JP2005173289A - Fixing device - Google Patents

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JP2005173289A JP2003414169A JP2003414169A JP2005173289A JP 2005173289 A JP2005173289 A JP 2005173289A JP 2003414169 A JP2003414169 A JP 2003414169A JP 2003414169 A JP2003414169 A JP 2003414169A JP 2005173289 A JP2005173289 A JP 2005173289A
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Takayuki Yoshii
孝之 吉井
Nozomi Takahata
望 高畑
Kyoichi Ashikawa
恭一 芦川
Koji Kamiya
公二 神谷
Takuzo Kurachi
卓三 倉地
Norihiko Yasuse
徳彦 安瀬
Atsushi Ishibe
篤 石部
Haruaki Kondo
玄章 近藤
Motokazu Hasegawa
基和 長谷川
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Ricoh Co Ltd
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Ricoh Co Ltd
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To suppress consumption power and shorten a warmup period. <P>SOLUTION: A fixing device 1 includes: an endless fixing belt 5 which is stretched between a fixing roller 2 and a support roller 3 and rotated in the direction of the arrow A; a heat roller 6, as a heat member, which heats the fixing belt 5; a pressure roller 7, as a pressure member, which is in firm contact with the fixing roller 2 via the fixing belt 5. The fixing device 1 fixes an unfixed toner image Tn on a recording material P conveyed into a nip N where the fixing belt 5 and the pressure roller 7 are in contact with each other. In the fixing device 1, the heat roller 6 is disposed upstream of the nip N in the running direction of the fixing belt 5 so as to be in contact with the external circumferential face of the fixing belt 5. Thus, since the heat roller 6 directly heats the external face of the fixing belt 5 upstream of the nip N in the running direction of the belt, the external face of the fixing belt 5 is efficiently heated. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

この発明は、加熱部材によって加熱された定着ベルトと加圧部材とが接するニップ部に送り込まれる記録材上の未定着トナー像の定着を行う定着装置に関する。   The present invention relates to a fixing device for fixing an unfixed toner image on a recording material fed into a nip portion where a fixing belt heated by a heating member and a pressure member are in contact with each other.

電子写真方式を用いた複写機やレーザビームプリンタ等の画像形成装置では、感光体ドラム等の画像担持体にトナー像を形成し、そのトナー像を用紙等の記録材に転写して、その記録材上のトナー像を定着装置で定着させている。
このような定着装置としては、構造が簡単であって小形化が容易であることから、熱ローラ方式を用いたものが多く使用されている。その熱ローラ方式の定着装置では、例えば加熱部材である加熱ローラと加圧ローラとを対向させて配置すると共に、加熱源となる加熱ランプを加熱ローラ内部に設ける構成にすることにより全体を小形化し、それを小型の画像形成装置にも組み込むことができるようにしている。
In an image forming apparatus such as an electrophotographic copying machine or a laser beam printer, a toner image is formed on an image carrier such as a photosensitive drum, the toner image is transferred to a recording material such as paper, and the recording is performed. The toner image on the material is fixed by a fixing device.
As such a fixing device, a structure using a heat roller system is often used because of its simple structure and easy miniaturization. In the heat roller type fixing device, for example, a heating roller as a heating member and a pressure roller are arranged to face each other, and a heating lamp as a heating source is provided inside the heating roller, thereby reducing the overall size. It can be incorporated into a small image forming apparatus.

ところが、このような加熱ローラを使用した定着装置の場合には、カラーの画像形成時には、多くの熱量を必要とするため十分な加熱作用を行えないという問題点があった。
そこで、このような問題を解決するため、例えば特許文献1に示されているように、定着ベルトを用いた定着装置がある。この定着装置は、ヒータを内蔵した加熱ローラと定着ローラとに無端状の定着ベルトを張装し、それをカバーに組込んで一体のユニット状にし、それを加圧ローラを設けている装置本体に対して脱着可能にしている。
However, in the case of a fixing device using such a heating roller, there is a problem in that a sufficient amount of heat is required when forming a color image, so that sufficient heating cannot be performed.
In order to solve such a problem, there is a fixing device using a fixing belt as disclosed in Patent Document 1, for example. In this fixing device, an endless fixing belt is stretched between a heating roller and a fixing roller with a built-in heater, and is integrated into a cover to form an integrated unit, which is provided with a pressure roller. Removable with respect to.

そして、加熱ローラに内蔵されたヒータによって定着ベルトの内面を加熱し、その定着ベルトの外面と加圧ローラとの間に未定着トナー像を担持した記録材を通しながらそれを加圧ローラにより定着ベルトに押圧することによりトナー像の定着を行っている。
この定着装置は、比較的使用寿命の短い定着ベルトがユニット状に一体化しているので、定着ベルトが寿命に達した場合であっても、その交換を容易に行うことができる。
Then, the inner surface of the fixing belt is heated by a heater built in the heating roller, and the recording material carrying the unfixed toner image is passed between the outer surface of the fixing belt and the pressure roller, and is fixed by the pressure roller. The toner image is fixed by pressing the belt.
In this fixing device, since a fixing belt having a relatively short service life is integrated in a unit shape, the fixing belt can be easily replaced even when the fixing belt has reached the end of its service life.

また、定着ベルトを使用した定着装置としては、特許文献2に示されているものもある。この定着装置は、駆動ローラを含む3本のローラに無端状の定着ベルトを張設し、その定着ベルトの内側にヒータを配置して、その定着ベルトを加圧ローラにより駆動ローラに押圧している。そして、定着ベルトは、その内側に設けられたヒータによってベルト内面側から加熱されるようになっている。
特開2000−66541号公報 特開平8−292669号公報
Further, as a fixing device using a fixing belt, there is one disclosed in Patent Document 2. In this fixing device, an endless fixing belt is stretched around three rollers including a driving roller, a heater is disposed inside the fixing belt, and the fixing belt is pressed against the driving roller by a pressure roller. Yes. The fixing belt is heated from the inner surface of the belt by a heater provided inside the fixing belt.
JP 2000-66541 A JP-A-8-292669

しかしながら、特許文献1に記載されている定着装置は、加熱ローラに内蔵したヒータによって定着ベルトを加熱しているため、ヒータからの熱は加熱ローラから定着ベルトの内面に伝わり、その熱が定着ベルトの外面(表面)に伝わっていくため、トナー像の定着に使用される定着ベルトの外面が定着に必要な所望の温度に昇温されるまでに多くの時間を必要としてしまうので、定着装置のウォームアップに多くの時間を費やしてしまうという問題点があった。
また、この特許文献1の定着装置では、定着ベルトの熱が加熱ローラの回転軸を通してカバーに逃げてしまうということもあるため、定着ベルトの表面を定着に必要な所望の温度にまで昇温するためには非常に多くの熱エネルギが必要であり、そのために消費電力が多くなってしまうという問題点もあった。
However, since the fixing device described in Patent Document 1 heats the fixing belt by a heater built in the heating roller, heat from the heater is transferred from the heating roller to the inner surface of the fixing belt, and the heat is transferred to the fixing belt. Therefore, a long time is required until the outer surface of the fixing belt used for fixing the toner image is heated to a desired temperature required for fixing. There was a problem of spending a lot of time warming up.
In the fixing device disclosed in Patent Document 1, since the heat of the fixing belt may escape to the cover through the rotating shaft of the heating roller, the surface of the fixing belt is heated to a desired temperature necessary for fixing. In order to achieve this, a great amount of heat energy is required, which causes a problem that power consumption increases.

