JP2005128338A - Fixing device and image forming apparatus - Google Patents

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聡彦 馬場
Katsuhiro Echigo
勝博 越後
Takashi Fujita
貴史 藤田
Yukimichi Someya
幸通 染矢
Hiroyuki Kunii
博之 国井
Shigeo Kurotaka
重夫 黒高
Hisashi Kikuchi
尚志 菊地
Atsushi Nakato
淳 中藤
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a fixing device suppressing transfer material from wrapping to a fixing roller and suppressing failure in an image such as an image void. <P>SOLUTION: When set temperature for a first, second and third rotating pairs of fixing rollers are defined as T1, T2 and T3, the relationship becomes T3>T2>T1. Toner is fixed to a transfer material by passing the transfer material at a nip of the third rotating pair after the temperature of the toner on the transfer material side is raised by sufficiently heating the toner on the transfer material before hand by the first rotating pair and the second rotating pair. Thus, the wrapping of the transfer material to the fixing roller can be suppressed and image failure such as a void image can be also suppressed. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

本発明は、定着装置および画像形成装置に関するものである。   The present invention relates to a fixing device and an image forming apparatus.

従来、画像形成装置においては、像担持体上の潜像が現像装置から供給されたトナーによって現像され、像担持体上に顕像としてのトナー像が形成される。この像担持体上のトナー像は転写装置によって転写材に転写され、定着装置によって転写材上に定着される。この定着装置の定着手段としては、例えば内部にヒータが組み込まれ、回転可能に構成された定着ローラと、該定着ローラの表面に所定の圧力をもって接触して回転可能に構成された加圧ローラとからなり、該定着ローラと該加圧ローラとで形成するニップ部で熱及び圧力により転写材上のトナー像を転写材に定着させるものが知られている。   Conventionally, in an image forming apparatus, a latent image on an image carrier is developed with toner supplied from a developing device, and a toner image as a visible image is formed on the image carrier. The toner image on the image carrier is transferred to a transfer material by a transfer device, and fixed on the transfer material by a fixing device. As fixing means of the fixing device, for example, a fixing roller having a heater built therein and configured to be rotatable, and a pressure roller configured to be rotatable by contacting the surface of the fixing roller with a predetermined pressure It is known that the toner image on the transfer material is fixed to the transfer material by heat and pressure at the nip formed by the fixing roller and the pressure roller.

一方、近年、プリント速度の高速化から、定着速度を高速にしている。定着速度が速まった結果、転写材の定着装置通過時間が早まってきている。このため、転写材上のトナー像の加熱時間が短くなり、従来の定着ローラの加熱温度では、トナーの転写材側が十分加熱されず、定着不良を引き起こす場合があった。そこで、定着ローラの加熱温度を高く設定して、短時間の加熱でも、トナーを定着温度まで加熱できるようにしていた。しかし、このように高温度でトナー像を加熱すると、転写材側のトナー温度に比べ、定着側(表面側)のトナー温度が非常に高くなってしまう。また、近年、画像の色再現性や光沢性を確保するためにトナーが溶融しやすい、融点の低いトナーが使用されるようになってきている。このように、低い融点のトナーが使用された場合、転写材上の定着側のトナーが高温のため液状化し、トナーの凝集力が低下して定着ローラに付着するいわゆる高温オフセットが発生する場合があった。このため、定着ローラの加熱温度を低くしてしまうと、今度は、トナーの転写材側が十分加熱されず、定着不良を引き起こしてしまう。   On the other hand, in recent years, the fixing speed has been increased due to the increased printing speed. As a result of the increase in the fixing speed, the transfer material passing time of the fixing device is accelerated. For this reason, the heating time of the toner image on the transfer material is shortened, and the transfer material side of the toner is not sufficiently heated at the heating temperature of the conventional fixing roller, which may cause fixing failure. Therefore, the heating temperature of the fixing roller is set high so that the toner can be heated to the fixing temperature even by heating for a short time. However, when the toner image is heated at such a high temperature, the toner temperature on the fixing side (surface side) becomes extremely higher than the toner temperature on the transfer material side. In recent years, in order to ensure color reproducibility and gloss of an image, a toner having a low melting point that is easy to melt has been used. As described above, when a toner having a low melting point is used, the toner on the fixing side on the transfer material is liquefied due to a high temperature, and the so-called high-temperature offset that adheres to the fixing roller may occur due to a decrease in toner cohesion. there were. For this reason, if the heating temperature of the fixing roller is lowered, this time, the toner transfer material side is not sufficiently heated, causing a fixing defect.

そこで、特許文献1や特許文献2には、定着ローラと加圧ローラからなる定着手段を複数設け、それぞれの定着ローラの加熱温度を異ならせた定着装置が記載されている。このように複数のローラで序々にトナーを加熱することで、トナーを転写材に付着させるべく、トナーの表面側が高温オフセットするような高温に定着ローラの加熱温度を設定しなくても、トナーを転写材に付着させることができる。また、特許文献1では、上流側の定着ローラの加熱温度を最も高くして、上流側の定着ローラによってトナー表面側を十分に溶融させて、色再現性や光沢性を確保している。そして、下流側のローラの表面を平滑化して、画像の光沢性をさらに向上させたり、下流側のローラの表面の粗くして、画像の光沢性を抑えたりすることができるようにしている。   Therefore, Patent Document 1 and Patent Document 2 describe a fixing device in which a plurality of fixing means including a fixing roller and a pressure roller are provided, and the heating temperature of each fixing roller is different. Thus, by gradually heating the toner with a plurality of rollers, the toner can be removed without setting the heating temperature of the fixing roller to such a high temperature that the toner surface is offset at a high temperature so that the toner adheres to the transfer material. It can be adhered to a transfer material. In Patent Document 1, the heating temperature of the upstream fixing roller is set to the highest temperature, and the toner surface side is sufficiently melted by the upstream fixing roller to ensure color reproducibility and glossiness. The surface of the downstream roller is smoothed to further improve the glossiness of the image, or the surface of the downstream roller is roughened to suppress the glossiness of the image.

特開昭63−192068号公報Japanese Patent Laid-Open No. 63-192068 特開平07−311505号公報JP 07-31505 A

しかしながら、特許文献1のように上流側の定着ローラの加熱温度を最も高くして、トナー像の表面側をある程度溶融させた結果、トナーの粘着性が増し、下流側の定着ローラに転写材が巻付いたり、転写材上のトナーが下流側の定着ローラに付着して、白抜け画像を形成したりする場合があった。   However, as in Patent Document 1, the heating temperature of the fixing roller on the upstream side is made the highest and the surface side of the toner image is melted to some extent. As a result, the adhesiveness of the toner increases, and the transfer material is transferred to the fixing roller on the downstream side. In some cases, winding or toner on the transfer material adheres to the fixing roller on the downstream side to form a blank image.

本発明は、上記問題に鑑みなされたものであり、その目的とするところは、定着ローラに転写材が巻付くことを抑えるとともに、白抜け画像等の画像の不具合を抑えることができる定着装置を提供することである。   The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a fixing device capable of suppressing a transfer material from being wound around a fixing roller and suppressing an image defect such as a blank image. Is to provide.

上記目的を達成するために、請求項1の定着装置は、回転可能に構成された定着ローラと、該定着ローラの表面に所定の圧力をもって接触して回転可能に構成された加圧ローラとからなり、該定着ローラと該加圧ローラとでニップ部を形成する定着手段を備え、像担持体上に形成されたトナー像を転写材に転写して、該転写材に担持されたトナー像を該定着手段のニップ部で熱及び圧力により転写材に定着させる定着装置において、上記定着手段を複数備え、転写材の移動方向に対し最も下流側に位置する定着手段の加熱設定温度が、他の定着手段の加熱設定温度よりも高いことを特徴とするものである。
また、請求項2の定着装置は、請求項1の定着装置において、転写材の移動方向に対し最も下流側に位置する定着手段の少なくとも定着ローラの直径は、他の定着手段の定着ローラの直径よりも小さいことを特徴とするものである。
また、請求項3の定着装置は、請求項1または2の定着装置において、転写材の移動方向に対し最も下流側に位置する定着手段の少なくとも定着ローラの硬度が、他のの定着手段の定着ローラの硬度より硬いことを特徴とするものである。
また、請求項4の定着装置は、請求項1、2または3の定着装置において、転写材の移動方向に対し最も下流側に位置する定着手段の少なくとも定着ローラの周速が他の定着手段の定着ローラの周速よりも速いことを特徴とするものである。
また、請求項5の定着装置は、請求項4の定着装置において、転写材の移動方向に対し最も下流側に位置する定着手段の加圧力が他の定着手段の加圧力より低いことを特徴とするものである。
また、請求項6の定着装置は、請求項1、2、3、4または5の定着装置において、前記定着手段の定着ローラおよび加圧ローラは、芯金を備えており、該芯金は、繊維強化金属で形成されていることを特徴とするものである。
また、請求項7の定着装置は、請求項1、2、3、4、5または6の定着装置において、前記定着ローラおよび加圧ローラは、同一部材であるとともに、加熱設定温度が同一であることを特徴とするものである。
また、請求項8の定着装置は、請求項1、2、3、4、5、6または7の定着装置において、転写材の移動方向に対し最も上流側に位置する加圧ローラから最も下流側に位置する加圧ローラにかけて加圧ベルトが張架されており、上記ベルトを介して定着ローラと加圧ローラとでニップ部を形成することを特徴とするものである。
また、請求項9の定着装置は、請求項8の定着装置において、前記転写材は前記加圧ベルトに静電吸着されて搬送されることを特徴とするものである。
また、請求項10の定着装置は、請求8または9の定着装置において、転写材の移動方向に対し最も上流側に位置する定着ローラと、転写材の移動方向に対し最も上流側に位置する定着ローラから少なくともひとつ下流側に位置する定着ローラとで張架された定着ベルトを備えることを特徴とするものである。
また、請求項11の定着装置は、請求項1、2、3、4、5、6、7、8、9または10の定着装置において、転写材の移動方向に対し最も下流側に位置する少なくとも定着ローラには、ベルトが張架されていることを特徴とするものである。
また、請求項12の定着装置は、請求項1、2、3、4、5、6、7、8、9、10または11定着装置において、各定着ローラおよび加圧ローラの線速は、250mm/sec以上であることを特徴とするものである。
また、請求項13の画像形成装置は、像担持体上に形成されたトナー像を転写材に転写して、該転写材に担持されたトナー像を該転写材に定着せしめる定着手段とを備える画像形成装置において、上記定着手段として、請求項1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11または12の何れかの定着装置を用いたことを特徴とするものである。
In order to achieve the above object, a fixing device according to claim 1 includes: a fixing roller configured to be rotatable; and a pressure roller configured to be rotatable by contacting the surface of the fixing roller with a predetermined pressure. A fixing means for forming a nip portion between the fixing roller and the pressure roller, and transferring the toner image formed on the image carrier to a transfer material, and the toner image carried on the transfer material In a fixing device for fixing to a transfer material by heat and pressure at a nip portion of the fixing unit, the fixing unit includes a plurality of the fixing units, and the heating setting temperature of the fixing unit located on the most downstream side with respect to the moving direction of the transfer material is other than It is characterized by being higher than the heating set temperature of the fixing means.
The fixing device according to claim 2 is the fixing device according to claim 1, wherein at least the diameter of the fixing roller of the fixing means located on the most downstream side with respect to the moving direction of the transfer material is equal to the diameter of the fixing roller of the other fixing means. It is characterized by being smaller than.
The fixing device according to claim 3 is the fixing device according to claim 1 or 2, wherein at least the fixing roller of the fixing unit located on the most downstream side with respect to the moving direction of the transfer material has a fixing hardness of another fixing unit. It is characterized by being harder than the hardness of the roller.
According to a fourth aspect of the present invention, there is provided the fixing device according to the first, second, or third aspect, wherein at least the peripheral speed of the fixing roller of the fixing unit located on the most downstream side with respect to the moving direction of the transfer material is that of the other fixing unit. It is characterized by being faster than the peripheral speed of the fixing roller.
The fixing device according to claim 5 is characterized in that, in the fixing device according to claim 4, the pressing force of the fixing means located on the most downstream side with respect to the moving direction of the transfer material is lower than the pressing force of the other fixing means. To do.
The fixing device according to a sixth aspect is the fixing device according to the first, second, third, fourth, or fifth aspect, wherein the fixing roller and the pressure roller of the fixing unit include a metal core, It is formed of a fiber reinforced metal.
According to a seventh aspect of the present invention, in the fixing device of the first, second, third, fourth, fifth or sixth aspect, the fixing roller and the pressure roller are the same member and have the same heating set temperature. It is characterized by this.
The fixing device according to an eighth aspect is the fixing device according to the first, second, third, fourth, sixth, or seventh aspect, the most downstream side from the pressure roller located on the most upstream side with respect to the moving direction of the transfer material. A pressure belt is stretched over the pressure roller located at the position, and a nip portion is formed by the fixing roller and the pressure roller via the belt.
The fixing device according to claim 9 is the fixing device according to claim 8, wherein the transfer material is conveyed by being electrostatically attracted to the pressure belt.
The fixing device according to claim 10 is the fixing device according to claim 8 or 9, wherein the fixing roller is located on the most upstream side with respect to the moving direction of the transfer material, and the fixing device is located on the most upstream side with respect to the moving direction of the transfer material. The image forming apparatus includes a fixing belt stretched between at least one fixing roller located downstream from the roller.
The fixing device according to an eleventh aspect is the fixing device according to the first, second, third, fourth, fifth, sixth, seventh, eighth, ninth, or tenth aspect. A belt is stretched around the fixing roller.
The fixing device according to a twelfth aspect is the fixing device according to the first, second, third, fourth, fifth, sixth, seventh, eighth, ninth, tenth or eleventh fixing device, wherein the linear velocity of each fixing roller and the pressure roller is 250 mm. / Sec or more.
The image forming apparatus according to claim 13 includes fixing means for transferring the toner image formed on the image carrier to a transfer material and fixing the toner image carried on the transfer material to the transfer material. In the image forming apparatus, the fixing device according to any one of claims 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, and 12 is used. It is.

