JP2001117400A - Fixing device and image forming device - Google Patents
Fixing device and image forming deviceInfo
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- JP2001117400A JP2001117400A JP29990099A JP29990099A JP2001117400A JP 2001117400 A JP2001117400 A JP 2001117400A JP 29990099 A JP29990099 A JP 29990099A JP 29990099 A JP29990099 A JP 29990099A JP 2001117400 A JP2001117400 A JP 2001117400A
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、複写機、プリン
タ、ファクシミリ等の画像形成装置、及び複合機能を有
する画像形成装置に用いられるベルト式定着装置及び該
定着装置を備えた画像形成装置に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an image forming apparatus such as a copying machine, a printer, and a facsimile, a belt-type fixing device used in an image forming apparatus having a composite function, and an image forming apparatus having the fixing device. It is.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来、電子写真式画像形成装置に用いら
れている定着装置は、所定の温度に維持された加熱ロー
ラと、弾性層を有してその加熱ローラに圧接する加圧ロ
ーラとによって、未定着のトナー画像が形成された記録
材を挟持搬送しつつ加熱する熱ローラ定着方式が多用さ
れている。2. Description of the Related Art Conventionally, a fixing device used in an electrophotographic image forming apparatus includes a heating roller maintained at a predetermined temperature and a pressure roller having an elastic layer and pressing against the heating roller. A heat roller fixing method in which a recording material on which an unfixed toner image is formed is heated while being nipped and conveyed is often used.
【0003】しかしながら、この種の装置では、加熱ロ
ーラの熱容量が大きくなりウォーミングアップ時間が長
くなるとともに、弾性層内側の温度が高くなり、ローラ
の寿命を短くしていた。また、カラー画像ではベタ面積
が大きい画像が多く、そのベタ画像も黒以外ののものが
多くて光沢むらなどが目立つ。上記の加熱及び加圧ロー
ラにハードローラを用いる場合は、紙やトナー層の凹凸
に応じた光沢のむらが生じるため、画像品位が低下する
という問題点があった。[0003] However, in this type of apparatus, the heat capacity of the heating roller is increased, the warm-up time is lengthened, and the temperature inside the elastic layer is increased, thereby shortening the life of the roller. In addition, many color images have a large solid area, and many of the solid images are other than black, and uneven gloss is conspicuous. When a hard roller is used as the above-mentioned heating and pressing roller, unevenness of gloss is generated according to the unevenness of the paper or the toner layer, so that there is a problem that image quality is reduced.
【0004】[0004]
【発明が解決しようとする課題】前記問題点を解決する
ために、ゴムローラやゴムベルトを用いた定着方式が提
案されている。ゴムローラを用いると良好な画像品位を
得ることができるが、ウォーミングアップに時間がかか
り、ローラの寿命が短いなどの不具合があり、この不具
合は複写機やプリンタの高速化に伴って、ますます顕著
になってきている。In order to solve the above problems, a fixing system using a rubber roller or a rubber belt has been proposed. Using a rubber roller can provide good image quality, but it takes time to warm up and has a problem such as a short life of the roller.This problem becomes more and more noticeable with the speeding up of copiers and printers. It has become to.
【0005】定着ベルトを用いた定着装置には以下の課
題がある。 (1)従来の定着ベルトでは、強度と薄さを両立させる
ために、定着ベルトの基体に電鋳加工等により形成され
た金属ベルトが用いられている。熱源であるハロゲンヒ
ータにより直接照射光を定着ベルトに照射して加熱する
と、金属ベルトの表面反射熱が高いため、定着装置内で
反射を繰り返すことになり、定着装置の筐体の隙間から
反射光が漏れだしたり、照射すべき面以外の支持ローラ
や加圧ローラ等を照射したり、加熱する必要のない部
材、部分を加熱し、加熱源の熱が無駄に使われて加熱効
率を低下させていた。 (2)定着ベルトの内面に配置された加熱源、定着ベル
トを回動可能に支持する支持ローラ、定着ベルトと転写
材とを重ねた状態で加熱、加圧する加圧ローラ等を備え
た定着装置においては、定着ベルトを支持する支持ロー
ラは、ハロゲンヒータにより定着ベルトを加熱する際の
照射光の遮蔽物となり、ハロゲンヒータの照射面積を小
さくしていた。このため、単位面積当たりの照射熱エネ
ルギーが大きくなり、定着ベルトの内周面の温度が上昇
し、定着ベルトの劣化が加速されていた。[0005] A fixing device using a fixing belt has the following problems. (1) In a conventional fixing belt, a metal belt formed by electroforming or the like on a base of the fixing belt is used in order to achieve both strength and thinness. When the fixing belt is heated by directly irradiating the fixing belt with irradiation light from a heat source, the heat reflected on the surface of the metal belt is high, so that the reflection is repeated in the fixing device. Leaks, irradiates the supporting roller and pressure roller other than the surface to be irradiated, and heats members and parts that do not need to be heated. I was (2) A fixing device including a heating source disposed on the inner surface of the fixing belt, a support roller for rotatably supporting the fixing belt, a pressure roller for heating and pressing the fixing belt and the transfer material in a state where the fixing belt and the transfer material are overlapped. In, the supporting roller for supporting the fixing belt serves as a shield for irradiation light when the fixing belt is heated by the halogen heater, and the irradiation area of the halogen heater is reduced. For this reason, the irradiation heat energy per unit area increases, the temperature of the inner peripheral surface of the fixing belt increases, and the deterioration of the fixing belt is accelerated.
【0006】本発明の目的は、上記の各課題を解決し、
定着ベルトの耐用寿命を向上させ、長期間にわたって安
定した定着性能を発揮し、かつ、加熱源の加熱効率の向
上による省電力化を達成する定着装置及び該定着装置を
備えた画像形成装置を提供することを目的とする。An object of the present invention is to solve each of the above problems,
Provided is a fixing device that improves the service life of a fixing belt, exhibits stable fixing performance over a long period of time, and achieves power saving by improving the heating efficiency of a heating source, and an image forming apparatus including the fixing device. The purpose is to do.
【0007】[0007]
【課題を解決するための手段】(1)上記課題を解決す
る本発明の定着装置は、少なくとも2本の支持ローラに
巻回して回動可能な定着ベルトと、前記定着ベルトの内
側に配置され前記定着ベルトの内面を加熱する加熱源
と、トナー像を担持する転写材と前記定着ベルトとを重
ねた状態で挟持搬送して加熱加圧することにより前記ト
ナー像を前記転写材に定着する少なくとも2本の加圧ロ
ーラと、を備えた定着装置において、前記定着ベルトの
基体層の内周面に、シリコーンゴム層又はフッ素ゴム層
もしくはその他の耐熱ゴム層を形成したことを特徴とす
るものである(請求項1)。 (2)本発明の定着装置は、少なくとも2本の支持ロー
ラに巻回して回動可能な定着ベルトと、前記定着ベルト
の内側に配置され前記定着ベルトの内面を加熱する加熱
源と、トナー像を担持する転写材と前記定着ベルトとを
重ねた状態で挟持搬送して加熱加圧することにより前記
トナー像を前記転写材に定着する少なくとも2本の加圧
ローラと、を備えた定着装置において、前記定着ベルト
を回動可能に支持する少なくとも1本の前記支持ローラ
を、前記加熱源から照射される電磁波の少なくとも一部
の波長に対して透光性を有する材料により形成したこと
を特徴とするものである(請求項5)。 (3)本発明の定着装置は、少なくとも2本の支持ロー
ラに巻回して回動可能な定着ベルトと、前記定着ベルト
の内側に配置され前記定着ベルトの内面を加熱する加熱
源と、トナー像を担持する転写材と前記定着ベルトとを
重ねた状態で挟持搬送して加熱加圧することにより前記
トナー像を前記転写材に定着する少なくとも2本の加圧
ローラと、を備えた定着装置において、前記定着ベルト
に巻回された前記支持ローラの回転体を、気体を密閉し
た中空円筒状の袋体となし、該袋体を前記加熱源から照
射される電磁波の少なくとも一部の波長に対して透光性
を有する材料により形成したことを特徴とするものであ
る(請求項11)。 (4)本発明の画像形成装置は、前記(1)、(2)、
(3)の何れか1項に記載の加圧ローラ、支持ローラ、
定着ベルト、加熱源から成る定着装置を備えて成ること
を特徴とするものである(請求項15)。According to a first aspect of the present invention, there is provided a fixing device including a fixing belt rotatable around at least two supporting rollers, and a fixing belt disposed inside the fixing belt. A heating source that heats the inner surface of the fixing belt, a transfer material that carries the toner image, and the fixing belt are nipped and conveyed in a superposed state and heated and pressed to fix the toner image onto the transfer material. And a pressure roller, wherein a silicone rubber layer, a fluorine rubber layer, or another heat-resistant rubber layer is formed on the inner peripheral surface of the base layer of the fixing belt. (Claim 1). (2) A fixing device according to the present invention includes a fixing belt that is rotatable around at least two support rollers, a heating source that is disposed inside the fixing belt and heats the inner surface of the fixing belt, and a toner image. A fixing device comprising: at least two pressurizing rollers for fixing the toner image to the transfer material by nipping and transporting the transfer material holding the fixing belt and the fixing belt in a state of being overlapped, and heating and pressing the transfer material. At least one of the support rollers for rotatably supporting the fixing belt is formed of a material having a light transmitting property with respect to at least a part of the wavelength of the electromagnetic wave emitted from the heating source. (Claim 5). (3) The fixing device of the present invention includes a fixing belt rotatable around at least two support rollers, a heating source disposed inside the fixing belt and heating an inner surface of the fixing belt, and a toner image. A fixing device comprising: at least two pressurizing rollers for fixing the toner image to the transfer material by nipping and transporting the transfer material holding the fixing belt and the fixing belt in a state of being overlapped, and heating and pressing the transfer material. The rotating body of the support roller wound around the fixing belt is formed into a hollow cylindrical bag closed with a gas, and the bag is at least a part of the wavelength of the electromagnetic wave irradiated from the heating source. It is characterized by being formed of a material having translucency (claim 11). (4) The image forming apparatus of the present invention includes the above (1), (2),
(3) the pressure roller, the support roller, or the support roller according to any one of the above items;
A fixing device comprising a fixing belt and a heating source is provided.