さらに、特許文献2の定着装置は、定着ベルトの内側に設けたヒータによりベルトを直接加熱するが、そのヒータからの熱は定着ベルト内側から外側の面に伝わっていくため、例えば定着ベルトの内面に接触する3本のローラの回転軸を通してベルトの熱が逃げていくので、定着ベルトの外面の温度を定着に必要な所望の温度にするまでには多くの時間と熱エネルギを必要としてしまうという問題点があった。
この発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、消費電力を低く抑え、且つウォームアップ時間を短縮できるようにすることを目的とする。
Further, the fixing device of Patent Document 2 directly heats the belt by a heater provided inside the fixing belt. Since heat from the heater is transferred from the inside to the outside of the fixing belt, for example, the inner surface of the fixing belt. Because the heat of the belt escapes through the rotating shafts of the three rollers that come into contact with the belt, it takes a lot of time and heat energy to bring the temperature of the outer surface of the fixing belt to the desired temperature required for fixing. There was a problem.
The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to reduce power consumption and shorten the warm-up time.

この発明は上記の目的を達成するため、定着ローラと支持ローラとに張架された無端状の定着ベルトと、その定着ベルトを加熱する加熱部材と、定着ベルトを介して定着ローラに圧接する加圧部材とを備え、定着ベルトと加圧部材とが接するニップ部に送り込まれる記録材上の未定着トナー像の定着を行う定着装置において、上記加熱部材を、定着ベルトの外周面の上記ニップ部に対して定着ベルトのベルト走行方向上流側に接触配置したものである。   In order to achieve the above object, the present invention provides an endless fixing belt stretched between a fixing roller and a support roller, a heating member for heating the fixing belt, and a pressure contacted to the fixing roller via the fixing belt. In a fixing device for fixing an unfixed toner image on a recording material fed to a nip where the fixing belt and the pressure member are in contact with each other, the heating member is connected to the nip portion on the outer peripheral surface of the fixing belt. In contrast, the fixing belt is disposed in contact with the upstream side in the belt running direction.

上記定着ローラを芯金の外側にゴム層を形成したローラとし、定着ベルトを離型層と弾性層の2層を備えた構造とし、上記ゴム層の熱伝導率をλ1、離型層の熱伝導率をλ2としたとき、λ1<λ2の関係を満足するようにするとよい。
あるいは、上記定着ベルトの弾性層の熱伝導率をλ3としたとき、λ1<λ3の関係を満足するようにしてもよい。
さらに、定着ローラを芯金の外側にゴム層を形成したローラとし、そのゴム層の熱伝導率を0.15W/m℃以下にするとよい。
上記加熱部材は、定着ベルトにテンションを付与するテンションローラも兼ねるようにするとよい。
The fixing roller is a roller having a rubber layer formed on the outer side of the core metal, the fixing belt has a structure having two layers of a release layer and an elastic layer, the thermal conductivity of the rubber layer is λ1, and the heat of the release layer When the conductivity is λ2, it is preferable to satisfy the relationship of λ1 <λ2.
Alternatively, when the thermal conductivity of the elastic layer of the fixing belt is λ3, the relationship of λ1 <λ3 may be satisfied.
Further, the fixing roller may be a roller in which a rubber layer is formed on the outer side of the metal core, and the thermal conductivity of the rubber layer may be 0.15 W / m ° C. or less.
The heating member may also serve as a tension roller that applies tension to the fixing belt.

この発明によれば、定着ベルトと加圧部材とが接するニップ部に対してベルト走行方向上流側の定着ベルトの外周面を、加熱ローラが直接加熱するので、上記ニップ部にトナー像を溶融定着するために必要な熱を効率よく供給することができる。したがって、高いエネルギ効率が得られるので、定着に必要な温度になるまで定着ベルトを温めるウォームアップ時間を短縮することができる。   According to the present invention, since the heating roller directly heats the outer peripheral surface of the fixing belt on the upstream side in the belt running direction with respect to the nip portion where the fixing belt and the pressure member are in contact with each other, the toner image is fused and fixed in the nip portion. It is possible to efficiently supply the heat necessary for the operation. Therefore, since high energy efficiency can be obtained, the warm-up time for warming the fixing belt until the temperature required for fixing can be shortened.

以下、この発明を実施するための最良の形態を図面に基づいて説明する。
図1はこの発明による定着装置の一実施例を示す概略構成図、図2は同じくその定着装置に設けられている定着ローラを示す側面図、図3は図1の定着装置に設けられている定着ベルトの断面図である。
The best mode for carrying out the present invention will be described below with reference to the drawings.
FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing an embodiment of a fixing device according to the present invention, FIG. 2 is a side view showing a fixing roller provided in the fixing device, and FIG. 3 is provided in the fixing device of FIG. 2 is a cross-sectional view of a fixing belt. FIG.

図1に示す定着装置1は、定着ローラ2と支持ローラ3との間に張架されて矢示A方向に回動する無端状の定着ベルト5と、その定着ベルト5を加熱する加熱部材である加熱ローラ6と、定着ベルト5を介して定着ローラ2に圧接する加圧部材である加圧ローラ7とを備えていて、定着ベルト5と加圧ローラ7とが接するニップ部Nに送り込まれる記録材P上の未定着トナー像Tnの定着を行う。
そして、加熱ローラ6を、定着ベルト5の外周面のニップ部Nに対して定着ベルト5のベルト走行方向上流側に接触配置している。
A fixing device 1 shown in FIG. 1 includes an endless fixing belt 5 that is stretched between a fixing roller 2 and a support roller 3 and rotates in a direction indicated by an arrow A, and a heating member that heats the fixing belt 5. A heating roller 6 and a pressure roller 7 that is a pressure member that is in pressure contact with the fixing roller 2 via the fixing belt 5 are provided, and the heating roller 6 is fed into a nip portion N where the fixing belt 5 and the pressure roller 7 are in contact with each other. The unfixed toner image Tn on the recording material P is fixed.
The heating roller 6 is disposed in contact with the nip portion N of the outer peripheral surface of the fixing belt 5 on the upstream side in the belt running direction of the fixing belt 5.

