JP2006113609A - Image fixing device - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an image fixing device of the type in which an unfixed toner image is fixed to a recording sheet by pressing a pressure member and an auxiliary pressure pad against the elastic layer of a pressure roll, the image fixing device being designed such that a fixed image having satisfactory fixability and no image quality defect can be formed by optimizing the pressure contact force of the pressure member and auxiliary member against the heat roll. <P>SOLUTION: The pressure member 4 and the auxiliary pressure pad 3 are supported on a support frame 5 formed in the lengthwise direction of the heat roll 1. A pressure lever 7 connected such that the support frame 5 is freely rotatable are disposed at both lengthwise ends of the support frame 5. By pressing the one end of the pressure lever 7, the pressure member 4 and auxiliary pressure member 3 on the support frame 5 are pressed against the heat roll 1. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、記録シート上に転写された未定着トナー像を加熱及び加圧し、かかるトナー像を記録シートに定着させる画像定着装置に係り、詳細には、発熱手段が内蔵された加熱ロールとこれに圧接する無端状の定着ベルトとの間に記録シートを挿通させて定着を行う画像定着装置の改良に関する。   The present invention relates to an image fixing apparatus that heats and pressurizes an unfixed toner image transferred onto a recording sheet and fixes the toner image on the recording sheet, and more specifically, a heating roll including a heating unit and the heating roll. The present invention relates to an improvement in an image fixing apparatus that performs fixing by inserting a recording sheet between an endless fixing belt that is pressed against the fixing belt.

特開平11−133776号公報Japanese Patent Application Laid-Open No. 11-133776

従来、この種の画像定着装置としては、特許文献1に開示されたものが知られている。かかる装置は、図15に示すように、ヒータとしてのハロゲンランプ100が内蔵された加熱ロール101と、この加熱ロール101に連れ回される無端状の定着ベルト102とを備えており、未定着トナー像Tを担持した記録シートPをこれら加熱ロール101と定着ベルト102との間に挿通させることによって、上記加熱ロール101の表面温度によって軟化したトナーが記録シートPの繊維間に浸透し、かかる未定着トナー像Tが記録シートPに対して強固に定着されるようになっている。   Conventionally, as this type of image fixing device, the one disclosed in Patent Document 1 is known. As shown in FIG. 15, the apparatus includes a heating roll 101 in which a halogen lamp 100 as a heater is built in, and an endless fixing belt 102 that is rotated by the heating roll 101. By inserting the recording sheet P carrying the image T between the heating roll 101 and the fixing belt 102, the toner softened by the surface temperature of the heating roll 101 penetrates between the fibers of the recording sheet P, and the undetermined state. The received toner image T is firmly fixed to the recording sheet P.

特に、この画像定着装置では上記定着ベルト102の内側に軟弾性部材からなる幅の広い補助加圧パッド103を設けると共に、この補助加圧パッド103に隣接して金属プレート等からなる加圧部材104を設けており、これら補助加圧パッド103及び加圧部材104を加熱ロール101に向けて押圧することで、上記定着ベルト102を加熱ロール101の周面の一部に対して巻き付けるように配置している。これにより、加熱ロール101と定着ベルト102との間に記録シートPを挟み込むための領域(以下、かかる領域を「ニップ領域」と記す)を比較的長く形成し得ることから、記録シートPに対して熱と圧力を長時間作用させることが可能であり、カラー画像の如く未定着トナーTの量が多い場合や、定着装置を通過する記録シートPの搬送速度が速い場合であっても、かかる未定着トナー像Tを記録シートPに対して良好に定着することが可能となっている。   In particular, in this image fixing apparatus, a wide auxiliary pressure pad 103 made of a soft elastic member is provided inside the fixing belt 102, and a pressure member 104 made of a metal plate or the like is adjacent to the auxiliary pressure pad 103. The auxiliary pressure pad 103 and the pressure member 104 are pressed against the heating roll 101 so that the fixing belt 102 is wound around a part of the peripheral surface of the heating roll 101. ing. Accordingly, a region for sandwiching the recording sheet P between the heating roll 101 and the fixing belt 102 (hereinafter, this region is referred to as a “nip region”) can be formed relatively long. Thus, heat and pressure can be applied for a long time, even when the amount of unfixed toner T is large as in a color image or when the conveyance speed of the recording sheet P passing through the fixing device is high. It is possible to satisfactorily fix the unfixed toner image T to the recording sheet P.

また、この画像定着装置では、かかるニップ領域を通過した記録シートPが溶融トナーの粘着力によって加熱ロール101に貼り付いてしまうのを防止するため、上記加熱ロール101の周面を所定厚さ以上の弾性体105で被覆すると共に、上記ニップ領域の終端部に設けられた加圧部材104を所定の圧接力で加熱ロール101に押し付け、上記弾性層105に歪みを生じさせることによって、何らの剥離装置を用いずとも、記録シートP自らが加熱ロール101から剥離する作用(以下、このような記録シートの剥離作用を「セルフストリッピング作用」という)を促進している。   Further, in this image fixing apparatus, in order to prevent the recording sheet P that has passed through the nip region from sticking to the heating roll 101 due to the adhesive force of the molten toner, the peripheral surface of the heating roll 101 has a predetermined thickness or more. The elastic member 105 is covered, and the pressure member 104 provided at the end portion of the nip region is pressed against the heating roll 101 with a predetermined pressure contact force to cause the elastic layer 105 to be distorted. Even without using the apparatus, the action of peeling the recording sheet P from the heating roll 101 (hereinafter, the peeling action of the recording sheet is called “self-stripping action”) is promoted.

更に、この画像定着装置では、加熱ロール101の表面温度が室温から定着可能温度に至るまでのウォームアップタイムを短縮すべく、かかる加熱ロール101の薄肉化が図られており、このような加熱ロール101の薄肉化は、熱容量が小さくならざるを得ない小径の加熱ロールを用いてカラー画像を高速定着する場合にも有利である。   Further, in this image fixing apparatus, the heating roll 101 is thinned in order to shorten the warm-up time until the surface temperature of the heating roll 101 reaches from the room temperature to the fixable temperature. The thinning of 101 is advantageous also when a color image is fast-fixed using a small-diameter heating roll whose heat capacity must be small.

しかし、このように構成された従来の画像定着装置では、上記セルフストリッピング作用を発揮させるべく加圧部材を大きな力で加熱ロールに向け付勢すると、薄肉に形成された加熱ロールが軸方向に撓んでしまうので、かかる加熱ロールの軸方向に沿って均一な加圧力を記録シートに及ぼすことができず、トナー像の定着不良が発生しやすいといった問題点があった。すなわち、加熱ロールはその両軸端が支承されているので、軸方向の両端では定着ベルトと加熱ロールとの間に十分な圧接力が作用するが、軸方向の中央では加熱ロールが撓んでしまう分だけ圧接力が減じられ、記録シートの中央部にトナー像の定着不良が発生し易かった。   However, in the conventional image fixing apparatus configured as described above, when the pressing member is biased toward the heating roll with a large force so as to exhibit the self-stripping action, the thin heating roll is axially moved. Since it bends, there is a problem in that a uniform pressure cannot be applied to the recording sheet along the axial direction of the heating roll, and a fixing failure of the toner image tends to occur. That is, since both ends of the heating roll are supported, a sufficient pressing force acts between the fixing belt and the heating roll at both ends in the axial direction, but the heating roll bends at the center in the axial direction. The pressure contact force was reduced by that amount, and the toner image was liable to be poorly fixed at the center of the recording sheet.

