JP2006189690A - Fixing device - Google Patents

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Naohiko Haniyu
羽生  直彦
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Konica Minolta Business Technologies Inc
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Konica Minolta Business Technologies Inc
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a belt fixing device having a belt, which is designed such that a transfer material is steadily separated without being wrapped in the fixing belt at the exit of the fixing device. <P>SOLUTION: The fixing device includes a tension alteration means for altering the tension of the fixing belt. Before the leading end of a transfer material is passed through a nip, its tension is reduced. After the trailing end of the transfer material is passed through the nip, the tension is increased. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、プリンタ、複写機等電子写真方式の画像形成装置に用いられる定着装置に関するものである。   The present invention relates to a fixing device used in an electrophotographic image forming apparatus such as a printer or a copying machine.

従来よりプリンタ、複写機などの電子写真方式の画像形成装置に用いられている定着装置として、発熱体を内蔵する加熱ローラと加圧ローラとを圧接状態で回転させ、その間にトナー画像を保持した転写材(記録紙)を通過させることによって定着を行うローラ定着方式がある。ローラ定着方式では加熱ローラに転写材が圧接状態にある区間、即ちニップ部を通過する間に加圧加熱されて定着がなされるが、ニップ部は狭くしか設定できないことから、転写材(記録紙)上に多くのトナーを保持しかつ、画質上弾性層が必要なカラー画像形成装置では定着性と耐久性を両立させながらの高速化は困難であった。また、モノクロ画像形成装置では必ずしもニップ部に弾性層が必須ではないので、定着性と耐久性に対する制約は緩いものの、より高速化を目指す上では障害となっていた。   As a fixing device conventionally used in electrophotographic image forming apparatuses such as printers and copying machines, a heating roller containing a heating element and a pressure roller are rotated in a pressure contact state, and a toner image is held therebetween. There is a roller fixing system in which fixing is performed by passing a transfer material (recording paper). In the roller fixing method, the transfer material is pressed and heated while passing through the nip portion while the transfer material is in pressure contact with the heating roller. However, since the nip portion can only be set narrow, the transfer material (recording paper) In a color image forming apparatus that holds a large amount of toner and requires an elastic layer for image quality, it is difficult to increase the speed while achieving both fixing properties and durability. Further, in the monochrome image forming apparatus, since an elastic layer is not necessarily required in the nip portion, although restrictions on fixing property and durability are loose, it is an obstacle to aiming for higher speed.

そこで熱容量が小さなベルトに熱を蓄積させて定着することにより、ウォーミングアップの立ち上がり時間が早く、広いニップ幅によって低温による定着が可能なベルト定着方式が採用されるようになった。ベルト定着方式の定着装置(以下、ベルト定着装置という)は、定着部材として無端状のベルト部材(以下、定着ベルトという)を用い、複数のローラ部材により定着ベルトを支持張架するもので、定着ベルト内部の定着ローラと、定着ベルトを介して定着ローラと対向する加圧ローラと、内部に定着ベルトを加熱するために発熱体を有する加熱ローラとを備えている。   Therefore, a belt fixing method has been adopted in which heat is accumulated on a belt having a small heat capacity and fixing is performed, so that the warm-up time is fast and fixing is possible at a low temperature with a wide nip width. A belt fixing type fixing device (hereinafter referred to as a belt fixing device) uses an endless belt member (hereinafter referred to as a fixing belt) as a fixing member, and supports and stretches the fixing belt by a plurality of roller members. A fixing roller inside the belt, a pressure roller facing the fixing roller via the fixing belt, and a heating roller having a heating element for heating the fixing belt inside are provided.

しかし、ベルト定着装置は加圧ローラの圧接により、外周に弾性層を有した定着ローラは転写材の出口付近で変形し、ローラ定着装置に多く用いられている転写紙分離爪方式が採用できない欠点がある。   However, the belt fixing device has a disadvantage that the fixing roller with an elastic layer on the outer periphery is deformed near the exit of the transfer material due to the pressure contact of the pressure roller, and the transfer paper separation claw method often used in the roller fixing device cannot be adopted. There is.