この定着装置1は、例えば図4に示す画像形成装置の作像部に設けられる。
その画像形成装置は、4連タンデム方式のフルカラープリンタの例を示したものであり、作像部にはイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの4色のトナー像をそれぞれ形成する画像担持体である感光体ドラム11Y、11M、11C、11Bk(以下特定しない場合には単に感光体ドラム11という)と、その各感光体ドラム11の表面上にイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色に対応した画像を光によりそれぞれ書き込む書込装置13Y、13M、13C、13Bk(以下特定しない場合には単に書込装置13という)とを設けている。
The fixing device 1 is provided, for example, in an image forming unit of the image forming apparatus shown in FIG.
The image forming apparatus shows an example of a quadruple tandem full-color printer, and a photosensitive member that is an image carrier that forms toner images of four colors of yellow, magenta, cyan, and black in the image forming unit. The body drums 11Y, 11M, 11C, and 11Bk (hereinafter simply referred to as the photoconductor drums 11 if not specified) and images corresponding to the respective colors of yellow, magenta, cyan, and black on the surfaces of the photoconductor drums 11 Are provided with writing devices 13Y, 13M, 13C and 13Bk (hereinafter simply referred to as writing device 13 if not specified).

4個の感光体ドラム11Y、11M、11C、11Bkは、略同じ構造をしたものであり、そこに形成するトナー像の色のみが異なる。そして、その各感光体ドラム11の周囲には、ドラム表面を所定の電位に帯電させる各帯電装置12と、その帯電された帯電面を色分解された各画像信号に基づく光により露光して静電潜像をそれぞれ形成する上述した各書込装置13と、その各静電潜像にそれぞれ対応する色のトナーを供給して現像する各現像装置14(4個の現像装置で扱うトナーの色は互いに異なる)とを設けている。   The four photosensitive drums 11Y, 11M, 11C, and 11Bk have substantially the same structure, and only the color of the toner image formed thereon is different. Then, around each photosensitive drum 11, each charging device 12 for charging the drum surface to a predetermined potential, and the charged charging surface is exposed to light based on each color-separated image signal and statically exposed. Each writing device 13 that forms an electrostatic latent image, and each developing device 14 that supplies and develops toner of a color corresponding to each electrostatic latent image (the color of toner handled by four developing devices) Are different from each other).

さらに、その各感光体ドラム11上のトナー像を、搬送ベルト20により搬送される用記録材P上に重ね合わせ状態にそれぞれ転写する各転写ローラ15(転写装置)と、そのトナー像の転写後にドラム表面に残留した残留トナーを除去する各クリーニング装置16と、各感光体ドラム11上に残留した電荷を除去する除電ランプ(図示を省略)とをそれぞれ設けている。   Furthermore, each transfer roller 15 (transfer device) for transferring the toner image on each photoconductive drum 11 onto the recording material P conveyed by the conveyance belt 20 in an overlaid state, and after the toner image is transferred Each cleaning device 16 that removes residual toner remaining on the drum surface and a static elimination lamp (not shown) that removes charge remaining on each photosensitive drum 11 are provided.

その各感光体ドラム11の下方には、記録材(用紙)Pを静電的に吸着させた状態で搬送する搬送ベルト20を各感光体ドラム11に接触させた状態で設けている。
その搬送ベルト20の図4で右方には、記録材Pを搬送ベルト20上に送り込む対のローラからなる給紙機構30を設けている。
搬送ベルト20の図4で左方には、定着装置1を配設している。そして、トナー像が転写されて、搬送ベルト20により同図で左方に搬送される記録材Pが定着装置1に送り込まれ、そこを通過する際にトナー像が記録材P上に加熱・加圧され、それにより各色が合成されたトナー像が溶融して記録材P上に浸透定着される。
その後、そのトナー像が定着された後の記録材Pは、排紙ローラ9により排紙トレイ等に排出される。
Below each photosensitive drum 11, a conveying belt 20 that conveys the recording material (paper) P in an electrostatically adsorbed state is provided in contact with each photosensitive drum 11.
A paper feed mechanism 30 including a pair of rollers for feeding the recording material P onto the transport belt 20 is provided on the right side of the transport belt 20 in FIG.
The fixing device 1 is disposed on the left side of the conveyance belt 20 in FIG. Then, the toner image is transferred, and the recording material P conveyed to the left in the figure by the conveying belt 20 is sent to the fixing device 1, and the toner image is heated and applied on the recording material P when passing through the recording material P. As a result, the toner image in which the respective colors are combined is melted and permeated and fixed on the recording material P.
Thereafter, the recording material P on which the toner image has been fixed is discharged to a discharge tray or the like by a discharge roller 9.

次に、定着装置1について詳しく説明する。
定着装置1は、図1に示したように、それを構成している定着ローラ2と加圧ローラ7が記録材搬送経路を上下から鋏む位置関係にそれぞれ配置されている。その一方の定着ローラ2は、この実施例では図2にも示すように金属製の芯金31の外側にゴム層32を形成したローラである。そして、そのゴム層32は耐熱性のスポンジゴムで形成している。
加圧ローラ7は、図1に示したようにバネ23により定着ローラ2側に付勢され、それにより加圧ローラ7が定着ベルト5に、トナー像の定着に適した加圧力で接している。なお、加圧する側のローラを定着ローラ2側にしてもよい。
Next, the fixing device 1 will be described in detail.
As shown in FIG. 1, the fixing device 1 is configured such that the fixing roller 2 and the pressure roller 7 constituting the fixing device 1 are arranged in a positional relationship so as to sandwich the recording material conveyance path from above and below. One fixing roller 2 is a roller in which a rubber layer 32 is formed on the outside of a metal core 31 as shown in FIG. The rubber layer 32 is formed of heat-resistant sponge rubber.
The pressure roller 7 is urged toward the fixing roller 2 by a spring 23 as shown in FIG. 1, whereby the pressure roller 7 is in contact with the fixing belt 5 with a pressure suitable for fixing the toner image. . Note that the pressure roller may be the fixing roller 2 side.

加圧ローラ7には、図示しないギヤを介して回転駆動力が伝達されるようになっており、その加圧ローラ7に定着ベルト5を介して接する定着ローラ2は、加圧ローラ7の矢示B方向の回転により矢示C方向に従動回転する。なお、駆動側のローラは、定着ローラ2にしてもよい。また、加圧ローラ7と定着ローラ2をギヤで噛み合わせ、それらのローラの双方を駆動ローラにしてもよい。
なお、加圧ローラ7は加圧部材として機能するものであるが、この加圧部材はローラタイプに限るものではなく、それをベルトタイプの加圧ベルトにしてもよい。
A rotational driving force is transmitted to the pressure roller 7 via a gear (not shown), and the fixing roller 2 contacting the pressure roller 7 via the fixing belt 5 is an arrow of the pressure roller 7. By the rotation in the direction B, it is driven to rotate in the direction indicated by the arrow C. The driving roller may be the fixing roller 2. Further, the pressure roller 7 and the fixing roller 2 may be engaged with each other by a gear, and both of these rollers may be drive rollers.
Although the pressure roller 7 functions as a pressure member, the pressure member is not limited to the roller type, and may be a belt type pressure belt.