【0008】[0008]
【発明の実施の形態】以下、本発明の定着装置及び該定
着装置を備えた画像形成装置を図面によって説明する。
図1は、本発明の定着装置を備えた画像形成装置である
カラープリンタを示す構成図である。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, a fixing device of the present invention and an image forming apparatus provided with the fixing device will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a configuration diagram showing a color printer which is an image forming apparatus provided with the fixing device of the present invention.
【0009】このカラープリンタは、像担持体である可
撓性の無端ベルト状の感光体(以下、感光体と称す)1
の周囲に、4組のスコロトロン帯電器(以下、帯電器と
称す)2Y,2M,2C,2K、4組の像露光装置3
Y,3M,3C,3K、4組の現像器4Y,4M,4
C,4Kとから成る画像形成ユニット(図示の4組)を
縦列に配設したものである。なお、図示の像露光装置3
Y,3M,3C,3Kは、レーザビーム走査光学装置を
使用したものである。This color printer has a flexible endless belt-shaped photosensitive member (hereinafter, referred to as a photosensitive member) 1 serving as an image carrier.
, Four sets of scorotron chargers (hereinafter referred to as chargers) 2Y, 2M, 2C, 2K, four sets of image exposure devices 3
Y, 3M, 3C, 3K, four sets of developing units 4Y, 4M, 4
The image forming units C and 4K (four sets as shown) are arranged in tandem. The illustrated image exposure apparatus 3
Y, 3M, 3C, and 3K use a laser beam scanning optical device.
【0010】感光体1は、駆動ローラ11及び下ローラ
12、上ローラ13に張架され、テンションローラ14
の作用により緊張状態にされ、内周面に設けられたバッ
クアップ部材15により局部的に当接しながら、図示の
時計方向に回動する。バックアップ部材15は、感光体
1の内側に当接して、現像器4Y,4M,4C,4Kの
各現像剤担持体41Y,41M,41C,41Kの現像
領域及び像露光装置3Y,3M,3C,3Kの結像位置
に感光体1を規制している。The photosensitive member 1 is stretched around a driving roller 11, a lower roller 12, and an upper roller 13, and a tension roller 14
And is rotated clockwise as shown in the drawing while being locally brought into contact with the backup member 15 provided on the inner peripheral surface. The backup member 15 is in contact with the inside of the photoreceptor 1 and develops the developing areas of the developer carriers 41Y, 41M, 41C, 41K of the developing units 4Y, 4M, 4C, 4K and the image exposure devices 3Y, 3M, 3C, 3K. The photoconductor 1 is regulated at the 3K image forming position.
【0011】画像記録のスタートにより、駆動モータ
(図示せず)が回動して駆動ローラ11を介して感光体
1は図示の時計方向へと回動し、帯電器2Yの帯電作用
により感光体1への電位の付与が開始される。感光体1
は電位を付与されたあと、像露光装置3Yにおいて第1
の色信号すなわちイエロー(Y)の画像信号に対応する
電気信号による露光が開始され、感光体1の回動(副走
査)によってその表面の感光層に現像画像のイエロー
(Y)の画像に対応する静電潜像を形成する。この潜像
は現像器4Yにより現像剤担持体41Y上に付着搬送さ
れた現像剤が、現像領域において非接触の状態で反転現
像され、イエロー(Y)のトナー像となる。At the start of image recording, a drive motor (not shown) is rotated to rotate the photosensitive member 1 clockwise through a drive roller 11, and the photosensitive member is charged by the charging action of a charger 2Y. Application of the potential to 1 is started. Photoconductor 1
Is the first in the image exposure apparatus 3Y after the potential is applied.
Exposure is started by an electrical signal corresponding to the color signal of the photoconductor 1, ie, the yellow (Y) image signal, and the rotation (sub-scanning) of the photoconductor 1 causes the photosensitive layer on the surface to correspond to the yellow (Y) image of the developed image. An electrostatic latent image is formed. The developing device 4Y reversely develops the latent image in a non-contact state on the developer carrying member 41Y by the developing device 4Y to form a yellow (Y) toner image.
【0012】次いで感光体1はイエロー(Y)のトナー
像の上にさらに帯電器2Mの帯電作用により電位が付与
され、像露光装置3Mの第2の色信号すなわちマゼンタ
(M)の画像信号に対応する電気信号による露光が行わ
れ、現像器4Mによる非接触の反転現像によって前記の
イエロー(Y)のトナー像の上にマゼンタ(M)のトナ
ー像が重ね合わせて形成される。Next, the photoreceptor 1 is further provided with a potential on the yellow (Y) toner image by the charging action of the charger 2M, and is converted into a second color signal of the image exposure device 3M, that is, an image signal of magenta (M). Exposure is performed by the corresponding electric signal, and a magenta (M) toner image is formed on the yellow (Y) toner image by non-contact reversal development by the developing device 4M.
【0013】同様のプロセスにより帯電器2C、像露光
装置3C及び現像器4Cによってさらに第3の色信号に
対応するシアン(C)のトナー像が形成される。さらに
帯電器2K、像露光装置3K及び現像器4Kによって第
4の色信号に対応する黒色(K)のトナー像が順次重ね
合わせて形成され、感光体1の一回転以内にその周面上
にカラーのトナー像が形成される。By the same process, a cyan (C) toner image corresponding to the third color signal is further formed by the charger 2C, the image exposure device 3C, and the developing device 4C. Further, a black (K) toner image corresponding to the fourth color signal is sequentially superimposed and formed by the charger 2K, the image exposure device 3K, and the developing device 4K, and is formed on the peripheral surface within one rotation of the photoconductor 1. A color toner image is formed.