請求項1乃至12の発明によれば、記録材の移動方向に対して上流側の定着手段では、記録材の表面が溶融しないよう、加熱温度を低く抑え、最下流の定着手段の温度を最も高く設定して、この定着手段で記録材の表面を十分溶融させている。この結果、上流側の定着手段によってトナー像の粘性が増して、下流側の定着ローラに記録材が巻付いたり、トナーが下流側の定着ローラに付着して、白抜け画像等の画像不良を抑えたりすることができる効果がある。また、最下流の定着手段の加熱温度を高く設定しているので、記録材上トナーの表面を色再現性、光沢性が発揮できる程度に十分に溶融させることができる。これにより、色再現性が良く、光沢性のある画像を得ることができるという効果がある。   According to the first to twelfth aspects of the present invention, in the fixing unit on the upstream side with respect to the moving direction of the recording material, the heating temperature is kept low so that the surface of the recording material is not melted, and the temperature of the fixing unit on the most downstream side is the highest. The surface of the recording material is sufficiently melted by this fixing means at a high setting. As a result, the viscosity of the toner image is increased by the upstream fixing unit, and the recording material is wound around the downstream fixing roller, or the toner adheres to the downstream fixing roller, thereby causing image defects such as white spots. There is an effect that can be suppressed. Further, since the heating temperature of the most downstream fixing unit is set high, the surface of the toner on the recording material can be sufficiently melted to the extent that color reproducibility and gloss can be exhibited. Thereby, there is an effect that an image having good color reproducibility and gloss can be obtained.

以下、本発明を、電子写真方式の画像形成装置であるカラー電子写真複写機(以下、単に「複写機」という)に適用した実施形態について説明する。
まず、本実施形態に係る複写機の全体的な構成について説明する。
この複写機は、図1に示すように、画像読取部(以下、「スキャナ部」という)100と画像形成部(以下、「プリンタ部」という。)200とから構成されている。
Hereinafter, an embodiment in which the present invention is applied to a color electrophotographic copying machine (hereinafter simply referred to as “copying machine”) which is an electrophotographic image forming apparatus will be described.
First, the overall configuration of the copying machine according to the present embodiment will be described.
As shown in FIG. 1, the copying machine includes an image reading unit (hereinafter referred to as “scanner unit”) 100 and an image forming unit (hereinafter referred to as “printer unit”) 200.

上記スキャナ部100では、コンタクトガラス29上に載せられた原稿の画像を、図示しない照明ランプ、ミラー群及びレンズを介してCCD20に結像し、該原稿のカラー画像情報を、例えばBlue(以下、「B」という)、Green(以下、「G」という)、Red(以下、「R」という)の色分解光として読み取り、電気的な画像信号に変換する。これにより得たB、G、Rの各画像信号は、その強度レベルに基づいて、図示しない画像処理部で色変換処理が行われる。この色変換処理によって、イエロー(以下、「Y」という)、シアン(以下、「C」という)、マゼンタ(以下、「M」という)、ブラック(以下、「Bk」という)のカラー画像データとなる。   In the scanner unit 100, an image of a document placed on the contact glass 29 is imaged on the CCD 20 via an illumination lamp, a mirror group, and a lens (not shown), and color image information of the document is converted into, for example, Blue (hereinafter referred to as “Blue”). It is read as color separation light of “B”, Green (hereinafter referred to as “G”), and Red (hereinafter referred to as “R”), and converted into an electrical image signal. The B, G, and R image signals thus obtained are subjected to color conversion processing by an image processing unit (not shown) based on the intensity level. By this color conversion processing, yellow (hereinafter referred to as “Y”), cyan (hereinafter referred to as “C”), magenta (hereinafter referred to as “M”), and black (hereinafter referred to as “Bk”) color image data. Become.

上記プリンタ部200では、上記スキャナ部100で得たカラー画像データに基づいて画像形成が行われる。本実施形態では、像担持体として、4つの感光体ドラム1A,2A,3A,4Aが設けられており、給紙部10側からY、C、M、Bkに対応する各感光体ドラムがほぼ同一な平面上に並列配置されている。各感光体ドラム1A,2A,3A,4Aは、光導電性を有する有機または無機材料で構成されている。各感光体ドラム1A,2A,3A,4Aは、それぞれに対して設けられた帯電手段としての帯電装置1E,2E,3E,4Eにより、その表面を例えば負極性に一様に帯電される。帯電装置1E,2E,3E,4Eは、コロトロン、スコロトロンなど、コロナ放電により電荷を発生させて像担持体表面に散布する方式のものが用いられる。
そして、帯電された各感光体ドラム1A,2A,3A,4Aは、各感光体ドラムのそれぞれに対して設けられたレーザ書込ユニット1D,2D,3D,4Dによって光書込が行われる。これにより、各感光体ドラム上に各画像データに対応した静電潜像が形成される。該静電潜像は、各感光体ドラムのそれぞれに対して設けられた現像手段としての現像装置1B,2B,3B,4Bによって、負極性に帯電された各色トナーにより反転現像され、各感光体ドラムに各色のトナー像が形成される。
In the printer unit 200, image formation is performed based on the color image data obtained by the scanner unit 100. In the present embodiment, four photosensitive drums 1A, 2A, 3A, and 4A are provided as image carriers, and each of the photosensitive drums corresponding to Y, C, M, and Bk from the paper feeding unit 10 side is substantially. They are arranged in parallel on the same plane. Each of the photosensitive drums 1A, 2A, 3A, 4A is made of an organic or inorganic material having photoconductivity. The surface of each of the photosensitive drums 1A, 2A, 3A, and 4A is uniformly charged to, for example, a negative polarity by charging devices 1E, 2E, 3E, and 4E as charging means provided for the respective photosensitive drums. As the charging devices 1E, 2E, 3E, and 4E, a system such as a corotron, a scorotron, or the like that generates a charge by corona discharge and spreads it on the surface of the image carrier.
The charged photosensitive drums 1A, 2A, 3A, and 4A are optically written by laser writing units 1D, 2D, 3D, and 4D provided for the respective photosensitive drums. Thereby, an electrostatic latent image corresponding to each image data is formed on each photoconductive drum. The electrostatic latent image is reversely developed with each color toner charged negatively by developing devices 1B, 2B, 3B, and 4B as developing means provided for the respective photosensitive drums. A toner image of each color is formed on the drum.

次いで、給紙部10からレジストローラ27を経て、各感光体ドラムと転写ユニット5との間に形成される転写材搬送経路の各転写領域に転写材Pが給紙される。該転写材Pとしては、通常のコピー紙やOHPシートなどを用いることができる。転写ユニット5は、駆動ローラ、従動ローラ、テンションローラの複数個のローラに掛け渡されて転写材搬送方向に循環移動する搬送ベルト25を有している。   Next, the transfer material P is supplied from the paper supply unit 10 to the transfer regions of the transfer material conveyance path formed between the photosensitive drums and the transfer unit 5 through the registration rollers 27. As the transfer material P, ordinary copy paper, OHP sheet, or the like can be used. The transfer unit 5 includes a transport belt 25 that is looped over a plurality of rollers, a drive roller, a driven roller, and a tension roller, and circulates in the transfer material transport direction.

これにより、給紙部10から給紙された転写材Pは、該搬送ベルト25の循環移動により図1の左方に向けて搬送される。このとき、転写材Pは、各感光体ドラムに形成された各色トナー像の先端が、搬送ベルト25との対向点である各転写領域に回転搬送されてくるタイミングで、その印字開始位置が該対向点に一致するように搬送される。
そして、各感光体ドラム1A,2A,3A,4Aに形成された各色トナー像は、各感光体ドラムと対向するように搬送ベルト25の裏面側にそれぞれ配置された転写手段としての転写ローラ1C,2C,3C,4Cによって、順次、転写材P上に重ね合わされて転写される。具体的には、搬送ベルト25は、ポリエステルフィルムなどの誘電体から形成されており、各転写ローラ1C,2C,3C,4Cによって、搬送ベルト25がトナーの極性と反対の極性(ここでは正極性)に帯電されることにより、各感光体ドラム上の負極性のトナーが搬送ベルト25側に静電力により引き寄せられて、転写材Pに転写される。
As a result, the transfer material P fed from the paper feeding unit 10 is transported toward the left in FIG. 1 by the circular movement of the transport belt 25. At this time, the transfer material P has its print start position at the timing when the leading edge of each color toner image formed on each photoconductive drum is rotated and conveyed to each transfer area which is a point facing the conveyance belt 25. It is conveyed so as to coincide with the opposite point.
The color toner images formed on the photosensitive drums 1A, 2A, 3A, and 4A are transferred to transfer rollers 1C as transfer means disposed on the back side of the conveying belt 25 so as to face the photosensitive drums, respectively. 2C, 3C, and 4C are sequentially superimposed on the transfer material P and transferred. Specifically, the transport belt 25 is formed of a dielectric material such as a polyester film, and the transfer belt 1C, 2C, 3C, 4C causes the transport belt 25 to have a polarity opposite to the polarity of the toner (here, positive polarity). ), The negative toner on each photosensitive drum is attracted to the conveying belt 25 side by electrostatic force and transferred to the transfer material P.