支持ローラ3は、金属製の芯金33の外周に耐熱性のスポンジゴム層34を形成したローラである。その支持ローラ3と定着ローラ2との間に張装されている定着ベルト5は、この実施例では図3に示すように離型層24と弾性層25の2層を備えたものを使用する。
すなわち、定着ベルト5は、例えばポリイミド等からなる樹脂材料からなる基体フィルム26の外側に弾性層25を形成し、その弾性層25の外側に離型層24を形成している。そして、その定着ベルト5は、図1の矢示A方向に無端回動することにより、離型層24の外面が記録材Pの表面(図1で上面)に接する。
The support roller 3 is a roller in which a heat-resistant sponge rubber layer 34 is formed on the outer periphery of a metal core bar 33. In this embodiment, the fixing belt 5 stretched between the support roller 3 and the fixing roller 2 is provided with two layers of a release layer 24 and an elastic layer 25 as shown in FIG. .
That is, the fixing belt 5 has an elastic layer 25 formed on the outer side of a base film 26 made of a resin material made of polyimide or the like, and a release layer 24 is formed on the outer side of the elastic layer 25. Then, the fixing belt 5 rotates endlessly in the direction of arrow A in FIG. 1, so that the outer surface of the release layer 24 is in contact with the surface of the recording material P (upper surface in FIG. 1).

その際、加圧ローラ7の外周面は、搬送される記録材Pの裏面に接触する。つまり、記録材Pは、定着ベルト5の外面と加圧ローラ7の外周面との間のニップ部Nを通過する際に加圧される。
そのニップ部Nに対して定着ベルト5の外周面のベルト走行方向上流側には、前述したように加熱ローラ6を接触配置している。その加熱ローラ6は、良熱伝導性の金属パイプで形成されていて、そのパイプ内にはハロゲンランプ(ヒータ)27が内蔵されている。また、その中空のパイプの内周面は、ハロゲンランプ27より輻射される熱エネルギを効率よく吸収するため、耐熱の黒色塗料が塗布されている。
At that time, the outer peripheral surface of the pressure roller 7 comes into contact with the back surface of the recording material P being conveyed. That is, the recording material P is pressurized when passing through the nip portion N between the outer surface of the fixing belt 5 and the outer peripheral surface of the pressure roller 7.
As described above, the heating roller 6 is disposed in contact with the nip portion N on the upstream side of the outer peripheral surface of the fixing belt 5 in the belt traveling direction. The heating roller 6 is formed of a metal pipe having good heat conductivity, and a halogen lamp (heater) 27 is built in the pipe. The inner peripheral surface of the hollow pipe is coated with heat-resistant black paint in order to efficiently absorb the heat energy radiated from the halogen lamp 27.

この加熱ローラ6は、バネ28の付勢力により図1で左方側に加圧されている。したがって、この加熱ローラ6の定着ベルト5の外周面への加圧により、定着ベルト5にテンションが付与される。すなわち、この実施例では、加熱ローラ6が、定着ベルト5にテンションを付与するテンションローラも兼ねている。
このように、加熱ローラ6はバネ28の付勢力により定着ベルト5の外周面に押圧されているので、その加熱ローラ6と定着ベルト5の外周面との間には所定の幅でニップ部Nbが形成される。したがって、ハロゲンランプ27から輻射された熱がパイプ材の内面から加熱ローラ6の表面に伝わり、その熱がニップNbで定着ベルト5の外周面に伝えられる。
The heating roller 6 is pressed leftward in FIG. 1 by the biasing force of the spring 28. Accordingly, tension is applied to the fixing belt 5 by the pressure applied to the outer peripheral surface of the fixing belt 5 by the heating roller 6. In other words, in this embodiment, the heating roller 6 also serves as a tension roller that applies tension to the fixing belt 5.
Thus, since the heating roller 6 is pressed against the outer peripheral surface of the fixing belt 5 by the biasing force of the spring 28, the nip portion Nb with a predetermined width is provided between the heating roller 6 and the outer peripheral surface of the fixing belt 5. Is formed. Therefore, the heat radiated from the halogen lamp 27 is transmitted from the inner surface of the pipe material to the surface of the heating roller 6, and the heat is transmitted to the outer peripheral surface of the fixing belt 5 through the nip Nb.

定着ベルト5と加圧ローラ7との間のニップ部Nよりもベルト走行方向上流側で、且つ加熱ローラ6よりもベルト走行方向下流側の位置には第1サーミスタ41を設け、その弾性を有する検知端を定着ベルト5の外周面に接触させている。このように、定着ベルト5の定着ローラ2に巻き掛けた部分の外周面に第1サーミスタ41を接触させることにより、その第1サーミスタ41の定着ベルト5に対する接触状態を安定させることができる。したがって、定着ベルト5の外周面の検知温度のばらつきを小さくすることができる。
さらに、加熱ローラ6の外周面にも第2サーミスタ42の弾性を有する検知端を接触させ、その第2サーミスタ42により加熱ローラ6外周面の温度も検知できるようにしている。
A first thermistor 41 is provided at a position upstream of the nip portion N between the fixing belt 5 and the pressure roller 7 in the belt traveling direction and downstream of the heating roller 6 in the belt traveling direction, and has elasticity. The detection end is in contact with the outer peripheral surface of the fixing belt 5. Thus, by bringing the first thermistor 41 into contact with the outer peripheral surface of the portion of the fixing belt 5 wound around the fixing roller 2, the contact state of the first thermistor 41 with respect to the fixing belt 5 can be stabilized. Therefore, the variation in the detected temperature on the outer peripheral surface of the fixing belt 5 can be reduced.
Further, the elastic detection end of the second thermistor 42 is also brought into contact with the outer peripheral surface of the heating roller 6 so that the temperature of the outer peripheral surface of the heating roller 6 can be detected by the second thermistor 42.

次に、この定着装置1の動作について説明する。
プリンタの電源がONにされると、定着装置1のウォームアップ動作が開始されて加熱ローラ6内のハロゲンランプ27が点灯され、それにより加熱ローラ6の加熱が開始される。
また、第2サーミスタ42により加熱ローラ6の外周面の温度がモニタされ、その温度が予め設定されている所定の設定温度に達すると、加圧ローラ7が図1の矢示B方向に回転を開始し、それにより定着ベルト5が矢示A方向に回動を開始する。
Next, the operation of the fixing device 1 will be described.
When the power of the printer is turned on, the warm-up operation of the fixing device 1 is started and the halogen lamp 27 in the heating roller 6 is turned on, whereby the heating of the heating roller 6 is started.
Further, the temperature of the outer peripheral surface of the heating roller 6 is monitored by the second thermistor 42, and when the temperature reaches a predetermined set temperature, the pressure roller 7 rotates in the direction indicated by the arrow B in FIG. Thus, the fixing belt 5 starts to rotate in the direction of arrow A.