【0014】感光体1の周面上に形成されたカラーのト
ナー像は、帯電器2Fによって付着トナーの電位が揃え
られたのち転写領域に至る。給紙装置5の給紙カセット
51或いは手差し給紙台53から、それぞれ給紙手段5
2,54により送り出され、レジストローラ55へと搬
送された転写材Pは、レジストローラ55の駆動によっ
て感光体1上のトナー像領域通過と同期して給紙され、
駆動ローラ11の下部に対向して配置された転写手段6
によりトナー像が転写される。The color toner image formed on the peripheral surface of the photosensitive member 1 reaches the transfer area after the potential of the attached toner is adjusted by the charger 2F. From the paper feed cassette 51 or the manual paper feed table 53 of the paper feed device 5,
The transfer material P sent out by the registration rollers 55 and conveyed to the registration roller 55 is fed by the driving of the registration roller 55 in synchronization with the passage of the toner image area on the photoconductor 1,
Transfer Means 6 Opposed to Lower Part of Drive Roller 11
The toner image is transferred.
【0015】トナー像が転写された転写材Pは、感光体
1の周面より分離されたのち、定着装置7へ搬送され
る。定着装置7によりトナー像は熔融され、転写材Pに
定着される。定着処理終了後の転写材Pは、排紙ローラ
81,82,83により搬送されて、上部に設けられた
排紙トレイ84に排出される。一方、転写材Pを分離し
た感光体1は、クリーニング装置9のクリーニングブレ
ード91によって残留トナーを除去し、清掃される。な
お、次の原稿画像のトナー像の形成が続いて行われると
きは、帯電前除電器92による感光体1の感光体面への
露光が行われて前歴の電荷の除去がなされる。 (第1の実施の形態)図2は、本発明の定着装置の第1
の実施の形態を示す断面図、図3は定着装置の平面図で
ある。The transfer material P on which the toner image has been transferred is separated from the peripheral surface of the photoreceptor 1 and then conveyed to a fixing device 7. The toner image is melted by the fixing device 7 and fixed on the transfer material P. After the completion of the fixing process, the transfer material P is conveyed by paper discharge rollers 81, 82, and 83 and discharged to a paper discharge tray 84 provided at an upper portion. On the other hand, the photoconductor 1 from which the transfer material P has been separated is cleaned by removing the residual toner by the cleaning blade 91 of the cleaning device 9. When the formation of the toner image of the next original image is subsequently performed, the pre-charging static eliminator 92 exposes the photoconductor surface of the photoconductor 1 to remove the previous charge. (First Embodiment) FIG. 2 shows a first embodiment of the fixing device of the present invention.
And FIG. 3 is a plan view of the fixing device.
【0016】図2において、71,72は相対的に接離
可能な一対の加圧ローラ、73はエンドレスベルト状の
定着ベルトである。支持ローラ74,75は定着ベルト
73を架設、支持する一対の支持ローラである。76は
加熱源であるハロゲンヒータ、77は反射板、78は定
着ベルト73の外周面を清掃するクリーニング手段、7
9は定着ベルト73の温度を検知する温度センサであ
る。In FIG. 2, reference numerals 71 and 72 denote a pair of pressure rollers which can be relatively moved toward and away from each other, and 73 denotes an endless belt-shaped fixing belt. The support rollers 74 and 75 are a pair of support rollers that support and support the fixing belt 73. 76 is a halogen heater as a heating source, 77 is a reflecting plate, 78 is a cleaning means for cleaning the outer peripheral surface of the fixing belt 73, 7
Reference numeral 9 denotes a temperature sensor for detecting the temperature of the fixing belt 73.
【0017】一対の加圧ローラ71,72は、その少な
くとも一方は回転軸位置が可動になっている。定着時に
は、定着ベルト73と転写材Pとを挟持圧着して搬送す
る。非定着時には、少なくとも一方のローラ、例えば図
示の加圧ローラ72は圧接力に抗して矢示方向に移動
し、加圧ローラ71から離間して間隙を形成する。図4
は、定着ベルト73の層構成を示す断面図である。At least one of the pair of pressure rollers 71 and 72 has a movable rotating shaft position. At the time of fixing, the fixing belt 73 and the transfer material P are nipped and pressed to be conveyed. At the time of non-fixing, at least one of the rollers, for example, the illustrated pressure roller 72 moves in the direction of the arrow against the pressure contact force, and separates from the pressure roller 71 to form a gap. FIG.
3 is a cross-sectional view illustrating a layer configuration of the fixing belt 73.
【0018】定着ベルト73は、中央の金属基体73
1、外周面側の外側層732、内周面側の内側層733
等から構成されている。定着ベルト73の金属基体73
1は、例えば、電鋳加工により形成されたエンドレスベ
ルト状のニッケル金属層から成る。金属基体731の外
周面上には、シリコーンゴムが塗布された外側層732
が形成されている。外側層732は、加圧ローラ71,
72のニップ位置において、トナーを担持した転写材P
と重ねた状態で移動して加熱、加圧されるから、耐熱性
とトナー離型性を両立させている。外側層732のシリ
コーンゴム層は、例えば厚さ0.2mm、ゴム硬度3°
〜60°(JISA)の弾性を有している。The fixing belt 73 has a central metal base 73.
1, outer layer 732 on the outer peripheral surface side, inner layer 733 on the inner peripheral surface side
And so on. Metal substrate 73 of fixing belt 73
1 is made of, for example, an endless belt-shaped nickel metal layer formed by electroforming. An outer layer 732 coated with silicone rubber is provided on the outer peripheral surface of the metal base 731.
Are formed. The outer layer 732 includes a pressure roller 71,
The transfer material P carrying the toner at the nip position 72
Since it is heated and pressurized while being moved in a state of being overlapped, heat resistance and toner releasability are compatible. The silicone rubber layer of the outer layer 732 has, for example, a thickness of 0.2 mm and a rubber hardness of 3 °.
弾 性 60 ° (JISA) elasticity.
【0019】転写材P上のトナー像には、定着ベルト7
3のシリコーンゴムから成る外側層732が当接する
が、シリコーンゴムの弾性により転写材Pやトナー像の
凹凸に追随して、均一に接触し、ハロゲンヒータ76に
よって加熱された定着ベルト73の熱と、加圧ローラ7
1,72による加圧とにより、光沢むらなどのない均一
な定着が行われる。A fixing belt 7 is provided on the toner image on the transfer material P.
The outer layer 732 made of silicone rubber 3 is in contact with the fixing belt 73 heated by the halogen heater 76 while being in uniform contact with the transfer material P and the unevenness of the toner image due to the elasticity of the silicone rubber. , Pressure roller 7
By the pressing by 1, 72, uniform fixing without gloss unevenness is performed.
【0020】定着ベルト73の金属基体731の内周面
には、内側層733が形成されている。内側層733
は、カーボンを分散させたシリコーンゴムを、金属基体
731の内周面上に塗布して形成したもので、ハロゲン
ヒータ76の照射光を高効率で吸収し、機器周辺に漏出
する照射光を最小限に抑えている。即ち、定着ベルト7
3の内側層733は、赤外線吸収材料であるカーボンを
分散させたシリコーンゴムによりコーティングされてい
て、照射光の吸収率が高く、ハロゲンヒータ76による
加熱により、短時間で所定温度(例えば190℃)まで
温度上昇する。An inner layer 733 is formed on the inner peripheral surface of the metal base 731 of the fixing belt 73. Inner layer 733
Is formed by applying silicone rubber in which carbon is dispersed on the inner peripheral surface of the metal substrate 731, and absorbs the irradiation light of the halogen heater 76 with high efficiency and minimizes the irradiation light leaking to the periphery of the device. As much as possible. That is, the fixing belt 7
The third inner layer 733 is coated with silicone rubber in which carbon as an infrared absorbing material is dispersed, has a high absorption rate of irradiation light, and is heated to a predetermined temperature (for example, 190 ° C.) in a short time by heating by the halogen heater 76. Temperature rises to
【0021】内側層733を形成するシリコーンゴムは
柔軟性を有しているから、通常の耐熱性塗料と異なり、
定着ベルト73の回動時の屈曲により剥離することはな
い。内側層733を形成するシリコーンゴム層の厚さ
は、定着ベルト73の周長や線速度等の条件により若干
異なるが、定着ベルト73の外側層732への熱供給速
度を損なわないように、500μm以下のごく薄い層に
塗布されることが望ましい。なお、内側層733の層厚
の下限値は、シリコーンゴム層の均一塗布性、強度、耐
用寿命等の許容範囲により適宜定められる。Since the silicone rubber forming the inner layer 733 has flexibility, unlike a normal heat-resistant paint,
The fixing belt 73 does not peel off due to bending during rotation. The thickness of the silicone rubber layer forming the inner layer 733 is slightly different depending on conditions such as the circumference of the fixing belt 73 and the linear velocity, but is 500 μm so as not to impair the heat supply speed to the outer layer 732 of the fixing belt 73. It is desirable to apply to the following very thin layers. The lower limit of the thickness of the inner layer 733 is appropriately determined according to the allowable range such as uniform application properties, strength, and service life of the silicone rubber layer.