このようにして各色トナー像が転写された転写材Pは、定着手段としての定着装置21側に端部に配置された分離手段としての分離装置28によって搬送ベルト25上から分離される。そして、搬送ベルト25から分離された転写材Pは、定着装置21に搬送されて該転写材上に転写されたトナー画像が定着された後、カラー画像コピーとして機外に排出される。
なお、搬送ベルト25に蓄積された電荷は、転写材Pの分離後、除電手段としてのベルト除電装置26により中和されて除電される。また、上記トナー像の転写工程などにおいて搬送ベルト25に付着した飛散トナーや紙粉等は、クリーニング手段としてのクリーニングユニット22により除去される。
The transfer material P onto which each color toner image has been transferred in this manner is separated from the conveyance belt 25 by a separation device 28 as a separation means disposed at the end on the fixing device 21 side as a fixing means. The transfer material P separated from the transport belt 25 is transported to the fixing device 21 and the toner image transferred onto the transfer material is fixed. Then, the transfer material P is discharged out of the apparatus as a color image copy.
The charges accumulated on the conveying belt 25 are neutralized and neutralized by the belt neutralizing device 26 as a neutralizing unit after the transfer material P is separated. Further, scattered toner, paper dust and the like adhering to the conveyor belt 25 in the toner image transfer process and the like are removed by a cleaning unit 22 as a cleaning unit.

次に、第1の実施形態における定着装置21について説明する。図2に示す定着装置21は、転写材Pの進行方向上流側から第1の回転対A、第2の回転対B、第3の回転対Cを備える。第1の回転対Aは定着ローラ6aと加圧ローラ6bの対からなり、それぞれのローラ内部には、加熱源であるハロゲンヒータ15Aをそれぞれ備えている。定着ローラ6a、加圧ローラ6bの表面付近に温度センサ素子であるサーミスタ40を配置し、定着ローラ6a、加圧ローラ6bの表面温度を検知する。定着ローラ6a、加圧ローラ6bはそれぞれ制御設定温度T1が設定されており、サーミスタ40の温度検知に基づき、その設定温度T1になるように図示されていない温度制御装置によってハロゲンヒータ15Aの点灯を制御する。ニップ出口には転写材の巻付きを防止する為に非接触の剥離板14を設ける。   Next, the fixing device 21 in the first embodiment will be described. The fixing device 21 illustrated in FIG. 2 includes a first rotation pair A, a second rotation pair B, and a third rotation pair C from the upstream side in the traveling direction of the transfer material P. The first rotation pair A is composed of a pair of a fixing roller 6a and a pressure roller 6b, and a halogen heater 15A as a heating source is provided inside each roller. A thermistor 40, which is a temperature sensor element, is disposed near the surfaces of the fixing roller 6a and the pressure roller 6b, and detects the surface temperatures of the fixing roller 6a and the pressure roller 6b. The fixing roller 6a and the pressure roller 6b each have a control set temperature T1, and based on the temperature detection of the thermistor 40, the halogen heater 15A is turned on by a temperature control device (not shown) so as to reach the set temperature T1. Control. A non-contact release plate 14 is provided at the nip outlet to prevent the transfer material from being wound.

第2の回転対Bも上記第1の回転対A同様、定着ローラ7aと加圧ローラ7bとの対からなり、各ローラの内部には、ハロゲンヒータ15Bが内蔵されている。そして、上述同様、サーミスタ40の温度検知に基づき、ハロゲンヒータ15Bを点灯制御する。また、第1の回転対A同様、ニップ出口に非接触の剥離板14を設けている。第2の回転対Bの定着ローラ7aの径は、第1の回転対Aの定着ローラ6aの径より小さくなっている。第3の回転対Cも上述同様、ハロゲンヒータ15Cが内蔵された定着ローラ8aと加圧ローラ8bとを備え、温度検知手段のサーミスタ40、非接触の剥離板14を備えている。第3の回転対Cの定着ローラ8aの径は、第2の回転対Bの定着ローラの径より小さくしている。また第1、第2、第3の回転対の定着ローラ設定温度をT1、T2、T3とすると、T3>T2>T1の関係となっている。このように、定着ローラの設定温度と定着ローラの関係を図示すると、図3のような関係になる。すなわち、定着ローラの径が大きいものは、定着ローラの設定温度を低くしており、定着ローラの径が小さくなるに従って定着ローラの設定温度を高くしている。これは、定着ローラの径が大きいほど、転写材がトナーの粘性によって巻き付きやすくなるので、ローラ径の大きいものは、設定温度を低くして、トナーの粘性を上げないようにするためである。また、各定着ローラおよび加圧ローラの線速は、250mm/sec以上好ましくは、600mm/secとしている。   Like the first rotation pair A, the second rotation pair B includes a pair of a fixing roller 7a and a pressure roller 7b, and a halogen heater 15B is built in each roller. Then, the lighting of the halogen heater 15B is controlled based on the temperature detection of the thermistor 40 as described above. Further, like the first rotation pair A, a non-contact peeling plate 14 is provided at the nip outlet. The diameter of the fixing roller 7a of the second rotating pair B is smaller than the diameter of the fixing roller 6a of the first rotating pair A. Similarly to the above, the third rotating pair C includes a fixing roller 8a in which a halogen heater 15C is built in and a pressure roller 8b, and includes a thermistor 40 serving as a temperature detecting unit and a non-contact peeling plate 14. The diameter of the fixing roller 8a of the third rotating pair C is smaller than the diameter of the fixing roller of the second rotating pair B. Further, if the fixing roller set temperatures of the first, second, and third rotation pairs are T1, T2, and T3, the relationship is T3> T2> T1. Thus, the relationship between the set temperature of the fixing roller and the fixing roller is illustrated as shown in FIG. That is, when the diameter of the fixing roller is large, the setting temperature of the fixing roller is lowered, and the setting temperature of the fixing roller is increased as the diameter of the fixing roller is reduced. This is because the larger the fixing roller diameter, the easier it is for the transfer material to be wound due to the viscosity of the toner. The larger the roller diameter, the lower the set temperature and the higher the toner viscosity. The linear speed of each fixing roller and pressure roller is 250 mm / sec or more, preferably 600 mm / sec.

第1の回転対Aを通過する転写材上のトナーは、定着ローラ6aと加圧ローラ6bとのニップ間でコールドオフセットしない程度の温度に上げられる。定着ローラ6a、加圧ローラ6bの径は大きいので、定着ローラ6aと加圧ローラ6bとのニップ幅は長くなる。これにより、転写材上のトナーは、長時間加熱される。よって、転写材上のトナーの定着側と転写材側との温度差をほとんどなくすことができる。また、定着ローラ6aおよび加圧ローラ6bの設定温度T1は、加熱によってトナーの粘性が高まり、定着ローラ6aや加圧ローラ6bにトナーが吸着して転写材がローラに巻付かない程度に温度設定されている。これにより、第一の回転対Aを通過した転写材上のトナーは、トナーの厚み方向に均一に加熱された状態であるとともに、定着ローラ6aや加圧ローラ6bに粘着しない程度に加熱された状態となっている。   The toner on the transfer material passing through the first rotation pair A is raised to a temperature that does not cause a cold offset between the nips of the fixing roller 6a and the pressure roller 6b. Since the diameters of the fixing roller 6a and the pressure roller 6b are large, the nip width between the fixing roller 6a and the pressure roller 6b becomes long. Thereby, the toner on the transfer material is heated for a long time. Therefore, the temperature difference between the fixing side of the toner on the transfer material and the transfer material side can be almost eliminated. The set temperature T1 of the fixing roller 6a and the pressure roller 6b is set so that the viscosity of the toner is increased by heating, and the toner is attracted to the fixing roller 6a and the pressure roller 6b and the transfer material is not wound around the roller. Has been. As a result, the toner on the transfer material that has passed through the first rotation pair A is in a state of being uniformly heated in the thickness direction of the toner and heated to such an extent that it does not adhere to the fixing roller 6a and the pressure roller 6b. It is in a state.

第一の回転対Aを通過した転写材上のトナーは、続いて第2の回転対Bを通過する。第2の回転対Bの定着ローラ7aおよび加圧ローラ7bの設定温度T2は、第一の回転対Aの定着ローラ6aおよび加圧ローラ6bの設定温度T1より高く設定されている。これにより、第2の回転対Bの定着ローラ7aと加圧ローラ7bとで形成されるニップ幅を通過した転写材上トナーの温度は、転写材側のトナーが定着可能温度付近にまで上昇する。その結果、第2の回転対Bのニップ幅を通過するトナーの粘性は、第1の回転対Aのニップ幅を通過する時の粘性より高くなってしまい、転写材Pが第一の回転対Aを通過するときに比べてローラに巻付きやすくなってしまう。しかし、第2の回転対Bの定着ローラ7aおよび加圧ローラ7bの径は、第一の回転対Aのローラ径に比べて小さくなっており、転写材Pが巻付きにくくなっている。従って、上述のようにトナーの粘性が高まっても、転写材Pがローラに巻付くことがない。   The toner on the transfer material that has passed through the first rotation pair A subsequently passes through the second rotation pair B. The set temperature T2 of the fixing roller 7a and the pressure roller 7b of the second rotation pair B is set higher than the set temperature T1 of the fixing roller 6a and the pressure roller 6b of the first rotation pair A. As a result, the temperature of the toner on the transfer material that has passed through the nip width formed by the fixing roller 7a and the pressure roller 7b of the second rotating pair B rises to a temperature at which the toner on the transfer material side can be fixed. . As a result, the viscosity of the toner passing through the nip width of the second rotation pair B becomes higher than the viscosity when passing through the nip width of the first rotation pair A, and the transfer material P becomes the first rotation pair. It becomes easier to wrap around the roller than when passing through A. However, the diameters of the fixing roller 7a and the pressure roller 7b of the second rotation pair B are smaller than the diameter of the first rotation pair A, and the transfer material P is less likely to be wound. Therefore, even if the toner viscosity increases as described above, the transfer material P does not wind around the roller.