さらに、定着ベルト5の外周面の温度が第1サーミスタ41によりモニタされ、それが所定の設定温度に達するとウォーミングアップ動作が終了する。その時点では、定着ベルト5の外周面がトナー像の定着に必要な設定温度にまで昇温されている。
このようにして、ウォーミングアップ動作が行われて定着ベルト5の外周面が設定温度にまで昇温されるが、そのウォーミングアップ時における熱の伝達は、次のようになる。
Further, the temperature of the outer peripheral surface of the fixing belt 5 is monitored by the first thermistor 41, and when it reaches a predetermined set temperature, the warm-up operation is finished. At that time, the outer peripheral surface of the fixing belt 5 has been heated to a set temperature necessary for fixing the toner image.
In this way, the warm-up operation is performed and the outer peripheral surface of the fixing belt 5 is heated to the set temperature. The heat transfer during the warm-up is as follows.

まず、ハロゲンランプ27が発生させた熱が、加熱ローラ6の金属製パイプの内面に塗布している黒色塗料部分により効果的に吸収され、その熱が加熱ローラ6の外周面に伝えられる。その外周面に伝えられた熱は、定着ベルト5とのニップNbの部分で定着ベルト5の外周面に伝えられる。
そして、その定着ベルト5の外周面に伝えられた熱により、ニップ部Nに搬送された記録材P上に静電気力により吸着している未定着のトナー像Tnが、加圧力も加えられながら記録材Pに定着される。
First, the heat generated by the halogen lamp 27 is effectively absorbed by the black paint portion applied to the inner surface of the metal pipe of the heating roller 6, and the heat is transmitted to the outer peripheral surface of the heating roller 6. The heat transferred to the outer peripheral surface is transferred to the outer peripheral surface of the fixing belt 5 at the nip Nb with the fixing belt 5.
The unfixed toner image Tn adsorbed by the electrostatic force on the recording material P conveyed to the nip portion N by the heat transferred to the outer peripheral surface of the fixing belt 5 is recorded while applying pressure. It is fixed on the material P.

ところで、定着ベルト5の外周面に伝えられた熱は、その定着ベルト5の内面に向けて厚さ方向にも伝えられていく。そして、その定着ベルト5の内面に伝えられた熱は、その内面に接触している定着ローラ2の外周面(詳しくはゴム層32の外周面)、及び支持ローラ3の外周面にも伝えられていく。それにより、その熱は定着ローラ2及び支持ローラ3の各回転軸を通してプリンタの筐体に逃げていく。   Incidentally, the heat transmitted to the outer peripheral surface of the fixing belt 5 is also transmitted in the thickness direction toward the inner surface of the fixing belt 5. The heat transmitted to the inner surface of the fixing belt 5 is also transmitted to the outer peripheral surface of the fixing roller 2 (specifically, the outer peripheral surface of the rubber layer 32) and the outer peripheral surface of the support roller 3 that are in contact with the inner surface. To go. As a result, the heat escapes to the printer housing through the rotation shafts of the fixing roller 2 and the support roller 3.

また、定着ベルト5の外周面に伝えられた熱は、定着ベルト5の回動によりニップNを介して加圧ローラ7の外周面にも伝えられていき、その熱が加圧ローラ7の回転軸やバネ23を介してもプリンタの筐体に逃げていく。
このように、ハロゲンランプ27により発生させた熱は、そのうちトナー像の定着に直接関与する熱は定着ベルト5の外周面から記録材Pの表面に伝えられる熱だけであり、それ以外の熱は定着に利用されることなく逃げていく無駄な熱となる。
The heat transmitted to the outer peripheral surface of the fixing belt 5 is also transmitted to the outer peripheral surface of the pressure roller 7 through the nip N by the rotation of the fixing belt 5, and the heat is rotated by the rotation of the pressure roller 7. Even through the shaft and the spring 23, it escapes to the housing of the printer.
As described above, the heat generated by the halogen lamp 27 is the heat directly related to the fixing of the toner image, which is only the heat transmitted from the outer peripheral surface of the fixing belt 5 to the surface of the recording material P. It becomes useless heat to escape without being used for fixing.

したがって、定着ベルト5の外周面の温度をトナー像の定着に必要な設定温度にまで昇温させることができると共に、定着ベルト5と加圧ローラ7とを一定の押圧力で互いに接触させてその間に所定の幅のニップ部Nを形成することが、未定着トナー像を記録紙Pに定着させるために必要な条件であり、そのようにしなければ定着不良やコールドオフセット等が発生する。
なお、上記のトナー像を定着させるために必要な条件は、使用するトナーの物性、使用する記録材(用紙)の材質、その厚さ、記録材の搬送速度等によっても若干異なる。
Accordingly, the temperature of the outer peripheral surface of the fixing belt 5 can be raised to a set temperature necessary for fixing the toner image, and the fixing belt 5 and the pressure roller 7 are brought into contact with each other with a constant pressing force. The formation of the nip portion N having a predetermined width is a necessary condition for fixing the unfixed toner image on the recording paper P. Otherwise, fixing failure, cold offset, or the like occurs.
The conditions necessary for fixing the toner image are slightly different depending on the physical properties of the toner used, the material of the recording material (paper) used, the thickness thereof, the conveyance speed of the recording material, and the like.

ところで、定着ベルト5の外周面の温度をトナー像の定着に必要な設定温度にまで昇温させるウォーミングアップに要する時間を短くするためには、その昇温に要する消費電力をできるだけ低く抑えて定着ベルト5の外周面の温度を効率良く昇温させることが重要である。
そのため、この実施例による定着装置1では、図1に示したように加熱ローラ6を、定着ベルト5の外周面のニップ部Nに対して定着ベルト5のベルト走行方向上流側に接触配置している。
By the way, in order to shorten the time required for warming up to raise the temperature of the outer peripheral surface of the fixing belt 5 to a set temperature necessary for fixing the toner image, the power consumption required for the temperature rise is suppressed as low as possible. It is important to raise the temperature of the outer peripheral surface of 5 efficiently.
Therefore, in the fixing device 1 according to this embodiment, the heating roller 6 is disposed in contact with the nip portion N on the outer peripheral surface of the fixing belt 5 on the upstream side in the belt running direction of the fixing belt 5 as shown in FIG. Yes.

それにより、記録材P上の未定着トナー像を定着するのに使用する定着ベルト5の外周面を、その定着ベルト5の定着に使用するニップ部Nの上流側で加熱ローラ6により直接加熱することができるので、定着に使用されずに逃げていく熱を極力少なくすることができる。
したがって、前述した特許文献1や特許文献2に記載されている従来の定着装置と比べて、加熱ローラ6で発生させた熱を未定着トナー像を定着させるのに有効に使用することができる。それにより、定着ベルト5を少ない熱エネルギで短時間で効率良く昇温することができるので、定着ベルト5の昇温に要する消費電力を低く抑えることができる。その結果、定着装置1のウォーミングアップに要する時間を短縮することができる。
As a result, the outer peripheral surface of the fixing belt 5 used for fixing the unfixed toner image on the recording material P is directly heated by the heating roller 6 on the upstream side of the nip portion N used for fixing the fixing belt 5. Therefore, the heat that escapes without being used for fixing can be reduced as much as possible.
Therefore, as compared with the conventional fixing devices described in Patent Document 1 and Patent Document 2 described above, the heat generated by the heating roller 6 can be effectively used to fix the unfixed toner image. As a result, the temperature of the fixing belt 5 can be efficiently raised in a short time with a little heat energy, so that the power consumption required for raising the temperature of the fixing belt 5 can be kept low. As a result, the time required for warming up the fixing device 1 can be shortened.

