JP2005234027A

JP2005234027A - Fixing apparatus

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Publication number: JP2005234027A
Application number: JP2004039981A
Authority: JP
Inventors: Motoki Moriguchi; 元樹森口
Original assignee: Kyocera Mita Corp
Current assignee: Kyocera Document Solutions Inc
Priority date: 2004-02-17
Filing date: 2004-02-17
Publication date: 2005-09-02
Anticipated expiration: 2024-02-17
Also published as: JP4486376B2

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To secure an always stable fixing function by reducing the difference in temperature generated between a paper passing region and a non-paper passing region of an endless belt 10. <P>SOLUTION: A fixing apparatus is provided with a fixing roller 2, a pressure roll 4 brought into press-contact with the fixing roller 2, belt supporting rollers 6 and 8 and the endless belt 10 wound between each belt supporting roller 6 and 8. A partial range on an outer periphery surface of the endless belt 10 is brought into press-contact with a partial region on the outer periphery surface of the endless belt and the belt supporting roller 6 is heated by a heating means 6H installed inside or outside the belt supporting roller 6. The belt supporting roller 8 is made of a hollow metal tube. The hollow tube is provided with a middle region with the same length in the axial direction as the maximum paper passing width and side regions each extending from the middle region in the axial direction to both sides and the thickness t1 in both the side regions is set to be thicker than the thickness t2 of the middle region. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

本発明は、静電複写機、プリンタ、ファクシミリなどの画像形成装置に装着されて、用紙上の未定着トナーを用紙に溶融定着させる定着装置に関する。 The present invention relates to a fixing device that is mounted on an image forming apparatus such as an electrostatic copying machine, a printer, or a facsimile machine and melts and fixes unfixed toner on a sheet to the sheet.

定着ローラを内部からではなく、外部から加熱するよう構成された定着装置はすでに知られている。この種の定着装置の一つの典型例は、定着ローラと、定着ローラに圧接された圧ローラと、定着ローラに圧接されかつ加熱手段を内蔵した複数の熱ローラとを備えている（特許文献１参照）。定着ローラは、鉄製の中空管からなる心金と、心金の周囲を被覆するシリコンゴムから構成されている。また熱ローラの各々は、表面をフッ素樹脂でコーティングしたアルミニウム製の中空管から構成されている。 A fixing device configured to heat the fixing roller not from the inside but from the outside is already known. One typical example of this type of fixing device includes a fixing roller, a pressure roller that is pressed against the fixing roller, and a plurality of heat rollers that are in pressure contact with the fixing roller and incorporate heating means (Patent Document 1). reference). The fixing roller is composed of a mandrel made of an iron hollow tube and silicon rubber covering the periphery of the mandrel. Each of the heat rollers is constituted by an aluminum hollow tube whose surface is coated with a fluororesin.

上記定着装置は、定着ローラの表面を直接加熱するので、定着ローラの昇温時間を短縮でき、したがってウォームアップ時間を短縮できる。しかしながら、複数の熱ローラによる定着ローラへの熱の供給は、熱ローラの各々と定着ローラとの間のわずかなニップ幅に限定されるので、熱の供給量が制限される。その結果、定着ローラの昇温時間を更に短縮したい場合には、該ニップ幅を広げる必要があるが、該ニップ幅を広げた場合には、定着ローラに対する局部的な負荷が増加するので、定着ローラの駆動トルクが増加し、駆動系を強化する必要が生ずる。また、定着ローラのシリコンゴムの損傷を早めて耐久性を損なうおそれがある。 Since the fixing device directly heats the surface of the fixing roller, the temperature raising time of the fixing roller can be shortened, and therefore the warm-up time can be shortened. However, since the supply of heat to the fixing roller by the plurality of heat rollers is limited to a slight nip width between each of the heat rollers and the fixing roller, the amount of heat supply is limited. As a result, when it is desired to further shorten the heating time of the fixing roller, it is necessary to widen the nip width. However, when the nip width is widened, a local load on the fixing roller increases, so that fixing is performed. The driving torque of the roller increases, and it becomes necessary to strengthen the driving system. In addition, there is a possibility that the silicon rubber of the fixing roller is damaged early and the durability is impaired.

上記問題を解決することができる定着装置は、本出願人である京セラミタ株式会社によって既に出願されている。この定着装置の典型例は、定着ローラと、定着ローラに圧接された圧ローラと、相互に間隔を置いて配置された複数のベルト支持ローラと、ベルト支持ローラの各々間に巻き掛けられた無端ベルトとを備えている。無端ベルトの外周面の一部領域は定着ローラの外周面の一部領域に圧接され、少なくとも1個のベルト支持ローラは、加熱手段が内蔵されたヒートローラから構成される。上記定着装置においては、無端ベルトの外周面の一部領域は定着ローラの外周面の一部領域に圧接されるよう構成されている。すなわち、定着ローラの外周面の一部領域に沿って、柔軟性のある無端ベルトが圧接されてニップ領域１０Ｎを形成するので、定着ローラを加熱するためのニップ幅を従来よりも大幅に増加することができる。その結果、定着ローラに対する局部的な負荷を増加することなく、しかも定着ローラの耐久性を損なうことなく、定着ローラの昇温時間を短縮してウォームアップ時間を短縮することを可能にする。 A fixing device capable of solving the above problems has already been filed by Kyocera Mita Co., Ltd., the present applicant. A typical example of this fixing device is a fixing roller, a pressure roller pressed against the fixing roller, a plurality of belt support rollers arranged at intervals, and an endless belt wound around each of the belt support rollers. With a belt. A partial region of the outer peripheral surface of the endless belt is brought into pressure contact with a partial region of the outer peripheral surface of the fixing roller, and at least one belt support roller is constituted by a heat roller in which heating means is built. The fixing device is configured such that a part of the outer peripheral surface of the endless belt is pressed against a part of the outer peripheral surface of the fixing roller. That is, a flexible endless belt is pressed against a part of the outer peripheral surface of the fixing roller to form the nip region 10N, so that the nip width for heating the fixing roller is greatly increased as compared with the conventional case. be able to. As a result, it is possible to shorten the warm-up time by shortening the heating time of the fixing roller without increasing the local load on the fixing roller and without impairing the durability of the fixing roller.

しかしながら、上記定着装置には、更に、次のような解決すべき技術的課題が存在することが判明した。すなわち、定着ローラの外周面を加熱する無端ベルトは熱容量が小さいので、連続的に通紙を行った際に通紙領域と非通紙領域とでは極端な温度差が発生してしまう。このような定着装置において、通紙領域において温度制御を行った場合、非通紙領域において過剰に温度が上がって、最悪の場合、無端ベルトが破損する可能性がある。このような最悪の状況には至らないにしても、例えば小サイズの用紙を連続通紙した後に、大サイズの用紙を通紙すると、小サイズの非通紙領域においてホットオフセットが発生するおそれがある。逆に、非通紙領域において温度制御を行った場合、小サイズの通紙領域においてコールドオフセットや定着不良が発生するおそれがある。このため、上記定着装置には更なる改善が要望されているところであった。
特開平１１−８４９３４号公報 However, it has been found that the fixing device further has the following technical problems to be solved. That is, since the endless belt that heats the outer peripheral surface of the fixing roller has a small heat capacity, an extreme temperature difference occurs between the sheet passing area and the non-sheet passing area when the sheet is continuously passed. In such a fixing device, when temperature control is performed in the paper passing area, the temperature rises excessively in the non-paper passing area, and in the worst case, the endless belt may be damaged. Even if such a worst-case situation is not reached, for example, if small-size paper is continuously passed and then large-size paper is passed, hot offset may occur in a small-size non-passage area. is there. On the other hand, when temperature control is performed in the non-sheet passing area, there is a possibility that cold offset and fixing failure may occur in the small size sheet passing area. For this reason, there has been a demand for further improvement of the fixing device.
JP 11-84934 A

本発明の目的は、熱容量の小さな無端ベルトを使用して定着ローラを外部から加熱するよう構成した場合においても、通紙領域と非通紙領域に発生する温度差を少なくすることができ、その結果、常に安定した定着性能を確保することを可能にする、新規な定着装置を提供することである。 The object of the present invention is to reduce the temperature difference generated between the sheet passing area and the non-sheet passing area even when the fixing roller is heated from the outside using an endless belt having a small heat capacity. As a result, it is an object of the present invention to provide a novel fixing device that can always ensure stable fixing performance.