第2の回転対Bを通過した転写材上のトナーは、続いて第3の回転対Cを通過する。従来のひとつの回転対で転写材上のトナーを定着させる場合、定着ローラおよび加圧ローラの設定温度は、トナーを十分溶融させて画像の色再現性や光沢性を確保するため、高い温度に設定する必要がある。しかしながら、トナーが溶融してしまうと、トナーの粘性が高くなり、巻付きやすくなる。この巻付きを防止するために、ローラ径を小さくしてしまうと、今度は、トナーを加熱するための十分なニップ幅が得られず、トナーが十分溶融せずに、色再現性や光沢性の悪い画像となったり、転写材側のトナーが定着可能温度Tに達せずに転写材にトナーが十分定着しなくなったりする場合があった。そこで、トナーを転写材に定着させるために、定着ローラ(定着部材)を非常に高い温度Taに設定すると、図4に示す実線(a)のように、回転対のニップでの転写材上のトナーの転写材側と定着部材側(表面側)との温度勾配が大きいものとなってしまう。この結果、定着部材側のトナーが液状化して定着ローラに付着する高温オフセットが発生する場合がある。しかし、この実施形態では、第1の回転対Aおよび第2の回転対Bによって、事前に転写材上のトナーを十分加熱しているので、ローラ径を小さくして、ニップ幅が狭く、設定温度T3も従来に比べて低く設定しても、図4に示す点線(b)のように、トナーを転写材に定着する定着可能温度に加熱することができる。また、図4の点線(b)に示すように、回転対のニップでの転写材上のトナーの転写材側と定着部材側(表面側)との温度勾配を小さくすることができる。よって、定着部材側のトナーが液状化して定着ローラに付着する高温オフセットが発生することがない。また、ローラ径が小径であるので、転写材が巻付くこともなくなる。   The toner on the transfer material that has passed through the second rotation pair B subsequently passes through the third rotation pair C. When fixing the toner on the transfer material with one conventional rotating pair, the set temperature of the fixing roller and pressure roller should be high so that the toner is sufficiently melted to ensure the color reproducibility and glossiness of the image. Must be set. However, when the toner is melted, the viscosity of the toner becomes high and winding becomes easy. If the roller diameter is reduced to prevent this winding, a sufficient nip width for heating the toner will not be obtained, and the toner will not melt sufficiently, resulting in color reproducibility and glossiness. The transfer material side toner may not reach the fixing temperature T, and the toner may not be sufficiently fixed on the transfer material. Therefore, if the fixing roller (fixing member) is set to a very high temperature Ta in order to fix the toner to the transfer material, the transfer material on the transfer material at the nip of the rotating pair is shown as a solid line (a) in FIG. The temperature gradient between the toner transfer material side and the fixing member side (surface side) becomes large. As a result, high temperature offset may occur where the toner on the fixing member side liquefies and adheres to the fixing roller. However, in this embodiment, since the toner on the transfer material is sufficiently heated in advance by the first rotation pair A and the second rotation pair B, the roller diameter is reduced and the nip width is narrowed. Even if the temperature T3 is set lower than that in the prior art, the toner can be heated to a fixable temperature at which the toner is fixed to the transfer material, as indicated by a dotted line (b) in FIG. Further, as indicated by a dotted line (b) in FIG. 4, the temperature gradient between the transfer material side of the toner on the transfer material and the fixing member side (surface side) at the nip of the rotating pair can be reduced. Therefore, the high temperature offset in which the toner on the fixing member side is liquefied and adheres to the fixing roller does not occur. Further, since the roller diameter is small, the transfer material is not wound.

また、第3の回転対Cの定着ローラ8aおよび加圧ローラ8bの周速は、第2の回転対Bの定着ローラ7aおよび加圧ローラ7bの周速に比べて速くしている。第2の回転対Bのニップから、第3の回転対Cのニップまでの距離は、転写材の長さに比べて十分短い距離となっている。このため、転写材の先端が第3の回転対Cのニップ幅を通過するときは、転写材の中央部付近は、第2回転対Bに挟まれている。また、第2の回転対Bの定着ローラ7aと加圧ローラ7bの両方からそれぞれ、約107N/mの線圧が転写材に加圧されている。一方、第3の回転対Cの定着ローラ8aと加圧ローラ8bからそれぞれ、約35N/mの線圧が転写材に加圧されており、第2の回転対Bより弱い加圧力となっている。これにより、転写材の先端が第3の回転対Cのニップを通過するとき、転写材Pは、第3の回転対Cの周速と等速で移動しないで、第2回転対Bの周速と等速で移動することとなる。このため、転写材Pと第3の回転対Cとの間にズレ力が働き、定着ローラ8aおよび加圧ローラ8bとの分離性が向上できる。また、第3の回転対Cと第2の回転対との間の周速差は、3%以内とするのが好ましい。これよりも周速差を大きくしてしまうと、定着画像に画像のズレを生じてしまう虞がある。また、この実施形態では、第3の回転対Cと第2の回転対Bとの間の周速差および加圧力を変えているが、これに限定されない。例えば、第1の回転対Aのニップから、第3回転対Cのニップまでの距離が転写材の長さよりも十分短い場合、第1の回転対Aの周速を他の回転対B、Cの周速よりも遅くするとともに、第1の回転対Aから転写材にかかる加圧力を他の回転対B、Cからかかる加圧力よりも大きくして、転写材Pの移動速度を第1の回転対Aの周速と等速で移動させるようにして、他の回転対B,Cの周速よりも遅くしてもよい。このようにすることで、転写材の先端が第2の回転対Bのニップを通過するとき、転写材Pの移動速度と第2の回転対Bの周速との差によって、転写材Pと第2回転対Bとの間にズレ力が発生して、転写材Pが第2の回転対に付着しにくくなる。また、転写材Pの先端が第3の回転対Cのニップを通過するときも同様に、転写材Pの移動速度と第3の回転対Cの周速との差によって、転写材Pと第3の回転対Cとの間にズレ力が発生して、転写材Pが第3の回転対に付着しにくくなり、巻付きを防止することができる。   Further, the peripheral speeds of the fixing roller 8a and the pressure roller 8b of the third rotation pair C are higher than the peripheral speeds of the fixing roller 7a and the pressure roller 7b of the second rotation pair B. The distance from the nip of the second rotating pair B to the nip of the third rotating pair C is sufficiently shorter than the length of the transfer material. For this reason, when the leading edge of the transfer material passes through the nip width of the third rotation pair C, the vicinity of the center of the transfer material is sandwiched between the second rotation pair B. Further, a linear pressure of about 107 N / m is applied to the transfer material from both the fixing roller 7a and the pressure roller 7b of the second rotating pair B. On the other hand, a linear pressure of about 35 N / m is applied to the transfer material from the fixing roller 8a and the pressure roller 8b of the third rotating pair C, respectively, and the pressing force is weaker than that of the second rotating pair B. Yes. As a result, when the leading edge of the transfer material passes through the nip of the third rotation pair C, the transfer material P does not move at the same speed as the peripheral speed of the third rotation pair C, and the circumference of the second rotation pair B It moves at a constant speed. For this reason, a displacement force acts between the transfer material P and the third rotation pair C, so that the separation between the fixing roller 8a and the pressure roller 8b can be improved. Moreover, it is preferable that the circumferential speed difference between the third rotation pair C and the second rotation pair is within 3%. If the peripheral speed difference is made larger than this, there is a risk of image misalignment in the fixed image. In this embodiment, the peripheral speed difference and the applied pressure between the third rotation pair C and the second rotation pair B are changed, but the present invention is not limited to this. For example, when the distance from the nip of the first rotation pair A to the nip of the third rotation pair C is sufficiently shorter than the length of the transfer material, the peripheral speed of the first rotation pair A is set to the other rotation pairs B and C. And the pressure applied to the transfer material from the first rotation pair A is greater than the pressure applied to the other rotation pairs B and C, so that the moving speed of the transfer material P is increased. It may be made slower than the peripheral speeds of the other rotational pairs B and C by moving at the same speed as the peripheral speed of the rotational pair A. In this way, when the leading edge of the transfer material passes through the nip of the second rotation pair B, the transfer material P and the transfer material P are separated by the difference between the moving speed of the transfer material P and the peripheral speed of the second rotation pair B. A displacement force is generated between the second rotation pair B and the transfer material P is less likely to adhere to the second rotation pair. Similarly, when the leading edge of the transfer material P passes through the nip of the third rotation pair C, the transfer material P and the second rotation material C are also different depending on the difference between the moving speed of the transfer material P and the peripheral speed of the third rotation pair C. A displacement force is generated between the third rotation pair C and the transfer material P is less likely to adhere to the third rotation pair, thereby preventing winding.

この実施形態においては、第1の回転対Aの定着ローラ6aと加圧ローラ6b、第2の回転対Bの定着ローラ7aと加圧ローラ7b、第3の回転対Cの定着ローラ8aと加圧ローラ8bとをそれぞれ同一形状としている。また、各回転対の定着ローラの設定温度T1、T2、T3とそれと対をなす加圧ローラとの設定温度を同じにしている。これにより、定着ローラ側の定着条件と加圧ローラ側の定着条件を同じにすることができる。その結果、同時両面定着においても巻付きを防止することができるとともに、表裏同画質の定着画像を得ることができる。片面画像をプリントする場合は、定着ローラ側のみ設定温度に加温すればよい。   In this embodiment, the fixing roller 6a and pressure roller 6b of the first rotation pair A, the fixing roller 7a and pressure roller 7b of the second rotation pair B, and the fixing roller 8a of the third rotation pair C are added. Each of the pressure rollers 8b has the same shape. Further, the set temperatures T1, T2, and T3 of the fixing rollers of the respective rotation pairs and the pressure rollers that are paired with the set temperatures T1, T2, and T3 are made the same. Thereby, the fixing condition on the fixing roller side and the fixing condition on the pressure roller side can be made the same. As a result, winding can be prevented even in simultaneous double-sided fixing, and a fixed image with the same image quality can be obtained. When printing a single-sided image, only the fixing roller side needs to be heated to a set temperature.

また、各定着ローラ6a、7a、8aおよび各加圧ローラ6b、7b、8bは、鉄の繊維強化金属からなる芯金を有しており、繊維の配列方向は、軸方向となっている。繊維強化金属は、繊維の含有量によって異なるが、そのヤング率を170〜520GPaとすることができる。鉄のヤング率は、200GPa、アルミのヤング率は70GPaであるので、繊維強化金属とすることでヤング率を最大で鉄の約2.5倍、アルミの約7.5倍とすることができる。このように、芯金を繊維強化金属とすることで、芯金のヤング率を大きくすることができ、たわみを防止することができる。特に、小径のローラの場合、芯金の強度が保てず、たわみやすいが、芯金を繊維強化金属にすることで、たわみを防止することができる。この繊維強化金属の芯金の外周面にシリコーンゴムを形成し、その上にPFAチューブを被覆して、定着ローラ6a、7a、8aおよび加圧ローラ6b、7b、8bが形成される。   Each fixing roller 6a, 7a, 8a and each pressure roller 6b, 7b, 8b have a cored bar made of iron fiber reinforced metal, and the fiber arrangement direction is the axial direction. Although the fiber reinforced metal differs depending on the fiber content, the Young's modulus can be set to 170 to 520 GPa. The Young's modulus of iron is 200 GPa, and the Young's modulus of aluminum is 70 GPa. By using fiber reinforced metal, the Young's modulus can be about 2.5 times that of iron and 7.5 times that of aluminum. . Thus, by using the core metal as a fiber reinforced metal, the Young's modulus of the core metal can be increased, and deflection can be prevented. In particular, in the case of a small-diameter roller, the strength of the cored bar cannot be maintained, and the cored bar is easy to bend. Silicone rubber is formed on the outer peripheral surface of the fiber reinforced metal core, and a PFA tube is coated thereon to form fixing rollers 6a, 7a, 8a and pressure rollers 6b, 7b, 8b.