【0022】定着ベルト73は、支持ローラ74と支持
ローラ75との間に0.5kg/cm以下、更に好まし
くは0.2kg/cm以下のごく弱い張力で張架されて
いる。或いは張力ゼロの緩みをもった状態でも良い。定
着ベルト73は、定着処理時以外の時には、支持ローラ
の回転により回動される。定着処理時の定着ベルト73
は、加圧ローラ71,72の圧接駆動により挟持されて
回動される。定着ベルト73の回動速度は、転写材Pの
搬送速度と同一である。The fixing belt 73 is stretched between the support roller 74 and the support roller 75 with a very weak tension of 0.5 kg / cm or less, more preferably 0.2 kg / cm or less. Alternatively, it may be in a state where the tension is loosened. The fixing belt 73 is rotated by rotation of the support roller except during the fixing process. Fixing belt 73 during fixing process
Are rotated by being pressed by the pressure rollers 71 and 72. The rotation speed of the fixing belt 73 is the same as the transfer speed of the transfer material P.
【0023】支持ローラ74は、図3に示すように、回
転軸74Bの軸方向に対して傾斜角を有する螺旋状の突
起条を形成したローラ部74A、駆動源により駆動回転
される回転軸74B、ローラ部74Aの両端部に接続す
るフランジ部材74C、回転軸74Bの一方の軸端に固
定され駆動源に接続する歯車74Dから構成されてい
る。As shown in FIG. 3, the supporting roller 74 has a roller portion 74A formed with a spiral projection having an inclination angle with respect to the axial direction of the rotating shaft 74B, and a rotating shaft 74B driven and rotated by a driving source. , A flange member 74C connected to both ends of the roller portion 74A, and a gear 74D fixed to one shaft end of the rotating shaft 74B and connected to a driving source.
【0024】支持ローラ75は、回転軸75Bの軸方向
に対して傾斜角を有する螺旋状の突起条を形成したロー
ラ部75A、回転軸75B、ローラ部75Aの両端部に
接続するフランジ部材75Cから成る。ローラ部74
A,75Aは、ハロゲンヒータ76による定着温度に対
して耐熱性を有し、低熱伝導率を有する材料、例えば、
発泡シリコーンゴム等で形成されている。The support roller 75 is formed by a roller portion 75A having a spiral projection having an inclination angle with respect to the axial direction of the rotation shaft 75B, a rotation shaft 75B, and a flange member 75C connected to both ends of the roller portion 75A. Become. Roller part 74
A and 75A are materials having heat resistance to the fixing temperature of the halogen heater 76 and having low thermal conductivity, for example,
It is formed of foamed silicone rubber or the like.
【0025】ローラ部74A,75Aは、回転軸74
B、75Bの外周にシリコーンゴム又は他の耐熱性樹脂
を一体成型したもの、又は、金属や樹脂から成る中空円
筒部材の外周面に紐状のシリコーンゴムを螺旋状に巻き
付けて突起条を形成したもの等が用いられる。ローラ部
74A,75Aには、定着ベルト73から可能な限り熱
を奪わないように、定着ベルト73との接触面積を減ら
すため、螺旋状の突起条が形成されている。これによ
り、定着装置7のウォーミングアップ時には、定着ベル
ト73のみを加熱すればよく、従来のローラ定着方式等
に比べて芯金などに奪われる熱量がないため、ウォーミ
ングアップ時間の大幅な短縮が可能になった。また、突
起部が螺旋状をなすため、定着ベルト73とローラ部7
4A,75Aとが連続的に接触し、定着ベルト73の動
作音が軽減される。The rollers 74A and 75A are
B and 75B were formed by integrally molding silicone rubber or other heat-resistant resin on the outer periphery, or a cord-shaped silicone rubber was spirally wound around the outer peripheral surface of a hollow cylindrical member made of metal or resin to form a projection. The thing etc. are used. Spiral protrusions are formed on the roller portions 74A and 75A in order to reduce the contact area with the fixing belt 73 so as to remove heat from the fixing belt 73 as much as possible. Thus, when the fixing device 7 is warmed up, only the fixing belt 73 needs to be heated, and there is no heat that is lost to the core metal or the like as compared with the conventional roller fixing method or the like, so that the warming-up time can be significantly reduced. Was. In addition, since the projecting portion has a spiral shape, the fixing belt 73 and the roller
4A and 75A are continuously in contact with each other, and the operation noise of the fixing belt 73 is reduced.
【0026】支持ローラ74と支持ローラ75がとも
に、画像形成装置本体の駆動装置により駆動される場合
には、支持ローラ74のローラ部74Aに形成された螺
旋状の突起条の傾斜角の方向と、支持ローラ75のロー
ラ部75Aに形成された螺旋状の突起条の傾斜角の方向
を逆向きとする。螺旋状の突起条による定着ベルト73
を片側に寄らせる力は、ローラ部74Aとローラ部75
Aとでは互いに逆方向になり、螺旋状の突起条を設けた
ことによる定着ベルト73の片寄りは防止される。When both the support roller 74 and the support roller 75 are driven by the driving device of the main body of the image forming apparatus, the direction of the inclination angle of the spiral projection formed on the roller portion 74A of the support roller 74 is determined. The direction of the inclination angle of the spiral projection formed on the roller portion 75A of the support roller 75 is reversed. Fixing belt 73 with spiral protrusions
Of the roller portion 74A and the roller portion 75
The direction A is opposite to the direction A, and the offset of the fixing belt 73 due to the provision of the spiral protrusion is prevented.
【0027】支持ローラ75が定着ベルト73を介し
て、支持ローラ74より駆動を伝達されて回転するな
ど、2本の支持ローラ74,75のうち一方が定着ベル
ト73を介して従動で駆動される場合には、螺旋状の突
起条の傾斜角方向を同じ向きにすることによって、定着
ベルト73を片寄らせる力の向きが逆になり、同様に定
着ベルト73の片寄り発生は防止される。One of the two support rollers 74, 75 is driven by the fixing belt 73, such that the support roller 75 rotates by being transmitted from the support roller 74 via the fixing belt 73. In this case, the direction of the force for biasing the fixing belt 73 is reversed by making the inclination angle directions of the spiral protrusions the same direction, and similarly, the occurrence of the biasing of the fixing belt 73 is prevented.
【0028】ローラ部74Aの両端部に設けたフランジ
部材74Cの傾斜面、及びローラ部75Aの両端部に設
けたフランジ部材75Cの傾斜面は、ごく弱い張力で張
架されている定着ベルト73が蛇行して、ローラ部74
A,75Aから片寄ることを防止する。支持ローラ74
は画像形成装置本体の動力装置によって矢示した時計方
向に駆動回転される。支持ローラ74の回転に伴い定着
ベルト73及び従動側支持ローラ75は時計方向に回転
される。定着ベルト73の駆動速度の設計値は転写材P
の搬送速度と同一である。加圧ローラ71,72の周速
度は定着ベルト73の駆動速度と同一になるよう駆動さ
れる。The fixing belt 73, which is stretched with a very weak tension, is provided on the inclined surfaces of the flange members 74C provided at both ends of the roller portion 74A and the flange members 75C provided at both ends of the roller portion 75A. Meandering, roller section 74
A, Prevents deviation from 75A. Support roller 74
Is driven and rotated clockwise as indicated by an arrow by a power unit of the image forming apparatus main body. As the support roller 74 rotates, the fixing belt 73 and the driven-side support roller 75 are rotated clockwise. The design value of the driving speed of the fixing belt 73 is the transfer material P
And the same transport speed. The peripheral speed of the pressure rollers 71 and 72 is driven to be the same as the driving speed of the fixing belt 73.