本発明の一局面によれば、
定着ローラと、定着ローラに圧接された圧ローラとを備えている定着装置において、
相互に間隔を置いて配置された複数のベルト支持ローラと、ベルト支持ローラの各々間に巻き掛けられた無端ベルトとを備え、無端ベルトの外周面の一部領域は定着ローラの外周面の一部領域に圧接され、少なくとも1個のベルト支持ローラは内側又は外側に配設された加熱手段により加熱され、
加熱手段により加熱される該ベルト支持ローラを除く他のベルト支持ローラのうちの、少なくとも1個の他のベルト支持ローラは金属製の中空管から構成され、該中空管は、最大通紙幅と実質的に同じ軸方向長さを有する中間領域と、中間領域から軸方向両外側にそれぞれ延在する側領域とを備え、該中空管の両側領域における肉厚は、中間領域の肉厚よりも厚く設定されている、
ことを特徴とする定着装置、が提供される。
本発明の他の局面によれば、
定着ローラと、定着ローラに圧接された圧ローラとを備えている定着装置において、
相互に間隔を置いて配置された複数のベルト支持ローラと、ベルト支持ローラの各々間に巻き掛けられた無端ベルトとを備え、無端ベルトの外周面の一部領域は定着ローラの外周面の一部領域に圧接され、少なくとも1個のベルト支持ローラは内側又は外側に配設された加熱手段により加熱され、
加熱手段により加熱される該ベルト支持ローラを除く他のベルト支持ローラのうちの、少なくとも1個の他のベルト支持ローラは金属製の中空管から構成され、該中空管は、最大通紙幅と実質的に同じ軸方向長さを有する中間領域と、中間領域から軸方向両外側にそれぞれ延在する側領域とを備え、該中空管の両側領域における単位長さあたりの表面積は、中間領域における単位長さあたりの表面積よりも大きく設定されている、
ことを特徴とする定着装置、が提供される。
本発明の更に他の局面によれば、
定着ローラと、定着ローラに圧接された圧ローラとを備えている定着装置において、
相互に間隔を置いて配置された複数のベルト支持ローラと、ベルト支持ローラの各々間に巻き掛けられた無端ベルトとを備え、無端ベルトの外周面の一部領域は定着ローラの外周面の一部領域に圧接され、少なくとも1個のベルト支持ローラは内側又は外側に配設された加熱手段により加熱され、
加熱手段により加熱される該ベルト支持ローラを除く他のベルト支持ローラのうちの、少なくとも1個の他のベルト支持ローラは、軸方向両端が閉塞された金属製の中空管から構成され、該中空管は、最小通紙幅と実質的に同じ軸方向長さを有する中央領域を備え、該中空管の中央領域には、複数の通気孔が周方向に間隔をおいて形成されている、
ことを特徴とする定着装置、が提供される。
該他のベルト支持ローラの軸方向長さをＬ、無端ベルトの幅をＷとしたとき、ＬとＷの関係は、Ｌ≧Ｗに規定される、ことが好ましい。
本発明の更に他の局面によれば、
定着ローラと、定着ローラに圧接された圧ローラとを備えている定着装置において、
相互に間隔を置いて配置された複数のベルト支持ローラと、ベルト支持ローラの各々間に巻き掛けられた無端ベルトとを備え、無端ベルトの外周面の一部領域は定着ローラの外周面の一部領域に圧接され、少なくとも1個のベルト支持ローラは内側又は外側に配設された加熱手段により加熱され、
加熱手段により加熱される該ベルト支持ローラを除く他のベルト支持ローラのうちの、少なくとも1個の他のベルト支持ローラは金属から構成され、該他のベルト支持ローラの軸方向長さをＬ、無端ベルトの幅をＷとしたとき、ＬとＷの関係は、Ｌ≧Ｗに規定される、
ことを特徴とする定着装置、が提供される。 According to one aspect of the present invention,
In a fixing device including a fixing roller and a pressure roller pressed against the fixing roller,
A plurality of belt support rollers arranged at intervals from each other, and an endless belt wound around each of the belt support rollers, and a partial region of the outer peripheral surface of the endless belt is a part of the outer peripheral surface of the fixing roller. The at least one belt support roller is heated by heating means disposed on the inside or outside,
Of the other belt support rollers excluding the belt support roller heated by the heating means, at least one other belt support roller is composed of a metal hollow tube, and the hollow tube has a maximum sheet passing width. An intermediate region having substantially the same axial length, and side regions extending axially outward from the intermediate region, respectively, and the thickness of both sides of the hollow tube is the thickness of the intermediate region Set thicker than,
A fixing device is provided.
According to another aspect of the invention,
In a fixing device including a fixing roller and a pressure roller pressed against the fixing roller,
A plurality of belt support rollers arranged at intervals from each other, and an endless belt wound around each of the belt support rollers, and a partial region of the outer peripheral surface of the endless belt is a part of the outer peripheral surface of the fixing roller. The at least one belt support roller is heated by heating means disposed on the inside or outside,
Of the other belt support rollers excluding the belt support roller heated by the heating means, at least one other belt support roller is composed of a metal hollow tube, and the hollow tube has a maximum sheet passing width. An intermediate region having substantially the same axial length as that of the hollow region, and a side region extending axially outward from the intermediate region, and the surface area per unit length in both side regions of the hollow tube is intermediate. Set larger than the surface area per unit length in the region,
A fixing device is provided.
According to yet another aspect of the invention,
In a fixing device including a fixing roller and a pressure roller pressed against the fixing roller,
A plurality of belt support rollers arranged at intervals from each other, and an endless belt wound around each of the belt support rollers, and a partial region of the outer peripheral surface of the endless belt is a part of the outer peripheral surface of the fixing roller. The at least one belt support roller is heated by heating means disposed on the inside or outside,
Of the other belt support rollers excluding the belt support roller heated by the heating means, at least one other belt support roller is composed of a metal hollow tube closed at both axial ends, The hollow tube includes a central region having an axial length substantially the same as the minimum sheet passing width, and a plurality of ventilation holes are formed in the central region of the hollow tube at intervals in the circumferential direction. ,
A fixing device is provided.
When the length in the axial direction of the other belt support roller is L and the width of the endless belt is W, the relationship between L and W is preferably defined as L ≧ W.
According to yet another aspect of the invention,
In a fixing device including a fixing roller and a pressure roller pressed against the fixing roller,
A plurality of belt support rollers arranged at intervals from each other, and an endless belt wound around each of the belt support rollers, and a partial region of the outer peripheral surface of the endless belt is a part of the outer peripheral surface of the fixing roller. The at least one belt support roller is heated by heating means disposed on the inside or outside,
Of the other belt support rollers excluding the belt support roller heated by the heating means, at least one other belt support roller is made of metal, and the axial length of the other belt support roller is L, When the width of the endless belt is W, the relationship between L and W is defined as L ≧ W.
A fixing device is provided.

以下、本発明に従って構成された定着装置の好適な実施の形態を、添付図面を参照して詳細に説明する。なお、図１〜図８において、相互に実質的に同一部分は同一符号で示されている。 DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, a preferred embodiment of a fixing device configured according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. 1 to 8, substantially the same parts are denoted by the same reference numerals.

図１〜図３を参照して、本発明に従って構成された定着装置の一実施形態は、定着ローラ２と、定着ローラ２に対し下方から圧接された圧ローラ４と、相互に間隔を置いて配置された複数の、実施形態においては２個のベルト支持ローラ６及び８と、ベルト支持ローラ６及び８の各々間に巻き掛けられた無端ベルト１０とを備えている。無端ベルト１０の外周面の一部領域は定着ローラ２の外周面の一部領域に圧接されている。少なくとも1個のベルト支持ローラは、内側又は外側に配設された加熱手段により加熱されるよう構成されている。実施形態において、1個のベルト支持ローラ６は、加熱手段６Ｈが内蔵されたヒートローラから構成されている。すなわち、ベルト支持ローラ６は、内側に配設された加熱手段６Ｈにより加熱されるよう構成されている。 1 to 3, an embodiment of a fixing device configured according to the present invention includes a fixing roller 2 and a pressure roller 4 that is pressed against the fixing roller 2 from below, with a space therebetween. A plurality of arranged belt support rollers 6 and 8 and an endless belt 10 wound around each of the belt support rollers 6 and 8 are provided. A part of the outer peripheral surface of the endless belt 10 is in pressure contact with a part of the outer peripheral surface of the fixing roller 2. At least one belt support roller is configured to be heated by heating means disposed inside or outside. In the embodiment, one belt support roller 6 is composed of a heat roller in which a heating means 6H is built. That is, the belt support roller 6 is configured to be heated by the heating means 6H disposed inside.