転写材Pが普通紙より厚い場合、紙がローラの熱を吸収して、トナーが十分加熱されず、コールドオフセット等を引き起こす場合がある。また、転写材Pが普通紙より薄い場合は、逆にトナーが加熱されすぎて、高温オフセットや、ローラへの巻付きを引き起こす場合があった。さらに、画像の先端に余白の無い画像は、先端に余白がある場合に比べて各ローラに巻付き易い。このため、転写材Pの厚さや、先端余白の有無等によって、各回転対A、B、Cの設定温度T1、T2、T3を変更するようにしている。図5に示すように、ユーザの操作や透過センサ等の紙判別手段302によって転写材Pの厚さを判別し、そのデータを制御部301に送る。また、スキャナ部100からの画像読み取り情報303から、画像先端余白の有無を検知し、そのデータを制御部301に送る。これらのデータに基づき、各回転対A、B、Cの定着ローラおよび加圧ローラの設定温度T1、T2、T3を制御する。このように、紙質や画像条件によって各回転対のローラの設定温度を変更するので、紙質や画像条件による定着不良などが発生しないようになる。   When the transfer material P is thicker than plain paper, the paper absorbs heat from the roller, and the toner is not sufficiently heated, which may cause cold offset or the like. On the other hand, when the transfer material P is thinner than plain paper, the toner is excessively heated, which may cause high temperature offset or winding around the roller. Furthermore, an image having no margin at the leading edge of the image is easier to wrap around each roller than when there is a margin at the leading edge. For this reason, the set temperatures T1, T2, and T3 of the rotation pairs A, B, and C are changed depending on the thickness of the transfer material P, the presence / absence of a leading edge margin, and the like. As shown in FIG. 5, the thickness of the transfer material P is determined by the user's operation or paper determination means 302 such as a transmission sensor, and the data is sent to the control unit 301. Further, the presence / absence of an image leading edge margin is detected from the image reading information 303 from the scanner unit 100, and the data is sent to the control unit 301. Based on these data, the set temperatures T1, T2, and T3 of the fixing roller and pressure roller of each rotation pair A, B, and C are controlled. In this way, the set temperature of the rollers of each rotating pair is changed according to the paper quality and image conditions, so that fixing failure due to the paper quality and image conditions does not occur.

次に、第2の実施形態における定着装置について説明する。図6は、第2の実施形態の定着装置の概略構成図である。この定着装置は、第1の回転対Dと第2の回転対Eとを備えている。第1の回転対Dは、定着ローラ16a、加圧ローラ16bを備えている。第2の回転対Eは、第1の回転対Dの定着ローラ16a、加圧ローラ16bより径の小さい定着ローラ17a、加圧ローラ17bを備えている。第1の回転対Dの定着ローラ16a、加圧ローラ16bには、加熱ローラ18がそれぞれ当接しており、この加熱ローラ18によって、定着ローラ16a、加圧ローラ16bが加熱される。この加熱ローラ18の内部には、ハロゲンヒータ19Aが備えられており、定着ローラ16a、加圧ローラ16bの温度をサーミスタ40で検知し、その検知結果に基づきハロゲンヒータ19Aを点灯制御している。これにより、定着ローラ16aおよび加圧ローラ16bの温度を一定温度T4に制御することができる。また、第2の回転対Eの定着ローラ17a、加圧ローラ17bの内部には、ハロゲンヒータ19Bが内蔵されている。そして、第1の回転対D同様、定着ローラ17a、加圧ローラ17bには、サーミスタ40がそれぞれ設けられており、サーミスタ40の温度検知に基づき、ハロゲンヒータ19Bを点灯制御して、定着ローラ19a、加圧ローラ19bを一定温度T5に制御する。また、第1の回転対D同様、定着ローラ19a、加圧ローラ19bには、非接触の剥離板14がそれぞれ設けられている。第2の回転対Eの各ローラは、鉄の繊維強化金属からなる芯金の外周面にシリコーンゴムを形成し、その上にPFAチューブを被覆したものである。   Next, a fixing device according to the second embodiment will be described. FIG. 6 is a schematic configuration diagram of the fixing device according to the second embodiment. The fixing device includes a first rotation pair D and a second rotation pair E. The first rotation pair D includes a fixing roller 16a and a pressure roller 16b. The second rotation pair E includes a fixing roller 16a and a pressure roller 17b having a smaller diameter than the fixing roller 16a and the pressure roller 16b of the first rotation pair D. A heating roller 18 is in contact with the fixing roller 16a and the pressure roller 16b of the first rotation pair D, and the fixing roller 16a and the pressure roller 16b are heated by the heating roller 18. Inside the heating roller 18, a halogen heater 19A is provided. The temperature of the fixing roller 16a and the pressure roller 16b is detected by the thermistor 40, and lighting of the halogen heater 19A is controlled based on the detection result. Thereby, the temperature of the fixing roller 16a and the pressure roller 16b can be controlled to a constant temperature T4. A halogen heater 19B is built in the fixing roller 17a and the pressure roller 17b of the second rotating pair E. Similar to the first rotation pair D, the fixing roller 17a and the pressure roller 17b are each provided with a thermistor 40. Based on the temperature detection of the thermistor 40, lighting control of the halogen heater 19B is performed to fix the fixing roller 19a. The pressure roller 19b is controlled to a constant temperature T5. Similarly to the first rotating pair D, the fixing roller 19a and the pressure roller 19b are provided with non-contact release plates 14, respectively. Each roller of the second rotating pair E is formed by forming a silicone rubber on the outer peripheral surface of a cored bar made of iron fiber reinforced metal and coating a PFA tube thereon.

また、第1の回転対Dの定着ローラ16aおよび加圧ローラ16bは、鉄の繊維強化金属からなる芯金の外周面に発泡シリコーンゴムを形成し、その上にPFAチューブを被覆している。これにより、定着ローラ16aおよび加圧ローラ16bがJIS A10Hs程度の低硬度となる。このように、定着ローラおよび加圧ローラ16bを低硬度にすると、ニップ幅を大きくすることができる。この結果、長時間転写材上トナーを加熱することができ、この第1の回転対Dを通過した転写材上のトナーは、転写材側と表面側との温度勾配を小さくすることができる。第1の回転対Dの設置温度T4は、第1の回転対Dのニップを転写材のトナーが通過する際、少なくともコールドオフセットを起こさないとともに、加熱によりトナーの粘性が増して転写材Pがローラに吸着しない程度にトナーが加熱されるような温度に設定されている。   Further, the fixing roller 16a and the pressure roller 16b of the first rotating pair D are formed by forming foamed silicone rubber on the outer peripheral surface of a cored bar made of iron fiber reinforced metal and covering the PFA tube thereon. As a result, the fixing roller 16a and the pressure roller 16b have a low hardness of about JIS A10Hs. As described above, when the fixing roller and the pressure roller 16b have low hardness, the nip width can be increased. As a result, the toner on the transfer material can be heated for a long time, and the toner on the transfer material that has passed through the first rotation pair D can reduce the temperature gradient between the transfer material side and the surface side. The installation temperature T4 of the first rotating pair D is such that when the toner of the transfer material passes through the nip of the first rotating pair D, at least a cold offset does not occur and the viscosity of the toner increases due to heating, so that the transfer material P The temperature is set such that the toner is heated to such an extent that the toner is not attracted to the roller.

第1の回転対Dを通過した転写材上のトナーは、続いて第2の回転対Eを通過する。第1の回転対Dで予め均一にトナーを加熱しているので、第2の回転対Eのニップ幅が狭くて、各ローラの設定温度T5が、さほど高温でなくても、トナーを十分溶融させて画像の色再現性や光沢性を確保するとともに、転写材にトナーを定着させることができる。このため、第2の回転対の径を小さくすることができ、転写材がローラに巻付きにくくなる。   The toner on the transfer material that has passed through the first rotation pair D subsequently passes through the second rotation pair E. Since the toner is uniformly heated in advance by the first rotation pair D, the toner is sufficiently melted even if the nip width of the second rotation pair E is narrow and the set temperature T5 of each roller is not so high. Thus, the color reproducibility and glossiness of the image can be ensured, and the toner can be fixed to the transfer material. For this reason, the diameter of the second rotating pair can be reduced, and the transfer material is less likely to be wound around the roller.

この第2の実施形態においても、第1の実施形態同様に、第1の回転対Dの各ローラの周速を第2の回転対Eの各ローラの周速より遅くするとともに、第一の回転対Dのニップで転写材Pにかかる加圧力を第2の回転対Eの加圧力より大きくして、第2の回転対Eの周速と転写材の移動速度に差を生じさせてもよい。これにより、第1の実施形態同様、第2の回転対Eの各ローラと転写材との間にズレ力が生じて転写材が第2の回転対Eのローラに巻付きにくくなる。また、各回転対D、Eの加圧ローラと定着ローラは、同一形状であり、各回転対の定着ローラの設定温度とそれと対をなす加圧ローラとの設定温度を同じにしている。その結果、同時両面定着においても巻付きを防止することができるとともに、表裏同画質の定着画像を得ることができる。片面画像をプリントする場合は、定着ローラ側のみ設定温度に加温するようにすれば、装置の消費電力を抑えることができる。   Also in the second embodiment, as in the first embodiment, the peripheral speed of each roller of the first rotation pair D is made slower than the peripheral speed of each roller of the second rotation pair E, and the first Even if the pressing force applied to the transfer material P at the nip of the rotating pair D is made larger than the pressing force of the second rotating pair E, a difference occurs between the peripheral speed of the second rotating pair E and the moving speed of the transfer material. Good. Accordingly, as in the first embodiment, a displacement force is generated between each roller of the second rotation pair E and the transfer material, and the transfer material is less likely to be wound around the roller of the second rotation pair E. In addition, the pressure roller and the fixing roller of each rotation pair D and E have the same shape, and the set temperature of the fixing roller of each rotation pair is the same as that of the pressure roller paired therewith. As a result, winding can be prevented even in simultaneous double-sided fixing, and a fixed image with the same image quality can be obtained. When printing a single-sided image, the power consumption of the apparatus can be suppressed by heating only the fixing roller side to the set temperature.

なお、この第2の実施形態において、第1の回転対Dの定着ローラ16a、加圧ローラ16bをJIS A10Hs程度の低硬度とするため、発泡シリコーンゴムとしているが、これに限らず、JIS A10Hs程度の低硬度のシリコーンゴム等で形成してもよい。   In the second embodiment, the fixing roller 16a and the pressure roller 16b of the first rotational pair D are made of foamed silicone rubber in order to have a low hardness of about JIS A10Hs. However, the present invention is not limited to this, and JIS A10Hs is not limited thereto. It may be formed of silicone rubber having a low hardness.