上記ベルト定着装置の転写材を定着ベルトから分離する手段として、加圧ローラの弾性体の硬度が加熱ローラの弾性体の硬度よりもJIS−A硬度計で20〜30度大きくなるように設定することにより、転写材の加熱ローラからの剥離角度を大きくし、分離させる方式が特許文献1に記載されている。   As means for separating the transfer material of the belt fixing device from the fixing belt, the hardness of the elastic body of the pressure roller is set to be 20 to 30 degrees larger than the hardness of the elastic body of the heating roller by a JIS-A hardness meter. Thus, Patent Document 1 discloses a method of increasing the separation angle of the transfer material from the heating roller and separating it.

また、定着ベルトを介して定着ローラと加圧ローラによって形成されるニップの出口分離部に対応した位置であって、定着ベルト内側に出口分離部面を曲率の大きな形状部とした固定部材を備え、転写材の分離性能の向上を図る特許文献2が知られている。   In addition, a fixing member is provided at a position corresponding to the exit separation portion of the nip formed by the fixing roller and the pressure roller via the fixing belt, and the exit separation portion surface has a shape with a large curvature inside the fixing belt. Patent Document 2 that improves the separation performance of a transfer material is known.

さらに、転写材を定着ベルトから剥離するための分離部材がベルトに非接触で配置され、ニップ部の転写材搬送方向下流側は駆動ローラを配設し、駆動ローラの周速を定着ベルトの周速よりも大きくしてベルト浮きを防止する特許文献3が知られている。   In addition, a separation member for separating the transfer material from the fixing belt is disposed in non-contact with the belt, a driving roller is disposed on the downstream side of the nip portion in the transfer material conveyance direction, and the peripheral speed of the driving roller is set to the peripheral speed of the fixing belt. Patent Document 3 is known in which the belt is prevented from lifting by increasing the speed.

分離手段の他の方法として特許文献4には、ニップ部の出口近傍で定着ベルトの外周面に設けられた線材からなる振動部材と振動モータを有しており、定着ベルトの振動により、ニップ部出口において、定着溶融トナーの糸引きを切断する方法が提案されている。
特開2000−338811号公報 特開2003−5566号公報 特開2004−93582号公報 特開2002−268422号公報
As another method of the separating means, Patent Document 4 has a vibrating member and a vibrating motor made of a wire provided on the outer peripheral surface of the fixing belt in the vicinity of the outlet of the nip portion. There has been proposed a method of cutting the threading of the fixing molten toner at the outlet.
JP 2000-338811 A Japanese Patent Laid-Open No. 2003-5565 JP 2004-93582 A JP 2002-268422 A

しかしながら前記いずれの従来技術にも問題が残されている。特許文献1では、トナー付着量が多い条件ではニップ形状の効果で確実に分離するのは難しく、特にプリントスピードが高速のプリンタにおいてはトナーを定着するために幅広のニップが必要であるが、幅広のニップを確保するためには大径の定着ローラが必要となる。しかし定着ローラが大径になると転写材が分離しにくくなり、分離爪などの分離手段無しで、転写材を定着ローラから分離するのは困難である。   However, problems remain in any of the prior arts. According to Patent Document 1, it is difficult to surely separate due to the effect of the nip shape under a condition where the toner adhesion amount is large. In particular, in a printer with a high printing speed, a wide nip is necessary to fix the toner. In order to secure the nip, a large-diameter fixing roller is required. However, when the fixing roller has a large diameter, it becomes difficult to separate the transfer material, and it is difficult to separate the transfer material from the fixing roller without a separation means such as a separation claw.

また特許文献2では、出口分離部近傍に曲率が大きい形状の固定部材を設けてあるが、定着ベルトが曲率の大きい固定部材を通過するときに極端な弾性変形を起こし耐久性に問題が生じる。   Further, in Patent Document 2, a fixing member having a large curvature is provided in the vicinity of the outlet separation portion. However, when the fixing belt passes through the fixing member having a large curvature, extreme elastic deformation occurs, resulting in a problem in durability.

さらに特許文献3では、ニップ形状を定着ローラ側に凸なものとすると、ニップでの定着ローラの変形が大きいので、ニップ前後で定着ベルトと定着ローラの間に隙間が生じベルト浮きが発生するという問題が発生する。この問題を解決するためにベルトの外側に新たに駆動ローラを設け、駆動ローラの周速を定着ベルトの周速より速くする特許文献3であるが、ベルトの外側に駆動ローラを設けると駆動ローラに溶融トナーのかす、または転写材の紙粉等が付着しその幾つかは駆動ローラをすり抜けて次の転写材上に転写され画質不良となる新たな問題が生じる。   Further, in Patent Document 3, if the nip shape is convex toward the fixing roller, the deformation of the fixing roller at the nip is large, so that a gap is formed between the fixing belt and the fixing roller before and after the nip, and belt floating occurs. A problem occurs. In order to solve this problem, Patent Document 3 discloses that a driving roller is newly provided on the outer side of the belt and the peripheral speed of the driving roller is higher than the peripheral speed of the fixing belt. In this case, molten toner or paper dust of the transfer material adheres, and some of the toner passes through the drive roller and is transferred onto the next transfer material, resulting in a new problem of poor image quality.

