JP2004086039A

JP2004086039A - Fixing device

Info

Publication number: JP2004086039A
Application number: JP2002249302A
Authority: JP
Inventors: Shigeo Minamino; 南野　茂夫
Original assignee: Murata Machinery Ltd
Current assignee: Murata Machinery Ltd
Priority date: 2002-08-28
Filing date: 2002-08-28
Publication date: 2004-03-18

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a fixing device for securing sufficient fixing performance even when a thick paper sheet or a recording paper sheet carrying a color image is fixed. <P>SOLUTION: The fixing device 1 is equipped with a heat fixing unit 10 and a pressure fixing unit 20. Consequently, a toner image on the recording paper is heated and pressed by the heat fixing unit 10 and pressed by the pressure fixing unit 20. Consequently, even when sufficient fixing performance can not be secured by only one fixing unit like a case wherein the thick paper sheet or the recording paper sheet carrying the color image is fixed, the other fixing unit complements a deficiency in fixing performance. Therefore, even when the thick paper sheet or the recording paper sheet carrying the color image is fixed, sufficient fixing performance can be secured. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子写真方式を用いて画データを記録紙に記録する複写機能付きファクシミリ装置（以下、複合機という）等の画像形成装置に関し、より詳しくは、記録プロセスに従って記録紙上に転写されたトナー画像を定着させる定着装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、複合機においては、電子写真方式を用いて画データを記録紙に記録する方式が多用されている。この電子写真方式を用いた複合機は、一般的には感光体の表面を一様に帯電させる帯電器、感光体の表面に光を照射して静電潜像を形成する露光器、静電潜像にトナーケースから供給されるトナーを付着させてトナー画像を形成する現像器を備えている。また、複合機は、トナー画像を記録紙に転写させる転写器、転写されたトナー画像を記録紙に定着させる定着器を備えている。尚、感光体への帯電、露光、現像、記録紙への転写、定着という一連のプロセスが、電子写真方式における一単位の記録プロセスである。
【０００３】
ところで、定着器は、ヒータを有するヒートローラと、このヒートローラに圧接するプレスローラとからなる。そして、画データを記録紙に記録する場合には、ヒータへの通電を開始してヒートローラの表面を昇温させ、所定の定着温度（例えば１８０度）に達すると、画データの記録動作を開始する。即ち、記録プロセスに従ってトナー画像が転写された記録紙は、ヒートローラとプレスローラとの間に搬送される。そして、トナー画像が転写された記録紙の記録側がヒートローラで加熱され、記録紙の反記録側がプレスローラで加圧される。その結果、トナー画像が記録紙に永久像として定着される。
【０００４】
ここで、ヒートローラの表面が所定の定着温度に達するまでの時間、つまりウォームアップタイムは、ヒートローラの熱容量によって異なる。そこで、ヒートローラを低熱容量化するために、中空構造かつ薄肉化したヒートローラを備えた複合機も提案されている。このような複合機によれば、ヒートローラの表面が所定の定着温度に達するまでの時間が短縮されるため、ヒータへの通電に伴う消費電力を抑制することができる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、ヒートローラを中空構造かつ薄肉化すると、ヒートローラの強度が低下する。このため、プレスローラは、ヒートローラに対する圧力を低くせざるを得ない。従って、厚紙又はカラー画像を担持した記録紙を定着する場合に定着不良が発生するという問題もある。
【０００６】
また、ヒートローラを小径化すると、薄肉化した場合と同様に熱容量が低くなる。このため、ウォームアップタイムの短縮につながるものの、薄肉化した場合と同様の問題が生じる。
【０００７】
本発明は、このような問題点に着目してなされたものであって、その目的は、厚紙又はカラー画像を担持した記録紙を定着する場合においても、十分な定着性能を確保することが可能な定着装置を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、請求項１に記載の発明では、熱源を有するヒートローラと、このヒートローラに圧接するプレスローラとからなり、これら両ローラのニップ部を通過する記録紙上のトナー画像を加熱及び加圧する加熱定着手段と、プレスローラ対からなり、これら両ローラのニップ部を通過する記録紙上のトナー画像を加圧する加圧定着手段とを備えた定着装置であって、前記加圧定着手段を構成する両ローラのニップ部を、前記加熱定着手段を構成する両ローラの接線方向の一側に配置した。
【０００９】
請求項２に記載の発明では、請求項１に記載の定着装置において、前記加圧定着手段を構成する両ローラのニップ部を、前記加熱定着手段を構成する両ローラの接線方向よりもヒートローラ側に配置した。
【００１０】
請求項３に記載の発明では、熱源を有するヒートローラと、このヒートローラに圧接するプレスローラとからなり、これら両ローラのニップ部を通過する記録紙上のトナー画像を加熱及び加圧する加熱定着手段と、プレスローラ対からなり、これら両ローラのニップ部を通過する記録紙上のトナー画像を加圧する加圧定着手段とを備えた定着装置であって、前記加圧定着手段を前記加熱定着手段の上流側に配置し、前記加熱定着手段を構成する両ローラのニップ部を、前記加圧定着手段を構成する両ローラの接線方向の一側に配置した。
【００１１】
従って、請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載の発明によれば、記録紙上のトナー画像は、加熱定着手段で加熱及び加圧されるとともに、加圧定着手段で加圧される。このため、厚紙又はカラー画像を担持した記録紙を定着する場合のように、一方の定着手段のみでは十分な定着性能を確保することができない場合でも、定着性能の不足分が他方の定着手段で補われる。しかも、一方の定着手段を構成する両ローラ間から排出された記録紙は、他方の定着手段を構成する両ローラのニップ部までスムーズに搬送される。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の定着装置を具体化した一実施形態を図面を用いて説明する。
図１に示すように、定着装置１は、加熱定着器１０と、その加熱定着器１０の下流側直近に配置された加圧定着器２０とを備えている。
【００１３】
加熱定着器１０は、ヒートローラ１１と、このヒートローラ１１に圧接するプレスローラ１２とからなる。そして、加熱定着器１０は、両ローラ１１，１２のニップ部を通過する記録紙上のトナー画像を加熱及び加圧する。
【００１４】
ヒートローラ１１は、鉄、アルミニウム、ステンレス等の金属からなる中空構造に形成されている。ヒートローラ１１は、内部にヒータＨを有している。このヒートローラ１１を表面硬度の硬い金属製としてもよいが、金属からなる中空構造に形成し、その外周面を耐熱性に優れたシリコンゴム等の弾性体によって被覆してもよい。ヒートローラ１１は、低熱容量化するために小径化されている。即ち、好適な外径は８．４ｍｍ〜３０ｍｍであり、最適な外径は１５ｍｍ以下である。このヒートローラ１１の外径は、ヒータＨの形状及びプリンタ速度等に応じて変更される。また、ヒートローラ１１は、低熱容量化するために薄肉化されている。即ち、好適な肉厚は０．１ｍｍ〜０．８ｍｍであり、最適な肉厚は０．５ｍｍ以下である。このヒートローラ１１の肉厚は、材質、つまり熱伝導率に応じて変更される。例えば、肉厚が０．２ｍｍのヒートローラ１１の内部に、外径が８ｍｍのヒータＨを有している構成の場合には、外径が８．４ｍｍのヒートローラ１１を使用することができる。
【００１５】
本実施形態では、ヒートローラ１１の材質はアルミニウムであり、外径は１５ｍｍであり、肉厚は０．５ｍｍである。また、ヒータＨとして５００Ｗのハロゲンランプを使用している。ここで、ヒートローラ１１は、中空構造かつ薄肉化されて低熱容量化されているため、ヒートローラ１１の表面が所定の定着温度（例えば１７５度）に達するまでの時間、つまりウォームアップタイムが短縮される。また、ヒートローラ１１の表面には、フッ素系樹脂によるコーティングが施されている。このため、両ローラ１１，１２間に搬送されてきた記録紙上のトナーは、ヒートローラ１１の表面に付着し難くなる。従って、ヒートローラ１１が小径化されていることからも、記録紙がヒートローラ１１に巻き付く可能性は低くなる。その結果、ジャムの発生が抑制される。
【００１６】
プレスローラ１２は、中実構造の芯金１２ａと、その芯金１２ａの外周面を被覆するシリコン系のスポンジゴム１２ｂとを備えている。尚、シリコン系のスポンジゴム１２ｂの表面は、ＰＦＡ（テトラフルオロエチレンパーフルオロアルキルビニルエーテルコポリマー）チューブで被覆されている。そして、プレスローラ１２は、バネ１２ｃで下方からヒートローラ１１側に付勢されている。本実施形態では、プレスローラ１２の外径は２３ｍｍである。尚、プレスローラ１２は、芯金１２ａをソリッドゴムで被覆したものであってもよい。又は、プレスローラ１２は、芯金１２ａをソリッドゴムで被覆し、そのソリッドゴムの表面をコーティングしたものであってもよい。又は、プレスローラ１２は、芯金１２ａをソリッドゴムで被覆し、そのソリッドゴムの表面をＰＦＡチューブで被覆したものであってもよい。即ち、プレスローラ１２は、表面硬度の軟らかい弾性体からなる軟質プレスローラであることが好ましい。
【００１７】
ここで、前記ヒートローラ１１は、中空構造かつ薄肉化したことに伴って強度が低下する。しかし、ヒートローラ１１は小径化されているため、中空構造かつ薄肉化に伴って低下した強度が一部補われている。そこで、バネ１２ｃの付勢力をヒートローラ１１の強度に応じて設定している。従って、両ローラ１１，１２間に搬送されてきた記録紙は、バネ１２ｃの付勢力によりプレスローラ１２で加圧される。即ち、記録紙上のトナー画像は、加熱定着器１０で主に加熱定着されると同時に加圧定着される。
【００１８】