一方、上記セルフストリッピング作用は加熱ロールの外周面に形成した弾性層の歪量が大きいほど顕著に発揮さされるので、かかる作用の促進のためには上記加圧部材をより大きな力で加熱ロールへ押圧するのが好ましいことになる。しかし、加圧部材による加熱ロールの弾性層の歪が大きくなると、定着装置を通過した記録シートにその分だけ強いカールが生じてしまうので、最終的にプリンタ等の画像形成装置から排出される記録シートの仕上がり状態を考慮した場合には、定着装置の後段に記録シートのカールを軽減するためのデカーラを設ける必要が生じ、画像形成装置全体の構成の複雑化、製造コストの上昇を招くといった問題点があった。その反面、加圧部材による押圧力を減じた場合には、記録シートのカールが減じられるものの、セルフストリッピング作用が十分に発揮されず、加熱ロールに貼り付いた記録シートを引き剥がすための剥離爪等、余分な構成が必要となり、定着装置それ自体が大型化してしまうといった問題点があった。   On the other hand, the self-stripping action is more prominent as the amount of strain of the elastic layer formed on the outer peripheral surface of the heating roll increases. Therefore, in order to promote the action, the pressure member is pressed with a larger force. It is preferable to press the However, if the distortion of the elastic layer of the heating roll by the pressure member becomes large, the recording sheet that has passed through the fixing device will be strongly curled accordingly, so that the recording finally discharged from the image forming apparatus such as a printer In consideration of the finished state of the sheet, it is necessary to provide a decurler for reducing the curling of the recording sheet after the fixing device, resulting in a complicated configuration of the entire image forming apparatus and an increase in manufacturing cost. There was a point. On the other hand, when the pressing force by the pressure member is reduced, the curling of the recording sheet is reduced, but the self-stripping action is not fully exhibited, and the peeling for peeling off the recording sheet attached to the heating roll. There is a problem that an extra structure such as a nail is required, and the fixing device itself is increased in size.

更に、このような画像定着装置においては、上記ニップ領域における圧力分布を考慮した場合、補助加圧パッドによって形成される圧力分布曲線と、加圧部材によって形成される圧力分布曲線とが、滑らかに連続した曲線を描いている必要がある。仮に、この圧力分布曲線が補助加圧パッドと加圧部材との境界で不連続である場合には、トナー像が記録シートに定着される過程において擦れてしまうといった画像欠陥が発生してしまう。このため、加圧部材と補助加圧パッドとが加熱ロールに対して及ぼす圧力のバランスは上記構成の画像定着装置において極めて重要であり、このバランスが崩れると定着不良又は画質不良が発生してしまうといった問題点があった。   Further, in such an image fixing device, when the pressure distribution in the nip region is taken into consideration, the pressure distribution curve formed by the auxiliary pressure pad and the pressure distribution curve formed by the pressure member are smooth. It is necessary to draw a continuous curve. If this pressure distribution curve is discontinuous at the boundary between the auxiliary pressure pad and the pressure member, image defects such as rubbing in the process of fixing the toner image on the recording sheet will occur. For this reason, the balance of pressure exerted on the heating roll by the pressure member and the auxiliary pressure pad is extremely important in the image fixing apparatus having the above-described configuration. If this balance is lost, a fixing defect or an image quality defect occurs. There was a problem.

本発明はこのような問題点に鑑みなされたものであり、その目的とするところは、加熱ロールの弾性層に加圧部材及び補助加圧パッドを押し付けて未定着トナー像を記録シートに定着するタイプの画像定着装置において、これら加圧部材及び補助加圧部材の加熱ロールに対する圧接力を最適化することにより、定着性が良好で且つ画質欠陥のない定着画像を得ることが可能な画像定着装置を提供することにある。   The present invention has been made in view of such problems, and an object thereof is to fix a non-fixed toner image on a recording sheet by pressing a pressure member and an auxiliary pressure pad against an elastic layer of a heating roll. Type image fixing device, by optimizing the pressure contact force of the pressure member and the auxiliary pressure member to the heating roll, an image fixing device having a good fixing property and having no image quality defect Is to provide.

すなわち、本発明は、外周面に弾性体層を有すると共に発熱手段を内蔵して回転駆動される加熱ロールと、この加熱ロールに連れ回される無端状の定着ベルトと、未定着トナー像を担持した状態で搬送されてくる記録シートのニップ領域を形成すべく、上記定着ベルトを加熱ロールに向けて押しつける補助加圧パッドと、この補助加圧パッドに対して記録シートの搬送方向の下流側に隣接配置され、上記定着ベルトを介して加熱ロールに圧接して該加熱ロールの弾性体層を変形させる加圧部材とから構成される画像定着装置を前提とし、前記目的を達成するために、この画像定着装置に対して以下の構成を採用するものである。   That is, the present invention has a heating roll having an elastic layer on the outer peripheral surface and a built-in heat generating means that is driven to rotate, an endless fixing belt rotated by the heating roll, and an unfixed toner image. In order to form a nip region of the recording sheet conveyed in the above state, an auxiliary pressure pad that presses the fixing belt toward the heating roll, and a downstream side of the auxiliary pressure pad in the recording sheet conveyance direction. In order to achieve the above object, it is assumed that the image fixing device is disposed adjacently and is configured to include a pressure member that deforms the elastic layer of the heating roll by being pressed against the heating roll via the fixing belt. The following configuration is adopted for the image fixing apparatus.

本発明の画像定着装置は、上記加熱ロールの長手方向に沿って形成された支持フレーム上に上記加圧部材及び補助加圧パッドを支持する一方、この支持フレームが回転自在に連結した加圧レバーを該支持フレームの長手方向の両端に配設し、この加圧レバーの一端を付勢することによって上記支持フレーム上の加圧部材及び補助加圧部材を加熱ロールへ押しつけるように構成したことを特徴とするものである。   The image fixing apparatus according to the present invention supports the pressure member and the auxiliary pressure pad on a support frame formed along the longitudinal direction of the heating roll, and the pressure lever in which the support frame is rotatably connected. Are arranged at both ends in the longitudinal direction of the support frame, and by pressing one end of the pressure lever, the pressure member and the auxiliary pressure member on the support frame are pressed against the heating roll. It is a feature.

このような技術的手段によれば、加圧部材及び補助加圧パッドを支えている支持フレームを加圧レバーに対して回転自在に連結し、この加圧レバーの一端を付勢することによって上記加圧部材及び補助加圧パッドを加熱ロールへ押し付けるように構成しているので、かかる加圧レバーの支点位置やこの加圧レバーに対する支持フレームの取付け位置にばらつきが存在する場合であっても、上記支持フレームと加圧レバーが相対的に回転することにより、加圧部材と補助加圧パッドが加熱ロールに対して及ぼす圧接力はその大きさが変化はするものの、両者の圧接力のバランスは変化することがなく、常に一定のバランスを保ちつつ加圧部材及び補助加圧パッドを加熱ロールに対して圧接させることが可能となる。これにより、記録シートの搬送方向における加熱ロールと定着ベルトとの間の圧力分布を常に最適化することができ、定着不良又は画質不良の発生を可及的に防止することが可能となる。   According to such technical means, the support frame supporting the pressure member and the auxiliary pressure pad is rotatably connected to the pressure lever, and the one end of the pressure lever is biased to Since the pressure member and the auxiliary pressure pad are configured to be pressed against the heating roll, even if there is variation in the fulcrum position of the pressure lever and the mounting position of the support frame with respect to the pressure lever, Although the magnitude of the pressure contact force exerted by the pressure member and the auxiliary pressure pad on the heating roll changes due to the relative rotation of the support frame and the pressure lever, the balance of the pressure contact force between them is The pressure member and the auxiliary pressure pad can be pressed against the heating roll while maintaining a constant balance without changing. Accordingly, it is possible to always optimize the pressure distribution between the heating roll and the fixing belt in the recording sheet conveyance direction, and to prevent the occurrence of fixing failure or image quality failure as much as possible.