次に、第3の実施形態における定着装置について説明する。図7は、第3の実施形態の定着装置の概略構成図である。この定着装置は、第1の回転対Fと第2の回転対Gと第3の回転対Hとを備えている。各回転対F、G、Hにそれぞれ備えられている定着ローラ30a、31a、32aについては、上述の実施形態1と同様の構成を有している。各回転対F、G、Hの加圧ローラ30b、31b、32bの径は、対となる定着ローラ30a、31a、32aの径と同一であり、定着ローラ同様、ハロゲンヒータがそれぞれ内蔵されており、加圧ローラの外周には、サーミスタ40がそれぞれ備えらている。各加圧ローラ30b、31b、32bには、加圧ベルト33が架け渡されている。加圧ベルト33は、厚さ90μmのポリイミドの基体上に厚さ200μmのシリコーンゴムの中間層を形成し、この中間層上に厚さ30μmのPFAチューブを被覆している。また、加圧ローラ30bには、電源41からトナーと同極性のバイアスが印加されている。これにより、搬送された転写材Pが加圧ベルト33に静電吸着して搬送される。この結果、定着ローラ30a、31aに巻き付きにくくなり、転写材Pを安定的に搬送することができる。また、第2の回転対Gの加圧ローラ31bと、第3の回転対Hの加圧ローラ32bとの間には、除電ブラシ39が設けられており、加圧ベルト33の内周面に接触している。この除電ブラシ39によって、加圧ベルトの除電を行なう。これにより、第3の回転対Hを通過した転写材は、加圧ベルト33に巻き付くことがなくなる。   Next, a fixing device according to the third embodiment will be described. FIG. 7 is a schematic configuration diagram of the fixing device according to the third embodiment. The fixing device includes a first rotation pair F, a second rotation pair G, and a third rotation pair H. The fixing rollers 30a, 31a, and 32a provided in each of the rotation pairs F, G, and H have the same configuration as that of the first embodiment. The diameters of the pressure rollers 30b, 31b, and 32b of each rotation pair F, G, and H are the same as the diameters of the paired fixing rollers 30a, 31a, and 32a. The thermistor 40 is provided on the outer periphery of the pressure roller. A pressure belt 33 is bridged between the pressure rollers 30b, 31b, and 32b. The pressure belt 33 is formed by forming a 200 μm-thick silicone rubber intermediate layer on a 90 μm-thick polyimide substrate, and covering the intermediate layer with a 30 μm-thick PFA tube. Further, a bias having the same polarity as the toner is applied from the power source 41 to the pressure roller 30b. Thereby, the conveyed transfer material P is electrostatically adsorbed to the pressure belt 33 and conveyed. As a result, it becomes difficult to wind around the fixing rollers 30a and 31a, and the transfer material P can be stably conveyed. Further, a neutralizing brush 39 is provided between the pressure roller 31 b of the second rotation pair G and the pressure roller 32 b of the third rotation pair H, and is provided on the inner peripheral surface of the pressure belt 33. In contact. The static elimination brush 39 neutralizes the pressure belt. As a result, the transfer material that has passed through the third rotation pair H does not wrap around the pressure belt 33.

この第3の実施形態も上述した第1の実施形態と同様に、転写材の移動方向に対して上流側から下流側に向かうに従って回転対の径が小さくなっており、逆に設定温度は、転写材の移動方向に対して上流側から下流側に向かうに従って大きくなるようにしている。これにより、トナーが各回転対の定着ローラに巻付き難くなっている。また、第3の回転対Hを通過する前に、転写材上のトナーは、均一に加熱されているので、第3回転対Hでは、短時間の加熱でさほど高温でなくとも、トナーを十分溶融させて画像の色再現性や光沢性を確保するとともに、転写材に定着させることができる。また、この実施形態においては、加圧ベルト33で転写材Pを搬送するので安定して転写材Pを搬送することができる。また、加圧ベルト33で転写材Pを静電吸着させているので、第1および第2の回転対F、Gの定着ローラ30a、31bに巻付きにくくなっている。このように、安定的に転写材Pを搬送することができるので、第1や第2の実施形態に比べて定着速度を速めることができる。   In the third embodiment, as in the first embodiment described above, the diameter of the rotating pair decreases from the upstream side to the downstream side with respect to the moving direction of the transfer material. The size of the transfer material is increased from the upstream side to the downstream side with respect to the moving direction of the transfer material. This makes it difficult for the toner to be wound around the fixing roller of each rotating pair. Further, since the toner on the transfer material is uniformly heated before passing through the third rotation pair H, the third rotation pair H can sufficiently supply the toner even if the heating is not so high with a short heating time. It can be melted to ensure the color reproducibility and glossiness of the image and can be fixed to the transfer material. In this embodiment, since the transfer material P is transported by the pressure belt 33, the transfer material P can be transported stably. Further, since the transfer material P is electrostatically adsorbed by the pressure belt 33, it is difficult to wind it around the fixing rollers 30a and 31b of the first and second rotating pairs F and G. As described above, since the transfer material P can be stably conveyed, the fixing speed can be increased as compared with the first and second embodiments.

次に、第4の実施形態における定着装置について説明する。図8は、第4の実施形態の定着装置の概略構成図である。この実施形態の第1の回転対Iおよび第2の回転対Jは、第1の実施形態と同様の構成を有している。第3の回転対Fの定着ローラ36aの図示中の上部に定着側加熱ローラ35aを備え、定着ローラ36aと定着側加熱ローラ35aとで定着側加熱ベルト34aを張架している。加圧ローラ36bも同様に、図示中の下部に加圧側加熱ローラ35bを備え、加圧ローラ36bと加圧側加熱ローラ35bとで加圧側加熱ベルト34bを張架している。加熱ローラ35a、35bは、その内部にハロゲンヒータ37を備えている。各加熱ローラ35a、35bと対向する位置には、サーミスタ40がそれぞれ備えらており、このサーミスタ40の温度検知に基づき、図示されていない温度制御装置によってハロゲンヒータ37を点灯制御して、各加熱ベルト34a、34bを一定温度に制御する。また、定着ローラ36aおよび加圧ローラ36bは、鉄の繊維強化金属からなる芯金の外周面にシリコーンゴムを形成し、その上にフッ素樹脂をコーティングしたものである。   Next, a fixing device according to the fourth embodiment will be described. FIG. 8 is a schematic configuration diagram of a fixing device according to the fourth embodiment. The first rotation pair I and the second rotation pair J of this embodiment have the same configuration as that of the first embodiment. A fixing side heating roller 35a is provided above the fixing roller 36a of the third rotation pair F in the figure, and the fixing side heating belt 34a is stretched between the fixing roller 36a and the fixing side heating roller 35a. Similarly, the pressure roller 36b is provided with a pressure side heating roller 35b at the lower portion in the drawing, and the pressure side heating belt 34b is stretched between the pressure roller 36b and the pressure side heating roller 35b. The heating rollers 35a and 35b include a halogen heater 37 therein. The thermistor 40 is provided at a position facing each of the heating rollers 35a and 35b. Based on the temperature detection of the thermistor 40, the halogen heater 37 is controlled to be turned on by a temperature control device (not shown), so that each heating The belts 34a and 34b are controlled to a constant temperature. The fixing roller 36a and the pressure roller 36b are formed by forming silicone rubber on the outer peripheral surface of a cored bar made of iron fiber reinforced metal and coating it with a fluororesin.

第3の回転対Kは、転写材がローラに巻付かないようにその径を小さくしている。そのため、周長が短く、ローラが汚れ易く表層劣化が早くなり耐久性に劣る場合があった。しかし、上述のように、定着ローラ36a、加圧ローラ36bに各加熱ベルト34a、34bを張架することで、周長を長くすることができ、耐久性を向上することができる。また、小径であると、ハロゲンヒータを内蔵することが製造上困難となるが、この実施形態では、加熱手段を別に設けることができ、製造が容易とすることができる。なお、この実施形態では、第3の回転対Kを加熱ベルトを張架した形状としているが、これに限らず、第1および第2の回転対I、Jを第3の回転対Kと同一の形状としてもよい。   The diameter of the third rotation pair K is reduced so that the transfer material does not wind around the roller. Therefore, the circumference is short, the roller is easily soiled, the surface layer is quickly deteriorated, and the durability may be inferior. However, as described above, by stretching the heating belts 34a and 34b around the fixing roller 36a and the pressure roller 36b, the circumferential length can be increased and the durability can be improved. In addition, when the diameter is small, it is difficult to manufacture a halogen heater, but in this embodiment, a heating means can be provided separately, and manufacturing can be facilitated. In this embodiment, the third rotation pair K has a shape in which a heating belt is stretched. However, the present invention is not limited to this, and the first and second rotation pairs I and J are the same as the third rotation pair K. It is good also as a shape.

次に、第5の実施形態における定着装置について説明する。図9は、第5の実施形態の定着装置の概略構成図である。この実施形態は、第3の実施形態とほぼ同様であり、異なる点は、第1の回転対Fの定着ローラ30aと、第2の回転対Gの定着ローラ31aを定着ベルト38で張架したところである。このように、第1の回転対Fの定着ローラ30aと、第2の回転対Gの定着ローラ31aを定着ベルト38で張架することで、ニップ幅を大きくすることができる。これにより、転写材上のトナーを長時間加熱することができ、転写材上のトナーの定着側と転写材側との温度差をほとんどなくすことができる。その結果、第3の回転対Hの設定温度が低く、ニップ幅が狭くてトナーの加熱時間が短くても、トナーを転写材Pに定着することができる。また、第1の回転対Fの定着ローラ30aと、第2の回転対Gの定着ローラ31aのみ張架した場合、第3の定着ローラの周速を定着ベルトの周速より速くするとともに、第2回転対の加圧力を第3の回転対の加圧力よりに比べて大きくする。そして、転写材の移動速度を第2定着ベルトの移動速度と同じにして、第3の回転対との間で周速をことならせることで、転写材と第3の回転対との間でズレ力を発生させて定着ローラへの巻付きを防止している。
本実施形態では、定着ベルト38を第1の回転対Fの定着ローラ30aと、第2の回転対Gの定着ローラ31aで張架しているが、第1から第3の回転対F、G、Hの定着ローラを定着ベルトで張架してもよい。このように、定着ローラ側と加圧ローラ側を同一形状にすることで、同時両面定着においても巻付きを防止することができるとともに、表裏同画質の定着画像を得ることができる。
Next, a fixing device according to a fifth embodiment will be described. FIG. 9 is a schematic configuration diagram of a fixing device according to a fifth embodiment. This embodiment is substantially the same as the third embodiment, except that the fixing roller 30a of the first rotation pair F and the fixing roller 31a of the second rotation pair G are stretched by the fixing belt 38. By the way. Thus, the nip width can be increased by stretching the fixing roller 30a of the first rotation pair F and the fixing roller 31a of the second rotation pair G by the fixing belt 38. Thereby, the toner on the transfer material can be heated for a long time, and the temperature difference between the fixing side of the toner on the transfer material and the transfer material side can be almost eliminated. As a result, the toner can be fixed to the transfer material P even when the set temperature of the third rotation pair H is low, the nip width is narrow, and the toner heating time is short. When only the fixing roller 30a of the first rotating pair F and the fixing roller 31a of the second rotating pair G are stretched, the peripheral speed of the third fixing roller is made faster than the peripheral speed of the fixing belt, and The pressurizing force of the two rotation pairs is set larger than the pressurizing force of the third rotation pair. The transfer material is moved at the same speed as that of the second fixing belt, and the circumferential speed is different from that of the third rotation pair. A displacement force is generated to prevent winding around the fixing roller.
In this embodiment, the fixing belt 38 is stretched between the fixing roller 30a of the first rotation pair F and the fixing roller 31a of the second rotation pair G. However, the first to third rotation pairs F, G H fixing rollers may be stretched by a fixing belt. In this way, by making the fixing roller side and the pressure roller side have the same shape, it is possible to prevent winding even in simultaneous double-sided fixing, and to obtain a fixed image with the same image quality on both sides.

なお、これまで加圧ローラや定着ローラの熱源としてローラに内蔵されたハロゲンヒータを用いているが、これに限らず、熱源はローラの外部に設けてもよい。また、加圧ローラや定着ローラの周辺に励磁コイルを設け、誘導発熱による加熱でもよい。   Heretofore, a halogen heater built in the roller has been used as a heat source for the pressure roller and the fixing roller. However, the present invention is not limited to this, and the heat source may be provided outside the roller. Further, an exciting coil may be provided around the pressure roller or the fixing roller, and heating by induction heat generation may be used.