ところで、プレスローラ１２の表面の材質はＰＦＡ、前記ヒートローラ１１の材質はアルミニウムであるから、プレスローラ１２の表面硬度は、ヒートローラ１１の表面硬度よりも軟らかい。このため、両ローラ１１，１２間に搬送されてきた記録紙に対してプレスローラ１２で加圧すると、プレスローラ１２の表面がヒートローラ１１の表面形状に沿って若干窪む（第１要素）。また、プレスローラ１２の外径は２３ｍｍ、前記ヒートローラ１１の外径は１５ｍｍであるから、プレスローラ１２の外径は、ヒートローラ１１の外径よりも大きい（第２要素）。このため、前記第１要素及び第２要素から、両ローラ１１，１２の表面硬度を同一、両ローラ１１，１２の外径を同一とした場合と比較して、両ローラ１１，１２のニップ幅は広くなる。従って、加熱定着器１０による定着時には、ニップ時間が十分に確保される。その結果、ヒートローラ１１からの熱が記録紙に確実に付与される。よって、加熱定着器１０でトナーが融解され、記録紙に定着される。
【００１９】
また、上記のように両ローラ１１，１２間に搬送されてきた記録紙に対してプレスローラ１２で加圧すると、プレスローラ１２の表面がヒートローラ１１の表面形状に沿って若干窪む。このため、両ローラ１１，１２間を通過する記録紙は、下に凸の形状（略Ｕ字状）にカールされる。従って、加熱定着器１０による定着後の記録紙は、下に凸にカールされて両ローラ１１，１２間から排出される。即ち、記録紙は、両ローラ１１，１２間から両ローラ１１，１２の接線方向よりもヒートローラ１１側（上側）に排出される。
【００２０】
そこで、加圧定着器２０を構成するプレスローラ２１とプレスローラ２２とのニップ部を、加熱定着器１０を構成する両ローラ１１，１２の接線方向の一側に配置している。本実施形態では、両ローラ２１，２２のニップ部を、両ローラ１１，１２の接線方向よりもヒートローラ１１側に配置している。また、加熱定着器１０と加圧定着器２０との間には、一対のガイド部材Ｇを配設している。そして、これら一対のガイド部材Ｇによって、加熱定着器１０と加圧定着器２０との間の記録紙搬送経路を形成している。本実施形態では、加熱定着器１０から加圧定着器２０に向かって上方に傾斜する記録紙搬送経路を形成している。このため、両ローラ１１，１２間から排出された記録紙は、一対のガイド部材Ｇで案内されて、両ローラ２１，２２のニップ部までスムーズに搬送される。
【００２１】
次に、加圧定着器２０について説明する。
加圧定着器２０は、プレスローラ２１と、このプレスローラ２１に圧接するプレスローラ２２とからなる。即ち、加圧定着器２０は、加熱定着器１０とは異なり、ヒータＨを有しておらず、プレスローラ対からなる。そして、加圧定着器２０は、両ローラ２１，２２のニップ部を通過する記録紙上のトナー画像を加圧する。
【００２２】
特に、両ローラ２１，２２のニップ部の軸方向の長さは、それぞれ最大印字領域以上である。本実施形態では、Ａ３縦サイズ（幅２９７ｍｍ×長さ４２０ｍｍ）の記録紙の両幅に余白領域をそれぞれ３ｍｍ確保する構成を想定している。従って、かかる構成の場合には、印字領域は２９１ｍｍであり、両ローラ２１，２２のニップ部の軸方向の長さは、それぞれ２９１ｍｍである。換言すれば、本実施形態の両ローラ２１，２２は、加熱定着器１０による定着後の記録紙、つまりカールされた記録紙のカールを矯正する、いわゆるデカールローラ（一般的に軸方向の長さは印字領域未満）とは異なる。即ち、本実施形態の両ローラ２１，２２は、加熱定着器１０による定着後の記録紙のカールを矯正する機能を有することは勿論のこと（詳細は後述する）、両ローラ２１，２２のニップ部を通過する記録紙上のトナー画像を全幅に亘って積極的に加圧する。ちなみに、前記デカールローラは、軸方向の長さが印字領域未満であることから、デカールローラを構成する両ローラのニップ部を通過する記録紙上のトナー画像の一部しか加圧できない結果、十分な定着性能を確保できない。
【００２３】
プレスローラ２１は、鉄、アルミニウム、ステンレス等の金属からなる中実構造に形成されている。即ち、プレスローラ２１は、表面硬度の硬い硬質プレスローラであることが好ましい。本実施形態では、プレスローラ２１の材質はアルミニウムであり、外径は１５ｍｍである。ここで、前記ヒートローラ１１を中空構造かつ薄肉化したことに伴って、ヒートローラ１１の強度が低下することから、プレスローラ１２は、ヒートローラ１１に対する圧力を低くせざるを得ない。このため、厚紙又はカラー画像を担持した記録紙を定着する場合には、加熱定着器１０のみでは十分な定着性能を確保することができない。そこで、定着性能の不足分を補うために、本実施形態では、加熱定着器１０の下流側に加圧定着器２０を設けている。そして、プレスローラ２１を中実構造とし、両ローラ２１，２２間に搬送されてきた記録紙に対して、プレスローラ２２から高圧力で加圧できるようにしている。従って、加熱定着器１０による定着後のトナー画像が、さらに加圧定着器２０により定着される。
【００２４】
プレスローラ２２は、中実構造の芯金２２ａと、その芯金２２ａの外周面を被覆するシリコン系のソリッドゴム２２ｂとを備えている。そして、プレスローラ２２は、バネ２２ｃで上方からプレスローラ２１側に付勢されている。本実施形態では、プレスローラ２２の外径は２３ｍｍである。尚、プレスローラ２２は、芯金２２ａをソリッドゴムで被覆し、そのソリッドゴムの表面をコーティングしたものであってもよい。又は、プレスローラ２２は、芯金２２ａをソリッドゴムで被覆し、そのソリッドゴムの表面をＰＦＡチューブで被覆したものであってもよい。又は、プレスローラ２２は、芯金２２ａをスポンジゴムで被覆し、そのスポンジゴムの表面をＰＦＡチューブで被覆したものであってもよい。即ち、プレスローラ２２は、表面硬度の軟らかい弾性体からなる軟質プレスローラであることが好ましい。
【００２５】
ここで、加圧定着器２０は、加熱定着器１０の下流側直近に配置されている。本実施形態では、ヒートローラ１１の軸中心とプレスローラ１２の軸中心とを通る直線と、プレスローラ２１の軸中心とプレスローラ２２の軸中心とを通る直線との間の距離は、３５ｍｍである。このため、加圧定着器２０による定着時には、加熱定着器１０のヒータＨからの熱及び加熱定着器１０による定着後の記録紙に存在する余熱が活用される。即ち、記録紙上のトナー画像は、加圧定着器２０で主に加圧定着されると同時に加熱定着される。
【００２６】
ところで、プレスローラ２２の表面の材質はシリコン系のソリッドゴム、前記プレスローラ２１の材質はアルミニウムであるから、プレスローラ２２の表面硬度は、プレスローラ２１の表面硬度よりも軟らかい。このため、両ローラ２１，２２間に搬送されてきた記録紙に対してプレスローラ２２で加圧すると、プレスローラ２２の表面がプレスローラ２１の表面形状に沿って若干窪む（第３要素）。また、プレスローラ２２の外径は２３ｍｍ、前記プレスローラ２１の外径は１５ｍｍであるから、プレスローラ２２の外径は、プレスローラ２１の外径よりも大きい（第４要素）。このため、前記第３要素及び第４要素から、両ローラ２１，２２のニップ幅は広くなる。従って、加圧定着器２０による定着時には、ニップ時間が十分に確保される。その結果、厚紙又はカラー画像を担持した記録紙を定着する場合のように、加熱定着器１０のみでは十分な定着性能を確保することができない場合でも、定着性能の不足分が加圧定着器２０で確実に補われる。
【００２７】
また、上記のように両ローラ２１，２２間に搬送されてきた記録紙に対してプレスローラ２２で加圧すると、プレスローラ２２の表面がプレスローラ２１の表面形状に沿って若干窪む。このため、両ローラ２１，２２間を通過する記録紙は、上に凸の形状（略逆Ｕ字状）にカールされる。従って、前記加熱定着器１０による定着後の記録紙、つまり下に凸にカールされて両ローラ２１，２２間に搬送されてきた記録紙が両ローラ２１，２２を通過すると、カールが矯正される。換言すれば、加熱定着器１０のプレスローラ１２（軟質プレスローラ）と、加圧定着器２０のプレスローラ２２（軟質プレスローラ）とを、記録紙搬送経路を挟んで反対側に配置しているため、カールが矯正される。
【００２８】
しかも、ヒートローラ１１及びプレスローラ２１の材質はいずれもアルミニウムであるから、それらの表面硬度は略同一である（第５要素）。一方、プレスローラ１２の表面硬度は、プレスローラ２２の表面硬度よりも軟らかい（第６要素）。また、ヒートローラ１１は中空構造かつ薄肉化され、プレスローラ２１は中実構造であるから、バネ１２ｃの付勢力は、バネ２２ｃの付勢力よりも小さく設定している（第７要素）。このため、前記第５要素〜第７要素から、プレスローラ１２のヒートローラ１１に対する窪み量と、プレスローラ２２のプレスローラ２１に対する窪み量とを略同一に設定することができる（第８要素）。
【００２９】
加えて、ヒートローラ１１及びプレスローラ２１の外径はいずれも１５ｍｍ、プレスローラ１２及びプレスローラ２２の外径はいずれも２３ｍｍであるから、両定着器１０，２０の対角に位置する２つのローラ（１１と２１、１２と２２）の外径は、いずれも略同一である（第９要素）。このため、前記第８要素及び第９要素から、両ローラ１１，１２でニップされているときの記録紙の形状（略Ｕ字状）と、両ローラ２１，２２でニップされているときの記録紙の形状（略逆Ｕ字状）とは、曲率半径が略同一となり、かつカールの方向が逆となる。その結果、加圧定着器２０による定着後の記録紙は、加熱定着器１０による定着でのカールが略完全に矯正された良好な状態で両ローラ２１，２２間から排出される。
【００３０】
ところで、記録紙は、両ローラ１１，１２のニップ部と、両ローラ２１，２２のニップ部との両方でニップされる。ここで、加熱定着器１０の記録紙搬送速度ｖ１が加圧定着器２０の記録紙搬送速度ｖ２未満の場合には、両ローラ１１，１２のニップ圧ｐ１と、両ローラ２１，２２のニップ圧ｐ２との関係によって、いずれも駆動ローラである各ローラ１１，２１が記録紙上でスリップする。具体的には、「ｖ２＞ｖ１」であって、かつ「ｐ２＞ｐ１」の場合には、ヒートローラ１１が記録紙上でスリップする。一方、「ｖ２＞ｖ１」であって、かつ「ｐ２＜ｐ１」の場合には、プレスローラ２１が記録紙上でスリップする。他方、「ｖ２＞ｖ１」であって、かつ「ｐ２＝ｐ１」の場合には、ヒートローラ１１及びプレスローラ２１がいずれも記録紙上でスリップする。その結果、これらの場合には、画像ズレが生じるとともに、記録紙上にローラ１１，２１のスリップ痕が生じることから、画質異常が発生する。
【００３１】
このようなことから、「ｖ２≦ｖ１」とする構成、つまりヒートローラ１１の周速度をプレスローラ２１の周速度以上とする構成が好適である。特に、「ｖ２＜ｖ１」とする構成が最適である。そこで、本実施形態では、「ｖ２＜ｖ１」としている。よって、本実施形態では、加熱定着器１０と加圧定着器２０との間で記録紙がループ（たるみ）を形成するように搬送される（図１参照）。このため、両ローラ１１，１２のニップ部と両ローラ２１，２２のニップ部とで記録紙を互いに引っ張り合うことはない。換言すれば、両ローラ１１，２１が記録紙上でスリップすることはない。その結果、画像ズレが生じることはなく、またｐ１とｐ２との関係に拘わらず、記録紙に両ローラ１１，２１のスリップ痕が生じないことから、画質異常が防止される。
【００３２】
特に、本実施形態では、前記一対のガイド部材Ｇを、加熱定着器１０と加圧定着器２０との間で記録紙がループを形成することが可能な空間を確保する一対のガイド部材と兼用している。しかも、１つのガイド部材Ｇではなく、一対のガイド部材Ｇを設けているため、また各ガイド部材Ｇをそれぞれ山型に形成しているため、記録紙のループが一定量以上に大きくならない。従って、記録紙のループが大きくなり過ぎない結果、記録紙のジャムの発生が抑制される。
【００３３】
以上、詳述したように本実施形態によれば、次のような作用、効果を得ることができる。
（１）定着装置１は、加熱定着器１０と加圧定着器２０とを備えている。このため、記録紙上のトナー画像は、加熱定着器１０で加熱及び加圧されるとともに、加圧定着器２０で加圧される。その結果、厚紙又はカラー画像を担持した記録紙を定着する場合のように、一方の定着器のみでは十分な定着性能を確保することができない場合でも、定着性能の不足分が他方の定着器で補われる。従って、厚紙又はカラー画像を担持した記録紙を定着する場合においても、十分な定着性能を確保することができる。