以上説明してきたように、本発明の画像定着装置によれば、加熱ロールの弾性層に加圧部材及び補助加圧パッドを押し付けて未定着トナー像を記録シートに定着するタイプの画像定着装置において、これら加圧部材及び補助加圧部材の加熱ロールに対する圧接力を最適化することにより、定着性が良好で且つ画質欠陥のない定着画像を得ることが可能となる。   As described above, according to the image fixing device of the present invention, in an image fixing device of a type in which a pressure member and an auxiliary pressure pad are pressed against an elastic layer of a heating roll to fix an unfixed toner image on a recording sheet. By optimizing the pressure contact force of the pressure member and the auxiliary pressure member to the heating roll, it is possible to obtain a fixed image with good fixability and no image quality defect.

以下、添付図面に基づいて本発明の画像定着装置を詳細に説明する。図1は本発明を適用可能な画像定着装置の実施例を示すものである。同図に示されるように、この画像定着装置は、ヒータとしてのハロゲンランプ11a,11bを内蔵した加熱ロール1と、この加熱ロール1に連れ回される無端状の定着ベルト2と、記録シートPのニップ領域を形成すべく上記定着ベルト2を加熱ロール1に向けて押しつける補助加圧パッド3と、この補助加圧パッド3に対して記録シートPの搬送方向の下流側に隣接配置されると共に上記定着ベルト2を介して加熱ロール1に圧接する加圧部材4とから構成され、未定着トナー像Tを担持した記録シートPが上記加熱ロール1と定着ベルト2の間に挿通されるようになっている。   Hereinafter, an image fixing device of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 shows an embodiment of an image fixing apparatus to which the present invention is applicable. As shown in the figure, this image fixing apparatus includes a heating roll 1 incorporating halogen lamps 11a and 11b as heaters, an endless fixing belt 2 rotated by the heating roll 1, and a recording sheet P. An auxiliary pressure pad 3 that presses the fixing belt 2 toward the heating roll 1 so as to form a nip region of the recording sheet P, and is disposed adjacent to the auxiliary pressure pad 3 on the downstream side in the conveyance direction of the recording sheet P. A pressure member 4 that presses against the heating roll 1 via the fixing belt 2, and a recording sheet P carrying an unfixed toner image T is inserted between the heating roll 1 and the fixing belt 2. It has become.

先ず、上記加熱ロール1は金属製コア12の周囲を弾性体層13で被覆すると共に、かかるコア12の内部に出力が異なる一対のハロゲンランプ11a,11bを収容したものであり、上記コア12としてはアルミニウム製円筒体が用いられている。上記弾性体層13は耐熱性を備えた下地層と溶融したトナーの付着を防止するためのトップコート層とからなり、下地層に対してトップコート層をディップコートすることで加熱ロール1の周面を鏡面に近い表面状態に保っている。また、この加熱ロール1には図示外の駆動モータが接続されており、所定の角速度で回転駆動されるようになっている。   First, the heating roll 1 covers a metal core 12 with an elastic body layer 13 and houses a pair of halogen lamps 11 a and 11 b having different outputs inside the core 12. An aluminum cylinder is used. The elastic body layer 13 includes a base layer having heat resistance and a top coat layer for preventing adhesion of melted toner. The top coat layer is dip-coated on the base layer so that the periphery of the heating roll 1 is formed. The surface is kept in a surface state close to a mirror surface. In addition, a drive motor (not shown) is connected to the heating roll 1 and is driven to rotate at a predetermined angular velocity.

一方、上記定着ベルト2はポリイミドフィルムであり、前記加圧部材4及び補助加圧パッド3が取り付けられた支持フレーム5の周囲を取り囲むようにして設けられ、加熱ロール1の回動に連れ回されて自在に回転するように構成されている。上記支持フレーム5の両側には曲面状の摺接面を備えた案内部材20,21が夫々固定されており、定着ベルト2はこれら案内部材20,21によって内側から支えられ、所定の経路を回転するようになっている。   On the other hand, the fixing belt 2 is a polyimide film, and is provided so as to surround the support frame 5 to which the pressure member 4 and the auxiliary pressure pad 3 are attached. It is configured to rotate freely. Guide members 20 and 21 having curved sliding surfaces are fixed to both sides of the support frame 5, respectively. The fixing belt 2 is supported from the inside by the guide members 20 and 21, and rotates along a predetermined path. It is supposed to be.

上記支持フレーム5は、金属プレートをチャネル状に折り曲げて形成したフレーム本体5aと、このフレーム本体5aの溝を塞ぐようにして固定された支持プレート5bとから構成されており、上記定着ベルト2の幅よりも僅かに長く形成されている。上記加圧部材4及び補助加圧パッド3はこの支持プレート5b上に設けられ、定着ベルト2の内側から加熱ロール1に圧接している。そして、これら加圧部材4及び補助加圧パッド3を加熱ロール1へ圧接させることで、定着ベルト2が加熱ロール1の周面に対して強制的に巻き付けられ、記録シートPのニップ領域が所定の長さだけ形成されるようになっている。尚、補助加圧パッド3及び加圧部材4と定着ベルト2との摩擦抵抗を低減するため、これらの間にはテフロン(登録商標)シート等、摩擦係数の低い樹脂シートが介装されている。   The support frame 5 includes a frame body 5a formed by bending a metal plate into a channel shape, and a support plate 5b fixed so as to close a groove of the frame body 5a. It is formed slightly longer than the width. The pressure member 4 and the auxiliary pressure pad 3 are provided on the support plate 5 b and are in pressure contact with the heating roll 1 from the inside of the fixing belt 2. Then, by pressing the pressure member 4 and the auxiliary pressure pad 3 against the heating roll 1, the fixing belt 2 is forcibly wound around the circumferential surface of the heating roll 1, and the nip region of the recording sheet P is predetermined. Only the length of is formed. In order to reduce the frictional resistance between the auxiliary pressure pad 3 and the pressure member 4 and the fixing belt 2, a resin sheet having a low coefficient of friction such as a Teflon (registered trademark) sheet is interposed therebetween. .

上記補助加圧パッド3は加圧部材4よりも記録シートPの搬送方向の上流側、すなわちニップ領域の始端部側に隣接配設され、定着ベルト2の加熱ロール1に対する圧接力を向上させるべく、かかる定着ベルト2の裏面側から加熱ロール1に圧接している。この補助加圧パッド3はチャネル状に形成された保持部材30の上にシリコンゴムからなる弾性層31を設けたものであり、上記保持部材30はコイルスプリング32によって加熱ロール1へ向けて付勢されている。かかるコイルスプリング32は定着ベルトの幅方向に沿って複数配置されており、上記加圧部材4及び補助加圧パッド3の圧接によって加熱ロール1が軸方向に沿って撓みを生じた場合であっても、該軸方向に沿って補助加圧パッド3が均一な圧接力を発揮し得るよう、各コイルスプリング32の付勢力が調整されている。   The auxiliary pressure pad 3 is disposed adjacent to the upstream side in the conveyance direction of the recording sheet P with respect to the pressure member 4, that is, adjacent to the start end side of the nip region, so as to improve the pressure contact force of the fixing belt 2 to the heating roll 1. The fixing belt 2 is in pressure contact with the heating roll 1 from the back side. The auxiliary pressure pad 3 is provided with an elastic layer 31 made of silicon rubber on a channel-shaped holding member 30, and the holding member 30 is biased toward the heating roll 1 by a coil spring 32. Has been. A plurality of such coil springs 32 are arranged along the width direction of the fixing belt, and the heating roll 1 is bent along the axial direction by the pressure contact between the pressure member 4 and the auxiliary pressure pad 3. In addition, the biasing force of each coil spring 32 is adjusted so that the auxiliary pressure pad 3 can exert a uniform pressure contact force along the axial direction.