また、この実施例による定着装置1では、熱の逃げ道を少なくするため、前述したように定着ローラ2を、金属製の芯金31の外側にゴム層32を形成したローラとしている。そして、そのゴム層32の熱伝導率を低くしている。
すなわち、定着ローラ2は、図2に示したように、例えば直径6mmの金属製の芯金31の外側に、例えば厚さ12mmの低熱伝導率のシリコーンゴムからなるゴム層32を形成している。
Further, in the fixing device 1 according to this embodiment, the fixing roller 2 is a roller in which the rubber layer 32 is formed outside the metal core 31 as described above in order to reduce the heat escape path. And the heat conductivity of the rubber layer 32 is made low.
That is, as shown in FIG. 2, the fixing roller 2 has a rubber layer 32 made of silicone rubber having a low thermal conductivity of, for example, 12 mm on the outside of a metal core 31 having a diameter of, for example, 6 mm. .

さらに、定着ベルト5も、図3で説明したようにポリイミド等の樹脂材料からなる例えば厚さ90μmの基体フィルム26の外側に、例えば厚さ200μmのシリコーンゴムを塗布して断熱の弾性層25を形成し、その弾性層25の外側に例えばフッ素樹脂からなる離型層24を形成している。基体フィルム26は、基本的に耐熱性と機械的強度が要求される部分であり、例えばニッケル(Ni)やステンレス(SUS)等の金属で形成するようにしてもよい。   Further, as described with reference to FIG. 3, the fixing belt 5 is also coated with, for example, a 200 μm-thick silicone rubber on the outside of the base film 26 made of a resin material such as polyimide, and the heat-insulating elastic layer 25 is formed. Then, a release layer 24 made of, for example, a fluororesin is formed outside the elastic layer 25. The base film 26 is basically a part that requires heat resistance and mechanical strength, and may be formed of a metal such as nickel (Ni) or stainless steel (SUS).

そして、この定着装置1は、定着ローラ2のゴム層32の熱伝導率をλ1、定着ベルト5の離型層24の熱伝導率をλ2としたとき、λ1<λ2の関係を満足するようにしている。すなわち、ゴム層32の熱伝導率を離型層24の熱伝導率より低くしている。
そうすることにより、図1に示したニップ部(定着ニップ)Nで未定着トナー像を溶融するのに必要な熱が定着ローラ2側に逃げるのを防ぐことができるので、熱をトナーの溶融のために効率よく使用することができるためエネルギ効率が高まる。それにより、定着装置1のウォームアップ時間を短縮することができる。
The fixing device 1 satisfies the relationship of λ1 <λ2 when the thermal conductivity of the rubber layer 32 of the fixing roller 2 is λ1 and the thermal conductivity of the release layer 24 of the fixing belt 5 is λ2. ing. That is, the thermal conductivity of the rubber layer 32 is set lower than the thermal conductivity of the release layer 24.
By doing so, heat necessary to melt the unfixed toner image at the nip portion (fixing nip) N shown in FIG. 1 can be prevented from escaping to the fixing roller 2 side. Therefore, energy efficiency is increased. Thereby, the warm-up time of the fixing device 1 can be shortened.

また、定着ベルト5の弾性層25の熱伝導率をλ3としたとき、λ1<λ3の関係を満足するようにしてもよい。そうすれば、定着ローラ2のゴム層32の熱伝導率λ1が、定着ベルト5の弾性層25の熱伝導率λ3より低くなるので、定着ベルト5のニップ部Nにおいてトナーを溶融するのに使用される熱が定着ローラ2側に逃げるのを防ぐことができる。   Further, when the thermal conductivity of the elastic layer 25 of the fixing belt 5 is λ3, the relationship of λ1 <λ3 may be satisfied. By doing so, the thermal conductivity λ1 of the rubber layer 32 of the fixing roller 2 becomes lower than the thermal conductivity λ3 of the elastic layer 25 of the fixing belt 5, so that the toner is melted at the nip portion N of the fixing belt 5. It is possible to prevent the generated heat from escaping to the fixing roller 2 side.

さらに、定着ベルト5の離型層24及び弾性層25の熱伝導率によらず、定着ローラ2のゴム層32の熱伝導率を0.15W/m℃以下、望ましくは0.1W/m℃以下にするとよい。そうすれば、定着用のニップ部Nで未定着のトナー像を溶融するのに必要な熱が定着ローラ2側に逃げるのを防ぐことができる。それにより、熱を効率よく未定着のトナー像に供給してエネルギ効率を高めることができるので、定着装置1のウォームアップ時間の短縮を図ることができる。
なお、定着ベルト5は、外層側の離型層24を高熱伝導率とし、内層側の弾性層25を離型層24よりも低い低熱伝導率にすれば、離型層24によりトナーを溶融するのに必要な熱を効率よく供給することができ、弾性層25により供給された熱を逃がさないようにすることができるのでエネルギ効率を高めることができる。したがって、定着装置1のウォームアップに要する時間を短縮することができる。
Furthermore, regardless of the thermal conductivity of the release layer 24 and the elastic layer 25 of the fixing belt 5, the thermal conductivity of the rubber layer 32 of the fixing roller 2 is 0.15 W / m ° C. or less, preferably 0.1 W / m ° C. The following is recommended. By doing so, it is possible to prevent heat necessary for melting an unfixed toner image at the fixing nip portion N from escaping to the fixing roller 2 side. As a result, heat can be efficiently supplied to the unfixed toner image to increase energy efficiency, so that the warm-up time of the fixing device 1 can be shortened.
The fixing belt 5 melts the toner by the release layer 24 if the release layer 24 on the outer layer side has a high thermal conductivity and the elastic layer 25 on the inner layer side has a lower thermal conductivity than the release layer 24. Therefore, it is possible to efficiently supply the heat necessary for this, and it is possible to prevent the heat supplied by the elastic layer 25 from escaping, so that energy efficiency can be improved. Therefore, the time required for warming up the fixing device 1 can be shortened.