特許文献4ではニップ部の出口近傍で定着ベルトの外周面に設けられた線材からなる振動部材と振動モータによって、定着溶融トナーの糸引きを切断する方法であるが、振動による画像ずれ、光沢ムラなどの不具合が発生することがあり、分離性と定着品質確保を両立させることが困難である。   Patent Document 4 describes a method in which threading of the fixing molten toner is cut by a vibrating member made of a wire provided on the outer peripheral surface of the fixing belt near the exit of the nip portion and a vibration motor. In some cases, it is difficult to achieve both separability and securing of fixing quality.

本発明の目的は、画質不良を発生させることなく、長期に亘って転写材が定着ベルトから確実に分離することができる定着装置を提供することである。   An object of the present invention is to provide a fixing device capable of reliably separating a transfer material from a fixing belt over a long period of time without causing image quality defects.

上記目的は下記構成により達成することができる。   The above object can be achieved by the following configuration.

(請求項1)
定着ローラと、熱源を有する加熱ローラと、定着ローラ及び加熱ローラに張架された定着ベルトと、前記定着ベルトの外周面を介して前記定着ローラに圧接する加圧ローラとを有し、前記定着ローラと前記加圧ローラとで形成されるニップ部に未定着トナー像を担持した転写材を通して定着を行う定着装置において、
前記定着ベルトの張架力を変更する張架力変更手段を有することを特徴とする定着装置。
(Claim 1)
A fixing roller; a heating roller having a heat source; a fixing roller; a fixing belt stretched around the heating roller; and a pressure roller that presses the fixing roller through an outer peripheral surface of the fixing belt; In a fixing device that performs fixing through a transfer material carrying an unfixed toner image in a nip formed by a roller and the pressure roller,
A fixing device comprising tension force changing means for changing the tension force of the fixing belt.

(請求項2)
前記転写材の先端または後端を検知する検知手段と、
前記検知手段の検知した結果に基づいて、前記転写材の先端が前記ニップ部を通過する前に前記定着ベルトの張架力が低下するように前記張架力変更手段を制御する制御手段とを有することを特徴とする請求項1に記載の定着装置。
(Claim 2)
Detecting means for detecting the leading edge or the trailing edge of the transfer material;
Control means for controlling the tension force changing means so that the tension force of the fixing belt is reduced before the leading edge of the transfer material passes through the nip portion based on the result detected by the detection means; The fixing device according to claim 1, further comprising: a fixing device;

(請求項3)
前記転写材の先端または後端を検知する検知手段と、
前記検知手段の検知した結果に基づいて、前記転写材の後端が前記ニップ部を通過後に前記定着ベルトの張架力が高くなるように前記張架力変更手段を制御する制御手段とを有することを特徴とする請求項1又は2に記載の定着装置。
(Claim 3)
Detecting means for detecting the leading edge or the trailing edge of the transfer material;
Control means for controlling the tension force changing means so that the tension force of the fixing belt is increased after the rear end of the transfer material has passed through the nip portion based on the result detected by the detection means. The fixing device according to claim 1, wherein

請求項1に記載の発明によれば、定着ベルトの張架力を変更する張架力変更手段を有することにより、張架力を任意に調整でき、画質不良を発生させることなく、長期に亘って転写材が定着ベルトから確実に分離することができる。   According to the first aspect of the present invention, the tension force changing means for changing the tension force of the fixing belt is provided, whereby the tension force can be arbitrarily adjusted, and the image quality is not deteriorated over a long period of time. Thus, the transfer material can be reliably separated from the fixing belt.

請求項2に記載の発明によれば、転写材先端がニップ部を通過する前に張架力を弛めることにより転写材がベルト定着装置のベルトに巻き付くことを防止できる。   According to the second aspect of the present invention, it is possible to prevent the transfer material from being wound around the belt of the belt fixing device by loosening the tension before the transfer material front end passes through the nip portion.