また、上記補助加圧パッド3の下側にはスプリングホルダ33が設けられ、このスプリングホルダ33が上記コイルスプリング32を保持すると共に上記支持フレーム5に対して補助加圧パッド3の位置決めを行っている。このスプリングホルダ33には円筒状のボス部34が定着ベルト2の幅方向に沿って複数突設されており、これらボス部34の中にコイルスプリング32が立設されている。また、上記支持プレート5bにはスプリングホルダ33のボス部34に対応した位置決め孔が複数形成されており、この位置決め孔に対して上記ボス部34を嵌合させることにより、スプリングホルダ33が支持フレーム5に対して位置決めされるようになっている。更に、スプリングホルダ33の長手方向に沿った側縁部には案内壁35が立設されており、定着ベルト2の回転方向における補助加圧パッド3の位置決めはこの案内壁35及び隣接する加圧部材4によってなされている。   A spring holder 33 is provided below the auxiliary pressure pad 3, and the spring holder 33 holds the coil spring 32 and positions the auxiliary pressure pad 3 with respect to the support frame 5. Yes. A plurality of cylindrical boss portions 34 project from the spring holder 33 along the width direction of the fixing belt 2, and a coil spring 32 is erected in the boss portions 34. The support plate 5b has a plurality of positioning holes corresponding to the boss portions 34 of the spring holder 33. By fitting the boss portions 34 into the positioning holes, the spring holder 33 is supported by the support frame. 5 for positioning. Further, a guide wall 35 is erected on the side edge portion of the spring holder 33 along the longitudinal direction, and the auxiliary pressure pad 3 is positioned in the rotation direction of the fixing belt 2 to position the guide wall 35 and the adjacent pressure. It is made by the member 4.

一方、上記加圧部材4は定着ベルト2の幅方向に沿って同一の断面形状を有するプレート状の金属部材であり、定着ベルト2の内側に圧接する先端には補助加圧パッド3側に張り出した押圧部40が形成されている。また、この押圧部40と反対側の端部には図2に示すような脚部41が所定の間隔をおいて形成されており、これら脚部41が支持プレート5bに形成した取付け孔50に嵌合し、それによって加圧部材4が支持フレーム5に位置決めされるようになっている。   On the other hand, the pressure member 4 is a plate-like metal member having the same cross-sectional shape along the width direction of the fixing belt 2, and protrudes to the auxiliary pressure pad 3 side at the tip that presses against the inside of the fixing belt 2. A pressing portion 40 is formed. Further, leg portions 41 as shown in FIG. 2 are formed at a predetermined interval at the end opposite to the pressing portion 40, and these leg portions 41 are formed in the mounting holes 50 formed in the support plate 5b. The pressurizing member 4 is positioned on the support frame 5 by fitting.

図3は加熱ロール1と定着ベルト2とを圧接させるための構成の概略を示すものである。加熱ロール1の軸方向の両端には一対の固定フレーム6が設けられており、かかる加熱ロール1は図示外の軸受を介してこの固定フレーム6に支承されている。一方、定着ベルト2の軸方向の両端には一対の可動フレーム7が設けられており、定着ベルト2の内部に位置する支持フレーム5の両端は図示外の閉塞キャップによってこの可動フレーム7に固定されている。上記固定フレーム6にはスタッド60が立設される一方、可動フレーム7にはこのスタッド60に引っ掛かるフック部70が形成されており、可動フレーム7はスタッド60を中心として揺動し得るように構成されている。また、可動フレーム7のフック部70と反対側の端部近傍にはフランジ部71が形成され、このフランジ部71には固定フレーム6側の係止部61に先端を引っ掛けることが可能な加圧ロッド72が設けられている。この加圧ロッド72の周囲には加圧スプリング73が嵌め込まれており、定着ベルト2を加熱ロール1へ押圧する方向へ向けて上記フランジ部71を押圧するように構成されている。従って、固定フレーム6のスタッド60を中心として可動フレーム7を揺動させ、加圧ロッド72の先端を固定フレーム6の係止部61に引っ掛けると、上記加圧スプリング73が可動フレーム7のフランジ部71を押圧し、それによって上記加圧部材4及び補助加圧パッド3が定着ベルト2を介して加熱ロール1に圧接し、定着ベルト2と加熱ロール1とが所定のニップ領域を形成する。   FIG. 3 shows an outline of a configuration for bringing the heating roll 1 and the fixing belt 2 into pressure contact with each other. A pair of fixed frames 6 are provided at both ends of the heating roll 1 in the axial direction, and the heating roll 1 is supported by the fixed frame 6 via a bearing (not shown). On the other hand, a pair of movable frames 7 are provided at both ends of the fixing belt 2 in the axial direction, and both ends of the support frame 5 positioned inside the fixing belt 2 are fixed to the movable frame 7 by a closing cap (not shown). ing. A stud 60 is erected on the fixed frame 6, while a hook portion 70 is formed on the movable frame 7 so as to be hooked on the stud 60, and the movable frame 7 can swing around the stud 60. Has been. Further, a flange portion 71 is formed in the vicinity of the end portion of the movable frame 7 opposite to the hook portion 70, and the flange portion 71 is pressurized so that the front end can be hooked on the locking portion 61 on the fixed frame 6 side. A rod 72 is provided. A pressure spring 73 is fitted around the pressure rod 72 and is configured to press the flange portion 71 in a direction in which the fixing belt 2 is pressed against the heating roll 1. Therefore, when the movable frame 7 is swung around the stud 60 of the fixed frame 6 and the tip of the pressure rod 72 is hooked on the engaging portion 61 of the fixed frame 6, the pressure spring 73 is moved to the flange portion of the movable frame 7. 71 is pressed, whereby the pressure member 4 and the auxiliary pressure pad 3 are pressed against the heating roll 1 via the fixing belt 2, and the fixing belt 2 and the heating roll 1 form a predetermined nip region.

そして、以上のように構成された本実施例の画像定着装置においては、上記加熱ロール1と定着ベルト2との圧接によって形成されたニップ領域に対して記録シートPを挿通させると、かかる記録シートPに担持されていた未定着トナー像Tが加熱・加圧されて記録シートPに定着される。特に、この定着装置ではニップ領域の終端部で金属製の加圧部材4を加熱ロール1に圧接させているので、加熱ロール1の弾性体層13が加圧部材に押圧されて局部的な弾性変形を生じ、この部位を通過する記録シートPに対してこれを加熱ロール1から剥離させる作用、すなわちセルフストリッピング作用が発揮される。このため、剥離爪等の強制的な剥離手段を用いることなく、ニップ領域を通過した記録シートPを加熱ロール1から自然と剥離させることができるものである。   In the image fixing apparatus of the present embodiment configured as described above, when the recording sheet P is inserted through the nip region formed by the pressure contact between the heating roll 1 and the fixing belt 2, the recording sheet is used. The unfixed toner image T carried on P is heated and pressurized and fixed on the recording sheet P. In particular, in this fixing device, since the metal pressure member 4 is pressed against the heating roll 1 at the end of the nip region, the elastic body layer 13 of the heating roll 1 is pressed against the pressure member and is locally elastic. Deformation occurs, and the action of separating the recording sheet P passing through this portion from the heating roll 1, that is, the self-stripping action is exhibited. For this reason, the recording sheet P that has passed through the nip region can be naturally peeled from the heating roll 1 without using a forced peeling means such as a peeling claw.

しかし、上記加熱ロール1と加圧部材4との間の圧力分布を考慮した場合、上記加熱ロール1はその両軸端で固定フレーム6に支承されていることから、これら両者の間の圧力分布は図4に示すように、加熱ロール1の軸端付近よりも長手方向の中央付近で小さくなり易い。また、加熱ロール1のコア12は薄肉のアルミニウムスリーブから構成されていることから、加圧部材4を加熱ロール1に圧接させると軸方向に沿って撓み易く、このことも図4に示すような圧力分布が発生し易い一因となっている。このため、加圧部材4の先端の押圧部40を加熱ロール1の回転軸と平行な直線状に形成した場合には、加熱ロール1の長手方向の中央付近で加圧力が不足となり、トナー像の定着強度が不十分となり易い。   However, when the pressure distribution between the heating roll 1 and the pressure member 4 is taken into account, the heating roll 1 is supported by the fixed frame 6 at both shaft ends, and therefore the pressure distribution between the two. As shown in FIG. 4, it tends to be smaller near the center in the longitudinal direction than near the shaft end of the heating roll 1. Further, since the core 12 of the heating roll 1 is composed of a thin aluminum sleeve, it is easy to bend along the axial direction when the pressing member 4 is brought into pressure contact with the heating roll 1, and this is also shown in FIG. This is one reason that pressure distribution tends to occur. For this reason, when the pressing portion 40 at the tip of the pressure member 4 is formed in a straight line parallel to the rotation axis of the heating roll 1, the pressure is insufficient near the center in the longitudinal direction of the heating roll 1, and the toner image The fixing strength tends to be insufficient.