【００３４】
（２）加圧定着器２０を構成する両ローラ２１，２２のニップ部を、加熱定着器１０を構成する両ローラ１１，１２の接線方向の一側、つまり本実施形態では、両ローラ２１，２２のニップ部を、両ローラ１１，１２の接線方向よりもヒートローラ１１側に配置している。このため、両ローラ１１，１２間から排出された記録紙は、両ローラ２１，２２のニップ部までスムーズに搬送される。従って、記録紙のジャムの発生を抑制することができる。
【００３５】
（３）加圧定着器２０を加熱定着器１０の近傍、つまり本実施形態では、加圧定着器２０を加熱定着器１０の下流側直近に配置している。このため、加圧定着器２０による定着時には、加熱定着器１０のヒータＨからの熱が活用される。換言すれば、加圧定着器２０により、記録紙上のトナー画像を主に加圧定着させると同時に加熱定着させている。従って、加圧定着器２０を加熱定着器１０の近傍に配置することで、加圧定着器２０にヒータＨを設けなくても、加熱定着器１０のヒータＨからの熱が有効に活用される。従って、省電力で十分な定着性能を確保することができる。
【００３６】
（４）加圧定着器２０を加熱定着器１０の下流側、つまり本実施形態では、加圧定着器２０を加熱定着器１０の下流側直近に配置している。このため、加圧定着器２０による定着時には、加熱定着器１０による定着後の記録紙に存在する余熱が活用される。換言すれば、加圧定着器２０により、記録紙上のトナー画像を主に加圧定着させると同時に加熱定着させている。従って、加圧定着器２０を加熱定着器１０の下流側に配置することで、加圧定着器２０にヒータＨを設けなくても、加熱定着器１０による定着後の記録紙に存在する余熱が有効に活用される。従って、省電力で十分な定着性能を確保することができる。
【００３７】
（５）加圧定着器２０を構成する両ローラ２１，２２の軸方向の長さを、それぞれ印字領域以上としている。このため、両ローラ２１，２２により、加熱定着器１０による定着後の記録紙のカールが矯正されるとともに、両ローラ２１，２２のニップ部を通過する記録紙上のトナー画像が全幅に亘って積極的に加圧される。即ち、両ローラ２１，２２は、軸方向の長さが印字領域未満である単なるデカールローラとは異なる。従って、単なるデカールローラしか備えていない構成の定着装置と比較して、十分な定着性能を確保することができる。
【００３８】
（６）厚紙又はカラー画像を担持した記録紙を定着する場合には、薄紙又はモノクロ画像を担持した記録紙を定着する場合と比較して、より多くの熱を必要とする。このため、ヒートローラと、このヒートローラに圧接するプレスローラとしか備えていない定着器、つまり１段階で構成された従来の定着器で前記厚紙等を定着する場合には、１段階で十分な定着性能を確保する必要があるが故に、定着器の定着温度（定着器の目標温度）を高くせざるを得ない。その結果、ヒートローラの表面が所定の定着温度に達するまでの時間、つまりウォームアップタイムが長くなる。
【００３９】
一方、本実施形態では、加熱定着器１０による加熱及び加圧と、加圧定着器２０による加圧とが協働される。換言すれば、加熱定着器１０による加熱及び加圧のみで十分な定着性能を確保する必要はない。このため、厚紙又はカラー画像を担持した記録紙を定着する場合のように、一方の定着器のみでは十分な定着性能を確保することができない場合でも、定着性能の不足分が他方の定着器で補われる。即ち、厚紙等を定着する場合でも、加熱定着器１０と加圧定着器２０との２段階で十分な定着性能を確保すればよいが故に、加熱定着器１０の目標温度を低く設定することが可能である。具体的には、加熱定着器１０の目標温度は、トナーが融解される温度（例えば、従来の１８０度よりも低い１７５度）さえあればよい。従って、ウォームアップタイムを短縮することができる。
【００４０】
（７）一般的に複合機は、ヒートローラ１１が所定の定着温度（例えば１７５度）まで昇温されている状態の通常モード、ヒートローラ１１が所定の待機温度（例えば１５０度）に維持されている状態の待機モード、ヒータＨへの通電が遮断されている状態の省エネモードを備えている。そして、通常モードでの記録動作が終了してから所定時間が経過した場合には、待機モードに移行し、さらに記録動作がなく所定時間が経過した場合には、省エネモードに移行する。ところで、複合機の全消費電力のうち、約７０％が待機モード時の消費電力であることが知られている。そこで、本実施形態では、ヒートローラ１１を中空構造かつ薄肉化している。このため、ヒートローラ１１が低熱容量化される。その結果、ヒートローラ１１の表面が所定の定着温度に達するまでの時間、つまりウォームアップタイムが短縮される。従って、待機モードを省略することが可能であり、ヒータＨへの通電に伴う消費電力、ひいては複合機の消費電力を大幅に抑制することができる。
【００４１】
（８）ヒートローラ１１を中空構造かつ薄肉化すると、ヒートローラ１１の強度が低下する。このため、プレスローラ１２は、ヒートローラ１１に対する圧力を低くせざるを得ない。そこで、ヒートローラ１１の強度を向上させるために、ヒートローラ１１の内周面に複数のリブを形成することも考えられる。しかし、ヒートローラ１１の形状が複雑になってコストアップとなる。一方、本実施形態では、加熱定着器１０による定着不足を補うために加圧定着器２０を設けている。このため、ヒートローラ１１の内周面に複数のリブを形成する必要はない。従って、ヒートローラ１１の形状が簡易であり、ヒートローラ１１の製造コストを抑制することができる。
【００４２】
（９）ヒートローラ１１を中空構造かつ薄肉化し、さらに小径化している。このため、ヒートローラ１１の表面積が狭くなる。その結果、ヒートローラ１１からの放熱に伴う熱損失が抑制される。従って、ヒータＨからの熱の殆どをヒートローラ１１を介して記録紙に付与できる。よって、加熱定着器１０による定着性を向上させることができる。
【００４３】
（１０）加圧定着を加熱定着器１０と加圧定着器２０とに分散させている。このため、バネ１２ｃ及びバネ２２ｃの付勢力は、いずれも小さくてもよい。
（１１）加熱定着器１０は、ヒートローラ１１と、このヒートローラ１１に圧接するプレスローラ１２とからなる。一方、加圧定着器２０は、プレスローラ２１と、このプレスローラ２１に圧接するプレスローラ２２とからなる。そして、加熱定着器１０のプレスローラ１２（軟質プレスローラ）と加圧定着器２０のプレスローラ２２（軟質プレスローラ）とが、記録紙搬送経路を挟んで反対側に配置されているため、カールが矯正される。従って、記録紙のカールを矯正することができる。
【００４４】
（１２）プレスローラ１２のヒートローラ１１に対する窪み量と、プレスローラ２２のプレスローラ２１に対する窪み量とを略同一としている。一方、両定着器１０，２０の対角に位置する２つのローラ（１１と２１、１２と２２）の外径をいずれも略同一としている。このため、両ローラ１１，１２でニップされているときの記録紙の形状（略Ｕ字状）と、両ローラ２１，２２でニップされているときの記録紙の形状（略逆Ｕ字状）とは、曲率半径が略同一となり、かつカールの方向が逆となる。従って、記録紙のカールを略完全に矯正することができる。
【００４５】
（１３）加熱定着器１０と加圧定着器２０との間で記録紙がループ（たるみ）を形成するように搬送される。具体的には、加熱定着器１０の記録紙搬送速度ｖ１を加圧定着器２０の記録紙搬送速度ｖ２以上、つまり本実施形態では、加熱定着器１０の記録紙搬送速度ｖ１を加圧定着器２０の記録紙搬送速度ｖ２よりも速くしている。このようなことから、加熱定着器１０と加圧定着器２０とで記録紙を互いに引っ張り合うことはない。換言すれば、加熱定着器１０を構成するヒートローラ１１及び加圧定着器２０を構成するプレスローラ２１が記録紙上でスリップすることはない。その結果、画像ズレが生じることはなく、また記録紙に両ローラ１１，２１のスリップ痕が生じないことから、画質異常が防止される。従って、画像ズレによる画質異常や両ローラ１１，２１のスリップ痕による画質異常を防止することができる。
【００４６】
（１４）加熱定着器１０と加圧定着器２０との間で記録紙がループを形成することが可能な空間を確保するように一対のガイド部材Ｇを配置している。しかも、これら一対のガイド部材Ｇを、加熱定着器１０と加圧定着器２０との間に形成される記録紙のループを一定量以上に大きくしないよう、それぞれ山型に形成している。このため、記録紙が上に凸又は下に凸のいずれにループされても、そのループが一定量以上に大きくならないように記録紙がガイド部材Ｇで規制される。従って、記録紙のループが大きくなり過ぎない結果、記録紙のジャムの発生を抑制することができる。
【００４７】
尚、前記実施形態は、次のように変更して具体化することも可能である。
・加圧定着器２０を構成するプレスローラ対のいずれか一方を記録紙搬送方向の上流側に配置した構成としてもよい。このように構成すれば、加熱定着器１０から搬送されてきた記録紙が、前記上流側に配置されたローラに当接して加圧定着器２０のニップ部へ導入されるため、記録紙のジャムの発生を抑制することができる。
【００４８】
・図２に示すように、給紙カセット３０から給紙ローラ４０で記録紙をピックアップし、その記録紙を水平な記録紙搬送経路に沿って搬送しながら記録プロセスを実行し、定着後の記録紙を排出ローラ７０で排紙トレイに排出させる構成の画像形成装置に、前記実施形態の定着装置１を適用してもよい。
【００４９】
このように構成すれば、給紙カセット３０に収容された記録紙は、給紙ローラ４０で１枚ずつピックアップされる。そして、その記録紙が感光ドラム５０と転写ローラ６０との間を通過することに伴って、感光ドラム５０上のトナー画像が記録紙に転写される。その後、その記録紙に転写されたトナー画像が前記実施形態の定着装置１により定着される。そして、定着後の記録紙が一対の排出ローラ７０で排紙トレイに排出される。
【００５０】
・図３に示すように、給紙カセット３０から給紙ローラ４０で記録紙をピックアップし、その記録紙を湾曲された記録紙搬送経路に沿って搬送しながら記録プロセスを実行し、定着後の記録紙を排出ローラ７０で排紙トレイに排出させる構成の画像形成装置に、前記実施形態の定着装置１を適用してもよい。尚、このように記録紙を下部の給紙カセット３０からＵターンさせて、上部の排紙トレイに排出する構成、つまり給紙カセット３０から転写ローラ６０を介して排紙トレイへと下から上へ向かう記録紙搬送経路をＵターンパスとする構成は、「Ｃパス」と呼ばれる。このように構成すれば、給紙カセット３０に収容された記録紙は、前記図２に示す構成と同様に、給紙ローラ４０で１枚ずつピックアップされた後、記録プロセスを経て、一対の排出ローラ７０で排紙トレイに排出される。
【００５１】
ただし、この「Ｃパス」の構成では、前記実施形態の定着装置１を構成する加熱定着器１０が、記録紙搬送経路の湾曲部分に配置されている。そして、この加熱定着器１０のニップ部から斜め上方に向かって排出された記録紙は、後段の加圧定着器２０、排出ローラ７０を経て排紙トレイに排出される。換言すれば、記録紙は、水平な記録紙搬送経路ではなく、給紙カセット３０からＵターンするように湾曲された記録紙搬送経路に沿って搬送される。従って、いわゆる「Ｃパス」の構成では、水平に感光ドラム５０、転写ローラ６０、定着装置１、排出ローラ７０が配設された構成と比較して、画像形成装置（例えば複合機）の設置面積を狭くすることができる。また、加熱定着器１０が湾曲部に配置されることにより、当該画像形成装置の内部に配置される構成と比較して、外気に触れやすいため、加熱定着器１０の放熱効果を高めることができる。さらに、前記湾曲部の外側に、開閉可能なカバーを設けた構成にすれば、ジャム解除を容易に行うことができる。
【００５２】