図３に示されているように、加熱手段Ｈ６により加熱されるベルト支持ローラ６を除く他のベルト支持ローラのうちの、少なくとも1個の他のベルト支持ローラ、実施形態においてベルト支持ローラ８は、金属製の中空管から構成される。金属製の中空管から構成されるベルト支持ローラ８は、最大通紙幅と実質的に同じ軸方向長さを有する中間領域と、中間領域から軸方向両外側にそれぞれ同じ長さだけ延在する側領域とを備えている。ベルト支持ローラ８の両側領域における肉厚ｔ１は、中間領域の肉厚ｔ２よりも厚く設定されている（ｔ１＞ｔ２）。実施形態において、ベルト支持ローラ８の外径は全長にわたって一定であるので、中間領域の両側領域の内径は、中間領域の内径よりも小さく形成されている。 As shown in FIG. 3, at least one other belt support roller, in the embodiment, the belt support roller 8 of the other belt support rollers excluding the belt support roller 6 heated by the heating means H6 is: It is composed of a metal hollow tube. The belt support roller 8 formed of a metal hollow tube extends in the intermediate region having the substantially same axial length as the maximum sheet passing width and the same length from the intermediate region to both axially outer sides. And a side region. The wall thickness t1 in both side regions of the belt support roller 8 is set to be thicker than the wall thickness t2 in the intermediate region (t1> t2). In the embodiment, since the outer diameter of the belt support roller 8 is constant over the entire length, the inner diameter of both side areas of the intermediate area is formed smaller than the inner diameter of the intermediate area.

加熱手段Ｈ６により加熱されるベルト支持ローラ６を除く他のベルト支持ローラのうちの、少なくとも1個の他のベルト支持ローラ、実施形態においてはベルト支持ローラ８の軸方向長さをＬ、無端ベルト１０の幅をＷとしたとき、ＬとＷの関係は、Ｌ≧Ｗに規定されている（実施形態においては、Ｌ＞Ｗに規定されている）。無端ベルト１０の幅Ｗは、ベルト支持ローラ８の中間領域（したがって最大通紙幅）よりも大きく設定されている。この実施形態において、無端ベルト１０の幅Ｗは、中間領域（したがって最大通紙幅）に対し軸方向両外側にそれぞれほぼ等しい長さだけ広く設定されている。無端ベルト１０及びベルト支持ローラ６及び８により囲まれた空間内には、ヒートローラであるベルト支持ローラ６の温度制御を行うための制御機器である温度センサ、具体的にはサーミスタＳが、ベルト支持ローラ６の外周面に接触するよう配設されている。用紙Ｐは、図１において右から左へほぼ水平に搬送される。 Of the other belt support rollers excluding the belt support roller 6 heated by the heating means H6, at least one other belt support roller, in the embodiment, the length in the axial direction of the belt support roller 8 is L, an endless belt. When the width of 10 is W, the relationship between L and W is defined as L ≧ W (in the embodiment, it is defined as L> W). The width W of the endless belt 10 is set to be larger than the intermediate region of the belt support roller 8 (and therefore the maximum sheet passing width). In this embodiment, the width W of the endless belt 10 is set wider by approximately equal lengths on both outer sides in the axial direction with respect to the intermediate region (and hence the maximum sheet passing width). In the space surrounded by the endless belt 10 and the belt support rollers 6 and 8, a temperature sensor, specifically the thermistor S, is a control device for controlling the temperature of the belt support roller 6 as a heat roller. The support roller 6 is disposed so as to contact the outer peripheral surface. The paper P is conveyed substantially horizontally from right to left in FIG.

定着装置は、図１において紙面の表裏方向に間隔をおいては配設された一対の側壁を含む図示しないハウジングを備えており、定着ローラ２、圧ローラ４及びベルト支持ローラ６及び８は、側壁の各々間に回転自在にかつ相互に平行に支持されている。サーミスタＳは、側壁の各々間を延在するよう配設された図示しない支持フレームに取り付けられている。ベルト支持ローラ６及び８のうち１個のベルト支持ローラ、実施形態においては、ヒートローラであるベルト支持ローラ６は、定着ローラ２に対し無端ベルト１０を介して圧接されている。このベルト支持ローラ６は、無端ベルト１０の外周面の一部領域が定着ローラ２の外周面の一部領域に圧接されることにより形成される、定着ローラ２に対する無端ベルト１０のニップ領域１０Ｎにおいて、定着ローラ２の回転方向（図１において時計方向）における最上流位置（図１において左端）に配置されている。 The fixing device includes a housing (not shown) including a pair of side walls spaced apart in the front and back direction of the paper surface in FIG. 1. The fixing roller 2, the pressure roller 4, and the belt support rollers 6 and 8 include: Between each of the side walls is supported rotatably and parallel to each other. The thermistor S is attached to a support frame (not shown) arranged so as to extend between the side walls. One of the belt support rollers 6 and 8, in the embodiment, the belt support roller 6, which is a heat roller, is pressed against the fixing roller 2 via the endless belt 10. The belt support roller 6 is formed in a nip region 10N of the endless belt 10 with respect to the fixing roller 2 formed by pressing a partial region of the outer peripheral surface of the endless belt 10 against a partial region of the outer peripheral surface of the fixing roller 2. The fixing roller 2 is disposed at the most upstream position (left end in FIG. 1) in the rotation direction (clockwise in FIG. 1).

定着ローラ２を軸方向に見て（図１において紙面を表から裏に見て）、定着ローラ２の軸心を通る仮想水平線をｘ軸、定着ローラ２の軸心を通ってｘ軸に直交する仮想鉛直線をｙ軸としたとき、ベルト支持ローラ６は、定着ローラ２の外周面に対し、第２象限における周方向のほぼ中間位置において圧接されるよう配置されている。他方、ベルト支持ローラ８は、ベルト支持ローラ６に対し定着ローラ２の回転方向下流側であり、かつ用紙Ｐの搬送方向上流側において（第１象限において）、定着ローラ２の外周面の外側に間隔をおいて配置されている。加熱手段６Ｈは、ヒートローラであるベルト支持ローラ６の中心領域において、該側壁の各々間に静止状態で支持されている。 When the fixing roller 2 is viewed in the axial direction (in FIG. 1, the paper surface is viewed from the front to the back), the virtual horizontal line passing through the axis of the fixing roller 2 is orthogonal to the x axis through the axis of the fixing roller 2 When the imaginary vertical line is the y axis, the belt support roller 6 is disposed so as to be in pressure contact with the outer peripheral surface of the fixing roller 2 at a substantially intermediate position in the circumferential direction in the second quadrant. On the other hand, the belt support roller 8 is downstream of the belt support roller 6 in the rotation direction of the fixing roller 2 and upstream of the conveyance direction of the paper P (in the first quadrant), outside the outer peripheral surface of the fixing roller 2. Arranged at intervals. The heating means 6H is supported in a stationary state between the side walls in the central region of the belt support roller 6 which is a heat roller.

定着ローラ２は、駆動源である電動モータＭに、ギヤなどからなる図示しない動力伝達機構を介して駆動結合されている。ヒートローラであるベルト支持ローラ６は、無端ベルト１０を介して定着ローラ２に従動回転させられるよう配設されている。 The fixing roller 2 is drivingly coupled to an electric motor M, which is a driving source, via a power transmission mechanism (not shown) including gears. The belt support roller 6, which is a heat roller, is disposed so as to be driven and rotated by the fixing roller 2 via the endless belt 10.