従って、かかる圧力分布を加熱ロール1の軸方向に沿って均一化するためには、図5に示すように、加圧部材4の押圧部40を長手方向に沿って凸曲面状に形成し、加圧部材4が加熱ロール1の軸端付近よりも中央付近で該加熱ロール1に強く押し付けられるように構成すれば良い。但し、この場合、加圧部材の先端の凸曲面は加熱ロールと加圧部材との間の圧力分布が均一になるように形成する必要があり、かかる曲面の形状を特定し且つこれを加工するには多大な労力及びコストを必要とする。   Therefore, in order to make the pressure distribution uniform along the axial direction of the heating roll 1, as shown in FIG. 5, the pressing portion 40 of the pressing member 4 is formed in a convex curved shape along the longitudinal direction, What is necessary is just to comprise so that the pressurization member 4 may be strongly pressed on this heating roll 1 by the center vicinity rather than the axial end vicinity. However, in this case, the convex curved surface at the tip of the pressure member must be formed so that the pressure distribution between the heating roll and the pressure member is uniform, and the shape of the curved surface is specified and processed. Requires a great deal of labor and cost.

そこで、この実施例の定着装置では、図2に示すように、加圧部材4の押圧部40を加熱ロール1の回転軸と平行な直線状に形成する一方、この加圧部材4が立設される支持プレート5bと加圧部材4の下端縁との間に金属薄板からなるシム42を介装し、このシム42を利用して加圧部材4の下端辺の形状を擬似的に階段状に整えることにより、加熱ロール1に圧接した押圧部40が僅かに凸曲面状に変形するように構成している。すなわち、加圧部材4の長手方向の中央付近では介装するシム42の枚数を多く設定する一方、長手方向の両端部に近づくにつれてシム42の枚数を少なくし、これらシム42を挟み込んだ状態で加圧部材4を支持プレート5bへ押し付けることにより、かかる加圧部材4が僅かに弾性変形を生じ、押圧部40を図5に示したような凸曲面状に変形させるのである。このように、加圧部材4を弾性変形させることによってその押圧部40を凸曲面状に整えるように構成すれば、介装するシム42の枚数を長手方向に沿った各位置で変更することにより、押圧部40の凸曲面の形状を任意に且つ容易に調整することができ、均一な圧力分布を得るための作業工数や時間を大幅に節約することが可能となる。   Therefore, in the fixing device of this embodiment, as shown in FIG. 2, the pressing portion 40 of the pressing member 4 is formed in a straight line parallel to the rotation axis of the heating roll 1, while the pressing member 4 is erected. A shim 42 made of a thin metal plate is interposed between the support plate 5b and the lower end edge of the pressurizing member 4, and the lower end side of the pressurizing member 4 is pseudo-stepped using the shim 42. Thus, the pressing portion 40 pressed against the heating roll 1 is slightly deformed into a convex curved surface. That is, the number of shims 42 to be interposed is set near the center in the longitudinal direction of the pressure member 4, while the number of shims 42 is decreased as approaching both ends in the longitudinal direction, and the shims 42 are sandwiched. By pressing the pressing member 4 against the support plate 5b, the pressing member 4 is slightly elastically deformed, and the pressing portion 40 is deformed into a convex curved surface as shown in FIG. As described above, if the pressing member 40 is elastically deformed so that the pressing portion 40 is arranged in a convex curved surface shape, the number of shims 42 to be interposed can be changed at each position along the longitudinal direction. The shape of the convex curved surface of the pressing portion 40 can be adjusted arbitrarily and easily, and the work man-hours and time for obtaining a uniform pressure distribution can be greatly saved.

また、加圧部材4と支持プレート5bとの間に挟み込むシム42の枚数が決定したならば、図6に示すように、これらシム42の枚数に応じて加圧部材4の下端辺を階段状に形成してしまうこともでき、試作時にはシム42を利用して加圧部材4と加熱ロール1との間に均一な圧力分布が得られるよう調整を図り、量産時には決定されたシム42の枚数を反映させて加圧部材4の下端辺を階段状に形成すれば良い。これにより、加圧部材4の押圧部40に対して面倒な曲面加工を行う必要がなくなり、加圧部材4と加熱ロール1との間の均一な圧力分布を安価に且つ簡単に実現することが可能となる。   If the number of shims 42 sandwiched between the pressure member 4 and the support plate 5b is determined, the lower end side of the pressure member 4 is stepped in accordance with the number of the shims 42 as shown in FIG. In the trial production, adjustment is made so that a uniform pressure distribution is obtained between the pressure member 4 and the heating roll 1 using the shim 42, and the number of the shims 42 determined at the time of mass production. Reflecting the above, the lower end side of the pressure member 4 may be formed in a staircase shape. Thereby, it is not necessary to perform troublesome curved surface processing on the pressing portion 40 of the pressing member 4, and a uniform pressure distribution between the pressing member 4 and the heating roll 1 can be realized inexpensively and easily. It becomes possible.

一方、加圧部材4と加熱ロール1との間の圧力分布を均一にするための他の手法としては、図7に示すように、加圧部材4と支持プレート5bとの間にコイルスプリング、板ばね、ゴム片等の弾性部材43を配置し、かかる弾性部材43の押圧力を支持プレート5bの長手方向に沿って変化させることも有効である。具体的には、加圧部材4の長手方向に沿って複数配置した弾性部材43の付勢力、例えば、コイルスプリングの弾発力や、ゴム片の厚さ等を変更することにより、加圧部材4の中央付近では押圧力f1 を作用させ、加圧部材4の両端に近づくにつれf1 よりも順次小さくなる押圧力f2 、f3 を夫々作用させる。これにより、加圧部材4の長手方向の中央付近で不足しがちであった押圧力を補い、加圧部材4と加熱ロール1との間の長手方向に沿った圧力分布を略均一にすることが可能となる。   On the other hand, as another method for making the pressure distribution between the pressure member 4 and the heating roll 1 uniform, a coil spring, between the pressure member 4 and the support plate 5b, as shown in FIG. It is also effective to dispose an elastic member 43 such as a leaf spring or a rubber piece and change the pressing force of the elastic member 43 along the longitudinal direction of the support plate 5b. Specifically, by changing the urging force of a plurality of elastic members 43 arranged along the longitudinal direction of the pressure member 4, for example, the spring force of the coil spring, the thickness of the rubber piece, etc., the pressure member A pressing force f1 is applied in the vicinity of the center of 4, and pressing forces f2 and f3 that are successively smaller than f1 as the two ends of the pressing member 4 are approached. This compensates the pressing force that tends to be insufficient near the center of the pressing member 4 in the longitudinal direction, and makes the pressure distribution along the longitudinal direction between the pressing member 4 and the heating roll 1 substantially uniform. Is possible.