・前記実施形態のように、加圧定着器２０を加熱定着器１０の下流側、好ましくは近傍、特に好ましくは直近に設けて、加圧定着器２０による定着時には、加熱定着器１０による定着後の記録紙に存在する余熱を活用する構成が好ましい。ただし、低温で融解するトナー、例えば融点が１００度程度のトナーを使用する場合には、前記余熱を活用しなくてもトナーが融解されるため、加圧定着器２０を加熱定着器１０の上流側、好ましくは近傍、特に好ましくは直近に設けた構成としてもよい。このように構成すれば、加圧定着器２０による定着時には、加熱定着器１０による定着後の記録紙に存在する余熱を活用することはできないが、少なくとも加熱定着器１０のヒータＨからの熱を活用することはできる。
【００５３】
・上記のように加圧定着器２０を加熱定着器１０の上流側に配置した構成であって、加圧定着器２０を構成するプレスローラ２２を上側に配置し、プレスローラ２１を下側に配置した構成を想定する。このように構成すれば、上側のプレスローラ２２の表面硬度は、下側のプレスローラ２１の表面硬度よりも軟らかいことから、上流側の加圧定着器２０による定着後の記録紙は、上に凸（略逆Ｕ字状）にカールされて両ローラ２１，２２間から排出される。即ち、記録紙は、両ローラ２１，２２間から両ローラ２１，２２の接線方向よりもプレスローラ２１側（下側）に排出される。
【００５４】
そこで、かかる構成の場合には、下流側の加熱定着器１０を構成する両ローラ１１，１２のニップ部を、上流側の加圧定着器２０を構成する両ローラ２１，２２の接線方向の一側、つまり両ローラ１１，１２のニップ部を、両ローラ２１，２２の接線方向よりもプレスローラ２１側（下側）に配置することとする。また、下流側の加熱定着器１０を構成するヒートローラ１１を上側に配置し、プレスローラ１２を下側に配置することとする。その結果、上側のヒートローラ１１の表面硬度は、下側のプレスローラ１２の表面硬度よりも硬いことから、両ローラ１１，１２間を通過する記録紙は、下に凸（略Ｕ字状）にカールされる。従って、上に凸（略逆Ｕ字状）にカールされて両ローラ１１，１２間に搬送されてきた記録紙が両ローラ１１，１２間を通過すると、カールが矯正される。
【００５５】
・上記のように加圧定着器２０を加熱定着器１０の上流側に配置した構成であって、かつ前記「Ｃパス」の構成のときには、転写ローラ６０後、略垂直な縦搬送経路上に加圧定着器２０を配置した上で、前記湾曲部に加熱定着器１０を配置する必要がある。そして、かかる構成の場合には、加熱定着器１０のニップ部から斜め上方に向かって記録紙が搬送されるように、加熱定着器１０を構成する両ローラ１１，１２を配置する必要がある。
【００５６】
・加圧定着器２０には、記録紙搬送方向に対して直交する記録紙幅方向に記録紙を波打たせる湾曲付与手段を備えた構成としてもよい。例えば、加圧定着器２０のプレスローラ２２（軟質プレスローラ）を、記録紙幅方向の両端部が記録紙幅方向の中央部よりも細いクラウン形状に形成し、このクラウン形状のプレスローラ２２（軟質プレスローラ）で湾曲付与手段を構成してもよい。このように構成すれば、記録紙が記録紙搬送方向に沿ってカールしている場合であっても、記録紙が記録紙幅方向に波打たれることに伴ってカールが矯正される。従って、記録紙のカールを矯正することができる。
【００５７】
・又は、加圧定着器２０には、プレスローラ２１（硬質プレスローラ）と、このプレスローラ２１の記録紙幅方向の中央部に圧接する第１軟質プレスローラと、プレスローラ２１の記録紙幅方向の両端部に圧接する複数の第２軟質プレスローラとを備えた構成としてもよい。そして、前記第１軟質プレスローラの軸方向の長さを印字領域以上とする。また、プレスローラ２１と前記第２軟質プレスローラとの接線方向を、プレスローラ２１と前記第１軟質プレスローラとの接線方向と異ならせる。このように構成すれば、前記第２軟質プレスローラにより記録紙が記録紙幅方向に波打たれる。従って、記録紙のカールを矯正することができる。
【００５８】
・加熱定着器１０の記録紙搬送速度ｖ１を加圧定着器２０の記録紙搬送速度ｖ２と等しくした構成、つまりヒートローラ１１の周速度をプレスローラ２１の周速度と等しくした構成としてもよい。
【００５９】
・プレスローラ２１を中空構造としてもよい。
・一対のガイド部材Ｇにおいて、その内側に記録紙搬送方向に沿って複数のリブを形成しても良い。勿論、上側のガイド部材Ｇのみに複数のリブを形成する構成、下側のガイド部材Ｇのみに複数のリブを形成する構成、一対のガイド部材Ｇのそれぞれに複数のリブを形成する構成のいずれであってもよい。このように構成すれば、記録紙のガイド部材Ｇに対する接触面積が狭くなる。従って、両ローラ１１，１２間から排出された記録紙を両ローラ２１，２２のニップ部までスムーズに搬送させることができる。その結果、ジャムの発生を確実に抑制することができる。
【００６０】
さらに、上記実施形態より把握される技術的思想について、以下にそれらの効果と共に記載する。
〔１〕電子写真方式を用いて画データを記録紙に記録する画像形成装置において、請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載の定着装置を備え、水平な記録紙搬送経路に沿って記録紙を搬送しながら記録プロセスを実行することを特徴とする画像形成装置。このように構成すれば、請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載の発明と同様に、厚紙又はカラー画像を担持した記録紙を定着する場合においても、十分な定着性能を確保することができる。また、記録紙のジャムの発生を抑制することができる。
【００６１】
〔２〕電子写真方式を用いて画データを記録紙に記録する画像形成装置において、請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載の定着装置を備え、湾曲された記録紙搬送経路に沿って記録紙を搬送しながら記録プロセスを実行することを特徴とする画像形成装置。このように構成すれば、請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載の発明と同様に、厚紙又はカラー画像を担持した記録紙を定着する場合においても、十分な定着性能を確保することができる。また、記録紙のジャムの発生を抑制することができる。さらに、画像形成装置の設置面積を狭くすることができる。
【００６２】
〔３〕請求項１又は請求項２に記載の定着装置において、前記加圧定着手段を構成するプレスローラ対のいずれか一方を記録紙搬送方向の上流側に配置した定着装置。このように構成すれば、加熱定着手段から搬送されてきた記録紙が、前記上流側に配置されたローラに当接して加圧定着手段のニップ部へ導入されるため、記録紙のジャムの発生を抑制することができる。
【００６３】
〔４〕請求項１又は請求項２に記載の定着装置を備えた画像形成装置において、給紙部から転写部を介して排紙部へと下から上へ向かう記録紙搬送経路をＵターンパスとし、前記加熱定着手段を前記Ｕターンパスの湾曲部に配置した画像形成装置。尚、「給紙部」は給紙カセット３０に相当し、「転写部」は転写ローラ６０に相当し、「排紙部」は排紙トレイに相当する。このように構成すれば、加熱定着手段が湾曲部に配置されることにより、当該画像形成装置の内部に配置される構成と比較して、外気に触れやすいため、加熱定着手段の放熱効果を高めることができる。また、前記湾曲部の外側に、開閉可能なカバーを設けた構成にすれば、ジャム解除を容易に行うことができる。
【００６４】
【発明の効果】
本発明は、以上のように構成されているため、次のような効果を奏する。
請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載の発明によれば、厚紙又はカラー画像を担持した記録紙を定着する場合においても、十分な定着性能を確保することができる。また、記録紙のジャムの発生を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】定着装置の構成を示す説明図。
【図２】定着装置を画像形成装置に適用した構成を示す説明図。
【図３】定着装置を画像形成装置に適用した構成を示す説明図。
【符号の説明】
１…定着装置、１０…加熱定着手段としての加熱定着器、１１…加熱定着器を構成するヒートローラ、１２…加熱定着器を構成するプレスローラ、２０…加圧定着手段としての加圧定着器、２１…加圧定着器を構成するプレスローラ、２２…加圧定着器を構成するプレスローラ、Ｈ…熱源としてのヒータ。[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an image forming apparatus such as a facsimile machine with a copying function (hereinafter, referred to as a multifunction peripheral) for recording image data on recording paper using an electrophotographic method, and more particularly, to an image forming apparatus which is transferred onto recording paper according to a recording process. The present invention relates to a fixing device for fixing a toner image.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art In recent years, a method of recording image data on recording paper using an electrophotographic method has been frequently used in a multifunction peripheral. A multifunction device using the electrophotographic method generally includes a charger for uniformly charging the surface of a photoconductor, an exposure device for irradiating light to the surface of the photoconductor to form an electrostatic latent image, and an electrostatic device. A developing device is provided for forming a toner image by attaching toner supplied from a toner case to the latent image. In addition, the multifunction peripheral includes a transfer device that transfers the toner image to recording paper, and a fixing device that fixes the transferred toner image to recording paper. Note that a series of processes of charging the photosensitive member, exposing, developing, transferring to recording paper, and fixing is one unit of the recording process in the electrophotographic system.