定着ローラ２及び圧ローラ４は、金属、例えばＳＵＳあるいは鉄製の心金と、心金を覆う弾性部材であるソリッドのシリコンゴムあるいは発泡シリコンゴムと、シリコンゴムあるいは発泡シリコンゴムを被覆するＰＦＡチューブとから構成することができる。シリコンゴムあるいは発泡シリコンゴムの外周面をＰＦＡチューブにより被覆する構成に代えて、シリコンゴムあるいは発泡シリコンゴムの外周面を、トナーの離型層であるフッ素樹脂をコートする構成としてもよい。ベルト支持ローラ６は、ＳＵＳあるいはアルミニウムなどの金属製、実施形態においてはアルミニウム製の中空管から構成されている。ベルト支持ローラ８は、ＳＵＳあるいはアルミニウムなどの金属製、実施形態においてはアルミニウム製の中空管から構成されている。ベルト支持ローラ８は、ヒートローラであるベルト支持ローラ６よりも小径に形成されている。これは、ベルト支持ローラ８による熱損失を少なくするためなどの理由による。無端ベルト１０は、ポリイミド樹脂、ＮｉあるいはＳＵＳから形成することができる。加熱手段６Ｈはハロゲンヒータから構成されているが、他の加熱手段、例えば、電磁誘導加熱用の励磁コイル（ＩＨコイル）から構成してもよい。 The fixing roller 2 and the pressure roller 4 are made of metal, for example, SUS or iron mandrel, solid silicon rubber or foamed silicon rubber which is an elastic member covering the mandrel, and PFA tube covering the silicon rubber or foamed silicon rubber. It can consist of Instead of the configuration in which the outer peripheral surface of the silicon rubber or the foamed silicon rubber is covered with the PFA tube, the outer peripheral surface of the silicon rubber or the foamed silicon rubber may be coated with a fluororesin that is a toner release layer. The belt support roller 6 is made of a hollow tube made of metal such as SUS or aluminum, and in the embodiment, made of aluminum. The belt support roller 8 is made of a hollow tube made of metal such as SUS or aluminum, and in the embodiment, made of aluminum. The belt support roller 8 has a smaller diameter than the belt support roller 6 that is a heat roller. This is because the heat loss due to the belt support roller 8 is reduced. The endless belt 10 can be formed from polyimide resin, Ni, or SUS. The heating means 6H is constituted by a halogen heater, but may be constituted by other heating means, for example, an exciting coil (IH coil) for electromagnetic induction heating.

定着ローラ２が電動モータＭにより図１において時計方向に回転駆動されると、圧ローラ４は反時計方向に従動させられる。同時にヒートローラであるベルト支持ローラ６は、無端ベルト１０を介して定着ローラ２によって図１において反時計方向に従動回転させられる。その結果、無端ベルト１０は同じ反時計方向に従動回転させられ、ベルト支持ローラ８も無端ベルト１０を介して同じ反時計方向に従動回転させられる。加熱手段６Ｈを構成するハロゲンヒータが通電され、発熱が開始されると、加熱手段６Ｈによる熱は、ヒートローラであるベルト支持ローラ６及び無端ベルト１０の両方から定着ローラ２に伝達され、定着ローラ２の昇温が開始される。定着ローラ２に伝達された熱は圧ローラ４にも伝達される。定着ローラ２の表面温度が常温から所定の温度に達した後、片面（上面）にトナーが転写された用紙Ｐが図１において右から左に向かってほぼ水平に搬送され、定着ローラ２及び圧ローラ４のニップ部を通過すると、用紙Ｐの片面に転写された未定着トナーは、定着ローラ２によって用紙Ｐの片面に溶融定着される。 When the fixing roller 2 is driven to rotate clockwise in FIG. 1 by the electric motor M, the pressure roller 4 is driven counterclockwise. At the same time, the belt support roller 6 as a heat roller is driven to rotate counterclockwise in FIG. 1 by the fixing roller 2 via the endless belt 10. As a result, the endless belt 10 is driven and rotated in the same counterclockwise direction, and the belt support roller 8 is also driven and rotated in the same counterclockwise direction via the endless belt 10. When the halogen heater constituting the heating unit 6H is energized and heat generation is started, heat from the heating unit 6H is transmitted from both the belt support roller 6 and the endless belt 10 which are heat rollers to the fixing roller 2, and the fixing roller 2 is started. The heat transmitted to the fixing roller 2 is also transmitted to the pressure roller 4. After the surface temperature of the fixing roller 2 reaches a predetermined temperature from room temperature, the sheet P on which the toner is transferred on one side (upper surface) is conveyed substantially horizontally from right to left in FIG. After passing through the nip portion of the roller 4, the unfixed toner transferred to one side of the paper P is melted and fixed on one side of the paper P by the fixing roller 2.

本発明による上記定着装置によれば、無端ベルト１０の外周面の一部領域は定着ローラ２の外周面の一部領域に圧接されるよう構成されている。すなわち、定着ローラ２の外周面の一部領域に沿って、柔軟性のある無端ベルト１０が圧接されてニップ領域１０Ｎを形成するので、定着ローラ２を加熱するためのニップ幅を従来よりも大幅に増加することができる。その結果、定着ローラ２に対する局部的な負荷を増加することなく、しかも定着ローラ２の耐久性を損なうことなく、定着ローラ２の昇温時間を短縮して定着装置のウォームアップ時間を短縮することができる。このような作用効果は、後述する他の実施形態においても、実質的に同様に得られるものである。 According to the fixing device according to the present invention, a partial region of the outer peripheral surface of the endless belt 10 is configured to be in pressure contact with a partial region of the outer peripheral surface of the fixing roller 2. That is, the flexible endless belt 10 is pressed and formed along a partial region of the outer peripheral surface of the fixing roller 2 to form the nip region 10N, so that the nip width for heating the fixing roller 2 is significantly larger than the conventional one. Can be increased. As a result, the heating time of the fixing roller 2 can be shortened and the warm-up time of the fixing device can be shortened without increasing the local load on the fixing roller 2 and without impairing the durability of the fixing roller 2. Can do. Such operational effects can be obtained in substantially the same manner in other embodiments described later.

上記定着装置においては、先に述べたように、加熱手段Ｈ６により加熱されるベルト支持ローラ６を除く他のベルト支持ローラのうちの、少なくとも1個の他のベルト支持ローラ、実施形態においてベルト支持ローラ８は、金属製の中空管から構成される。金属製の中空管から構成されるベルト支持ローラ８は、最大通紙幅と実質的に同じ軸方向長さを有する中間領域と、中間領域から軸方向両外側にそれぞれ同じ長さだけ延在する側領域とを備えている。ベルト支持ローラ８の両側領域における肉厚ｔ１は、中間領域の肉厚ｔ２よりも厚く設定されている（ｔ１＞ｔ２）。このような構成に起因して、ベルト支持ローラ８における、常に用紙が通らない非通紙領域の熱容量が通紙領域に比べて大きいので、非通紙領域の温度上昇を通紙領域よりも抑制することができる。その結果、熱容量の小さな無端ベルト１０を使用して定着ローラ２を外部から加熱するよう構成した場合においても、通紙領域と非通紙領域に発生する温度差を少なくすることができ、常に安定した定着性能を確保することを可能にするのである。 In the fixing device, as described above, at least one other belt support roller among the other belt support rollers excluding the belt support roller 6 heated by the heating unit H6, in the embodiment, the belt support. The roller 8 is composed of a metal hollow tube. The belt support roller 8 formed of a metal hollow tube extends in the intermediate region having the substantially same axial length as the maximum sheet passing width and the same length from the intermediate region to both axially outer sides. And a side region. The wall thickness t1 in both side regions of the belt support roller 8 is set to be thicker than the wall thickness t2 in the intermediate region (t1> t2). Due to such a configuration, in the belt support roller 8, the heat capacity of the non-paper passing area where the paper does not always pass is larger than that of the paper passing area. can do. As a result, even when the fixing roller 2 is configured to be heated from the outside using the endless belt 10 having a small heat capacity, the temperature difference generated between the sheet passing area and the non-sheet passing area can be reduced and always stable. It is possible to ensure the fixing performance.