【0029】加圧ローラ71と、定着ベルト73の搬送
方向上流側の支持ローラ74との間の定着ベルト73の
内側には、棒状の単数又は複数のハロゲンヒータ76が
配置されている。ハロゲンヒータ76は加圧ローラ71
と支持ローラ74との間の定着ベルト73の内側の下側
領域を照射して所定の温度まで加熱する。トナー像を担
持した転写材Pが搬送ガイド板56を経て定着領域に搬
送されてくるのに合わせて又はこれに先立って、定着ベ
ルト73の外側に配置された加圧ローラ72が上昇し
て、転写材Pと定着ベルト73を挟んで加圧する。定着
ベルト73の熱による加熱と加圧ローラ71,72によ
る挟持と加圧とによって転写材P上のトナー像は転写材
Pに定着される。Inside the fixing belt 73 between the pressure roller 71 and the supporting roller 74 on the upstream side in the conveying direction of the fixing belt 73, one or more rod-shaped halogen heaters 76 are arranged. The halogen heater 76 is a pressure roller 71
A lower region inside the fixing belt 73 between the roller and the support roller 74 is irradiated and heated to a predetermined temperature. At the same time as or before the transfer material P carrying the toner image is conveyed to the fixing area via the conveyance guide plate 56, the pressure roller 72 arranged outside the fixing belt 73 is raised, Pressure is applied across the transfer material P and the fixing belt 73. The toner image on the transfer material P is fixed to the transfer material P by the heating of the fixing belt 73 by the heat and the nipping and pressing by the pressure rollers 71 and 72.
【0030】加圧ローラ72の両端の支持軸72Aに
は、バネ部材によって挟持時には加圧ローラ71に向か
って所定の荷重が作用し、加圧ローラ71,72の圧着
部に一定の圧力が作用するようになっている。この圧力
の強さは加圧ローラ72の軸に平行な方向の単位長さ当
たり0.2〜2kg/cm、好ましくは0.6〜1.0
kg/cmに調整されている。A predetermined load acts on the support shafts 72A at both ends of the pressure roller 72 toward the pressure roller 71 when sandwiched by a spring member, and a constant pressure acts on the pressure contact portions of the pressure rollers 71 and 72. It is supposed to. The intensity of this pressure is 0.2 to 2 kg / cm, preferably 0.6 to 1.0 per unit length in a direction parallel to the axis of the pressure roller 72.
It has been adjusted to kg / cm.
【0031】加圧ローラ71,72による加圧は、加圧
ローラ71は下方に、加圧ローラ72は上方に両方がそ
れぞれ移動して行われるようにしてもよい。加圧ローラ
71もしくは加圧ローラ72は、その周速度が定着ベル
ト73の移動速度と同一の速度で駆動されるので、定着
ベルト73や転写材Pには無理な力が加わらないように
なっている。また、定着後は加圧ローラ71,72の圧
着を解除し、定着ベルト73と加圧ローラ71,72の
微小な速度差による歪みや片寄りを解消すると共に、定
着ベルト73から加圧ローラ71,72への熱の流出を
防止する。The pressing by the pressing rollers 71 and 72 may be performed by moving the pressing roller 71 downward and the pressing roller 72 upward. Since the peripheral speed of the pressure roller 71 or the pressure roller 72 is driven at the same speed as the moving speed of the fixing belt 73, no excessive force is applied to the fixing belt 73 and the transfer material P. I have. After the fixing, the pressure rollers 71 and 72 are released from the pressure contact, so that distortion and deviation due to a minute speed difference between the fixing belt 73 and the pressure rollers 71 and 72 are eliminated. , 72 is prevented.
【0032】転写材P上のトナー像には定着ベルト73
のシリコーンゴムベルトが当接するが、シリコーンゴム
の弾性により転写材Pやトナー像の凹凸に追随して、均
一に接触し、ハロゲンヒータ76によって加熱された定
着ベルト73の熱と、加圧ローラ71,72による加圧
とにより、光沢むらなどのない均一な定着が行われる。A fixing belt 73 is attached to the toner image on the transfer material P.
Contact with the transfer material P and the unevenness of the toner image due to the elasticity of the silicone rubber, and uniformly contact the heat of the fixing belt 73 heated by the halogen heater 76 and the pressure roller 71, By the pressurization by 72, uniform fixing without gloss unevenness is performed.
【0033】定着された転写材Pは、加圧ローラ71,
72によるニップ部から出ると外気により冷却されるた
め、分離時のオフセットや分離不良が回避される。 (第2の実施の形態)図5は、本発明の定着装置の第2
の実施の形態を示す断面図、図6は定着装置の平面図で
ある。なお、これらの図面に使用されている符号につい
て、前記の第1の実施の形態と同じ機能を有する部分に
は、同符号を付している。また、前記の実施の形態と異
なる点を説明する。The fixed transfer material P is applied to a pressure roller 71,
When the air exits from the nip portion 72, the air is cooled by the outside air, so that offset and improper separation during separation can be avoided. (Second Embodiment) FIG. 5 shows a second embodiment of the fixing device of the present invention.
FIG. 6 is a plan view of a fixing device. Note that, in the reference numerals used in these drawings, portions having the same functions as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals. Further, points different from the above embodiment will be described.
【0034】図5において、74Eはハロゲンヒータ7
6から照射される電磁波の少なくとも一部の波長に対し
て透光性を有する材料により形成された透光性支持ロー
ラである。76は加熱源であるハロゲンヒータ、77は
加圧ローラ71への照射光を遮蔽する反射板である。駆
動側支持ローラ74は、図6に示すように、左右のフラ
ンジ部材74C1,74C2と、フランジ部材74C
1,74C2に両端を固定された透光性支持ローラ74
Eとから成る。In FIG. 5, 74E is a halogen heater 7
6 is a light-transmitting support roller formed of a material having a light-transmitting property with respect to at least a part of the wavelength of the electromagnetic wave irradiated from 6. Reference numeral 76 denotes a halogen heater serving as a heating source, and reference numeral 77 denotes a reflection plate that shields irradiation light to the pressure roller 71. As shown in FIG. 6, the drive side support roller 74 includes left and right flange members 74C1 and 74C2 and a flange member 74C.
Transparent support roller 74 fixed at both ends to 1,74C2
E.
【0035】透光性支持ローラ74Eは、透光性と耐熱
性とを有する中空円筒体をなす。透光性支持ローラ74
Eは、ポリイミド(PI)、ポリアミドイミド(PA
I)、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)等の樹
脂材、又は耐熱ガラスにより形成される。一方のフラン
ジ部材74C1と一体をなす回転軸74B1は、定着装
置本体側板701の軸受702に嵌合、支持され、軸端
に固定され駆動源に接続する歯車74Dにより駆動回転
される。The translucent support roller 74E is a hollow cylindrical body having translucency and heat resistance. Translucent support roller 74
E is polyimide (PI), polyamide imide (PA
I), a resin material such as polytetrafluoroethylene (PTFE), or heat-resistant glass. A rotating shaft 74B1 integral with one flange member 74C1 is fitted and supported by a bearing 702 of a fixing device main body side plate 701, and is driven and rotated by a gear 74D fixed to a shaft end and connected to a driving source.
【0036】他方のフランジ部材74C2と一体をなす
回転軸74B2は、定着装置本体側板703の軸受70
4に嵌合、支持されている。回転軸74B2とフランジ
部材74C2の中心部には、通気口74B3が穿設され
て、透光性支持ローラ74Eの内部空間と流通してい
る。通気口74B3の空気流通により、駆動側支持ロー
ラ74の温度変化による内部空間の気圧変化が防止さ
れ、透光性支持ローラ74E内の気圧と外気との気圧差
を解消する。The rotating shaft 74B2, which is integral with the other flange member 74C2, is connected to the bearing 70 of the fixing device main body side plate 703.
4 and is supported. A vent 74B3 is formed in the center of the rotating shaft 74B2 and the flange member 74C2 to communicate with the internal space of the translucent support roller 74E. The air circulation of the ventilation port 74B3 prevents the pressure change in the internal space due to the temperature change of the driving-side support roller 74, and eliminates the pressure difference between the air pressure in the translucent support roller 74E and the outside air.