この実施例の定着装置では、加熱ロール1に対する加圧部材4の圧接力が大きくなる程、かかる加熱ロール1の弾性体層13が大きく歪み、加圧部材4を通過した記録シートPの先端が加熱ロール1から自然と剥離する所謂セルフストリッピング作用が顕著に発生する。その反面、加圧部材4の圧接力が大きくなる程、定着装置を通過した記録シートPの反りが強くなる傾向にあり、定着装置の後段に記録シートPの反りを解消するための装置が必要となってしまう。このような定着装置の通過後における記録シートPの反りは厚紙等、坪量の大きな記録シートPで発生し易いが、この反りを軽減するために加圧部材4の圧接力を減じたのでは、薄紙等、坪量の小さな記録シートPに対してセルフストリッピング作用が十分に発揮されず、記録シートPが加熱ロール1に対して巻きつくトラブルが発生してしまう。   In the fixing device of this embodiment, as the pressing force of the pressure member 4 against the heating roll 1 increases, the elastic body layer 13 of the heating roll 1 is greatly distorted, and the leading edge of the recording sheet P that has passed through the pressure member 4 is deformed. A so-called self-stripping action that spontaneously peels from the heating roll 1 occurs remarkably. On the other hand, as the pressure contact force of the pressure member 4 increases, the warping of the recording sheet P that has passed through the fixing device tends to increase, and a device for eliminating the warping of the recording sheet P is required after the fixing device. End up. Such warpage of the recording sheet P after passing through the fixing device is likely to occur in the recording sheet P having a large basis weight such as cardboard, but the pressure contact force of the pressure member 4 is reduced in order to reduce the warpage. In addition, the self-stripping action is not sufficiently exerted on the recording sheet P having a small basis weight, such as thin paper, and the trouble that the recording sheet P winds around the heating roll 1 occurs.

このようなトラブルを有効に回避する手段としては、図8に示すように、上記加圧部材4に対して電源44からバイアス電圧を印加するのが好ましい。加圧部材4はステンレス等の導電性金属から形成されており、また、定着ベルト2は絶縁性のポリイミドから形成されていることから、かかる加圧部材4に対してバイアス電圧を印加すると、ニップ領域を通過した記録シートPに対して静電誘引力が作用し、かかる記録シートPは定着ベルト2側に吸引される。従って、加熱ロール1に対する加圧部材4の圧接力が小さく、前述したセルフストリッピング作用が十分に発揮されない場合であっても、ニップ領域を通過した記録シートPは加熱ロール1に巻きつくことなく定着装置から排出され、しかも加圧部材4の圧接力を小さく設定し得ることから、定着装置を通過した記録シートPに発生する反りを軽減することも可能となる。   As means for effectively avoiding such trouble, it is preferable to apply a bias voltage from the power source 44 to the pressure member 4 as shown in FIG. The pressure member 4 is made of a conductive metal such as stainless steel, and the fixing belt 2 is made of insulating polyimide. Therefore, when a bias voltage is applied to the pressure member 4, the nip An electrostatic attraction force acts on the recording sheet P that has passed through the region, and the recording sheet P is attracted to the fixing belt 2 side. Accordingly, even if the pressure contact force of the pressure member 4 to the heating roll 1 is small and the above-described self-stripping action is not sufficiently exhibited, the recording sheet P that has passed through the nip region does not wrap around the heating roll 1. Since the pressure contact force of the pressure member 4 that is discharged from the fixing device can be set small, it is possible to reduce the warp that occurs in the recording sheet P that has passed through the fixing device.

加圧部材4に対して印加するバイアス電圧は記録シートPの種類に応じて変更すると好ましい。例えば、セルフストリッピング作用による剥離効果か顕著に発生する厚紙に対してはバイアス電圧を小さく設定し、セルフストリッピング作用による剥離効果が発生し難い薄紙に対してはバイアス電圧を大きく設定する。これにより、セルフストリッピング作用の不足分を静電誘引力で補いつつ、記録シートPを加熱ロール1から安定して剥離させることが可能となる。   The bias voltage applied to the pressing member 4 is preferably changed according to the type of the recording sheet P. For example, the bias voltage is set to be small for a thick paper in which the peeling effect due to the self-stripping action is remarkably generated, and the bias voltage is set to be large for a thin paper where the peeling effect due to the self-stripping action is difficult to occur. As a result, the recording sheet P can be stably peeled from the heating roll 1 while compensating for the shortage of the self-stripping action with the electrostatic attraction force.

一方、この定着装置においては補助加圧パッド3よりも加圧部材4の方が大きな力で加熱ロール1を押圧しているが、乱れのない良好な定着画像を得るためには、図9に示すように、加熱ロール1に対する加圧部材4の圧接力と補助加圧パッド3の圧接力とが滑らかに連続していることが必要である。仮に、いずれか一方の圧接力が当初に定められている値よりも大きくなった場合には、両部材間における圧接力のバランスが崩れ、図10に示すように、加圧部材4の圧接力と補助加圧パッド3の圧接力との間に不連続な境界が発生することから、上記ニップ領域が二つに分断された状態となり、トナー像が記録シートP上で擦れてしまう。   On the other hand, in this fixing device, the pressure member 4 presses the heating roll 1 with a greater force than the auxiliary pressure pad 3, but in order to obtain a good fixed image without disturbance, FIG. As shown, the pressure contact force of the pressure member 4 to the heating roll 1 and the pressure contact force of the auxiliary pressure pad 3 must be smoothly continuous. If any one of the pressure contact forces becomes larger than the initially determined value, the balance of the pressure contact forces between the two members is lost, and as shown in FIG. Since a discontinuous boundary is generated between the contact pressure of the auxiliary pressure pad 3 and the auxiliary pressure pad 3, the nip area is divided into two parts, and the toner image is rubbed on the recording sheet P.

加熱ロール1と定着ベルト2を圧接させるための構造を図3に示したが、この構造では固定フレーム6のスタッド60を支点とした「てこの原理」を利用して加圧部材4及び補助加圧パッド3を加熱ロール1に対して押し付けており、しかも加圧部材4及び補助加圧パッド3を保持している支持フレーム5が可動フレーム7に対して固定されている。このため、固定フレーム6に対するスタッド60の立設位置や可動フレーム7におけるフック部70の形成位置に誤差が生じた場合、支点たるスタッド60から加圧部材4の圧接位置までの距離、補助加圧パッド3の圧接位置までの距離が変化してしまい、加熱ロール1に対するこれら部材の圧接力のバランスが崩れてしまう懸念がある。   A structure for press-contacting the heating roll 1 and the fixing belt 2 is shown in FIG. 3. In this structure, the pressure member 4 and the auxiliary force are applied by utilizing the “leverage principle” with the stud 60 of the fixed frame 6 as a fulcrum. The pressure pad 3 is pressed against the heating roll 1, and the support frame 5 holding the pressure member 4 and the auxiliary pressure pad 3 is fixed to the movable frame 7. For this reason, when an error occurs in the standing position of the stud 60 with respect to the fixed frame 6 or the formation position of the hook portion 70 in the movable frame 7, the distance from the stud 60 as a fulcrum to the pressure contact position of the pressing member 4, auxiliary pressurization. There is a concern that the distance to the press contact position of the pad 3 changes, and the balance of the press contact force of these members against the heating roll 1 is lost.

従って、そのような不具合を避けるためには、図11に示すように、加圧部材4及び補助加圧パッド3が保持された支持フレーム5を可動フレーム(加圧レバー)7に対して回転自在に保持するのが好ましい。具体的には、支持フレーム5の長手方向の両端に支軸74を立設し、この支軸74を可動フレーム7で支承するように構成する。このように構成すれば、支持フレーム5は支軸74の周囲を自由に回転することができるため、譬えスタッド60から加圧部材4の圧接位置までの距離、補助加圧パッド3の圧接位置までの距離が変化してしまった場合であっても、加圧部材4の圧接力と補助加圧パッド3の圧接力とのバランスが崩れることはなく、図9に示すように、これら部材の圧接力の分布を滑らかに連続させることができるものである。   Therefore, in order to avoid such a problem, as shown in FIG. 11, the support frame 5 holding the pressure member 4 and the auxiliary pressure pad 3 is rotatable with respect to the movable frame (pressure lever) 7. Is preferably maintained. Specifically, a support shaft 74 is provided upright at both ends in the longitudinal direction of the support frame 5, and the support shaft 74 is supported by the movable frame 7. With this configuration, since the support frame 5 can freely rotate around the support shaft 74, the distance from the tail stud 60 to the pressure contact position of the pressure member 4, and the pressure contact position of the auxiliary pressure pad 3. Even if the distance of the pressure has changed, the balance between the pressure contact force of the pressure member 4 and the pressure contact force of the auxiliary pressure pad 3 is not lost. As shown in FIG. The force distribution can be made smoothly continuous.

