layer. A halogen heater 51 is disposed in the fixing roller, and generates heat by supplying power from a power source (not shown).

定着ローラ50の温度は、温度検知手段26を含む不図示の温調系によってハロゲンヒータ51への給電を制御することで所定の温度が維持されるように温調される。温度検知手段26はサーミスタなどの温度センサである。また、図には示していないが前記実施形態例と同様に非通紙部に温度センサを配設することができる。この場合、温度センサ26と同様に定着ローラ50の外面側に配設するのが好ましい。   The temperature of the fixing roller 50 is controlled so that a predetermined temperature is maintained by controlling power supply to the halogen heater 51 by a temperature control system (not shown) including the temperature detection unit 26. The temperature detection means 26 is a temperature sensor such as a thermistor. Further, although not shown in the drawing, a temperature sensor can be provided in the non-sheet passing portion as in the above embodiment. In this case, like the temperature sensor 26, it is preferably disposed on the outer surface side of the fixing roller 50.

定着ローラおよび加圧ローラの芯金の両端部には、それぞれ装置の不図示のシャーシ側板金間に軸受けを介して回転自由に保持させて配設してある。そして、定着ローラ50と加圧ローラ30とを圧接して所定幅の定着ニップ部Nが形成する。   At both ends of the cored bar of the fixing roller and the pressure roller, the chassis side sheet metal (not shown) of the apparatus is rotatably held via a bearing. Then, the fixing roller 50 and the pressure roller 30 are pressed to form a fixing nip portion N having a predetermined width.

定着ローラ51と加圧ローラ30との間の定着ニップ部Nに、未定着トナー画像を形成担持させた被記録材Pを導入して定着ローラ50と一緒に挟持搬送させることで、定着ニップ部Nにおいてハロゲンヒータ51の熱を定着ローラ50を介して被記録材に与え、未定着トナー画像を被記録材面に定着させる。   A recording material P on which an unfixed toner image is formed and supported is introduced into a fixing nip portion N between the fixing roller 51 and the pressure roller 30 and is nipped and conveyed together with the fixing roller 50, whereby the fixing nip portion At N, the heat of the halogen heater 51 is applied to the recording material via the fixing roller 50, and the unfixed toner image is fixed on the surface of the recording material.

(3)前記実施形態例では、トナーに低軟化物質を含有させたトナーを使用したため、加熱装置100にオフセット防止のためのオイル塗布機構を設けていないが、低軟化物質を含有させていないトナーを使用した場合には、オイル塗布機構を設けても良い。また、定着ニップ後に冷却部を設けて、冷却分離を行っても良い。また、低軟化物質を含有させたトナーを使用した場合にもオイル塗布や冷却分離を行っても良い。また、4色カラー画像形成装置について説明したが、モノクロ或いは1パスマルチカラー画像形成装置、4連タンデム型の画像形成装置に適用してもよい。   (3) In the above embodiment, since the toner containing the low softening material is used, the heating device 100 is not provided with an oil application mechanism for preventing offset, but the toner does not contain the low softening material. In the case where is used, an oil application mechanism may be provided. Further, a cooling unit may be provided after the fixing nip to perform cooling separation. Also, oil application or cooling separation may be performed when a toner containing a low softening substance is used. Although the four-color image forming apparatus has been described, the present invention may be applied to a monochrome or one-pass multi-color image forming apparatus or a quadruple tandem type image forming apparatus.

第1の実施形態例の被記録材間速度と非通紙部温度の関係を示した図The figure which showed the relationship between the speed between recording materials of 1st Embodiment, and non-sheet passing part temperature 第1の実施形態例の定着装置の要部の横断面側面模型図FIG. 3 is a cross-sectional side view of a main part of the fixing device according to the first embodiment. 同じく要部の正面模型図Similarly, front view of the main part 同じく要部の縦断正面模型図Similarly, a longitudinal front view of the main part 電磁誘導発熱性の定着フィルムの層構成模型図(その1)Model diagram of layer structure of electromagnetic induction heat-generating fixing film (Part 1) 電磁誘導発熱性の定着フィルムの層構成模型図(その2)Layer structure model diagram of electromagnetic induction heat-generating fixing film (Part 2) 第3の実施形態例の被記録材間速度と非通紙部温度の関係を示した図The figure which showed the relationship between the speed between recording materials of 3rd Embodiment, and a non-sheet passing part temperature. 定着フィルムを用いた定着装置の要部の横断面側面模型図Cross-sectional side view of the main part of a fixing device using a fixing film 熱ローラを用いた定着装置の要部の横断面側面模型図Cross-sectional side view of the main part of the fixing device using a heat roller 画像形成装置の概略構成模型図Schematic configuration model diagram of an image forming apparatus