以上、本実施形態の定着装置によれば、第1、第2、第3の回転対の定着ローラ設定温度をT1、T2、T3とすると、T3>T2>T1の関係としている。このように、第1の回転対および第2の回転対によって、事前に転写材上のトナーを十分加熱して、転写材側のトナーの温度を上げてから、第3の回転対のニップに転写材を通過させて、トナーを転写材に定着させている。これにより、従来、ひとつの回転対で転写材Pにトナーを定着させる時の設定温度に比べて、設定温度を低くしてもトナーを転写材に定着させることができる。従来では、転写材側のトナーを定着させるために、定着ローラの設定温度を高温とするため、トナー表面が溶融して、定着ローラに付着するホットオフセットなどの不具合を起こしていた。しかし、本実施形態では、定着ローラの設定温度を低くしてもトナーを転写材に定着させることができるので、ホットオフセットなどの不具合を起こすことがない。また、転写材の移動方向に対して上流側の定着手段では、転写材の表面が溶融しないよう、加熱温度を低く抑え、最下流の定着手段の温度を最も高く設定して、この定着手段で記録材の表面が溶融させている。この結果、トナー像の粘性が増して、下流側の定着ローラに転写材が巻付いたり、トナーが下流側の定着ローラに付着して、白抜け画像等の画像不良を起こしたりしない。また、最下流の定着手段で転写材の表面を溶融させているので、色再現性が良く、光沢性のある画像を得ることができる。
また、本実施形態の定着装置によれば、回転対の定着ローラの径が転写材の移動方向に対して上流側から下流側に向かうに従って回転対の径が小さくなっている。トナーが上流側から、下流側に向かうに従って、トナーが加熱され、粘性が高くなる。その結果、転写材がローラに巻付きやすくなるが、上述のように、ローラの径を上流側から下流側に向かうに従って回転対の径を小さくして、転写材との分離性を高くしているので、転写材が巻付くことがない。また、上流側の回転対の設定温度をトナーがコールドオフセットしない程度の低い設定温度にすれば、トナーの粘性が低く抑えられるので、その分、回転対の径を大きくすることができる。これにより、ニップ幅を大きくすることができ、長時間トナーを加熱することができる。その結果、トナーが均一に加熱されることとなり、転写材側と定着側との間のトナーの温度勾配をほとんどなくすことができる。よって、最下流のトナーを転写材に定着させる回転対のニップ幅が狭くて短時間の加熱でも、トナーを転写材に定着させることができる。これにより、最下流の回転対を高温にして、トナーの表面を十分溶融させて画像の色再現性や光沢性を上げても、回転対の径を小径としているので、巻付くことが無くなる。よって、剥離爪14をローラに接触させて転写材を強制的に剥離させる必要がなくなる。その結果、シリコンオイルをローラ表面に塗布する必要がなくなり、装置内を汚染したり、転写材に付着して加筆性を低下させたりすることがない。また、上流側の回転対でトナーを均一に加熱しているので、短い加熱時間でもトナーを転写材に定着させることができる。この結果、定着ローラに巻付きにくく、色再現性の良い、光沢性の良好な品質の高い画像を得ることができる。
また、本実施形態の定着装置によれば、最下流側の回転対のローラの周速を上流側の回転対のローラの周速より速くするとともに、最下流の回転対のニップで転写材にかかる加圧力を上流側の回転対の加圧力より小さくして、最下流の回転対の周速と転写材の移動速度とに差を生じさせている。これにより、最下流の回転対の各ローラと転写材との間にズレ力が生じて転写材が最下流の回転対のローラに巻付きにくくすることができる。
また、本実施形態の定着装置は、各回転対の定着ローラと加圧ローラとをそれぞれ同一形状としている。また、各回転対の定着ローラの設定温度とそれと対をなす加圧ローラとの設定温度を同じにしている。これにより、定着ローラ側の定着条件と加圧ローラ側の定着条件を同じにすることができる。その結果、同時両面定着においても巻付きを防止することができるとともに、表裏同画質の定着画像を得ることができる。
また、本実施形態の定着装置は、各定着ローラまたは各加圧ローラは、鉄の繊維強化金属からなる芯金を有しており、繊維の配列方向は、軸方向となっている。これにより、芯金のヤング率を大きくすることができ、たわみを防止することができる。その結果、ローラの転写材への加圧力がたわみによって軸方向に均一でなくなり、搬送力が軸方向一定でなくなことで起こる、紙しわを防止することができる。
また、第3の実施形態の定着装置は、各回転対の加圧ローラ30b、31b、32bに、加圧ベルト33が張架されている。これにより、加圧ベルト33で転写材Pを搬送するので安定して転写材Pを搬送することができる。その結果、第1や第2の実施形態に比べて定着速度を速めることができる。
また、第3の実施形態の定着装置は、加圧ローラ30bに、電源41からトナーと同極性のバイアスが印加している。これにより、搬送された転写材Pが加圧ベルト33に静電吸着して搬送される。この結果、定着ローラ30a、31aに巻付きにくくなり、転写材Pを安定的に搬送することができる。
また、第4の実施形態の定着装置は、第3の回転対Fの定着ローラ36aには、定着側加熱ベルト34aが架け渡されており、定着側加熱ベルト34aを定着側加熱ローラ35aと定着ローラ36aとで張架している。また、第3の回転対Fの加圧ローラ36bも、定着ローラと同様に加圧側加熱ベルト34bを加圧側加熱ローラ35bと加圧ローラ36b張架している。これにより、第3の回転対の周長を長くすることができ、回転対の表層劣化の進行を遅らせることができる。これにより、第3の回転対Fの耐久性を向上させることができる。また、ベルトを張架することで加熱手段を定着ローラや加圧ローラと別で設けることができ、製造を容易にすることができる。
また、第5の実施形態の定着装置は、第1の回転対Fの定着ローラ30aと、第2の回転対Gの定着ローラ31aを定着ベルト38で張架している。これにより、ニップ幅を大きくすることができる。よって、転写材上のトナーを長時間加熱することができるので、転写材上のトナーの定着側と転写材側との温度差をほとんどなくすことができる。その結果、第3の回転対Hの設定温度が低く、ニップ幅が狭くて加熱時間が短くても、トナーを転写材Pに定着することができる。また、定着スピードを速めても、ニップ幅が大きいので、トナーを均一に加熱することができる。
また、本実施形態の定着装置は、各定着ローラおよび加圧ローラの線速を250mm/sec以上としている。これにより、定着速度が高速化され、プリント速度を速めることができる。
As described above, according to the fixing device of the present embodiment, assuming that the fixing roller set temperatures of the first, second, and third rotation pairs are T1, T2, and T3, the relationship is T3>T2> T1. As described above, the toner on the transfer material is sufficiently heated in advance by the first rotation pair and the second rotation pair to raise the temperature of the toner on the transfer material side, and then the nip of the third rotation pair. The transfer material is passed to fix the toner to the transfer material. As a result, the toner can be fixed to the transfer material even if the set temperature is lower than the set temperature when the toner is fixed to the transfer material P with a single rotating pair. Conventionally, in order to fix the toner on the transfer material side, the setting temperature of the fixing roller is set to a high temperature, so that the toner surface melts and causes problems such as hot offset that adheres to the fixing roller. However, in this embodiment, since the toner can be fixed to the transfer material even if the set temperature of the fixing roller is lowered, problems such as hot offset do not occur. Further, in the fixing unit on the upstream side with respect to the moving direction of the transfer material, the heating temperature is kept low so that the surface of the transfer material is not melted, and the temperature of the fixing unit on the most downstream side is set to be the highest. The surface of the recording material is melted. As a result, the viscosity of the toner image does not increase, and the transfer material is not wound around the downstream fixing roller, and the toner does not adhere to the downstream fixing roller and cause image defects such as white spots. In addition, since the surface of the transfer material is melted by the most downstream fixing means, an image having good color reproducibility and gloss can be obtained.
Further, according to the fixing device of the present embodiment, the diameter of the rotating pair decreases as the diameter of the fixing roller of the rotating pair moves from the upstream side to the downstream side with respect to the moving direction of the transfer material. As the toner moves from the upstream side to the downstream side, the toner is heated and the viscosity increases. As a result, the transfer material is easily wound around the roller, but as described above, the diameter of the rotation pair is reduced from the upstream side to the downstream side to increase the separation property from the transfer material. Therefore, the transfer material is not wound. Also, if the set temperature of the upstream rotating pair is set to a low setting that does not cause a cold offset of the toner, the viscosity of the toner can be kept low, so that the diameter of the rotating pair can be increased accordingly. Thereby, the nip width can be increased and the toner can be heated for a long time. As a result, the toner is uniformly heated, and the temperature gradient of the toner between the transfer material side and the fixing side can be almost eliminated. Therefore, the nip width of the rotating pair for fixing the most downstream toner to the transfer material is narrow, and the toner can be fixed to the transfer material even by heating for a short time. As a result, even if the most downstream rotating pair is heated to sufficiently melt the toner surface to improve the color reproducibility and glossiness of the image, the rotating pair has a small diameter, so that the winding is not wound. Therefore, it is not necessary to force the peeling claw 14 to contact the roller to forcibly peel off the transfer material. As a result, it is not necessary to apply silicon oil to the roller surface, and the inside of the apparatus is not contaminated or attached to the transfer material, and the writing property is not deteriorated. Further, since the toner is uniformly heated by the upstream rotating pair, the toner can be fixed to the transfer material even in a short heating time. As a result, it is possible to obtain a high-quality image that is difficult to wind around the fixing roller, has good color reproducibility, and good gloss.
Further, according to the fixing device of the present embodiment, the peripheral speed of the roller of the most downstream rotating pair is made faster than the peripheral speed of the roller of the upstream rotating pair, and the transfer material is transferred to the transfer material at the nip of the most downstream rotating pair. This applied pressure is made smaller than the applied pressure of the upstream rotating pair, and a difference is caused between the peripheral speed of the most downstream rotating pair and the moving speed of the transfer material. As a result, a displacement force is generated between each roller of the most downstream rotating pair and the transfer material, and the transfer material can be made difficult to wind around the roller of the most downstream rotating pair.
In the fixing device of this embodiment, the fixing roller and the pressure roller of each rotation pair have the same shape. In addition, the set temperature of the fixing roller of each rotating pair and the set temperature of the pressure roller paired therewith are the same. Thereby, the fixing condition on the fixing roller side and the fixing condition on the pressure roller side can be made the same. As a result, winding can be prevented even in simultaneous double-sided fixing, and a fixed image with the same image quality can be obtained.
In the fixing device of this embodiment, each fixing roller or each pressure roller has a cored bar made of iron fiber-reinforced metal, and the fiber arrangement direction is an axial direction. Thereby, the Young's modulus of the cored bar can be increased and the deflection can be prevented. As a result, the pressure applied to the transfer material of the roller is not uniform in the axial direction due to the deflection, and it is possible to prevent paper wrinkles that occur when the conveying force is not constant in the axial direction.
In the fixing device according to the third embodiment, the pressure belt 33 is stretched around the pressure rollers 30b, 31b, and 32b of each rotation pair. Thereby, since the transfer material P is conveyed by the pressure belt 33, the transfer material P can be conveyed stably. As a result, the fixing speed can be increased compared to the first and second embodiments.
In the fixing device of the third embodiment, a bias having the same polarity as the toner is applied from the power source 41 to the pressure roller 30b. Thereby, the conveyed transfer material P is electrostatically adsorbed to the pressure belt 33 and conveyed. As a result, it becomes difficult to wind around the fixing rollers 30a and 31a, and the transfer material P can be stably conveyed.
In the fixing device of the fourth embodiment, the fixing side heating belt 34a is stretched around the fixing roller 36a of the third rotation pair F, and the fixing side heating belt 34a and the fixing side heating roller 35a are fixed. It is stretched by a roller 36a. Further, the pressure roller 36b of the third rotation pair F also has a pressure side heating belt 34b stretched between the pressure side heating roller 35b and the pressure roller 36b, similarly to the fixing roller. Thereby, the perimeter of the 3rd rotation pair can be lengthened, and progress of surface layer degradation of a rotation pair can be delayed. Thereby, the durability of the third rotation pair F can be improved. Further, the heating means can be provided separately from the fixing roller and the pressure roller by stretching the belt, and the manufacturing can be facilitated.
In the fixing device of the fifth embodiment, the fixing roller 30a of the first rotation pair F and the fixing roller 31a of the second rotation pair G are stretched by the fixing belt 38. Thereby, the nip width can be increased. Therefore, since the toner on the transfer material can be heated for a long time, the temperature difference between the fixing side of the toner on the transfer material and the transfer material side can be almost eliminated. As a result, the toner can be fixed to the transfer material P even when the set temperature of the third rotation pair H is low, the nip width is narrow, and the heating time is short. Even if the fixing speed is increased, the nip width is large, so that the toner can be heated uniformly.
In the fixing device of this embodiment, the linear speed of each fixing roller and the pressure roller is 250 mm / sec or more. Thereby, the fixing speed is increased and the printing speed can be increased.