更に、上記定着装置においては、ベルト支持ローラ８が熱伝導度の高い金属製の中空管から構成されているので、上記効果を迅速かつ確実に達成することを可能にする。具体的には、ベルト支持ローラ８は、先に述べたように、金属、例えば、ＳＵＳあるいはアルミニウム製の中空管から構成することができる。このような構成に起因して、無端ベルト１０がベルト支持ローラ８の外周面の一部領域に接触して通過する過程において、通紙領域と非通紙領域とで温度差を有する無端ベルト１０における熱がベルト支持ローラ８の外周面に伝達され、ベルト支持ローラ８の外周面に伝達された熱は、ベルト支持ローラ８の外周面における軸方向の温度勾配に従って軸方向への熱伝導が迅速に行われる。その結果、無端ベルト１０の通紙領域と非通紙領域に発生する温度差が少なくなるので、常に安定した定着性能が確保されるのである。 Further, in the fixing device, since the belt support roller 8 is composed of a metal hollow tube having a high thermal conductivity, the above effect can be achieved quickly and reliably. Specifically, as described above, the belt support roller 8 can be made of a hollow tube made of metal, for example, SUS or aluminum. Due to such a configuration, the endless belt 10 having a temperature difference between the sheet passing area and the non-sheet passing area in the process in which the endless belt 10 passes in contact with a part of the outer peripheral surface of the belt support roller 8. Heat is transmitted to the outer peripheral surface of the belt support roller 8, and the heat transmitted to the outer peripheral surface of the belt support roller 8 is rapidly conducted in the axial direction according to the temperature gradient in the axial direction on the outer peripheral surface of the belt support roller 8. To be done. As a result, the temperature difference generated between the paper passing area and the non-paper passing area of the endless belt 10 is reduced, so that stable fixing performance is always ensured.

上記定着装置においてはまた、加熱手段６Ｈにより加熱されるベルト支持ローラ６を除く他のベルト支持ローラのうちの、少なくとも1個のベルト支持ローラ、実施形態においては、金属、例えば、ＳＵＳあるいはアルミニウム製の中空管から構成されるベルト支持ローラ８の軸方向長さをＬ、無端ベルト１０の幅をＷとしたとき、ＬとＷの関係は、Ｌ≧Ｗに規定されている（実施形態においては、Ｌ＞Ｗに規定されている）ので、無端ベルト１０がベルト支持ローラ８に接触した際に、無端ベルト１０に発生した通紙領域と非通紙領域との温度差が、ベルト支持ローラ８の表面の高い熱伝導によって低減されるので、この面においても、常に安定した定着性能の確保に寄与するものである。 In the fixing device, at least one of the other belt support rollers excluding the belt support roller 6 heated by the heating means 6H, in the embodiment, made of metal, for example, SUS or aluminum. The relationship between L and W is defined as L ≧ W, where L is the length in the axial direction of the belt support roller 8 composed of the hollow tube and W is the width of the endless belt 10 (in the embodiment) Therefore, when the endless belt 10 comes into contact with the belt support roller 8, the temperature difference between the sheet passing area and the non-sheet passing area generated in the endless belt 10 is determined by the belt supporting roller. 8 is reduced by the high heat conduction on the surface of the surface 8, and this surface also contributes to ensuring stable fixing performance.

なお、上記定着装置においては、加熱手段６Ｈにより加熱されるベルト支持ローラ６を除く他のベルト支持ローラのうちの、少なくとも1個のベルト支持ローラ８の軸方向長さをＬ、無端ベルト１０の幅をＷとしたとき、ＬとＷの関係を、Ｌ≧Ｗに規定した場合、ベルト支持ローラ８を、金属、例えば、ＳＵＳあるいはアルミニウム製の肉厚が一定の中空管から構成する、又は、金属、例えば、ＳＵＳあるいはアルミニウム製の実軸から構成する、あるいは、ポリイミドなどの耐熱性樹脂からなる実軸の外周面をＳＵＳあるいはアルミニウム製の中空管で覆うことにより構成する、などの実施形態が可能である。いずれの実施形態においても、ベルト支持ローラ８の外周面における軸方向への熱伝導が迅速に行われ、上記効果を達成することができる。 In the fixing device, the length in the axial direction of at least one belt support roller 8 among the other belt support rollers excluding the belt support roller 6 heated by the heating means 6H is L, and the endless belt 10 When the width is W and the relationship between L and W is defined as L ≧ W, the belt support roller 8 is made of a hollow tube made of metal, for example, SUS or aluminum, having a constant thickness, or Implementation of a solid shaft made of metal, for example, SUS or aluminum, or by covering the outer peripheral surface of a real shaft made of heat-resistant resin such as polyimide with a hollow tube made of SUS or aluminum, etc. Forms are possible. In any of the embodiments, heat conduction in the axial direction on the outer peripheral surface of the belt support roller 8 is quickly performed, and the above-described effect can be achieved.

上記定着装置において、ヒートローラであるベルト支持ローラ６は、定着ローラ２に対し無端ベルト１０を介して圧接されているので、加熱手段６Ｈを構成するハロゲンヒータによる熱は、ヒートローラであるベルト支持ローラ６及び無端ベルト１０の両方から定着ローラ２に伝達されるので、定着ローラ２への伝熱効率が向上して定着ローラ２の昇温時間が短縮されるので、定着装置のウォームアップ時間が短縮される。 In the fixing device, since the belt support roller 6 as a heat roller is pressed against the fixing roller 2 via the endless belt 10, the heat from the halogen heater constituting the heating means 6H is supported by the belt as the heat roller. Since both the roller 6 and the endless belt 10 are transmitted to the fixing roller 2, the heat transfer efficiency to the fixing roller 2 is improved and the temperature rise time of the fixing roller 2 is shortened, so that the warm-up time of the fixing device is shortened. Is done.

上記定着装置において、ヒートローラであるベルト支持ローラ６は、無端ベルト１０の外周面の一部領域が定着ローラ２の外周面の一部領域に圧接されることにより形成される、定着ローラ２に対する無端ベルト１０のニップ領域１０Ｎにおいて、定着ローラ２の回転方向（図１において時計方向）における最上流位置（図１において左端）に配置されているので、ヒートローラであるベルト支持ローラ６を介して無端ベルト１０に伝達された熱の損失を低減することができ、定着ローラ２の昇温時間の短縮に寄与するものである。 In the fixing device, the belt support roller 6 as a heat roller is formed on the fixing roller 2 formed by pressing a part of the outer peripheral surface of the endless belt 10 against a part of the outer peripheral surface of the fixing roller 2. In the nip region 10N of the endless belt 10, since it is disposed at the most upstream position (left end in FIG. 1) in the rotation direction of the fixing roller 2 (clockwise in FIG. 1), it passes through the belt support roller 6 that is a heat roller. The loss of heat transmitted to the endless belt 10 can be reduced, which contributes to shortening the heating time of the fixing roller 2.

上記定着装置において、ヒートローラであるベルト支持ローラ６は、無端ベルト１０を介して定着ローラ２に従動回転させられるよう配設されているので、ベルト支持ローラ６及び８を回転駆動させるための駆動手段を特別に配設する必要が無いので、定着装置のコストダウン、コンパクト化及び軽量化を図ることができる。 In the fixing device, the belt support roller 6 that is a heat roller is disposed so as to be driven and rotated by the fixing roller 2 via the endless belt 10, so that the belt support rollers 6 and 8 are driven to rotate. Since there is no need to provide any special means, it is possible to reduce the cost, size and weight of the fixing device.

なお、上記実施形態において、ベルト支持ローラ８は、ベルト支持ローラ６に対し定着ローラ２の回転方向下流側であり、かつ用紙Ｐの搬送方向上流側において（第１象限において）、定着ローラ２の外周面の外側に間隔をおいて配置されているが、これに代えて、上記ニップ領域１０Ｎにおいて、定着ローラ２の回転方向（図１において時計方向）における最下流位置（図１において右端）に配置する他の実施形態もある。この実施形態において、ベルト支持ローラ８は、定着ローラ２に対し、無端ベルト１０を介して圧接される。 In the above embodiment, the belt support roller 8 is located downstream of the belt support roller 6 in the rotation direction of the fixing roller 2 and upstream of the conveyance direction of the paper P (in the first quadrant). The outer peripheral surface is arranged at an interval, but instead, in the nip region 10N, at the most downstream position (right end in FIG. 1) in the rotation direction of the fixing roller 2 (clockwise in FIG. 1). There are other embodiments to arrange. In this embodiment, the belt support roller 8 is pressed against the fixing roller 2 via the endless belt 10.