符号の説明Explanation of symbols

1 発熱層
2 弾性層
3 離型層
4 断熱層
10,11 定着フィルム(加熱部材,円筒状フィルム)
16 フィルムガイド部材(支持部材)
17,18,27 磁性コア,励磁コイル,励磁回路(磁場発生手段)
26,27 温度検知素子
30 加圧ローラ(加圧部材)
40 摺動部材
41 加熱体
50 定着ローラ
100 定着装置(加熱装置)
N 定着ニップ部(ニップ領域)
P 被記録材
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Heat generating layer 2 Elastic layer 3 Release layer 4 Heat insulation layer 10 and 11 Fixing film (heating member, cylindrical film)
16 Film guide member (support member)
17, 18, 27 Magnetic core, excitation coil, excitation circuit (magnetic field generating means)
26, 27 Temperature detection element 30 Pressure roller (pressure member)
40 Sliding member 41 Heating body 50 Fixing roller 100 Fixing device (heating device)
N Fixing nip (nip area)
P Recording material

Claims (10)

被記録材を定着回転体と加圧回転体で構成されるニップ部で挟持搬送してトナー画像を前記被記録材に定着する加熱装置において、
前記ニップ部を前記被記録材が通過しているときの搬送速度をVp、通過していないときの搬送速度をViとしたとき、Vi>Vpとすることを特徴とする加熱装置。
In a heating device for fixing a toner image on the recording material by nipping and conveying the recording material at a nip portion constituted by a fixing rotator and a pressure rotator,
A heating apparatus characterized in that Vi> Vp, where Vp is a conveyance speed when the recording material is passing through the nip portion and Vi is a conveyance speed when the recording material is not passing.
前記加熱装置に連続して搬送されるn枚目の被記録材をP(n)、n+1枚目の被記録材をP(n+1){n=1,2,3,・・・}としたとき、P(n)とP(n+1)の間で前記搬送速度をVi>Vpとすることを特徴とする請求項1に記載の加熱装置。   The nth recording material continuously conveyed to the heating device is P (n), and the n + 1th recording material is P (n + 1) {n = 1, 2, 3,. The heating apparatus according to claim 1, wherein the conveyance speed is set to Vi> Vp between P (n) and P (n + 1). 前記ニップ部を前記被記録材が通過しているときの前記定着回転体の温度をTp、通過していないときの温度をTiとしたとき、Ti<Tpとすることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の加熱装置。   2. The temperature of the fixing rotating body when the recording material passes through the nip portion is Tp, and the temperature when Ti does not pass is Ti <Tp. Or the heating apparatus of Claim 2. 前記定着回転体または前記加圧回転体の長手方向で、前記被記録材の非搬送域の温度に応じて前記搬送速度をVi>Vpとすることを特徴とする請求項1から請求項3の何れか1項に記載の加熱装置。   4. The conveying speed in the longitudinal direction of the fixing rotator or the pressure rotator is set such that Vi> Vp according to the temperature of the non-conveying area of the recording material. The heating device according to any one of the above. 前記定着回転体または前記加圧回転体の長手方向で、前記被記録材の非搬送域の温度に応じて前記搬送速度Viを増減することを特徴とする請求項4に記載の加熱装置。   5. The heating apparatus according to claim 4, wherein the transport speed Vi is increased or decreased according to a temperature of a non-transport area of the recording material in a longitudinal direction of the fixing rotator or the pressure rotator. 前記定着回転体または前記加圧回転体の長手方向で、前記被記録材の非搬送域の温度に応じて被記録材の先端が前記ニップ部に突入するタイミングを変えることを特徴とする請求項4または請求項5に記載の加熱装置。   The timing at which the leading end of the recording material enters the nip portion is changed in the longitudinal direction of the fixing rotator or the pressure rotator according to the temperature of the non-conveying area of the recording material. The heating device according to claim 4 or 5. 前記定着回転体は可撓性のフィルム状回転体であることを特徴とする請求項1から請求項6の何れか1項に記載の加熱装置。   The heating apparatus according to claim 1, wherein the fixing rotator is a flexible film-like rotator. 前記定着手段の定着回転体を誘導加熱することを特徴とする請求項1から請求項7の何れか1項に記載の加熱装置。   The heating apparatus according to claim 1, wherein the fixing rotator of the fixing unit is induction-heated. 前記定着回転体は可撓性のフィルム状回転体であり、前記フィルム状回転体を線状発熱体の周りを接触回転させることを特徴とする請求項1から請求項6の何れか1項に記載の加熱装置。   7. The fixing rotating body according to claim 1, wherein the fixing rotating body is a flexible film-shaped rotating body, and the film-shaped rotating body is rotated in contact with the periphery of a linear heating element. The heating device described. 被記録材に未定着像を形成担持させる作像手段と、被記録材に形成担持させた未定着像を定着させる定着手段を有し、前記定着手段が請求項1から請求項9の何れか1項に記載の加熱装置であることを特徴とする画像形成装置。   An image forming means for forming and carrying an unfixed image on a recording material, and a fixing means for fixing an unfixed image formed and supported on the recording material, wherein the fixing means is any one of claims 1 to 9. An image forming apparatus, which is the heating apparatus according to item 1.
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