【0037】支持ローラ75は、回転軸75Bの軸方向
に対して傾斜角を有する螺旋状の突起条を形成したロー
ラ部75A1と、逆傾斜角を有する螺旋状の突起条を形
成したローラ部75A2と、両端部に接続するフランジ
部材75Cと、回転軸75Bとから構成されている。ロ
ーラ部75A1,75A2は、ハロゲンヒータ76によ
る定着温度に対して耐熱性を有し、低熱伝導率を有する
材料、例えば、発泡シリコーンゴム等で形成されてい
る。The support roller 75 has a roller portion 75A1 formed with a spiral protrusion having an inclination angle with respect to the axial direction of the rotating shaft 75B, and a roller portion 75A2 formed with a spiral protrusion having an inverse inclination angle. , A flange member 75C connected to both ends, and a rotating shaft 75B. The rollers 75A1 and 75A2 have heat resistance to the fixing temperature of the halogen heater 76 and are formed of a material having a low thermal conductivity, such as foamed silicone rubber.
【0038】ローラ部75A1,75A2は、回転軸7
5Bの外周にシリコーンゴム又は他の耐熱性樹脂を一体
成型したもの、又は、金属や樹脂から成る中空円筒部材
の外周面に紐状のシリコーンゴムを螺旋状に巻き付けて
突起条を形成したもの等が用いられる。透光性支持ロー
ラ74Eの両端部に設けたフランジ部材74C1,74
C2の傾斜面、及びローラ部75A1,75A2の両端
部に設けたフランジ部材75Cの傾斜面は、ごく弱い張
力で張架されている定着ベルト73が蛇行して、透光性
支持ローラ74E、ローラ部75A1,75A2から片
寄ることを防止する。The roller portions 75A1 and 75A2 are
5B in which silicone rubber or other heat-resistant resin is integrally molded on the outer circumference, or a hollow cylindrical member made of metal or resin, in which a cord-like silicone rubber is spirally wound around the outer circumference to form a projection. Is used. Flange members 74C1, 74 provided at both ends of the translucent support roller 74E
On the inclined surface of C2 and the inclined surfaces of the flange members 75C provided at both ends of the roller portions 75A1 and 75A2, the fixing belt 73 stretched with very weak tension meanders, and the translucent support roller 74E and the roller Prevents deviation from the parts 75A1 and 75A2.
【0039】支持ローラ74は画像形成装置本体の動力
装置によって矢示した時計方向に駆動回転される。支持
ローラ74の回転に伴い定着ベルト73及び支持ローラ
75は時計方向に回転される。定着ベルト73の駆動速
度の設計値は転写材Pの搬送速度と同一である。加圧ロ
ーラ71,72の周速度は定着ベルト73の駆動速度と
同一になるよう駆動される。The support roller 74 is driven and rotated clockwise as indicated by an arrow by a power unit of the image forming apparatus main body. With the rotation of the support roller 74, the fixing belt 73 and the support roller 75 are rotated clockwise. The design value of the driving speed of the fixing belt 73 is the same as the transport speed of the transfer material P. The peripheral speed of the pressure rollers 71 and 72 is driven to be the same as the driving speed of the fixing belt 73.
【0040】定着ベルト73の搬送方向上流側の支持ロ
ーラ74と、加圧ローラ71との間の定着ベルト73の
内側に配置されたハロゲンヒータ76は、加圧ローラ7
1と支持ローラ74との間の定着ベルト73の内側の下
流側領域Lと上流側領域Uとを直接照射して加熱する。
ハロゲンヒータ76が定着ベルト73の内側の下流側領
域Lと上流側領域Uとを同時に照射して加熱することに
より、下流側領域Lのみを照射する場合に比して、単位
面積当たりの照射エネルギーを相対的に小さくし、定着
ベルト73内面の温度上昇を低くすることができる。The halogen heater 76 disposed inside the fixing belt 73 between the supporting roller 74 on the upstream side in the conveying direction of the fixing belt 73 and the pressing roller 71 is connected to the pressing roller 7.
The downstream region L and the upstream region U inside the fixing belt 73 between the first roller 1 and the support roller 74 are directly irradiated and heated.
The halogen heater 76 simultaneously irradiates and heats the downstream region L and the upstream region U inside the fixing belt 73 to thereby increase the irradiation energy per unit area as compared with the case where only the downstream region L is irradiated. And the temperature rise on the inner surface of the fixing belt 73 can be reduced.
【0041】また、ハロゲンヒータ76は、透光性と耐
熱性とを有する支持ローラ74の透光性支持ローラ74
Eの前面側を照射して加熱して透過し、内部空間を通過
して、再び透光性支持ローラ74Eを照射して加熱し、
更に一部の吸収光を除いて定着ベルト73に達し、定着
ベルト73の巻回面側を加熱する。このようにして、ハ
ロゲンヒータ76の照射光は、透光性支持ローラ74E
の上流側領域Uと下流側領域Lとの定着ベルト73の内
面を直接加熱するとともに、透光性支持ローラ74Eを
加熱し、更に、定着ベルト73の透光性支持ローラ74
Eの巻回面を加熱し、定着ベルト73の内面側の広い面
積を所定の温度まで加熱する。この実施の形態では、有
効加熱面積が広くなるため、単位面積当たりの熱流束が
小さくなり、定着ベルト73の内周面の温度上昇を抑
え、定着ベルト73の劣化を低減することができる。ま
た、前記の第1の実施の形態に示す反射板を除くことに
より、その分の熱容量が小さくなり、余熱時間の短縮も
可能となる。 (第3の実施の形態)図7は、本発明の定着装置の第3
の実施の形態を示す断面図、図8は支持ローラの断面図
である。なお、これらの図面に使用されている符号につ
いて、前記の第2の実施の形態と同じ機能を有する部分
には、同符号を付している。また、前記の実施の形態と
異なる点を説明する。The halogen heater 76 is a light-transmitting support roller 74 of a light-transmissive and heat-resistant support roller 74.
E illuminates the front side of E, heats it and transmits it, passes through the internal space, irradiates the translucent support roller 74E again and heats it,
Further, except for a part of the absorbed light, the light reaches the fixing belt 73 and heats the winding surface side of the fixing belt 73. Thus, the irradiation light of the halogen heater 76 is transmitted to the translucent support roller 74E.
Directly heats the inner surface of the fixing belt 73 in the upstream area U and the downstream area L, heats the translucent support roller 74E, and further heats the translucent support roller 74 of the fixing belt 73.
The winding surface of E is heated, and a large area on the inner surface side of the fixing belt 73 is heated to a predetermined temperature. In this embodiment, since the effective heating area is widened, the heat flux per unit area is small, the temperature rise of the inner peripheral surface of the fixing belt 73 is suppressed, and the deterioration of the fixing belt 73 can be reduced. In addition, by eliminating the reflection plate shown in the first embodiment, the heat capacity is reduced by that amount, and the remaining heat time can be shortened. (Third Embodiment) FIG. 7 shows a third embodiment of the fixing device of the present invention.
FIG. 8 is a cross-sectional view of the support roller. Note that, in the reference numerals used in these drawings, parts having the same functions as those in the second embodiment are given the same reference numerals. Further, points different from the above embodiment will be described.
【0042】定着ベルト73は、支持ローラ740、支
持ローラ750により回転可能に支持されている。駆動
源に接続する支持ローラ740と、定着ベルト73を介
して従動回転する支持ローラ750とは、ほぼ同形状を
なすから、以下、支持ローラ740の構成を代表して図
8により説明する。支持ローラ740は、中空円筒状の
弾性体から成る透光性袋体741、駆動源により駆動回
転される回転軸742、透光性袋体741の両端部に接
続するフランジ部材743、回転軸742の一方の軸端
に固定され駆動源に接続する歯車744から構成されて
いる。The fixing belt 73 is rotatably supported by support rollers 740 and 750. Since the support roller 740 connected to the driving source and the support roller 750 driven and rotated via the fixing belt 73 have substantially the same shape, the configuration of the support roller 740 will be described below with reference to FIG. The support roller 740 includes a translucent bag 741 made of a hollow cylindrical elastic body, a rotating shaft 742 driven and rotated by a driving source, a flange member 743 connected to both ends of the translucent bag 741, and a rotating shaft 742. And a gear 744 fixed to one shaft end and connected to a drive source.