次に、図４を参照して、上記他のベルト支持ローラにおける他の実施形態について説明する。上記他のベルト支持ローラであるベルト支持ローラ８０は、先の実施形態におけるのと同様に金属製の中空管から構成されている。ベルト支持ローラ８０は、最大通紙幅と実質的に同じ軸方向長さを有する中間領域と、中間領域から軸方向両外側にそれぞれ同じ長さだけ延在する側領域とを備えている。ベルト支持ローラ８０の両側領域における単位長さあたりの表面積ｓ１は、中間領域における単位長さあたりの表面積ｓ２よりも大きく設定されている（ｓ１＞ｓ２）。実施形態において、ベルト支持ローラ８０は、ＳＵＳあるいはアルミニウムなどの金属製、実施形態においてはアルミニウム製の中空管から構成されている。実施形態において、ベルト支持ローラ８０の外径は全長にわたって一定であり、また中間領域における内径は一定であるが、両側領域における内周面には、全周にわたって延在する溝８２が周方向に間隔をおいて複数個、形成されている。溝８２及び相互に軸方向に隣接する溝８２間の凸部の断面は、これに限定されるものではないが、Ｖ形状をなしている。凸部の各々により形成される両側領域における内周面の内径は、中間領域における内径と同一であっても、図４に示すように中間領域における内径よりも若干小さくてもよい。このような構成を有するベルト支持ローラ８０を備えた定着装置におけるその他の構成は、図１〜図３を参照して説明した先の実施形態と実質的に同じであるので説明は省略する。 Next, another embodiment of the other belt support roller will be described with reference to FIG. The belt support roller 80, which is another belt support roller, is composed of a metal hollow tube as in the previous embodiment. The belt support roller 80 includes an intermediate region having an axial length that is substantially the same as the maximum sheet passing width, and side regions that extend from the intermediate region to both axially outer sides by the same length. The surface area s1 per unit length in both side regions of the belt support roller 80 is set larger than the surface area s2 per unit length in the intermediate region (s1> s2). In the embodiment, the belt support roller 80 is made of a hollow tube made of metal such as SUS or aluminum, and in the embodiment, made of aluminum. In the embodiment, the outer diameter of the belt support roller 80 is constant over the entire length, and the inner diameter in the intermediate region is constant, but a groove 82 extending over the entire circumference is formed in the circumferential direction on the inner peripheral surface in both side regions. A plurality are formed at intervals. The cross section of the convex portion between the groove 82 and the groove 82 adjacent to each other in the axial direction is not limited to this, but has a V shape. The inner diameter of the inner peripheral surface in both side regions formed by each of the convex portions may be the same as the inner diameter in the intermediate region or slightly smaller than the inner diameter in the intermediate region as shown in FIG. The other configuration of the fixing device including the belt support roller 80 having such a configuration is substantially the same as that of the previous embodiment described with reference to FIGS.

図４に示すベルト支持ローラ８０を備えた定着装置においては、ベルト支持ローラ８０における、常に用紙が通らない非通紙領域の内壁面により放熱する放熱量が通紙領域に比べて大きいので、非通紙領域の温度上昇を通紙領域よりも抑制することができる。その結果、熱容量の小さな無端ベルト１０を使用して定着ローラ２を外部から加熱するよう構成した場合においても、通紙領域と非通紙領域に発生する温度差を少なくすることができ、常に安定した定着性能を確保することを可能にするのである。更に、上記定着装置においては、ベルト支持ローラ８が熱伝導度の高い金属製の中空管から構成されているので、上記効果を迅速かつ確実に達成することを可能にする。 In the fixing device provided with the belt support roller 80 shown in FIG. 4, the amount of heat dissipated by the inner wall surface of the non-sheet passing area where the paper does not always pass in the belt supporting roller 80 is larger than that in the sheet passing area. The temperature rise in the paper passing area can be suppressed more than that in the paper passing area. As a result, even when the fixing roller 2 is configured to be heated from the outside using the endless belt 10 having a small heat capacity, the temperature difference generated between the sheet passing area and the non-sheet passing area can be reduced and always stable. It is possible to ensure the fixing performance. Further, in the fixing device, since the belt support roller 8 is composed of a metal hollow tube having a high thermal conductivity, the above effect can be achieved quickly and reliably.

次に、図５及び図６を参照して、上記他のベルト支持ローラにおける他の実施形態について説明する。上記他のベルト支持ローラであるベルト支持ローラ８００は、先の実施形態におけるのと同様に金属製の中空管から構成されている。ベルト支持ローラ８００は、軸方向両端が閉塞された金属製の中空管から構成されている。ベルト支持ローラ８００は、最小通紙幅と実質的に同じ軸方向長さを有する中央領域と、最大通紙幅と実質的に同じ軸方向長さを有する中間領域とを備えている（なお、他の実施形態においても、ベルト支持ローラ８００は、最小通紙幅と実質的に同じ軸方向長さを有する中央領域を備えていることはいうまでもない）。ベルト支持ローラ８００の中央領域には、複数の通気孔８０２が周方向に間隔をおいて形成されている。実施形態において、通気孔８０２は、中央領域の軸方向中央に形成されている。ベルト支持ローラ８００は、ＳＵＳあるいはアルミニウムなどの金属製、実施形態においてはアルミニウム製の中空管から構成されている。ベルト支持ローラ８０の外径及び内径は全長にわたってそれぞれ一定である。ベルト支持ローラ８００の両端部の内周面には、金属製の閉塞部材８０４が圧入されている。閉塞部材８０４は、この形状に限定されるものではないが、キャップ形状をなしている。これにより、ベルト支持ローラ８００の軸方向両端が閉塞される。閉塞部材８０４はベルト支持ローラ８００と同じ材料の金属から形成することでよい。このような構成を有するベルト支持ローラ８００を備えた定着装置におけるその他の構成は、図１〜図３を参照して説明した先の実施形態と実質的に同じであるので説明は省略する。 Next, another embodiment of the other belt support roller will be described with reference to FIGS. The belt support roller 800, which is the other belt support roller, is composed of a metal hollow tube as in the previous embodiment. The belt support roller 800 is composed of a metal hollow tube whose both axial ends are closed. The belt support roller 800 includes a central region having an axial length substantially the same as the minimum sheet passing width, and an intermediate region having an axial length substantially the same as the maximum sheet passing width. Also in the embodiment, it goes without saying that the belt support roller 800 includes a central region having an axial length substantially the same as the minimum sheet passing width). In the central region of the belt support roller 800, a plurality of air holes 802 are formed at intervals in the circumferential direction. In the embodiment, the air hole 802 is formed in the center in the axial direction of the central region. The belt support roller 800 is made of a hollow tube made of metal such as SUS or aluminum, and in the embodiment, made of aluminum. The outer diameter and inner diameter of the belt support roller 80 are constant over the entire length. Metal blocking members 804 are press-fitted into the inner peripheral surfaces of both end portions of the belt support roller 800. The closing member 804 is not limited to this shape, but has a cap shape. Thereby, both axial ends of the belt support roller 800 are closed. The closing member 804 may be made of the same material as the belt support roller 800. The other configuration of the fixing device including the belt support roller 800 having such a configuration is substantially the same as that of the previous embodiment described with reference to FIGS.

図５及び図６に示すベルト支持ローラ８００を備えた定着装置においては、ベルト支持ローラ８００の内部空間において、通紙時に、通紙領域よりも非通紙領域の温度が高くなると、熱により膨張した空気が、両側領域から中央領域（最小通紙幅）に向かって流れる。図５において矢印で示されているように、中央領域に流れた比較的高温の空気は、中央領域に形成された通気孔８０２を通ってベルト支持ローラ８００の外側に排出されるので、非通紙領域から通紙領域への熱の移動が促進され、非通紙領域の温度上昇を通紙領域よりも抑制することができる。その結果、熱容量の小さな無端ベルト１０を使用して定着ローラ２を外部から加熱するよう構成した場合においても、通紙領域と非通紙領域に発生する温度差を少なくすることができ、常に安定した定着性能を確保することを可能にするのである。更に、上記定着装置においては、ベルト支持ローラ８が熱伝導度の高い金属製の中空管から構成されているので、上記効果を迅速かつ確実に達成することを可能にする。 In the fixing device provided with the belt support roller 800 shown in FIGS. 5 and 6, when the temperature of the non-sheet passing area becomes higher than the sheet passing area in the internal space of the belt supporting roller 800 during the sheet passing, the expansion is caused by heat. Air flows from the both side areas toward the center area (minimum sheet passing width). As indicated by arrows in FIG. 5, the relatively hot air that has flowed to the central region is discharged to the outside of the belt support roller 800 through the vent holes 802 formed in the central region, and thus is not allowed to pass. The movement of heat from the paper area to the paper passing area is promoted, and the temperature rise in the non-paper passing area can be suppressed more than the paper area. As a result, even when the fixing roller 2 is configured to be heated from the outside using the endless belt 10 having a small heat capacity, the temperature difference generated between the sheet passing area and the non-sheet passing area can be reduced and always stable. It is possible to ensure the fixing performance. Further, in the fixing device, since the belt support roller 8 is composed of a metal hollow tube having a high thermal conductivity, the above effect can be achieved quickly and reliably.