[0003]
Meanwhile, the fixing device includes a heat roller having a heater and a press roller that is pressed against the heat roller. When the image data is recorded on the recording paper, the energization of the heater is started to raise the temperature of the surface of the heat roller. When a predetermined fixing temperature (for example, 180 degrees) is reached, the image data recording operation is started. Start. That is, the recording paper onto which the toner image has been transferred according to the recording process is transported between the heat roller and the press roller. Then, the recording side of the recording paper to which the toner image has been transferred is heated by the heat roller, and the non-recording side of the recording paper is pressed by the press roller. As a result, the toner image is fixed on the recording paper as a permanent image.
[0004]
Here, the time required for the surface of the heat roller to reach a predetermined fixing temperature, that is, the warm-up time, differs depending on the heat capacity of the heat roller. Therefore, in order to reduce the heat capacity of the heat roller, a multifunction machine including a heat roller having a hollow structure and a thin wall has been proposed. According to such a multifunction peripheral, the time required for the surface of the heat roller to reach the predetermined fixing temperature is reduced, so that power consumption due to energization of the heater can be suppressed.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
However, when the heat roller has a hollow structure and a reduced thickness, the strength of the heat roller is reduced. For this reason, the press roller has to reduce the pressure on the heat roller. Therefore, there is a problem that a fixing failure occurs when fixing a recording sheet carrying a thick paper or a color image.
[0006]
Further, when the diameter of the heat roller is reduced, the heat capacity is reduced as in the case where the thickness is reduced. Therefore, although the warm-up time is shortened, the same problem as in the case where the thickness is reduced is caused.
[0007]
The present invention has been made in view of such a problem, and an object thereof is to ensure sufficient fixing performance even when fixing recording paper carrying a thick paper or a color image. To provide a simple fixing device.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the invention according to claim 1 comprises a heat roller having a heat source and a press roller which presses against the heat roller, and a toner on a recording sheet passing through a nip portion between both rollers. A fixing device comprising a heat fixing unit for heating and pressing the image, and a pressure fixing unit comprising a pair of press rollers and pressing a toner image on a recording sheet passing through a nip portion of both rollers; The nip portion between the two rollers constituting the pressure fixing means was arranged on one side of the tangential direction of both rollers constituting the heat fixing means.
[0009]
According to a second aspect of the present invention, in the fixing device according to the first aspect, the nip portion between the two rollers constituting the pressure fixing unit is set such that the nip portion of the two rollers constituting the heat fixing unit is more heated than the tangential direction of the two rollers. Placed on the side.
[0010]
According to the third aspect of the present invention, the heat fixing means comprises a heat roller having a heat source and a press roller which presses against the heat roller, and heats and pressurizes the toner image on the recording paper passing through the nip portion of both rollers. And a pressure fixing device comprising a pair of press rollers, and a pressure fixing device for pressing the toner image on the recording paper passing through the nip portion between the two rollers. The nip portion of both rollers constituting the heat fixing means is arranged on the upstream side, and is arranged on one side of a tangential direction of both rollers constituting the pressure fixing means.
[0011]
Therefore, according to the invention described in any one of claims 1 to 3, the toner image on the recording paper is heated and pressed by the heat fixing unit, and is pressed by the pressure fixing unit. . For this reason, even when one of the fixing units alone cannot ensure sufficient fixing performance, such as when fixing a recording sheet carrying a thick paper or a color image, a shortage of the fixing performance is caused by the other fixing unit. Supplemented. In addition, the recording paper discharged from between the two rollers constituting one fixing unit is smoothly conveyed to the nip portion between the two rollers constituting the other fixing unit.
[0012]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, an embodiment of a fixing device according to the present invention will be described with reference to the drawings.
As shown in FIG. 1, the fixing device 1 includes a heat fixing device 10 and a pressure fixing device 20 disposed immediately downstream of the heat fixing device 10.
[0013]
The heat fixing device 10 includes a heat roller 11 and a press roller 12 pressed against the heat roller 11. Then, the heat fixing device 10 heats and pressurizes the toner image on the recording paper passing through the nip portion between the rollers 11 and 12.
[0014]
The heat roller 11 is formed in a hollow structure made of a metal such as iron, aluminum, and stainless steel. The heat roller 11 has a heater H inside. The heat roller 11 may be made of a metal having a hard surface hardness. Alternatively, the heat roller 11 may be formed in a hollow structure made of a metal, and its outer peripheral surface may be covered with an elastic material having excellent heat resistance such as silicon rubber. The heat roller 11 is reduced in diameter to reduce the heat capacity. That is, the preferable outer diameter is 8.4 mm to 30 mm, and the optimum outer diameter is 15 mm or less. The outer diameter of the heat roller 11 is changed according to the shape of the heater H, the printer speed, and the like. Further, the heat roller 11 is made thinner to reduce the heat capacity. That is, the preferred thickness is 0.1 mm to 0.8 mm, and the optimal thickness is 0.5 mm or less. The thickness of the heat roller 11 is changed according to the material, that is, the thermal conductivity. For example, in the case of a configuration in which a heater H having an outer diameter of 8 mm is provided inside the heat roller 11 having a thickness of 0.2 mm, the heat roller 11 having an outer diameter of 8.4 mm can be used. .
[0015]
In the present embodiment, the material of the heat roller 11 is aluminum, the outer diameter is 15 mm, and the thickness is 0.5 mm. Further, a 500 W halogen lamp is used as the heater H. Here, since the heat roller 11 has a hollow structure and a reduced thickness and a reduced heat capacity, a time required for the surface of the heat roller 11 to reach a predetermined fixing temperature (for example, 175 degrees), that is, a warm-up time is reduced. Is done. The surface of the heat roller 11 is coated with a fluorine resin. Therefore, the toner on the recording paper conveyed between the rollers 11 and 12 hardly adheres to the surface of the heat roller 11. Therefore, since the diameter of the heat roller 11 is reduced, the possibility that the recording paper is wound around the heat roller 11 is reduced. As a result, occurrence of jam is suppressed.
[0016]
The press roller 12 includes a core metal 12a having a solid structure, and a silicon-based sponge rubber 12b that covers the outer peripheral surface of the core metal 12a. The surface of the silicone-based sponge rubber 12b is covered with a PFA (tetrafluoroethylene perfluoroalkyl vinyl ether copolymer) tube. The press roller 12 is urged toward the heat roller 11 from below by a spring 12c. In the present embodiment, the outer diameter of the press roller 12 is 23 mm. In addition, the press roller 12 may be a core metal 12a coated with solid rubber. Alternatively, the press roller 12 may be obtained by covering the core metal 12a with solid rubber and coating the surface of the solid rubber. Alternatively, the press roller 12 may be one in which the core metal 12a is covered with solid rubber, and the surface of the solid rubber is covered with a PFA tube. That is, the press roller 12 is preferably a soft press roller made of an elastic material having a soft surface hardness.
[0017]
Here, the heat roller 11 has a hollow structure and a reduced strength as the thickness thereof is reduced. However, because the diameter of the heat roller 11 is reduced, the strength that has been reduced due to the hollow structure and the reduction in thickness is partially compensated. Therefore, the urging force of the spring 12c is set according to the strength of the heat roller 11. Accordingly, the recording paper conveyed between the rollers 11 and 12 is pressed by the press roller 12 by the urging force of the spring 12c. That is, the toner image on the recording paper is mainly heat-fixed by the heat-fixing device 10 and is also pressure-fixed at the same time.
[0018]
By the way, since the material of the surface of the press roller 12 is PFA and the material of the heat roller 11 is aluminum, the surface hardness of the press roller 12 is softer than the surface hardness of the heat roller 11. For this reason, when the recording paper conveyed between the rollers 11 and 12 is pressed by the press roller 12, the surface of the press roller 12 is slightly depressed along the surface shape of the heat roller 11 (first element). . Further, since the outer diameter of the press roller 12 is 23 mm and the outer diameter of the heat roller 11 is 15 mm, the outer diameter of the press roller 12 is larger than the outer diameter of the heat roller 11 (second element). For this reason, the nip width of both rollers 11 and 12 is compared with the case where both rollers 11 and 12 have the same surface hardness and the same outer diameter of both rollers 11 and 12 from the first element and the second element. Becomes wider. Therefore, at the time of fixing by the heat fixing device 10, a sufficient nip time is secured. As a result, the heat from the heat roller 11 is reliably applied to the recording paper. Therefore, the toner is melted by the heat fixing device 10 and fixed on the recording paper.
[0019]
When the recording paper conveyed between the rollers 11 and 12 is pressurized by the press roller 12 as described above, the surface of the press roller 12 is slightly depressed along the surface shape of the heat roller 11. Therefore, the recording paper passing between the rollers 11 and 12 is curled in a downwardly convex shape (substantially U-shape). Therefore, the recording paper after being fixed by the heat fixing device 10 is curled downward and discharged from between the rollers 11 and 12. That is, the recording sheet is discharged from between the rollers 11 and 12 to the heat roller 11 side (upper side) with respect to the tangential direction of the rollers 11 and 12.