また、記録シートPとして厚紙が用いられる場合、図3に示した構造では厚紙が補助加圧パッド3と加熱ロール1との間に突入して、かかる補助加圧パッド3が厚紙の厚さ分だけ押し下げられると、スタッド60に対して補助加圧パッド3よりも遠い位置に存在する加圧部材4は該補助加圧パッド3よりも大きな距離だけ押し下げられる結果となり、加圧部材4の圧接力が不足する懸念がある。しかし、図11に示した圧接構造では、支持フレーム5が支軸74を中心として回転自在に配置されているので、補助加圧パッド3が記録シートPによって押し下げられても、支持フレーム5が回転することにより、加圧部材4の圧接力に対する影響を排除することができ、厚紙に対してトナー像の定着を行う場合であっても、加圧部材4を適切に加熱ロール1に対して圧接させることが可能となる。   Further, when a thick paper is used as the recording sheet P, in the structure shown in FIG. 3, the thick paper enters between the auxiliary pressure pad 3 and the heating roll 1, and the auxiliary pressure pad 3 corresponds to the thickness of the thick paper. When the pressure member 4 is pushed down by a distance, the pressure member 4 located farther from the auxiliary pressure pad 3 with respect to the stud 60 is pushed down by a larger distance than the auxiliary pressure pad 3. There is a concern of shortage. However, in the pressure contact structure shown in FIG. 11, the support frame 5 is arranged so as to be rotatable about the support shaft 74, so that even if the auxiliary pressure pad 3 is pushed down by the recording sheet P, the support frame 5 rotates. By doing so, the influence on the pressure contact force of the pressure member 4 can be eliminated, and even when the toner image is fixed to the thick paper, the pressure member 4 is appropriately pressed against the heating roll 1. It becomes possible to make it.

更に、図11に示した圧接構造の場合、支持フレーム5に対する支軸74の立設位置を調整することにより、加圧部材4の圧接力と補助加圧パッド3の圧接力のバランスを変化させることも可能である。すなわち、図12に示すように、加圧スプリング73の付勢力は可動フレーム7から支軸74を介して支持フレーム5に伝達されるので、かかる支軸74から加圧部材4までの距離をd1 、補助加圧パッド3までの距離をd2 とした場合、これらd1 及びd2 の比を変化させることにより、加熱ロール1に対する加圧部材4の圧接力F1 、補助加圧パッド3の圧接力F2 のバランスを変化させることができる。例えば、F1 をF2 の2倍に設定するのであれば、d1 をd2 の1/2とすれば良い。これにより、加圧部材4及び補助加圧パッド3の圧接力のバランスを容易にコントロールすることが可能となる。   Furthermore, in the case of the pressure contact structure shown in FIG. 11, the balance between the pressure contact force of the pressure member 4 and the pressure contact force of the auxiliary pressure pad 3 is changed by adjusting the standing position of the support shaft 74 with respect to the support frame 5. It is also possible. That is, as shown in FIG. 12, since the urging force of the pressure spring 73 is transmitted from the movable frame 7 to the support frame 5 via the support shaft 74, the distance from the support shaft 74 to the pressure member 4 is expressed as d1. When the distance to the auxiliary pressure pad 3 is d2, by changing the ratio of d1 and d2, the pressure contact force F1 of the pressure member 4 to the heating roll 1 and the pressure contact force F2 of the auxiliary pressure pad 3 are changed. The balance can be changed. For example, if F1 is set to be twice F2, d1 may be ½ of d2. This makes it possible to easily control the balance of the pressure contact force between the pressure member 4 and the auxiliary pressure pad 3.

ところで、OHPシートや厚紙に対してフルカラートナー像の定着を行う場合、定着されたトナー像の発色性を向上させるためには、十分な熱エネルギをこれら記録シートPに対して加えてやる必要がある。このため、従来より、OHPシートや厚紙に対してトナー像の定着を行う場合には、加熱ロールの回転速度を普通紙等に対する通常の回転速度よりも低速に切り換えることが行われており、OHPシートや厚紙に対して十分な熱エネルギを加えながらトナー像の定着を行い得るような対策が採られている。例えば、複写機やプリンタ等においてOHPシートを記録シートとして記録画像の形成が行われる場合は、図13に示すように、1枚目のOHPシートが定着装置に突入してくる直前から加熱ロールが低速で回転を開始し、最終のOHPシートが定着装置を抜けきるまでの間、加熱ロールはそのままの速度で回転を続ける。   By the way, when a full color toner image is fixed to an OHP sheet or a thick paper, it is necessary to apply sufficient heat energy to the recording sheet P in order to improve the color developability of the fixed toner image. is there. For this reason, conventionally, when fixing a toner image to an OHP sheet or thick paper, the rotation speed of the heating roll is switched to a lower speed than the normal rotation speed for plain paper or the like. Measures are taken to fix the toner image while applying sufficient thermal energy to the sheet or cardboard. For example, when a recorded image is formed using an OHP sheet as a recording sheet in a copying machine, a printer, or the like, as shown in FIG. 13, a heating roll is set immediately before the first OHP sheet enters the fixing device. The heating roll starts rotating at the same speed until the rotation starts at a low speed and the final OHP sheet passes through the fixing device.

加熱ロールに対して中実の加圧ロールを圧接させてトナー像の定着を行うタイプの定着装置では、かかる加圧ロールがある程度の熱容量を有しているため、加熱ロールのヒータで発生した熱エネルギが加圧ロールに蓄積されており、OHPシートが連続して送られてくる間、加熱ロールを常時低速で回転させていても、加圧ロールの表面温度が極端に低下してしまうことはなく、OHPシートに対して十分な熱エネルギを与えることが可能である。しかし、本実施例の定着装置では定着ベルト2が極めて薄い樹脂フィルムであり、また、この定着ベルト2の内側の部材も体積が小さく、いずれも大きな熱容量を有していないことから、加熱ロール1を常時低速で回転させながらOHPシートが連続して通過した場合には、定着ベルト2、加圧部材4及び補助加圧パッド3の温度が急激に低下していってしまう。このため、加熱ロール1からOHPシートに加えられた熱エネルギが定着ベルト2側に吸い取られてしまい、OHPシート上のトナー像を十分に溶融させることができなくなる懸念がある。   In a fixing device of a type that fixes a toner image by pressing a solid pressure roll against the heating roll, the pressure roll has a certain heat capacity. While the energy is accumulated in the pressure roll and the OHP sheet is continuously sent, the surface temperature of the pressure roll will be extremely lowered even if the heating roll is always rotated at a low speed. And sufficient heat energy can be applied to the OHP sheet. However, in the fixing device of this embodiment, the fixing belt 2 is an extremely thin resin film, and the members inside the fixing belt 2 have a small volume and none of them has a large heat capacity. When the OHP sheet continuously passes while rotating at a low speed, the temperatures of the fixing belt 2, the pressure member 4, and the auxiliary pressure pad 3 are rapidly decreased. For this reason, there is a concern that the heat energy applied to the OHP sheet from the heating roll 1 is absorbed by the fixing belt 2 and the toner image on the OHP sheet cannot be sufficiently melted.