請求項3に記載の発明によれば、転写材の後端がニップ部を通過後張架力を高めることによりベルト定着装置のベルトが回転していても、ベルト片寄りや蛇行を防止できる。   According to the third aspect of the present invention, even if the belt of the belt fixing device is rotating by increasing the tension after the rear end of the transfer material passes through the nip portion, it is possible to prevent the belt from shifting or meandering.

本発明の実施の形態を説明する。なお、本欄の記載は請求項の技術的範囲や用語の意義を限定するものではない。また、以下の、本発明の実施の形態における断定的な説明は、ベストモードを示すものであって、本発明の用語の意義や技術的範囲を限定するものではない。   An embodiment of the present invention will be described. The description in this column does not limit the technical scope of the claims or the meaning of terms. In addition, the following assertive description in the embodiment of the present invention shows the best mode, and does not limit the meaning or technical scope of the terms of the present invention.

本発明に係る定着装置を備える画像形成装置について、図1にて以下に述べる。   An image forming apparatus including the fixing device according to the present invention will be described below with reference to FIG.

図1において、画像形成装置GSは、画像形成装置本体GHと画像読取装置YSとから構成される。   In FIG. 1, the image forming apparatus GS includes an image forming apparatus main body GH and an image reading apparatus YS.

画像形成装置本体GHは、タンデム型カラー画像形成装置と称せられるもので、複数組の画像形成部10Y、10M、10C、10Kと、ベルト状の中間転写体6と給紙搬送手段及び後述する定着装置17とからなる。   The image forming apparatus main body GH is called a tandem type color image forming apparatus, and includes a plurality of sets of image forming units 10Y, 10M, 10C, and 10K, a belt-like intermediate transfer member 6, a sheet feeding and conveying unit, and a fixing unit to be described later. Device 17.

画像形成装置本体GHの上部には、自動原稿送り装置301と原稿画像走査露光装置302から成る画像読取装置YSが設置されている。自動原稿送り装置301の原稿台上に載置された原稿Dは搬送手段により搬送され、原稿画像走査露光装置302の光学系により原稿の片面又は両面の画像が走査露光され、ラインイメージセンサCCDに読み込まれる。この際、原稿台上から搬送される原稿Dは、光沢レベル選択手段として用いられる光沢度レベル検出センサPKaにより、原稿画像の光沢度、および原稿画像のモノクロ、カラーの判別や両面画像の判別が行われる。   An image reading device YS including an automatic document feeder 301 and a document image scanning exposure device 302 is installed on the upper part of the image forming apparatus main body GH. The document D placed on the document table of the automatic document feeder 301 is transported by a transport unit, and an image on one or both sides of the document is scanned and exposed by the optical system of the document image scanning exposure device 302, and the line image sensor CCD is scanned. Is read. At this time, the document D conveyed from the document table is subjected to glossiness level detection sensor PKa used as a gloss level selection unit to determine the glossiness of the document image, monochrome and color of the document image, and double-sided image discrimination. Done.

ラインイメージセンサCCDにより光電変換されたアナログ信号は、画像処理部において、アナログ処理、A/D変換、シェーディング補正、画像圧縮処理等を行い、一旦メモリに記憶された後、画像書き込み部(露光手段)3Y、3M、3C、3Kに信号を送る。   The analog signal photoelectrically converted by the line image sensor CCD is subjected to analog processing, A / D conversion, shading correction, image compression processing, etc. in the image processing unit, and once stored in the memory, the image writing unit (exposure means) ) Send signals to 3Y, 3M, 3C, 3K.