次に、図７を参照して、本発明による定着装置の他の実施形態について説明する。図７に示す定着装置は、相互に間隔をおいて配置された２個のベルト支持ローラ６及び８を備えている。ベルト支持ローラ６及び８は、それぞれ、定着ローラ２の回転方向上流側及び下流側において定着ローラ２の外周面の外側に間隔をおいて配置されている。ベルト支持ローラ６は上記第２象限に配置され、またベルト支持ローラ８は上記第１象限に配置されている。定着ローラ２の外周面の一部領域に圧接される無端ベルト１０の外周面の一部領域（ニップ領域１０Ｎ）は、２個のベルト支持ローラ６及び８間に配置される。実施形態において、ベルト支持ローラ６及び８には加熱手段は内蔵されていない。ベルト支持ローラ６及び８は無端ベルト１０を介して定着ローラ２に従動させられる。 Next, another embodiment of the fixing device according to the present invention will be described with reference to FIG. The fixing device shown in FIG. 7 includes two belt support rollers 6 and 8 that are spaced apart from each other. The belt support rollers 6 and 8 are arranged at intervals on the outer side of the outer peripheral surface of the fixing roller 2 on the upstream side and the downstream side in the rotation direction of the fixing roller 2, respectively. The belt support roller 6 is disposed in the second quadrant, and the belt support roller 8 is disposed in the first quadrant. A partial region (nip region 10N) of the outer peripheral surface of the endless belt 10 pressed against a partial region of the outer peripheral surface of the fixing roller 2 is disposed between the two belt support rollers 6 and 8. In the embodiment, the belt supporting rollers 6 and 8 do not have a heating means. The belt support rollers 6 and 8 are driven by the fixing roller 2 via the endless belt 10.

２個のベルト支持ローラ６及び８のうちの少なくとも1個のベルト支持ローラ、実施形態においては、上記上流側に配置されたベルト支持ローラ６の外周面であって無端ベルト１０が巻き掛けられた周方向領域における外周面の外側には、電磁誘導加熱用の励磁コイル、すなわちＩＨコイルＩＨＣが該外周面の少なくとも一部領域を外側から隙間をおいて覆うよう配設されている。無端ベルト１０はＮｉ、ＳＵＳなどの金属から形成される。ベルト支持ローラ６及び８は、図１に示す実施形態におけるのと実質的に同じ材料及び構成を有することでよい。ＩＨコイルＩＨＣは、ベルト支持ローラ６の軸方向に螺旋状に巻かれたコイルからなる。ＩＨコイルＩＨＣに、図示しない高周波電源などから高周波電流が流されると、発生する高周波磁界によってベルト支持ローラ６に誘導渦電流が発生し、ジュール熱によりベルト支持ローラ６及び無端ベルト１０が加熱させられる。ＩＨコイルＩＨＣにより加熱されたベルト支持ローラ６及び無端ベルト１０の熱は、無端ベルト１０を介して定着ローラ２に伝達される。ベルト支持ローラ８の構成及びその他の構成は、図１〜図３を参照して説明した実施形態と実質的に同じであるので説明は省略する。 At least one of the two belt support rollers 6 and 8, in the embodiment, the endless belt 10 is wound around the outer peripheral surface of the belt support roller 6 disposed on the upstream side. An excitation coil for electromagnetic induction heating, that is, an IH coil IHC is arranged outside the outer peripheral surface in the circumferential region so as to cover at least a partial region of the outer peripheral surface with a gap from the outside. The endless belt 10 is made of a metal such as Ni or SUS. The belt support rollers 6 and 8 may have substantially the same material and configuration as in the embodiment shown in FIG. The IH coil IHC is composed of a coil wound spirally in the axial direction of the belt support roller 6. When a high-frequency current flows through the IH coil IHC from a high-frequency power source (not shown), an induced eddy current is generated in the belt support roller 6 by the generated high-frequency magnetic field, and the belt support roller 6 and the endless belt 10 are heated by Joule heat. . The heat of the belt support roller 6 and the endless belt 10 heated by the IH coil IHC is transmitted to the fixing roller 2 through the endless belt 10. The configuration of the belt support roller 8 and other configurations are substantially the same as those of the embodiment described with reference to FIGS.

この定着装置によれば、定着ローラ２に対する局部的な負荷を増加することなく、しかも定着ローラ２の耐久性を損なうことなく、電磁誘導加熱方式によって、ベルト支持ローラ６及び無端ベルト１０を介して定着ローラ２を効率的に加熱することができるので、定着ローラ２の昇温時間を短縮して定着装置のウォームアップ時間を短縮することを可能にする。また、無端ベルト１０の通紙領域と非通紙領域に発生する温度差を少なくすることができ、常に安定した定着性能が確保される、との効果も、先の実施形態におけるのと実質的に同じである。 According to this fixing device, the local load on the fixing roller 2 is not increased, and the durability of the fixing roller 2 is not impaired, and the electromagnetic induction heating method is used to pass the belt support roller 6 and the endless belt 10. Since the fixing roller 2 can be efficiently heated, it is possible to shorten the heating time of the fixing roller 2 and shorten the warm-up time of the fixing device. Further, the effect that the temperature difference generated between the paper passing area and the non-paper passing area of the endless belt 10 can be reduced and the stable fixing performance is always ensured is substantially the same as in the previous embodiment. Is the same.

なお、図７に示す本発明の実施形態においては、ベルト支持ローラ６を加熱する加熱手段としてＩＨコイルＩＨＣを使用し、このＩＨコイルＩＨＣをベルト支持ローラ６の外側に配置しているが、これに代えて、加熱手段をベルト支持ローラ６の内部に配置する他の実施形態もある。この実施形態において、加熱手段は、ＩＨコイルＩＨＣ、ハロゲンヒータ、その他の熱源であってもよい。 In the embodiment of the present invention shown in FIG. 7, an IH coil IHC is used as a heating means for heating the belt support roller 6, and this IH coil IHC is disposed outside the belt support roller 6. Instead of this, there is another embodiment in which the heating means is arranged inside the belt support roller 6. In this embodiment, the heating means may be an IH coil IHC, a halogen heater, or other heat source.

次に、図８を参照して、本発明による定着装置の他の実施形態について説明する。図８に示す定着装置は、定着ローラ２と、定着ローラ２に対し下方から圧接された圧ローラ４と、相互に間隔を置いて配置された複数の、実施形態においては２個のベルト支持ローラ６及び８と、ベルト支持ローラ６及び８の各々間に巻き掛けられた無端ベルト１０とを備えている。無端ベルト１０の外周面の一部領域は定着ローラ２の外周面の一部領域に圧接されている。無端ベルト１０と、ベルト支持ローラ６及び７に囲まれた内側空間には、加熱手段である、電磁誘導加熱用の励磁コイルＩＨＣ（ＩＨコイルＩＨＣ）が配設されている。この実施形態において、ＩＨコイルＩＨＣは、ベルト支持ローラ６及び８間において、相互に対向するよう配置された無端ベルト１０の内周面と、支持ローラ６の外周面の一部領域（該内部空間に露呈された外周面の一部領域）とに隙間をおいて対向するよう配置されている。 Next, another embodiment of the fixing device according to the present invention will be described with reference to FIG. The fixing device shown in FIG. 8 includes a fixing roller 2, a pressure roller 4 pressed against the fixing roller 2 from below, and a plurality of, in the embodiment, two belt support rollers arranged at intervals. 6 and 8 and an endless belt 10 wound around each of the belt support rollers 6 and 8. A part of the outer peripheral surface of the endless belt 10 is in pressure contact with a part of the outer peripheral surface of the fixing roller 2. In the inner space surrounded by the endless belt 10 and the belt support rollers 6 and 7, an exciting coil IHC (IH coil IHC) for electromagnetic induction heating, which is a heating means, is disposed. In this embodiment, the IH coil IHC includes an inner peripheral surface of the endless belt 10 disposed so as to face each other between the belt support rollers 6 and 8 and a partial region of the outer peripheral surface of the support roller 6 (the internal space). It is arranged so as to face a part of the outer peripheral surface exposed to the surface with a gap.