【0043】透光性袋体741は、ハロゲンヒータ76
から照射される電磁波の少なくとも一部の波長に対して
透光性を有する材料により形成されている。また、透光
性袋体741は、加熱手段76による定着温度に対して
耐熱性を有し、低熱伝導率を有し、弾性を有する樹脂、
又は可撓性薄膜の何れか、或いはこれらにゴムを選択的
に加えた積層材、或いはこれらにの複合材により形成さ
れている。The translucent bag 741 is provided with a halogen heater 76.
It is formed of a material having a light-transmitting property with respect to at least a part of the wavelength of the electromagnetic wave irradiated from the substrate. The translucent bag 741 has heat resistance to the fixing temperature of the heating unit 76, has low thermal conductivity, and has elasticity.
Or, it is formed of any one of a flexible thin film, a laminated material in which rubber is selectively added thereto, and a composite material thereof.
【0044】即ち、透光性袋体741は、芳香族ポリア
ミド、ポリイミド、ポリアミドイミド等の樹脂材から成
る薄膜により形成されている。透光性袋体741の膜厚
は、10〜200μmが好適である。透光性袋体741
は、両端をフランジ部材743により密封された中空円
筒状の弾性体から成る風船状に形成されていて、支持ロ
ーラ740の回転軸742の周囲を、気体層を介して密
閉する透光性袋体741の内部圧力は、大気圧より高く
設定されている。That is, the translucent bag 741 is formed of a thin film made of a resin material such as aromatic polyamide, polyimide, or polyamideimide. The thickness of the translucent bag 741 is preferably from 10 to 200 μm. Translucent bag 741
Is a light-transmissive bag that is formed in a balloon shape made of a hollow cylindrical elastic body whose both ends are sealed by a flange member 743, and seals the periphery of the rotation shaft 742 of the support roller 740 via a gas layer. The internal pressure of 741 is set higher than the atmospheric pressure.
【0045】透光性袋体741の膜厚は、硬質樹脂から
成る中空円筒体に比べて、極めて薄く、熱容量が小さ
い。透光性袋体741は、膜厚が薄いために断面積が小
さく、回転軸742と平行する方向の熱伝導も低い。ま
た、透光性袋体741は膜厚が薄いため、フランジ部材
743を通して逃げる熱量も小さい。このため、定着ベ
ルト73から透光性袋体741に奪われる熱は僅少であ
る。The thickness of the translucent bag 741 is extremely thin and the heat capacity is small as compared with the hollow cylinder made of hard resin. The light-transmitting bag 741 has a small cross-sectional area due to a small thickness, and has low heat conduction in a direction parallel to the rotation shaft 742. Further, since the light-transmitting bag 741 has a small thickness, the amount of heat that escapes through the flange member 743 is small. Therefore, the heat taken from the fixing belt 73 to the translucent bag 741 is very small.
【0046】これにより、定着装置7のウォーミングア
ップ時には、定着ベルト73のみを加熱すればよく、従
来のローラ定着方式等に比べて芯金などに奪われる熱量
がないため、ウォーミングアップ時間の大幅な短縮が可
能になった。なお、透光性袋体741の両端部近傍に、
袋体741の外径より大きい外径を有するフランジ部材
743を設け、定着ベルト73の片寄りを防止した。Thus, when the fixing device 7 is warmed up, only the fixing belt 73 needs to be heated, and there is no heat taken by the core metal or the like as compared with the conventional roller fixing method or the like, so that the warming-up time can be greatly reduced. It is now possible. In addition, near the both ends of the translucent bag 741,
A flange member 743 having an outer diameter larger than the outer diameter of the bag body 741 is provided to prevent the fixing belt 73 from shifting.
【0047】[0047]
【発明の効果】本発明によるときは、以上説明した構成
により、以下の効果が奏せられる。 (1)本発明の定着装置による定着ベルトは、定着ベル
トの基体層の内周面に、カーボンを分散させたシリコー
ンゴム層を形成することにより、高効率の光吸収が得ら
れ、熱損失が少ない状態で定着ベルトを加熱することが
可能となり、高効率の熱供給が実現される。 (2)定着ベルトを支持する支持ローラをハロゲンヒー
タから照射される電磁波の少なくとも一部の波長に対し
て透光性を有する中空円筒体又は透光性を有する袋体に
より形成することにより、支持ローラによる遮蔽の影響
がなくなり、定着ベルトへの有効加熱面積を大きくする
ことができる。これにより定着ベルトの劣化が低減され
る。また、支持ローラを遮蔽する反射板を縮減すること
により、定着ベルトの余熱時間を短縮する事が可能にな
った。 (3)本発明の加圧ローラ、支持ローラ、定着ベルト、
加熱源、反射板から成る定着装置を備えた画像形成装置
により、熱効率向上による省電力、ウォーミングアップ
時間の短縮、高速定着及び高画質の定着、安定化と耐用
寿命の長いメンテナンス性に優れた画像形成装置が提供
される。According to the present invention, the following effects can be obtained by the configuration described above. (1) The fixing belt of the fixing device of the present invention has a silicon rubber layer in which carbon is dispersed on the inner peripheral surface of the base layer of the fixing belt, so that highly efficient light absorption is obtained and heat loss is reduced. The fixing belt can be heated in a small amount, and high-efficiency heat supply is realized. (2) The supporting roller for supporting the fixing belt is formed by a hollow cylindrical body or a transparent bag having a light transmitting property with respect to at least a part of the wavelength of the electromagnetic wave emitted from the halogen heater. The effect of the roller shielding is eliminated, and the effective heating area for the fixing belt can be increased. Thereby, the deterioration of the fixing belt is reduced. Also, by reducing the number of reflectors that shield the support roller, it is possible to reduce the remaining heat time of the fixing belt. (3) The pressure roller, support roller, fixing belt of the present invention,
An image forming apparatus equipped with a fixing device consisting of a heating source and a reflector makes it possible to save power by improving thermal efficiency, shorten warming-up time, fix images at high speed and achieve high image quality, and stabilize and form images with excellent maintainability with a long service life. An apparatus is provided.
【図1】本発明の定着装置を搭載した画像形成装置であ
るカラープリンタを示す構成図。FIG. 1 is a configuration diagram illustrating a color printer that is an image forming apparatus equipped with a fixing device of the present invention.
【図2】本発明の定着装置の第1の実施の形態を示す断
面図。FIG. 2 is a sectional view showing a first embodiment of the fixing device of the present invention.
【図3】上記定着装置の平面図。FIG. 3 is a plan view of the fixing device.
【図4】定着ベルトの層構成を示す断面図。FIG. 4 is a cross-sectional view illustrating a layer configuration of a fixing belt.
【図5】本発明の定着装置の第2の実施の形態を示す断
面図。FIG. 5 is a cross-sectional view illustrating a fixing device according to a second embodiment of the invention.
【図6】上記定着装置の平面図。FIG. 6 is a plan view of the fixing device.
【図7】本発明の定着装置の第3の実施の形態を示す断
面図。FIG. 7 is a cross-sectional view illustrating a fixing device according to a third embodiment of the present invention.
【図8】支持ローラの断面図。FIG. 8 is a sectional view of a support roller.