[0020]
Therefore, the nip portion between the press roller 21 and the press roller 22 constituting the pressure fixing device 20 is disposed on one side of the tangential direction of the rollers 11 and 12 constituting the heat fixing device 10. In the present embodiment, the nip portion between the rollers 21 and 22 is disposed closer to the heat roller 11 than the tangential direction of the rollers 11 and 12. A pair of guide members G is disposed between the heat fixing device 10 and the pressure fixing device 20. The pair of guide members G form a recording paper transport path between the heat fixing device 10 and the pressure fixing device 20. In the present embodiment, a recording paper transport path that is inclined upward from the heat fixing device 10 toward the pressure fixing device 20 is formed. For this reason, the recording paper discharged from between the rollers 11 and 12 is guided by the pair of guide members G and is smoothly conveyed to the nip portion between the rollers 21 and 22.
[0021]
Next, the pressure fixing device 20 will be described.
The pressure fixing device 20 includes a press roller 21 and a press roller 22 that presses against the press roller 21. That is, unlike the heat fixing device 10, the pressure fixing device 20 does not include the heater H, and includes a pair of press rollers. Then, the pressure fixing device 20 presses the toner image on the recording paper passing through the nip between the rollers 21 and 22.
[0022]
In particular, the axial lengths of the nip portions of the rollers 21 and 22 are each equal to or larger than the maximum printing area. In the present embodiment, a configuration is assumed in which a margin area of 3 mm is secured in both widths of an A3 vertical size (297 mm wide × 420 mm long) recording paper. Therefore, in the case of such a configuration, the print area is 291 mm, and the axial length of the nip portion between the rollers 21 and 22 is 291 mm, respectively. In other words, the two rollers 21 and 22 of the present embodiment are so-called decurling rollers (generally having a length in the axial direction) for correcting the curl of the recording paper after fixing by the heat fixing device 10, that is, the curled recording paper. Is smaller than the print area). That is, the rollers 21 and 22 of this embodiment have a function of correcting the curl of the recording sheet after fixing by the heat fixing unit 10 (the details will be described later), and the nip of the rollers 21 and 22 will be described. The toner image on the recording paper passing through the set is positively pressed over the entire width. By the way, since the decurling roller has a length in the axial direction smaller than the printing area, only a part of the toner image on the recording paper passing through the nip portion of both rollers constituting the decurling roller can be sufficiently pressed. Fixing performance cannot be secured.
[0023]
The press roller 21 has a solid structure made of a metal such as iron, aluminum, and stainless steel. That is, the press roller 21 is preferably a hard press roller having a high surface hardness. In the present embodiment, the material of the press roller 21 is aluminum, and the outer diameter is 15 mm. Here, since the heat roller 11 has a hollow structure and a reduced thickness, the strength of the heat roller 11 is reduced. Therefore, the press roller 12 has to reduce the pressure on the heat roller 11. For this reason, when fixing thick paper or recording paper carrying a color image, sufficient fixing performance cannot be ensured only by the heat fixing device 10. Therefore, in order to compensate for the lack of the fixing performance, in the present embodiment, the pressure fixing device 20 is provided downstream of the heating fixing device 10. The press roller 21 has a solid structure so that the recording paper conveyed between the rollers 21 and 22 can be pressed by the press roller 22 with high pressure. Therefore, the toner image fixed by the heat fixing device 10 is further fixed by the pressure fixing device 20.
[0024]
The press roller 22 includes a core metal 22a having a solid structure, and a silicon-based solid rubber 22b covering the outer peripheral surface of the core metal 22a. The press roller 22 is urged toward the press roller 21 from above by a spring 22c. In the present embodiment, the outer diameter of the press roller 22 is 23 mm. Note that the press roller 22 may be one in which the core metal 22a is covered with solid rubber and the surface of the solid rubber is coated. Alternatively, the press roller 22 may be one in which the core metal 22a is covered with solid rubber, and the surface of the solid rubber is covered with a PFA tube. Alternatively, the press roller 22 may be such that the core metal 22a is covered with sponge rubber, and the surface of the sponge rubber is covered with a PFA tube. That is, the press roller 22 is preferably a soft press roller made of an elastic body having a soft surface hardness.
[0025]
Here, the pressure fixing device 20 is disposed immediately downstream of the heat fixing device 10. In this embodiment, the distance between a straight line passing through the center of the heat roller 11 and the center of the press roller 12 and a straight line passing through the center of the press roller 21 and the center of the press roller 22 is 35 mm. is there. Therefore, at the time of fixing by the pressure fixing device 20, the heat from the heater H of the heat fixing device 10 and the residual heat existing on the recording paper after the fixing by the heat fixing device 10 are utilized. That is, the toner image on the recording paper is mainly heat-fixed by the pressure fixing device 20 and is also heat-fixed.
[0026]
Since the surface of the press roller 22 is made of silicon-based solid rubber and the material of the press roller 21 is aluminum, the surface hardness of the press roller 22 is softer than the surface hardness of the press roller 21. Therefore, when the recording paper conveyed between the two rollers 21 and 22 is pressed by the press roller 22, the surface of the press roller 22 is slightly depressed along the surface shape of the press roller 21 (third element). . Further, since the outer diameter of the press roller 22 is 23 mm and the outer diameter of the press roller 21 is 15 mm, the outer diameter of the press roller 22 is larger than the outer diameter of the press roller 21 (fourth element). For this reason, the nip width of both rollers 21 and 22 increases from the third element and the fourth element. Therefore, at the time of fixing by the pressure fixing device 20, a sufficient nip time is secured. As a result, even when the heat fixing device 10 alone cannot ensure sufficient fixing performance, as in the case of fixing a recording paper carrying a thick paper or a color image, the shortage of the fixing performance is caused by the insufficient pressure fixing device 20. Is definitely compensated for.
[0027]
When the recording paper conveyed between the rollers 21 and 22 is pressurized by the press roller 22 as described above, the surface of the press roller 22 is slightly depressed along the surface shape of the press roller 21. Therefore, the recording paper passing between the rollers 21 and 22 is curled into an upwardly convex shape (substantially inverted U-shape). Accordingly, when the recording paper fixed by the heat fixing device 10, that is, the recording paper curled downward and conveyed between the rollers 21 and 22 passes through the rollers 21 and 22, the curl is corrected. . In other words, the press roller 12 (soft press roller) of the heat fixing device 10 and the press roller 22 (soft press roller) of the pressure fixing device 20 are disposed on opposite sides of the recording paper conveyance path. Therefore, the curl is corrected.
[0028]
Moreover, since the heat roller 11 and the press roller 21 are both made of aluminum, their surface hardness is substantially the same (fifth element). On the other hand, the surface hardness of the press roller 12 is softer than the surface hardness of the press roller 22 (sixth element). Further, since the heat roller 11 has a hollow structure and a reduced thickness and the press roller 21 has a solid structure, the urging force of the spring 12c is set to be smaller than the urging force of the spring 22c (seventh element). Therefore, from the fifth to seventh elements, the depression amount of the press roller 12 with respect to the heat roller 11 and the depression amount of the press roller 22 with respect to the press roller 21 can be set to be substantially the same (eighth element). .
[0029]
In addition, the outer diameters of the heat roller 11 and the press roller 21 are both 15 mm, and the outer diameters of the press roller 12 and the press roller 22 are all 23 mm. The outer diameters of the rollers (11 and 21, 12 and 22) are substantially the same (ninth element). Therefore, from the eighth and ninth elements, the shape (substantially U-shaped) of the recording paper when nipped by both rollers 11 and 12 and the recording when nipped by both rollers 21 and 22 The shape of the paper (substantially inverted U-shape) has substantially the same radius of curvature and the opposite curl direction. As a result, the recording paper fixed by the pressure fixing device 20 is discharged from the rollers 21 and 22 in a favorable state in which the curl in the fixing by the heat fixing device 10 is almost completely corrected.
[0030]
Incidentally, the recording paper is nipped at both the nip portions of the rollers 11 and 12 and the nip portions of the rollers 21 and 22. Here, when the recording paper conveyance speed v1 of the heat fixing device 10 is lower than the recording paper conveyance speed v2 of the pressure fixing device 20, the nip pressure p1 of both rollers 11, 12 and the nip pressure of both rollers 21, 22 are determined. Due to the relationship with p2, each of the rollers 11, 21 which is a driving roller slips on the recording paper. Specifically, when “v2> v1” and “p2> p1”, the heat roller 11 slips on the recording paper. On the other hand, when “v2> v1” and “p2 <p1”, the press roller 21 slips on the recording paper. On the other hand, when “v2> v1” and “p2 = p1”, both the heat roller 11 and the press roller 21 slip on the recording paper. As a result, in these cases, an image shift occurs and a slip mark of the rollers 11 and 21 occurs on the recording paper, so that an image quality abnormality occurs.
[0031]
For this reason, a configuration in which “v2 ≦ v1”, that is, a configuration in which the peripheral speed of the heat roller 11 is equal to or higher than the peripheral speed of the press roller 21 is preferable. In particular, a configuration in which “v2 <v1” is optimal. Therefore, in the present embodiment, “v2 <v1” is set. Therefore, in this embodiment, the recording paper is conveyed between the heat fixing device 10 and the pressure fixing device 20 so as to form a loop (slack) (see FIG. 1). Therefore, the recording paper is not pulled by the nip between the rollers 11 and 12 and the nip between the rollers 21 and 22. In other words, the rollers 11 and 21 do not slip on the recording paper. As a result, no image shift occurs, and no slip mark of both rollers 11 and 21 occurs on the recording paper regardless of the relationship between p1 and p2, thereby preventing abnormal image quality.
[0032]
In particular, in the present embodiment, the pair of guide members G is also used as a pair of guide members for securing a space where the recording paper can form a loop between the heat fixing device 10 and the pressure fixing device 20. are doing. In addition, since a pair of guide members G is provided instead of one guide member G, and each guide member G is formed in a mountain shape, the loop of the recording paper does not become larger than a certain amount. Therefore, as a result of the recording paper loop not being too large, the occurrence of recording paper jam is suppressed.
[0033]
As described above, according to the present embodiment, the following operations and effects can be obtained.
(1) The fixing device 1 includes a heat fixing device 10 and a pressure fixing device 20. For this reason, the toner image on the recording paper is heated and pressed by the heat fixing device 10 and is pressed by the pressure fixing device 20. As a result, even when one of the fixing devices alone cannot ensure sufficient fixing performance, such as when fixing a recording paper carrying a thick paper or a color image, a shortage of the fixing performance is caused by the other fixing device. Supplemented. Therefore, even when fixing thick paper or recording paper carrying a color image, sufficient fixing performance can be ensured.