ＩＨコイルＩＨＣは、ベルト支持ローラ６及び８の軸方向に螺旋状に巻かれたコイルからなる。無端ベルト１０はＮｉ、ＳＵＳなどの金属から形成される。ベルト支持ローラ６及び８は、図１に示す実施形態におけるのと実質的に同じ材料及び構成を有することでよい。ＩＨコイルＩＨＣに、図示しない高周波電源などから高周波電流が流されると、発生する高周波磁界によって無端ベルト１０及びベルト支持ローラ６に誘導渦電流が発生し、ジュール熱により無端ベルト１０及びベルト支持ローラ６が加熱させられる。ＩＨコイルＩＨＣにより加熱された無端ベルト１０及びベルト支持ローラ６の熱は、無端ベルト１０を介して定着ローラ２に伝達される。ベルト支持ローラ８の構成及びその他の構成は、図１〜図３を参照して説明した実施形態と実質的に同じであるので説明は省略する。 The IH coil IHC is composed of a coil wound spirally in the axial direction of the belt support rollers 6 and 8. The endless belt 10 is made of a metal such as Ni or SUS. The belt support rollers 6 and 8 may have substantially the same material and configuration as in the embodiment shown in FIG. When a high-frequency current flows through the IH coil IHC from a high-frequency power source (not shown), an induced eddy current is generated in the endless belt 10 and the belt support roller 6 by the generated high-frequency magnetic field, and the endless belt 10 and the belt support roller 6 are generated by Joule heat. Is heated. The heat of the endless belt 10 and the belt support roller 6 heated by the IH coil IHC is transmitted to the fixing roller 2 through the endless belt 10. The configuration of the belt support roller 8 and other configurations are substantially the same as those of the embodiment described with reference to FIGS.

この定着装置によれば、定着ローラ２に対する局部的な負荷を増加することなく、しかも定着ローラ２の耐久性を損なうことなく、電磁誘導加熱方式によって、無端ベルト１０及びベルト支持ローラ６を直接誘導加熱できる。その結果、定着ローラ２をより効率的に加熱することができるので、定着ローラ２の昇温時間をより短縮して定着装置のウォームアップ時間をより短縮することを可能にする。また、無端ベルト１０の通紙領域と非通紙領域に発生する温度差を少なくすることができ、常に安定した定着性能が確保される、との効果も、先の実施形態におけるのと実質的に同じである。 According to this fixing device, the endless belt 10 and the belt support roller 6 are directly guided by the electromagnetic induction heating method without increasing the local load on the fixing roller 2 and without impairing the durability of the fixing roller 2. Can be heated. As a result, since the fixing roller 2 can be heated more efficiently, it is possible to further shorten the temperature increase time of the fixing roller 2 and further reduce the warm-up time of the fixing device. Further, the effect that the temperature difference generated between the paper passing area and the non-paper passing area of the endless belt 10 can be reduced and the stable fixing performance is always ensured is substantially the same as in the previous embodiment. Is the same.

なお、図７及び図８に示す定着装置おいて、ベルト支持ローラ８に代えて、図４に示すベルト支持ローラ８０、又は図４及び図５に示すベルト支持ローラ８００を使用する他の実施形態もある。 7 and 8, the belt support roller 80 shown in FIG. 4 or the belt support roller 800 shown in FIGS. 4 and 5 is used instead of the belt support roller 8. There is also.

本発明による定着装置の一実施形態を示す構成概略図である。1 is a schematic configuration diagram illustrating an embodiment of a fixing device according to the present invention. 図１に示す定着装置の上面概略図である。FIG. 2 is a schematic top view of the fixing device shown in FIG. 1. 図２のＡ−Ａ矢視断面図。AA arrow sectional drawing of FIG. 他のベルト支持ローラの他の実施形態を示す断面図であって、図３に相当する断面図。It is sectional drawing which shows other embodiment of another belt support roller, Comprising: Sectional drawing corresponded in FIG. 他のベルト支持ローラの更に他の実施形態を示す断面図であって、図３に相当する断面図。It is sectional drawing which shows other embodiment of another belt support roller, Comprising: Sectional drawing equivalent to FIG. 図５に示す他のベルト支持ローラの平面図。The top view of the other belt support roller shown in FIG. 本発明による定着装置の更に他の実施形態を示す構成概略図である。FIG. 10 is a schematic configuration diagram illustrating still another embodiment of the fixing device according to the present invention. 本発明による定着装置の更に他の実施形態を示す構成概略図である。FIG. 10 is a schematic configuration diagram illustrating still another embodiment of the fixing device according to the present invention.

Explanation of symbols

２：定着ローラ
４：圧ローラ
６、８、８０、８００：ベルト支持ローラ
１０：無端ベルト
８２：溝
８０２：通気孔
８０４：閉塞部材
ＩＨＣ：ＩＨコイル
６Ｈ：加熱手段（ヒートローラ）
Ｍ：電動モータ
Ｐ：用紙 2: fixing roller 4: pressure rollers 6, 8, 80, 800: belt support roller 10: endless belt 82: groove 802: vent hole 804: closing member IHC: IH coil 6H: heating means (heat roller)
M: Electric motor P: Paper

Claims

In a fixing device including a fixing roller and a pressure roller pressed against the fixing roller,
A plurality of belt support rollers arranged at intervals from each other, and an endless belt wound around each of the belt support rollers, and a partial region of the outer peripheral surface of the endless belt is a part of the outer peripheral surface of the fixing roller. The at least one belt support roller is heated by heating means disposed on the inside or outside,
Of the other belt support rollers excluding the belt support roller heated by the heating means, at least one other belt support roller is composed of a metal hollow tube, and the hollow tube has a maximum sheet passing width. An intermediate region having substantially the same axial length, and side regions extending axially outward from the intermediate region, respectively, and the thickness of both sides of the hollow tube is the thickness of the intermediate region Set thicker than,
A fixing device.

In a fixing device including a fixing roller and a pressure roller pressed against the fixing roller,
A plurality of belt support rollers arranged at intervals from each other and an endless belt wound around each of the belt support rollers, and a partial region of the outer peripheral surface of the endless belt is a part of the outer peripheral surface of the fixing roller. The at least one belt support roller is heated by heating means disposed on the inside or outside,
Of the other belt support rollers excluding the belt support roller heated by the heating means, at least one other belt support roller is composed of a metal hollow tube, and the hollow tube has a maximum sheet passing width. An intermediate region having substantially the same axial length as that of the hollow region, and a side region extending axially outward from the intermediate region, and the surface area per unit length in both side regions of the hollow tube is intermediate. Set larger than the surface area per unit length in the region,
A fixing device.

In a fixing device including a fixing roller and a pressure roller pressed against the fixing roller,
A plurality of belt support rollers arranged at intervals from each other, and an endless belt wound around each of the belt support rollers, and a partial region of the outer peripheral surface of the endless belt is a part of the outer peripheral surface of the fixing roller. The at least one belt support roller is heated by heating means disposed on the inside or outside,
Of the other belt support rollers excluding the belt support roller heated by the heating means, at least one other belt support roller is composed of a metal hollow tube closed at both axial ends, The hollow tube includes a central region having an axial length substantially the same as the minimum sheet passing width, and a plurality of ventilation holes are formed in the central region of the hollow tube at intervals in the circumferential direction. ,
A fixing device.

4. The relationship between L and W is defined as L ≧ W, where L is the length in the axial direction of the other belt support roller, and W is the width of the endless belt. 5. The fixing device described.

In a fixing device including a fixing roller and a pressure roller pressed against the fixing roller,
A plurality of belt support rollers arranged at intervals from each other, and an endless belt wound around each of the belt support rollers, and a partial region of the outer peripheral surface of the endless belt is a part of the outer peripheral surface of the fixing roller. The at least one belt support roller is heated by a heating means disposed on the inside or outside,
Of the other belt support rollers excluding the belt support roller heated by the heating means, at least one other belt support roller is made of metal, and the axial length of the other belt support roller is L, When the width of the endless belt is W, the relationship between L and W is defined as L ≧ W.
A fixing device.