また、図1に示した定着装置1では、前述したように加熱ローラ6が定着ベルト5にテンションを付与するテンションローラも兼ねているので、別に専用のテンションローラを設けなくても定着ベルト5をスリップ等による速度ムラを生じさせることなく安定して走行させることができる。
さらに、専用のテンションローラを設けた場合には、そのテンションローラから定着ベルト5の熱が逃げてしまうが、この実施例によれば、その熱の逃げも防止してエネルギ効率を高めることができる。それにより、定着装置1のウォームアップに要する時間を短縮することができる。
In the fixing device 1 shown in FIG. 1, the heating roller 6 also serves as a tension roller for applying tension to the fixing belt 5 as described above, so that the fixing belt 5 can be used without providing a separate tension roller. It is possible to travel stably without causing uneven speed due to slip or the like.
Further, when a dedicated tension roller is provided, the heat of the fixing belt 5 escapes from the tension roller. However, according to this embodiment, the escape of the heat can be prevented and the energy efficiency can be improved. . Thereby, the time required for warming up the fixing device 1 can be shortened.

次に、この発明を実施して、定着装置のウォームアップ時間を実際に測定した実験結果について説明する。なお、この実験におけるウォームアップ時間とは、定着ベルトが室温から160℃まで立ち上がる時間とする。
また、各実験において異ならせた条件は、定着ベルトの加熱側を外周面加熱と内周面加熱、定着ローラのゴム層の熱伝導率、定着ベルトの離型層の熱伝導率、定着ベルトのシリコーンゴムからなる弾性層の熱伝導率である。
そして、弾性層の熱伝導率を下げるために発泡シリコーンの発泡量を増加させ、逆に熱伝導率を上げるためにシリカを添加した。また、定着ベルトの離型層は、熱伝導率0.25W/m℃のものはPFAを使用し、熱伝導率0.19W/m℃のものはPTFEを使用し、熱伝導率0.30W/m℃のものはPFAにカーボンを添加したものを使用した。
Next, a description will be given of experimental results obtained by actually measuring the warm-up time of the fixing device according to the present invention. The warm-up time in this experiment is the time for the fixing belt to rise from room temperature to 160 ° C.
In addition, the different conditions in each experiment are the heating side of the fixing belt on the outer peripheral surface and the inner peripheral surface, the thermal conductivity of the rubber layer of the fixing roller, the thermal conductivity of the release layer of the fixing belt, This is the thermal conductivity of an elastic layer made of silicone rubber.
Then, the foaming amount of the foamed silicone was increased to lower the thermal conductivity of the elastic layer, and silica was added to increase the thermal conductivity. For the release layer of the fixing belt, PFA is used when the thermal conductivity is 0.25 W / m ° C, PTFE is used when the thermal conductivity is 0.19 W / m ° C, and thermal conductivity is 0.30 W. The thing of / m degreeC used what added carbon to PFA.

〔実験結果1〕
定着ベルトを外周面加熱
定着ローラのゴム層の熱伝導率0.10W/m℃
定着ベルトの離型層の熱伝導率0.19W/m℃
定着ベルトの弾性層の熱伝導率0.40W/m℃
立ち上がり時間(160℃立ち上がりまで)70秒
[Experimental result 1]
The heat conductivity of the rubber layer of the fixing roller is heated to 0.10 W / m ° C.
Thermal conductivity of release layer of fixing belt 0.19 W / m ° C
Thermal conductivity of elastic layer of fixing belt 0.40 W / m ° C
Rise time (until 160 ° C rise) 70 seconds

〔実験結果2〕
定着ベルトを外周面加熱
定着ローラのゴム層の熱伝導率0.15W/m℃
定着ベルトの離型層の熱伝導率0.19W/m℃
定着ベルトの弾性層の熱伝導率0.40W/m℃
立ち上がり時間(160℃立ち上がりまで)75秒
[Experimental result 2]
The heat conductivity of the rubber layer of the fixing belt is heated on the outer peripheral surface of the fixing roller 0.15 W / m ° C.
Thermal conductivity of release layer of fixing belt 0.19 W / m ° C
Thermal conductivity of elastic layer of fixing belt 0.40 W / m ° C
Rise time (until 160 ° C rise) 75 seconds

〔実験結果3〕
定着ベルトを外周面加熱
定着ローラのゴム層の熱伝導率0.28W/m℃
定着ベルトの離型層の熱伝導率0.30W/m℃
定着ベルトの弾性層の熱伝導率0.25W/m℃
立ち上がり時間(160℃立ち上がりまで)73秒
[Experimental result 3]
The heat conductivity of the rubber layer of the fixing belt is heated on the outer peripheral surface of the fixing roller 0.28 W / m ° C.
Thermal conductivity of release layer of fixing belt 0.30 W / m ° C
Thermal conductivity of elastic layer of fixing belt 0.25 W / m ° C
Rise time (until 160 ° C rise) 73 seconds

〔実験結果4〕
定着ベルトを外周面加熱
定着ローラのゴム層の熱伝導率0.28W/m℃
定着ベルトの離型層の熱伝導率0.25W/m℃
定着ベルトの弾性層の熱伝導率0.30W/m℃
立ち上がり時間(160℃立ち上がりまで)76秒
[Experimental result 4]
The heat conductivity of the rubber layer of the fixing belt is heated on the outer peripheral surface of the fixing roller 0.28 W / m ° C.
Thermal conductivity of release layer of fixing belt 0.25 W / m ° C
Thermal conductivity of elastic layer of fixing belt 0.30 W / m ° C
Rise time (until 160 ° C rise) 76 seconds

〔実験結果5〕
定着ベルトを外周面加熱
定着ローラのゴム層の熱伝導率0.30W/m℃
定着ベルトの離型層の熱伝導率0.25W/m℃
定着ベルトの弾性層の熱伝導率0.30W/m℃
立ち上がり時間(160℃立ち上がりまで)80秒
[Experimental result 5]
The heat conductivity of the rubber layer of the outer peripheral surface heating fixing roller of the fixing belt is 0.30 W / m ° C.
Thermal conductivity of release layer of fixing belt 0.25 W / m ° C
Thermal conductivity of elastic layer of fixing belt 0.30 W / m ° C
Rise time (until 160 ° C rise) 80 seconds

〔実験結果6・比較例〕
定着ベルトを内周面加熱
定着ローラのゴム層の熱伝導率0.30W/m℃
定着ベルトの離型層の熱伝導率0.25W/m℃
定着ベルトの弾性層の熱伝導率0.30W/m℃
立ち上がり時間(160℃立ち上がりまで)100秒
[Experimental result 6, comparative example]
The heat conductivity of the rubber layer of the inner surface heated fixing roller of the fixing belt is 0.30 W / m ° C.
Thermal conductivity of release layer of fixing belt 0.25 W / m ° C
Thermal conductivity of elastic layer of fixing belt 0.30 W / m ° C
Rise time (until 160 ° C rise) 100 seconds

この発明を実施した実験結果5と、この発明を適用していない実験結果6の比較例とを比較すると、定着ベルトの加熱側が外面と内面の差だけで、立ち上がり時間が20秒も違っている。したがって、定着ベルトを外周面側から加熱すれば、20秒もウォームアップ時間を短縮することができる。
また、実験結果4と実験結果5を比べると、実験結果5における定着ローラのゴム層の熱伝導率と定着ベルトの弾性層の熱伝導率とを同じにしたときの立ち上がり時間が80秒であったが、実験結果4のように定着ベルトの弾性層の熱伝導率を定着ローラのゴム層の熱伝導率よりも大きくしたときには立ち上がり時間が76秒となって4秒早くなっている。
Comparing the experimental result 5 in which the present invention was implemented with the comparative example of the experimental result 6 in which the present invention was not applied, the rise time was different by 20 seconds only on the heating side of the fixing belt on the heating surface side. . Therefore, if the fixing belt is heated from the outer peripheral surface side, the warm-up time can be shortened by 20 seconds.
Further, when the experimental result 4 and the experimental result 5 are compared, the rise time when the thermal conductivity of the rubber layer of the fixing roller and the thermal conductivity of the elastic layer of the fixing belt in the experimental result 5 are the same is 80 seconds. However, when the thermal conductivity of the elastic layer of the fixing belt is made larger than the thermal conductivity of the rubber layer of the fixing roller as in Experiment result 4, the rise time is 76 seconds, which is 4 seconds earlier.