[0034]
(2) The nip portion between the rollers 21 and 22 constituting the pressure fixing device 20 is connected to one side of the tangential direction of the rollers 11 and 12 constituting the heat fixing device 10, that is, in the present embodiment, both rollers 21 and 22 are disposed. The nip portion 22 is disposed closer to the heat roller 11 than the tangential direction of the rollers 11 and 12. For this reason, the recording paper discharged from between the rollers 11 and 12 is smoothly conveyed to the nip portion between the rollers 21 and 22. Therefore, it is possible to suppress the occurrence of the jam of the recording paper.
[0035]
(3) The pressure fixing device 20 is disposed near the heat fixing device 10, that is, in this embodiment, the pressure fixing device 20 is disposed immediately downstream of the heat fixing device 10. Therefore, at the time of fixing by the pressure fixing device 20, the heat from the heater H of the heat fixing device 10 is utilized. In other words, the toner image on the recording paper is mainly heat-fixed and heat-fixed by the pressure fixing device 20 at the same time. Therefore, by disposing the pressure fixing device 20 in the vicinity of the heat fixing device 10, the heat from the heater H of the heat fixing device 10 can be effectively used without providing the heater H in the pressure fixing device 20. . Therefore, sufficient fixing performance can be ensured with power saving.
[0036]
(4) The pressure fixing device 20 is disposed downstream of the heat fixing device 10, that is, in the present embodiment, the pressure fixing device 20 is disposed immediately downstream of the heating fixing device 10. For this reason, at the time of fixing by the pressure fixing device 20, the residual heat existing on the recording paper after fixing by the heat fixing device 10 is utilized. In other words, the toner image on the recording paper is mainly heat-fixed and heat-fixed by the pressure fixing device 20 at the same time. Therefore, by disposing the pressure fixing device 20 on the downstream side of the heat fixing device 10, even if the pressure fixing device 20 is not provided with the heater H, the residual heat existing on the recording paper after being fixed by the heat fixing device 10 is reduced. It is used effectively. Therefore, sufficient fixing performance can be ensured with power saving.
[0037]
(5) The axial length of each of the rollers 21 and 22 constituting the pressure fixing device 20 is equal to or longer than the printing area. For this reason, the curl of the recording paper after fixing by the heat fixing device 10 is corrected by the rollers 21 and 22, and the toner image on the recording paper passing through the nip portion of the rollers 21 and 22 is positively spread over the entire width. Pressure. That is, the two rollers 21 and 22 are different from a simple decurling roller whose length in the axial direction is shorter than the printing area. Therefore, a sufficient fixing performance can be ensured as compared with a fixing device having only a decal roller.
[0038]
(6) When fixing recording paper carrying a thick paper or a color image, more heat is required than when fixing recording paper carrying a thin paper or a monochrome image. For this reason, in the case where the thick paper or the like is fixed by a fixing device having only a heat roller and a press roller pressed against the heat roller, that is, a conventional fixing device configured in one step, one step is sufficient. Since it is necessary to secure the fixing performance, the fixing temperature of the fixing device (the target temperature of the fixing device) must be increased. As a result, the time required for the surface of the heat roller to reach a predetermined fixing temperature, that is, the warm-up time, becomes longer.
[0039]
On the other hand, in the present embodiment, the heating and pressurization by the heat fixing device 10 and the pressurization by the pressure fixing device 20 cooperate. In other words, it is not necessary to secure sufficient fixing performance only by heating and pressing by the heat fixing device 10. For this reason, even when one of the fixing devices alone cannot ensure sufficient fixing performance, such as when fixing recording paper carrying a thick paper or a color image, a shortage of the fixing performance is caused by the other fixing device. Supplemented. That is, even when fixing thick paper or the like, it is only necessary to secure sufficient fixing performance in two stages of the heat fixing device 10 and the pressure fixing device 20, so that the target temperature of the heat fixing device 10 can be set low. It is possible. Specifically, the target temperature of the heat fixing device 10 may be any temperature at which the toner is melted (for example, 175 degrees lower than the conventional 180 degrees). Therefore, the warm-up time can be reduced.
[0040]
(7) Generally, the multifunction peripheral is in a normal mode in which the heat roller 11 is heated to a predetermined fixing temperature (for example, 175 degrees), and the heat roller 11 is maintained at a predetermined standby temperature (for example, 150 degrees). A standby mode in which the power is on, and an energy saving mode in which power to the heater H is shut off are provided. Then, if a predetermined time has elapsed since the end of the recording operation in the normal mode, the mode shifts to the standby mode. If the predetermined time has elapsed without the printing operation, the mode shifts to the energy saving mode. By the way, it is known that about 70% of the total power consumption of the multifunction peripheral is the power consumption in the standby mode. Therefore, in the present embodiment, the heat roller 11 has a hollow structure and a reduced thickness. Therefore, the heat roller 11 has a low heat capacity. As a result, the time required for the surface of the heat roller 11 to reach the predetermined fixing temperature, that is, the warm-up time is reduced. Therefore, it is possible to omit the standby mode, and it is possible to greatly reduce the power consumption due to energization of the heater H, and furthermore, the power consumption of the multifunction peripheral.
[0041]
(8) When the heat roller 11 has a hollow structure and a reduced thickness, the strength of the heat roller 11 decreases. For this reason, the press roller 12 has to lower the pressure on the heat roller 11. Therefore, it is conceivable to form a plurality of ribs on the inner peripheral surface of the heat roller 11 in order to improve the strength of the heat roller 11. However, the shape of the heat roller 11 becomes complicated and the cost increases. On the other hand, in the present embodiment, the pressure fixing device 20 is provided to compensate for the insufficient fixing by the heat fixing device 10. Therefore, it is not necessary to form a plurality of ribs on the inner peripheral surface of the heat roller 11. Therefore, the shape of the heat roller 11 is simple, and the manufacturing cost of the heat roller 11 can be suppressed.
[0042]
(9) The heat roller 11 has a hollow structure, a thin wall, and a smaller diameter. Therefore, the surface area of the heat roller 11 is reduced. As a result, heat loss due to heat radiation from the heat roller 11 is suppressed. Therefore, most of the heat from the heater H can be applied to the recording paper via the heat roller 11. Therefore, the fixing property by the heat fixing device 10 can be improved.
[0043]
(10) Pressure fixing is dispersed in the heat fixing device 10 and the pressure fixing device 20. For this reason, the biasing force of each of the spring 12c and the spring 22c may be small.
(11) The heat fixing device 10 is composed of a heat roller 11 and a press roller 12 pressed against the heat roller 11. On the other hand, the pressure fixing device 20 includes a press roller 21 and a press roller 22 that presses against the press roller 21. Since the press roller 12 (soft press roller) of the heat fixing device 10 and the press roller 22 (soft press roller) of the pressure fixing device 20 are arranged on opposite sides of the recording paper conveyance path, the curl Is corrected. Therefore, the curl of the recording paper can be corrected.
[0044]
(12) The depression amount of the press roller 12 with respect to the heat roller 11 is substantially the same as the depression amount of the press roller 22 with respect to the press roller 21. On the other hand, the outer diameters of the two rollers (11 and 21, 12 and 22) located diagonally between the fixing units 10 and 20 are substantially the same. For this reason, the shape of the recording paper when being nipped by both rollers 11 and 12 (substantially U-shape) and the shape of the recording paper when being nipped by both rollers 21 and 22 (substantially inverted U-shape) Means that the radius of curvature is substantially the same and the direction of curl is reversed. Therefore, the curl of the recording paper can be almost completely corrected.
[0045]
(13) The recording paper is transported between the heat fixing device 10 and the pressure fixing device 20 so as to form a loop (slack). Specifically, the recording paper transport speed v1 of the heat fixing unit 10 is equal to or higher than the recording paper transport speed v2 of the pressure fixing unit 20, that is, in this embodiment, the recording paper transport speed v1 of the heat fixing unit 10 is 20 is higher than the recording paper conveyance speed v2. For this reason, the recording paper is not pulled by the heat fixing device 10 and the pressure fixing device 20 to each other. In other words, the heat roller 11 forming the heat fixing device 10 and the press roller 21 forming the pressure fixing device 20 do not slip on the recording paper. As a result, no image shift occurs, and no slip mark of the rollers 11 and 21 occurs on the recording paper, so that abnormal image quality is prevented. Therefore, it is possible to prevent the image quality abnormality due to the image shift and the image quality abnormality due to the slip mark of the rollers 11 and 21.
[0046]
(14) A pair of guide members G are arranged between the heat fixing device 10 and the pressure fixing device 20 so as to secure a space where the recording paper can form a loop. Moreover, the pair of guide members G are formed in a mountain shape so that the loop of the recording paper formed between the heat fixing device 10 and the pressure fixing device 20 is not increased beyond a certain amount. For this reason, even if the recording paper is looped upwardly or downwardly, the recording paper is regulated by the guide member G so that the loop does not become larger than a certain amount. Accordingly, as a result of the recording paper loop not becoming too large, it is possible to suppress the occurrence of the recording paper jam.
[0047]
The above embodiment can be embodied with the following modifications.
One of the pair of press rollers constituting the pressure fixing device 20 may be arranged on the upstream side in the recording paper conveyance direction. With this configuration, the recording paper conveyed from the heat fixing device 10 comes into contact with the roller disposed on the upstream side and is introduced into the nip portion of the pressure fixing device 20, so that the recording paper jam occurs. Can be suppressed.
[0048]
2, as shown in FIG. 2, the recording paper is picked up from the paper supply cassette 30 by the paper supply roller 40, the recording process is executed while the recording paper is transported along a horizontal recording paper transport path, and the recording after fixing is performed. The fixing device 1 of the above embodiment may be applied to an image forming apparatus configured to discharge paper to a paper discharge tray by a discharge roller 70.
[0049]
With such a configuration, the recording sheets stored in the sheet feeding cassette 30 are picked up one by one by the sheet feeding roller 40. Then, as the recording paper passes between the photosensitive drum 50 and the transfer roller 60, the toner image on the photosensitive drum 50 is transferred to the recording paper. Thereafter, the toner image transferred to the recording paper is fixed by the fixing device 1 of the embodiment. Then, the fixed recording paper is discharged to a discharge tray by a pair of discharge rollers 70.
[0050]
As shown in FIG. 3, the recording paper is picked up from the paper supply cassette 30 by the paper supply roller 40 and the recording process is executed while the recording paper is transported along the curved recording paper transport path. The fixing device 1 of the above-described embodiment may be applied to an image forming apparatus configured to discharge a recording sheet to a discharge tray by a discharge roller 70. In this configuration, the recording paper is turned in a U-turn from the lower paper feed cassette 30 and discharged to the upper discharge tray, that is, from the lower side of the paper feed cassette 30 to the discharge tray via the transfer roller 60. A configuration in which the recording paper transport path toward the U-turn path is referred to as a “C path”. With this configuration, the recording paper accommodated in the paper feed cassette 30 is picked up one by one by the paper feed roller 40 and then subjected to a recording process to form a pair of discharge papers, as in the configuration shown in FIG. The sheet is discharged to a sheet discharge tray by the roller 70.