このような不具合を避けるためには、記録シートPが定着装置に挿通されていない状態で、定着ベルト2、加圧部材4及び補助加圧パッド3に十分な熱エネルギを与えることが必要とされ、そのためにはOHPシートが連続して定着装置に送られてくる場合であっても、前後するOHPシートの間の時間帯で加熱ロール1の回転速度を速めるのが効果的である。具体的には、図14に示すように、OHPシートが定着装置を通過している間は加熱ロール1の回転速度を低速に保つ一方、1枚目のOHPシートの後端が定着装置を抜けきったと判断される場合には、直ちに加熱ロール1の回転速度を普通紙等に対する通常速度に切り換え、また、2枚目のOHPシートの先端が定着装置に接近してきたと判断される場合には、直ちに加熱ロール1の回転速度をOHPシート用の低速に切り換える。このように、OHPシートが連続して送られてくる場合であっても、前後して送られてくるOHPシートの間では加熱ロール1の回転速度を高速に切り換えると、この時間帯ではより多くの熱エネルギが定着ベルト2側に流入することとなり、次のOHPシートの通過時に加圧部材4や補助加圧パッド3の表面温度が急激に低下してしまうのを未然に防止することが可能となる。従って、OHPシートや厚紙等、熱容量の大きな記録シートPに対して連続してフルカラー画像を形成するような場合であっても、発色性や定着強度の良好な定着画像を得ることが可能となる。   In order to avoid such a problem, it is necessary to give sufficient heat energy to the fixing belt 2, the pressure member 4, and the auxiliary pressure pad 3 in a state where the recording sheet P is not inserted into the fixing device. For this purpose, it is effective to increase the rotation speed of the heating roll 1 in the time zone between the preceding and following OHP sheets even when the OHP sheets are continuously sent to the fixing device. Specifically, as shown in FIG. 14, while the OHP sheet passes through the fixing device, the rotation speed of the heating roll 1 is kept low, while the trailing edge of the first OHP sheet leaves the fixing device. If it is determined that the heating roller 1 has been rotated, the rotation speed of the heating roll 1 is immediately switched to a normal speed for plain paper or the like, and if it is determined that the leading edge of the second OHP sheet has approached the fixing device, Immediately switch the rotation speed of the heating roll 1 to the low speed for the OHP sheet. As described above, even when the OHP sheets are continuously sent, if the rotational speed of the heating roll 1 is switched to a high speed between the OHP sheets sent before and after, the number of the OHP sheets increases more in this time zone. It is possible to prevent the surface temperature of the pressure member 4 and the auxiliary pressure pad 3 from drastically lowering when the next OHP sheet passes through. It becomes. Therefore, even when a full color image is continuously formed on a recording sheet P having a large heat capacity such as an OHP sheet or a thick paper sheet, it is possible to obtain a fixed image with good color development and fixing strength. .

本発明が適用される画像定着装置の実施例を示す正面断面図である。1 is a front sectional view showing an embodiment of an image fixing device to which the present invention is applied. 実施例に係る加圧部材の取付け状態を示す側面分解図である。It is a side exploded view which shows the attachment state of the pressurization member which concerns on an Example. 実施例に係る加熱ロールと定着ベルトを圧接させるための構造を示す正面図である。It is a front view which shows the structure for pressing the heating roll and fixing belt which concern on an Example. 加圧部材と加熱ロールとの圧接状態及びそのときの圧力分布を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the press-contact state of a pressurization member and a heating roll, and the pressure distribution at that time. 加圧部材の加熱ロールへの圧接面を凸曲面状に形成した場合の圧力分布を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows pressure distribution at the time of forming the press-contact surface to the heating roll of a pressurization member in a convex curve shape. 加圧部材の下端辺を階段状に形成した例を示す側面図である。It is a side view which shows the example which formed the lower end side of the pressurization member in step shape. 加圧部材の下端辺と支持プレートとの間に弾性部材を配置した例を示す側面図である。It is a side view which shows the example which has arrange | positioned the elastic member between the lower end side of a pressurization member, and a support plate. 記録シートの加熱ロールからの剥離促進のために加圧部材にバイアス電圧を印加した例を示す正面断面図である。FIG. 6 is a front cross-sectional view illustrating an example in which a bias voltage is applied to a pressure member for promoting peeling of a recording sheet from a heating roll. 加圧部材と補助加圧パッドの圧力分布の良好な状態を示すグラフである。It is a graph which shows the favorable state of the pressure distribution of a pressurization member and an auxiliary pressurization pad. 加圧部材と補助加圧パッドの圧力分布の不良な状態を示すグラフである。It is a graph which shows the state with a bad pressure distribution of a pressurization member and an auxiliary pressurization pad. 支持フレームを可動フレームに対して回転自在に支承した例を示す正面図である。It is a front view which shows the example which supported the support frame rotatably with respect to the movable frame. 支持フレームを可動フレームに対して回転自在に支承した際の、支軸の配置と加圧部材及び補助加圧パッドの圧接力のバランスの関係を説明する図である。It is a figure explaining the relationship between arrangement | positioning of a spindle, and the balance of the press-contact force of a pressurization member and an auxiliary | assistant press pad when a support frame is rotatably supported with respect to a movable frame. 従来の定着装置にOHPシートを挿通させた際の加熱ロールの回転速度の変化を示すタイミングチャートである。It is a timing chart which shows the change of the rotational speed of a heating roll at the time of inserting an OHP sheet in the conventional fixing device. 実施例に係る定着装置にOHPシートを挿通させた際の加熱ロールの回転速度の変化を示すタイミングチャートである。6 is a timing chart showing changes in the rotation speed of the heating roll when an OHP sheet is inserted through the fixing device according to the example. 従来の画像定着装置の一例を示す正面断面図である。It is a front sectional view showing an example of a conventional image fixing device.

符号の説明Explanation of symbols

1…加熱ロール、2…定着ベルト、3…補助加圧パッド、4…加圧部材、5…支持フレーム、5b…支持プレート DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Heating roll, 2 ... Fixing belt, 3 ... Auxiliary pressure pad, 4 ... Pressure member, 5 ... Support frame, 5b ... Support plate

Claims (1)

外周面に弾性体層を有すると共に発熱手段を内蔵して回転駆動される加熱ロールと、この加熱ロールに連れ回される無端状の定着ベルトと、未定着トナー像を担持した状態で搬送されてくる記録シートのニップ領域を形成すべく、上記定着ベルトを加熱ロールに向けて押しつける補助加圧パッドと、この補助加圧パッドに対して記録シートの搬送方向の下流側に隣接配置され、上記定着ベルトを介して加熱ロールに圧接して該加熱ロールの弾性体層を変形させる加圧部材とから構成される画像定着装置において、
上記加熱ロールの長手方向に沿って形成された支持フレーム上に上記加圧部材及び補助加圧パッドを支持する一方、この支持フレームが回転自在に連結した加圧レバーを該支持フレームの長手方向の両端に配設し、この加圧レバーの一端を付勢することによって上記支持フレーム上の加圧部材及び補助加圧部材を加熱ロールへ押しつけるように構成したことを特徴とする画像定着装置。
A heating roll having an elastic layer on the outer peripheral surface and having a heating means built therein and driven to rotate, an endless fixing belt rotated by the heating roll, and an unfixed toner image carried An auxiliary pressure pad that presses the fixing belt toward the heating roll in order to form a nip area of the coming recording sheet, and is arranged adjacent to the auxiliary pressure pad on the downstream side in the recording sheet conveyance direction, and the fixing In an image fixing device comprising a pressure member that is pressed against a heating roll via a belt and deforms an elastic layer of the heating roll,
The pressure member and the auxiliary pressure pad are supported on a support frame formed along the longitudinal direction of the heating roll, and a pressure lever to which the support frame is rotatably connected is disposed in the longitudinal direction of the support frame. An image fixing apparatus, characterized in that the pressure fixing member and the auxiliary pressure member on the support frame are pressed against a heating roll by being arranged at both ends and urging one end of the pressure lever.
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