さらに、実験結果3と実験結果5を比べると、実験結果5における定着ベルトの離型層の熱伝導率を定着ローラのゴム層の熱伝導率よりも小さくしたときは立ち上がり時間が80秒であったが、実験結果3のように定着ベルトの離型層の熱伝導率を定着ローラのゴム層の熱伝導率よりも大きくしたときは立ち上がり時間が73秒となって、7秒も立ち上がりが早くなっている。
さらにまた、実験結果2と実験結果5の比較、及び実験結果1と実験結果5の比較から明らかなように、定着ローラのゴム層の熱伝導率を0.15以下にすると、定着ベルトの離型層や弾性層の熱伝導率は関係なく立ち上がり時間が5秒から10秒早くなっている。
Furthermore, when the experimental result 3 and the experimental result 5 are compared, the rise time is 80 seconds when the thermal conductivity of the release layer of the fixing belt in the experimental result 5 is smaller than the thermal conductivity of the rubber layer of the fixing roller. However, when the thermal conductivity of the release layer of the fixing belt is made larger than the thermal conductivity of the rubber layer of the fixing roller as in Experimental result 3, the rise time is 73 seconds, and the rise is as fast as 7 seconds. It has become.
Further, as is clear from the comparison between the experimental result 2 and the experimental result 5 and the comparison between the experimental result 1 and the experimental result 5, when the thermal conductivity of the rubber layer of the fixing roller is 0.15 or less, the separation of the fixing belt is reduced. Regardless of the thermal conductivity of the mold layer and the elastic layer, the rise time is 5 seconds to 10 seconds earlier.

この発明は、電子写真方式により記録材上に形成された未定着トナー像を加熱しながら加圧することにより定着させる定着装置に広く適用することができる。   The present invention can be widely applied to fixing devices that fix an unfixed toner image formed on a recording material by an electrophotographic method by applying pressure while heating.

この発明による定着装置の一実施例を示す概略構成図である。1 is a schematic configuration diagram illustrating an embodiment of a fixing device according to the present invention. 同じくその定着装置に設けられている定着ローラを示す側面図である。It is a side view showing a fixing roller similarly provided in the fixing device. 図1の定着装置に設けられている定着ベルトの断面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view of a fixing belt provided in the fixing device of FIG. 1. 同じくその定着装置が設けられる画像形成装置の作像部の一例を示す概略構成図である。FIG. 2 is a schematic configuration diagram illustrating an example of an image forming unit of an image forming apparatus provided with the fixing device.

符号の説明Explanation of symbols

1:定着装置、2:定着ローラ、3:支持ローラ、5:定着ベルト、6:加熱ローラ(加熱部材)、7:加圧ローラ(加圧部材)、24:離型層、25:弾性層、31:芯金、32:ゴム層
1: fixing device, 2: fixing roller, 3: support roller, 5: fixing belt, 6: heating roller (heating member), 7: pressure roller (pressure member), 24: release layer, 25: elastic layer , 31: cored bar, 32: rubber layer

Claims (5)

定着ローラと支持ローラとに張架された無端状の定着ベルトと、該定着ベルトを加熱する加熱部材と、前記定着ベルトを介して前記定着ローラに圧接する加圧部材とを備え、前記定着ベルトと前記加圧部材とが接するニップ部に送り込まれる記録材上の未定着トナー像の定着を行う定着装置において、
前記加熱部材を、前記定着ベルトの外周面の前記ニップ部に対して前記定着ベルトのベルト走行方向上流側に接触配置したことを特徴とする定着装置。
An endless fixing belt stretched between a fixing roller and a support roller; a heating member that heats the fixing belt; and a pressure member that presses against the fixing roller via the fixing belt. In a fixing device for fixing an unfixed toner image on a recording material fed into a nip where the pressure member and the pressure member are in contact with each other,
The fixing device, wherein the heating member is arranged in contact with the nip portion on the outer peripheral surface of the fixing belt on the upstream side in the belt running direction of the fixing belt.
前記定着ローラは芯金の外側にゴム層を形成したローラであり、前記定着ベルトは離型層と弾性層の2層を備えており、前記ゴム層の熱伝導率をλ1、前記離型層の熱伝導率をλ2としたとき、λ1<λ2の関係を満足するようにしたことを特徴とする請求項1記載の定着装置。   The fixing roller is a roller in which a rubber layer is formed on the outer side of a metal core, and the fixing belt includes two layers of a release layer and an elastic layer, the thermal conductivity of the rubber layer is λ1, and the release layer 2. The fixing device according to claim 1, wherein a relationship of [lambda] 1 <[lambda] 2 is satisfied, where [Lambda] is defined as [lambda] 2. 前記定着ローラは芯金の外側にゴム層を形成したローラであり、前記定着ベルトは離型層と弾性層の2層を備えており、前記ゴム層の熱伝導率をλ1、前記弾性層の熱伝導率をλ3としたとき、λ1<λ3の関係を満足するようにしたことを特徴とする請求項1記載の定着装置。   The fixing roller is a roller in which a rubber layer is formed on the outer side of a core metal, and the fixing belt includes two layers of a release layer and an elastic layer, and the thermal conductivity of the rubber layer is λ1, and the elastic layer 2. The fixing device according to claim 1, wherein a relationship of [lambda] 1 <[lambda] 3 is satisfied when the thermal conductivity is [lambda] 3. 前記定着ローラは芯金の外側にゴム層を形成したローラであり、該ゴム層の熱伝導率を0.15W/m℃以下にしたことを特徴とする請求項1記載の定着装置。   2. The fixing device according to claim 1, wherein the fixing roller is a roller in which a rubber layer is formed on an outer side of a core metal, and the thermal conductivity of the rubber layer is set to 0.15 W / m [deg.] C. or less. 前記加熱部材は、前記定着ベルトにテンションを付与するテンションローラも兼ねていることを特徴とする請求項1乃至4のいずれか一項に記載の定着装置。
The fixing device according to claim 1, wherein the heating member also serves as a tension roller that applies tension to the fixing belt.
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