56 搬送ガイド板 7 定着装置 71,72 加圧ローラ 73 定着ベルト 74 支持ローラ 74A,75A,75A1,75A2 ローラ部 74B,75B,74B1,74B2 回転軸 74B3 通気口 74C,75C,74C1,74C2 フランジ部材 74D 歯車 74E 透光性支持ローラ 75 支持ローラ 76 ハロゲンヒータ(加熱源) 77 反射板 78 クリーニング手段 731 金属基体 732 外側層 733 内側層 740 支持ローラ 741 透光性袋体 743 フランジ部材 750 支持ローラ P 転写材 U 上流側領域 L 下流側領域 56 transport guide plate 7 fixing device 71, 72 pressure roller 73 fixing belt 74 support roller 74A, 75A, 75A1, 75A2 roller portion 74B, 75B, 74B1, 74B2 rotation shaft 74B3 vents 74C, 75C, 74C1, 74C2 flange member 74D Gear 74E Translucent support roller 75 Support roller 76 Halogen heater (heating source) 77 Reflector 78 Cleaning means 731 Metal substrate 732 Outer layer 733 Inner layer 740 Support roller 741 Translucent bag 743 Flange member 750 Support roller P Transfer material U Upstream area L Downstream area
Claims (15)
回動可能な定着ベルトと、前記定着ベルトの内側に配置
され前記定着ベルトの内面を加熱する加熱源と、トナー
像を担持する転写材と前記定着ベルトとを重ねた状態で
挟持搬送して加熱加圧することにより前記トナー像を前
記転写材に定着する少なくとも2本の加圧ローラと、を
備えた定着装置において、前記定着ベルトの基体層の内
周面に、シリコーンゴム層又はフッ素ゴム層もしくはそ
の他の耐熱ゴム層を形成したことを特徴とする定着装
置。An image forming apparatus comprising: a fixing belt rotatable around at least two support rollers; a heating source disposed inside the fixing belt for heating an inner surface of the fixing belt; and a transfer material carrying a toner image. And at least two pressure rollers for fixing the toner image to the transfer material by nipping, conveying, and heating and pressing in a state where the fixing belt and the fixing belt are overlapped. A fixing device comprising a silicone rubber layer, a fluorine rubber layer, or another heat-resistant rubber layer formed on an inner peripheral surface of the layer.
フッ素ゴム層もしくはその他の耐熱ゴム層に、カーボン
を分散させたことを特徴とする請求項1に記載の定着装
置。2. The fixing device according to claim 1, wherein carbon is dispersed in a silicone rubber layer, a fluorine rubber layer, or another heat-resistant rubber layer of the fixing belt.
フッ素ゴム層もしくはその他の耐熱ゴム層の厚さが、5
00μm以下であることを特徴とする請求項1に記載の
定着装置。3. The fixing belt according to claim 1, wherein a thickness of a silicone rubber layer, a fluorine rubber layer, or another heat-resistant rubber layer is 5 mm.
The fixing device according to claim 1, wherein the thickness of the fixing device is equal to or less than 00 μm.
リコーンゴム層を形成したことを特徴とする請求項1に
記載の定着装置。4. The fixing device according to claim 1, wherein a silicone rubber layer is formed on an outer peripheral surface of the base layer of the fixing belt.
回動可能な定着ベルトと、前記定着ベルトの内側に配置
され前記定着ベルトの内面を加熱する加熱源と、トナー
像を担持する転写材と前記定着ベルトとを重ねた状態で
挟持搬送して加熱加圧することにより前記トナー像を前
記転写材に定着する少なくとも2本の加圧ローラと、を
備えた定着装置において、前記定着ベルトを回動可能に
支持する少なくとも1本の前記支持ローラを、前記加熱
源から照射される電磁波の少なくとも一部の波長に対し
て透光性を有する材料により形成したことを特徴とする
定着装置。5. A fixing belt rotatable around at least two support rollers, a heating source disposed inside the fixing belt and heating an inner surface of the fixing belt, and a transfer material carrying a toner image. And at least two pressurizing rollers for fixing the toner image to the transfer material by nipping and transporting the toner image onto the transfer material by heating and pressurizing the fixing belt in a state where the fixing belt is overlapped with the fixing belt. A fixing device, wherein at least one of the supporting rollers movably supported is formed of a material having a light transmitting property with respect to at least a part of the wavelength of the electromagnetic wave irradiated from the heating source.
支持ローラが、耐熱性樹脂から成る中空円筒体であるこ
とを特徴とする請求項5に記載の定着装置。6. The fixing device according to claim 5, wherein the support roller formed of the light-transmitting material is a hollow cylindrical body made of a heat-resistant resin.
が、フッ素樹脂又はポリイミド樹脂から成る中空円筒体
であることを特徴とする請求項5又は6に記載の定着装
置。7. The fixing device according to claim 5, wherein the light-transmissive and heat-resistant support roller is a hollow cylindrical body made of a fluororesin or a polyimide resin.
が、耐熱ガラスから成る中空円筒体であることを特徴と
する請求項5又は6に記載の定着装置。8. The fixing device according to claim 5, wherein the light-transmissive and heat-resistant support roller is a hollow cylindrical body made of heat-resistant glass.
ローラの一部に通気口を穿設し、前記支持ローラの内部
空間と外気との気圧差をなくすようにしたことを特徴と
する請求項5〜8の何れか1項に記載の定着装置。9. A support roller comprising a hollow cylindrical body and a rotary shaft, a ventilation hole is formed in a part of the support roller to eliminate a pressure difference between an internal space of the support roller and outside air. The fixing device according to claim 5.
とを特徴とする請求項5に記載の定着装置。10. The fixing device according to claim 5, wherein the heating source is a halogen heater.
て回動可能な定着ベルトと、前記定着ベルトの内側に配
置され前記定着ベルトの内面を加熱する加熱源と、トナ
ー像を担持する転写材と前記定着ベルトとを重ねた状態
で挟持搬送して加熱加圧することにより前記トナー像を
前記転写材に定着する少なくとも2本の加圧ローラと、
を備えた定着装置において、前記定着ベルトに巻回され
た前記支持ローラの回転体を、気体を密閉した中空円筒
状の袋体となし、該袋体を前記加熱源から照射される電
磁波の少なくとも一部の波長に対して透光性を有する材
料により形成したことを特徴とする定着装置。11. A fixing belt rotatable around at least two support rollers, a heating source disposed inside the fixing belt and heating an inner surface of the fixing belt, and a transfer material carrying a toner image. And at least two pressure rollers for fixing the toner image to the transfer material by nipping and transporting the fixing belt with the fixing belt in a state of being stacked and heating and pressing the fixing belt.
In the fixing device, the rotating body of the support roller wound around the fixing belt is a hollow cylindrical bag closed with gas, the bag is at least electromagnetic waves emitted from the heating source. A fixing device, wherein the fixing device is formed of a material having translucency for some wavelengths.
り高くしたことを特徴とする請求項11に記載の定着装
置。12. The fixing device according to claim 11, wherein the gas pressure inside the bag is higher than the atmospheric pressure.
れた前記袋体は、弾性を有する樹脂、又は可撓性薄膜の
何れか、或いはこれらにゴムを選択的に加えた積層材に
より形成されることを特徴とする請求項11に記載の定
着装置。13. The bag formed of the translucent material is formed of either a resin having elasticity, a flexible thin film, or a laminated material in which rubber is selectively added thereto. The fixing device according to claim 11, wherein:
持ローラの上流側の前記定着ベルト内面と、透光性を有
する前記支持ローラの外周と、前記透光性を有する支持
ローラの下流側の前記定着ベルト内面とを加熱すること
を特徴とする請求項5〜13の何れか1項に記載の定着
装置。14. The heating source includes: an inner surface of the fixing belt on an upstream side of the translucent support roller; an outer periphery of the translucent support roller; and a downstream of the translucent support roller. 14. The fixing device according to claim 5, wherein an inner surface of the fixing belt is heated.
載の加圧ローラ、支持ローラ、定着ベルト、加熱源から
成る定着装置を備えて成ることを特徴とする画像形成装
置。15. An image forming apparatus comprising: a fixing device comprising a pressure roller, a support roller, a fixing belt, and a heating source according to claim 1. Description:
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP29990099A JP2001117400A (en) | 1999-10-21 | 1999-10-21 | Fixing device and image forming device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP29990099A JP2001117400A (en) | 1999-10-21 | 1999-10-21 | Fixing device and image forming device |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2001117400A true JP2001117400A (en) | 2001-04-27 |
Family
ID=17878300
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP29990099A Pending JP2001117400A (en) | 1999-10-21 | 1999-10-21 | Fixing device and image forming device |
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Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2001117400A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007304130A (en) * | 2006-05-08 | 2007-11-22 | Fuji Xerox Co Ltd | Belt, fixing device and image forming apparatus |
-
1999
- 1999-10-21 JP JP29990099A patent/JP2001117400A/en active Pending
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2007304130A (en) * | 2006-05-08 | 2007-11-22 | Fuji Xerox Co Ltd | Belt, fixing device and image forming apparatus |
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