実施形態に係る画像形成装置の要部説明図。FIG. 3 is an explanatory diagram of a main part of the image forming apparatus according to the embodiment. 第1の実施形態に係る定着装置の要部説明図。FIG. 3 is an explanatory diagram of a main part of the fixing device according to the first embodiment. 回転対の配置位置による定着ローラ径と定着ローラ設定温度の関係を説明する説明図。FIG. 6 is an explanatory diagram for explaining a relationship between a fixing roller diameter and a fixing roller set temperature depending on the position of the rotation pair. 転写材上のトナー温度勾配の説明図。FIG. 6 is an explanatory diagram of a toner temperature gradient on a transfer material. 定着ローラ設定温度の温度制御の説明するブロック図。FIG. 3 is a block diagram for explaining temperature control of a fixing roller set temperature. 第2の実施形態に係る定着装置の要部説明図。FIG. 6 is an explanatory view of a main part of a fixing device according to a second embodiment. 第3の実施形態に係る定着装置の要部説明図。FIG. 10 is an explanatory diagram of a main part of a fixing device according to a third embodiment. 第4の実施形態に係る定着装置の要部説明図。Explanatory drawing of the principal part of the fixing device which concerns on 4th Embodiment. 第5の実施形態に係る定着装置の要部説明図。FIG. 7 is a main part explanatory diagram of a fixing device according to a fifth embodiment.

符号の説明Explanation of symbols

1A、2A、3A、4A 感光体ドラム
1B、2B、3B、4B 現像装置
1E,2E,3E,4E 帯電装置
5 転写ユニット
10 給紙部
14 剥離爪
25 搬送ベルト
28 分離装置
33 加圧ベルト
38 定着ベルト
39 除電ブラシ
40 サーミスタ
41 電源
1A, 2A, 3A, 4A Photosensitive drum 1B, 2B, 3B, 4B Developing device 1E, 2E, 3E, 4E Charging device 5 Transfer unit 10 Feeding unit 14 Peeling claw 25 Conveying belt 28 Separating device 33 Pressure belt 38 Fixing Belt 39 Static elimination brush 40 Thermistor 41 Power supply

Claims (13)

回転可能に構成された定着ローラと、回転可能に構成された加圧ローラとからなり、該定着ローラと該加圧ローラとでニップ部を形成する定着手段を備え、記録材に担持されたトナー像を該定着手段のニップ部で熱及び圧力により記録材に定着させる定着装置において、上記定着手段を複数備え、記録材の移動方向に対し最も下流側に位置する定着手段の加熱設定温度が、他の定着手段の加熱設定温度よりも高いことを特徴とする定着装置。   A toner carried on a recording material, comprising a fixing roller configured to be rotatable and a pressure roller configured to be rotatable, and having fixing means for forming a nip portion between the fixing roller and the pressure roller. In a fixing device for fixing an image to a recording material by heat and pressure at a nip portion of the fixing unit, the fixing unit includes a plurality of the fixing units, and the heating setting temperature of the fixing unit located on the most downstream side with respect to the moving direction of the recording material is A fixing device having a temperature higher than a preset heating temperature of another fixing unit. 請求項1の定着装置において、記録材の移動方向に対し最も下流側に位置する定着手段の少なくとも定着ローラの直径は、他の定着手段の定着ローラの直径よりも小さいことを特徴とする定着装置。   2. The fixing device according to claim 1, wherein the diameter of at least the fixing roller of the fixing unit located on the most downstream side with respect to the moving direction of the recording material is smaller than the diameter of the fixing roller of the other fixing unit. . 請求項1または2の定着装置において、記録材の移動方向に対し最も下流側に位置する定着手段の少なくとも定着ローラの硬度が、他の定着手段の定着ローラの硬度より硬いことを特徴とする定着装置。   3. The fixing device according to claim 1, wherein at least the fixing roller of the fixing unit located on the most downstream side with respect to the moving direction of the recording material is harder than the fixing roller of the other fixing unit. apparatus. 請求項1、2または3の定着装置において、記録材の移動方向に対し最も下流側に位置する定着手段の少なくとも定着ローラの周速が他の定着手段の定着ローラの周速よりも速いことを特徴とする定着装置。   4. The fixing device according to claim 1, wherein at least the peripheral speed of the fixing roller of the fixing means located on the most downstream side with respect to the moving direction of the recording material is faster than the peripheral speed of the fixing roller of the other fixing means. A fixing device characterized. 請求項4の定着装置において、記録材の移動方向に対し最も下流側に位置する定着手段の加圧力が他の定着手段の加圧力より低いことを特徴とする定着装置。   5. The fixing device according to claim 4, wherein the pressing force of the fixing unit located on the most downstream side with respect to the moving direction of the recording material is lower than the pressing force of the other fixing units. 請求項1、2、3、4または5の定着装置において、前記定着手段の定着ローラおよび加圧ローラは、芯金を備えており、該芯金は、繊維強化金属で形成されていることを特徴とする定着装置。   6. The fixing device according to claim 1, wherein the fixing roller and the pressure roller of the fixing unit include a cored bar, and the cored bar is formed of a fiber reinforced metal. A fixing device characterized. 請求項1、2、3、4、5または6の定着装置において、前記定着ローラおよび加圧ローラは、同一材料および同一形状であるとともに、加熱設定温度が同一であることを特徴とする定着装置。   7. The fixing device according to claim 1, wherein the fixing roller and the pressure roller have the same material and the same shape, and have the same heating set temperature. . 請求項1、2、3、4、5、6または7の定着装置において、転写材の移動方向に対し最も上流側に位置する加圧ローラから最も下流側に位置する加圧ローラにかけて加圧ベルトが張架されており、上記ベルトを介して定着ローラと加圧ローラとでニップ部を形成することを特徴とする定着装置。   8. The fixing device according to claim 1, wherein the pressure belt extends from a pressure roller located on the most upstream side to a pressure roller located on the most downstream side with respect to the moving direction of the transfer material. And a nip portion is formed by the fixing roller and the pressure roller via the belt. 請求項8の定着装置において、前記記録材は前記加圧ベルトに静電吸着されて搬送されることを特徴とする定着装置。   9. The fixing device according to claim 8, wherein the recording material is conveyed by being electrostatically attracted to the pressure belt. 請求8または9の定着装置において、記録材の移動方向に対し最も上流側に位置する定着ローラと、記録材の移動方向に対し最も上流側に位置する定着ローラから少なくともひとつ下流側に位置する定着ローラとで張架された定着ベルトを備えることを特徴とする定着装置。   10. The fixing device according to claim 8, wherein the fixing roller is located on the most upstream side with respect to the moving direction of the recording material, and the fixing roller is located on the downstream side with respect to the fixing roller located on the most upstream side with respect to the moving direction of the recording material. A fixing device comprising a fixing belt stretched between rollers. 請求項1、2、3、4、5、6、7、8、9または10の定着装置において、記録材の移動方向に対し最も下流側に位置する少なくとも定着ローラには、ベルトが張架されていることを特徴とする定着装置。   11. The fixing device according to claim 1, wherein a belt is stretched over at least the fixing roller located on the most downstream side with respect to the moving direction of the recording material. A fixing device. 請求項1、2、3、4、5、6、7、8、9、10または11定着装置において、各定着ローラおよび加圧ローラの線速は、250mm/sec以上であることを特徴とする定着装置。   5. The fixing device according to claim 1, wherein a linear velocity of each fixing roller and pressure roller is 250 mm / sec or more. Fixing device. 像担持体上に形成されたトナー像を記録材に転写して、該記録材に担持されたトナー像を該記録材に定着せしめる定着手段とを備える画像形成装置において、上記定着手段として、請求項1、2、3、4、5、6、7、8、9、10、11または12の何れかの定着装置を用いたことを特徴とする画像形成装置。   An image forming apparatus comprising: a fixing unit that transfers a toner image formed on an image carrier to a recording material and fixes the toner image carried on the recording material to the recording material. Item 15. An image forming apparatus using the fixing device according to any one of Items 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11 or 12.
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Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007057900A (en) * 2005-08-25 2007-03-08 Seiko Epson Corp Fixing device
JP2008080579A (en) * 2006-09-26 2008-04-10 Fujifilm Corp Image forming apparatus and image fixation method
JP2010008798A (en) * 2008-06-27 2010-01-14 Ricoh Co Ltd Fixing device and image forming apparatus
JP2011039290A (en) * 2009-08-11 2011-02-24 Fuji Xerox Co Ltd Fixing device and image forming apparatus employing the same
JP2011064951A (en) * 2009-09-17 2011-03-31 Casio Electronics Co Ltd Belt type fixing device
JP2015018044A (en) * 2013-07-09 2015-01-29 富士ゼロックス株式会社 Fixing device and image forming apparatus
JP2017044814A (en) * 2015-08-25 2017-03-02 富士ゼロックス株式会社 Fixation device and image formation apparatus

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007057900A (en) * 2005-08-25 2007-03-08 Seiko Epson Corp Fixing device
JP2008080579A (en) * 2006-09-26 2008-04-10 Fujifilm Corp Image forming apparatus and image fixation method
JP2010008798A (en) * 2008-06-27 2010-01-14 Ricoh Co Ltd Fixing device and image forming apparatus
JP2011039290A (en) * 2009-08-11 2011-02-24 Fuji Xerox Co Ltd Fixing device and image forming apparatus employing the same
US8406669B2 (en) 2009-08-11 2013-03-26 Fuji Xerox Co., Ltd. Fixing device, fixing method, and image forming apparatus for fixing a toner image using a first laser unit and a second laser unit
JP2011064951A (en) * 2009-09-17 2011-03-31 Casio Electronics Co Ltd Belt type fixing device
JP2015018044A (en) * 2013-07-09 2015-01-29 富士ゼロックス株式会社 Fixing device and image forming apparatus
JP2017044814A (en) * 2015-08-25 2017-03-02 富士ゼロックス株式会社 Fixation device and image formation apparatus

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