[0051]
However, in the “C-pass” configuration, the heat fixing device 10 that constitutes the fixing device 1 of the embodiment is disposed in a curved portion of the recording paper transport path. The recording paper discharged obliquely upward from the nip portion of the heat fixing device 10 is discharged to a discharge tray via a pressure fixing device 20 and a discharge roller 70 at a later stage. In other words, the recording paper is conveyed not along the horizontal recording paper conveyance path but along the recording paper conveyance path curved so as to make a U-turn from the paper supply cassette 30. Therefore, in the so-called “C-pass” configuration, the installation area of the image forming apparatus (for example, the multifunction peripheral) is smaller than the configuration in which the photosensitive drum 50, the transfer roller 60, the fixing device 1, and the discharge roller 70 are horizontally disposed. Can be narrowed. Further, by disposing the heat fixing device 10 in the curved portion, the heat fixing device 10 can be easily exposed to the outside air as compared with the configuration disposed inside the image forming apparatus, so that the heat dissipating effect of the heat fixing device 10 can be enhanced. . Furthermore, if a cover that can be opened and closed is provided outside the curved portion, the jam can be easily released.
[0052]
As in the above-described embodiment, the pressure fixing device 20 is provided on the downstream side of the heat fixing device 10, preferably in the vicinity, particularly preferably in the immediate vicinity, and at the time of fixing by the pressure fixing device 20, after fixing by the heat fixing device 10. Is preferable to utilize the residual heat existing in the recording paper. However, when using a toner that melts at a low temperature, for example, a toner having a melting point of about 100 degrees, the toner is melted without using the residual heat. It may be provided on the side, preferably in the vicinity, particularly preferably in the immediate vicinity. With this configuration, at the time of fixing by the pressure fixing device 20, the residual heat existing on the recording paper after fixing by the heat fixing device 10 cannot be used, but at least the heat from the heater H of the heat fixing device 10 is removed. It can be used.
[0053]
A configuration in which the pressure fixing device 20 is disposed on the upstream side of the heat fixing device 10 as described above, wherein the press roller 22 constituting the pressure fixing device 20 is disposed on the upper side, and the press roller 21 is disposed on the lower side. Assume that the configuration is arranged. With this configuration, since the surface hardness of the upper press roller 22 is softer than the surface hardness of the lower press roller 21, the recording paper after being fixed by the pressure fixing device 20 on the upstream side is It is curled into a convex shape (substantially inverted U shape) and is discharged from between the rollers 21 and 22. That is, the recording paper is discharged from the space between the rollers 21 and 22 toward the press roller 21 (lower side) than the tangential direction of the rollers 21 and 22.
[0054]
Therefore, in the case of such a configuration, the nip portion between the rollers 11 and 12 constituting the heat fixing unit 10 on the downstream side is connected to the tangential direction of the rollers 21 and 22 constituting the pressure fixing unit 20 on the upstream side. The side, that is, the nip portion between the rollers 11 and 12 is disposed closer to the press roller 21 (lower side) than the tangential direction of the rollers 21 and 22. Further, the heat roller 11 constituting the heat fixing unit 10 on the downstream side is disposed on the upper side, and the press roller 12 is disposed on the lower side. As a result, since the surface hardness of the upper heat roller 11 is higher than the surface hardness of the lower press roller 12, the recording paper passing between the rollers 11 and 12 is convex downward (substantially U-shaped). Curled. Therefore, when the recording paper curled upwardly (substantially inverted U-shape) and conveyed between the rollers 11 and 12 passes between the rollers 11 and 12, the curl is corrected.
[0055]
In the configuration in which the pressure fixing device 20 is disposed on the upstream side of the heat fixing device 10 as described above, and in the case of the “C path” configuration, the pressure fixing device 20 is disposed on a substantially vertical vertical conveyance path after the transfer roller 60. After the pressure fixing device 20 is disposed, it is necessary to dispose the heat fixing device 10 in the curved portion. In the case of such a configuration, it is necessary to dispose both rollers 11 and 12 constituting the heat fixing device 10 so that the recording paper is conveyed obliquely upward from the nip portion of the heat fixing device 10.
[0056]
The pressure fixing device 20 may be provided with a curvature imparting means for waving the recording paper in a recording paper width direction orthogonal to the recording paper conveyance direction. For example, the press roller 22 (soft press roller) of the pressure fixing device 20 is formed in a crown shape in which both ends in the recording paper width direction are narrower than the center portion in the recording paper width direction, and the crown-shaped press roller 22 (soft press) is formed. The roller (roller) may be used to constitute the curvature applying means. According to this configuration, even when the recording paper is curled in the recording paper conveyance direction, the curl is corrected as the recording paper is wavy in the recording paper width direction. Therefore, the curl of the recording paper can be corrected.
[0057]
Alternatively, the pressure fixing device 20 includes a press roller 21 (hard press roller), a first soft press roller that presses against the center of the press roller 21 in the recording paper width direction, and a press roller 21 in the recording paper width direction. It is good also as a structure provided with the some 2nd soft press roller which press-contacts both ends. The length of the first soft press roller in the axial direction is equal to or longer than the printing area. The tangential direction between the press roller 21 and the second soft press roller is different from the tangential direction between the press roller 21 and the first soft press roller. With this configuration, the recording paper is wavy in the recording paper width direction by the second soft press roller. Therefore, the curl of the recording paper can be corrected.
[0058]
The configuration may be such that the recording paper transport speed v1 of the heat fixing device 10 is equal to the recording paper transport speed v2 of the pressure fixing device 20, that is, the peripheral speed of the heat roller 11 is equal to the peripheral speed of the press roller 21.
[0059]
-The press roller 21 may have a hollow structure.
A plurality of ribs may be formed inside the pair of guide members G along the recording paper transport direction. Of course, any one of a configuration in which a plurality of ribs are formed only in the upper guide member G, a configuration in which a plurality of ribs are formed only in the lower guide member G, and a configuration in which a plurality of ribs are formed in each of the pair of guide members G. It may be. With this configuration, the contact area of the recording paper with the guide member G is reduced. Therefore, the recording paper discharged from between the rollers 11 and 12 can be smoothly conveyed to the nip portion between the rollers 21 and 22. As a result, occurrence of a jam can be reliably suppressed.
[0060]
Further, technical ideas grasped from the above embodiment will be described below together with their effects.
[1] An image forming apparatus for recording image data on recording paper using an electrophotographic method, comprising: the fixing device according to any one of [1] to [3], wherein the fixing device is arranged along a horizontal recording paper transport path. An image forming apparatus for executing a recording process while transporting recording paper. With this configuration, a sufficient fixing performance can be ensured even when fixing recording paper carrying a thick paper or a color image, similarly to the invention according to any one of the first to third aspects. be able to. Further, it is possible to suppress the occurrence of the jam of the recording paper.
[0061]
[2] An image forming apparatus for recording image data on recording paper using an electrophotographic method, comprising: the fixing device according to any one of [1] to [3]; An image forming apparatus that performs a recording process while transporting recording paper along the image forming apparatus. With this configuration, a sufficient fixing performance can be ensured even when fixing recording paper carrying a thick paper or a color image, similarly to the invention according to any one of the first to third aspects. be able to. Further, it is possible to suppress the occurrence of the jam of the recording paper. Further, the installation area of the image forming apparatus can be reduced.
[0062]
(3) The fixing device according to (1) or (2), wherein one of the pair of press rollers constituting the pressure fixing unit is arranged on the upstream side in the recording paper conveyance direction. According to this structure, the recording paper conveyed from the heat fixing unit comes into contact with the roller arranged on the upstream side and is introduced into the nip portion of the pressure fixing unit. Can be suppressed.
[0063]
[4] In the image forming apparatus provided with the fixing device according to claim 1 or 2, a recording paper transport path from a paper supply unit to a paper discharge unit via a transfer unit to a paper discharge unit is a U-turn path. An image forming apparatus in which the heat fixing unit is disposed in a curved portion of the U-turn path. Note that the “paper feed unit” corresponds to the paper feed cassette 30, the “transfer unit” corresponds to the transfer roller 60, and the “paper discharge unit” corresponds to a paper discharge tray. According to this structure, the heat fixing unit is disposed in the curved portion, so that the heat fixing unit is more easily exposed to the outside air as compared with the structure disposed inside the image forming apparatus. be able to. In addition, if a cover that can be opened and closed is provided outside the curved portion, the jam can be easily released.
[0064]
【The invention's effect】
The present invention is configured as described above, and has the following effects.
According to the invention described in any one of claims 1 to 3, sufficient fixing performance can be ensured even when fixing recording paper carrying a thick paper or a color image. Further, it is possible to suppress the occurrence of the jam of the recording paper.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an explanatory diagram illustrating a configuration of a fixing device.
FIG. 2 is an explanatory diagram illustrating a configuration in which a fixing device is applied to an image forming apparatus.
FIG. 3 is an explanatory diagram illustrating a configuration in which a fixing device is applied to an image forming apparatus.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Fixing apparatus, 10 ... Heat fixing device as a heat fixing means, 11 ... Heat roller which comprises a heat fixing device, 12 ... Press roller which comprises a heat fixing device, 20 ... Pressure fixing device as a pressure fixing device Reference numeral 21 denotes a press roller forming a pressure fixing device, 22 denotes a press roller forming a pressure fixing device, H denotes a heater as a heat source.

Claims

A heat roller having a heat source, a press roller pressed against the heat roller, a heating and fixing unit for heating and pressurizing the toner image on the recording paper passing through the nip portion of both rollers, and a press roller pair; A pressure fixing unit that presses a toner image on a recording sheet passing through a nip portion of both rollers, wherein the nip portion of both rollers constituting the pressure fixing unit is provided with the heat fixing unit. A fixing device arranged on one side of a tangential direction of both rollers constituting the fixing device.

2. The fixing device according to claim 1, wherein a nip portion of both rollers constituting the pressure fixing unit is arranged closer to a heat roller than a tangential direction of both rollers constituting the heat fixing unit. 3.

A heat roller having a heat source, a press roller pressed against the heat roller, a heating and fixing unit for heating and pressurizing the toner image on the recording paper passing through the nip portion of both rollers, and a press roller pair; A pressure fixing device for pressing a toner image on a recording sheet passing through a nip portion between both rollers, wherein the pressure fixing device is disposed upstream of the heat fixing device, A fixing device in which a nip portion between both rollers constituting the means is disposed on one side of a tangential direction of both rollers constituting the pressure fixing means.