イエロー(Y)色の画像を形成する画像形成部10Yは、像担持体としての感光体ドラム1Yの周囲に配置された帯電手段2Y、露光手段3Y、現像装置4Y及びクリーニング手段8Yを有する。マゼンタ(M)色の画像を形成する画像形成部10Mは、像担持体としての感光体ドラム1M、帯電手段2M、露光手段3M、現像装置4M及びクリーニング手段8Mを有する。シアン(C)色の画像を形成する画像形成部10Cは、像担持体としての感光体ドラム1C、帯電手段2C、露光手段3C、現像装置4C及びクリーニング手段8Cを有する。黒(K)色の画像を形成する画像形成部10Kは、像担持体としての感光体ドラム1K、帯電手段2K、露光手段3K、現像装置4K及びクリーニング手段8Kを有する。帯電手段2Yと露光手段3Y、帯電手段2Mと露光手段3M、帯電手段2Cと露光装置3C及び帯電手段2Kと露光装置3Kとは、潜像形成手段を構成する。   The image forming unit 10Y that forms a yellow (Y) image includes a charging unit 2Y, an exposure unit 3Y, a developing device 4Y, and a cleaning unit 8Y disposed around a photosensitive drum 1Y as an image carrier. The image forming unit 10M that forms a magenta (M) color image includes a photosensitive drum 1M as an image carrier, a charging unit 2M, an exposure unit 3M, a developing device 4M, and a cleaning unit 8M. The image forming unit 10C that forms a cyan (C) image includes a photosensitive drum 1C as an image carrier, a charging unit 2C, an exposure unit 3C, a developing device 4C, and a cleaning unit 8C. The image forming unit 10K that forms a black (K) image includes a photosensitive drum 1K as an image carrier, a charging unit 2K, an exposure unit 3K, a developing device 4K, and a cleaning unit 8K. The charging unit 2Y and the exposure unit 3Y, the charging unit 2M and the exposure unit 3M, the charging unit 2C and the exposure unit 3C, and the charging unit 2K and the exposure unit 3K constitute a latent image forming unit.

4Y、4M、4C、4Kは、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)及び黒(K)は小粒径のトナーとキャリアからなる2成分現像剤を内包する現像装置である。   4Y, 4M, 4C, and 4K are developing devices that contain a two-component developer composed of a toner and a carrier having a small particle diameter for yellow (Y), magenta (M), cyan (C), and black (K).

中間転写体6は、複数のローラにより巻回され、回動可能に支持されている。   The intermediate transfer body 6 is wound around a plurality of rollers and is rotatably supported.

画像形成部10Y、10M、10C及び10Kより形成された各色の画像は、回動する中間転写体6上に転写手段7Y、7M、7C及び7Kにより逐次転写されて(1次転写)、合成されたカラー画像が形成される。給紙カセット20内に収容された転写材としての記録紙Pは、給紙手段21により給紙され、給紙ローラ22A、22B、22C、レジストローラ23等を経て、転写手段7Aに搬送され、記録紙P上にカラー画像が転写される(2次転写)。カラー画像が転写された記録紙Pは、定着装置17において記録紙Pが挟持され、熱と圧力とを加えることにより記録紙P上のカラートナー像(或いはトナー像)が定着されて記録紙P上に固定され、排紙経路側の排紙ローラ24に挟持されて機外の排紙トレイ25上に載置される。   Each color image formed by the image forming units 10Y, 10M, 10C, and 10K is sequentially transferred (primary transfer) by the transfer means 7Y, 7M, 7C, and 7K onto the rotating intermediate transfer body 6 and synthesized. A color image is formed. The recording paper P as a transfer material accommodated in the paper feed cassette 20 is fed by the paper feed means 21 and is conveyed to the transfer means 7A via the paper feed rollers 22A, 22B, 22C, the registration rollers 23, etc. A color image is transferred onto the recording paper P (secondary transfer). The recording paper P to which the color image has been transferred is sandwiched by the fixing device 17, and the color toner image (or toner image) on the recording paper P is fixed by applying heat and pressure to the recording paper P. The sheet is fixed on the upper side, is sandwiched between the sheet discharge rollers 24 on the sheet discharge path side, and is placed on the sheet discharge tray 25 outside the apparatus.

両面画像形成時には、一方の面(表面)にカラー画像(カラートナー像)が形成され、定着装置17から排出された記録紙Pは、分岐手段26によりシート排紙路から分岐され、それぞれ給紙搬送手段を構成する、下方の循環通紙路27Aを経て、再給紙機構(ADU機構)である反転搬送路27Bにより表裏を反転され、再給紙搬送部27Cを通過して、給紙ローラ22Dにおいて合流する。反転搬送(循環反転搬送)された記録紙Pは、タイミングローラ23を経て、再度2次転写ローラ7Aに搬送され、記録紙Pの他方の面(裏面)上にカラー画像(カラートナー像)が一括転写される。カラー画像が転写された記録紙Pは、定着装置17により定着処理され、排紙経路側の排紙ローラ24に挟持されて機外の排紙トレイ25上に載置される。   At the time of double-sided image formation, a color image (color toner image) is formed on one side (front surface), and the recording paper P discharged from the fixing device 17 is branched from the sheet discharge path by the branching unit 26 and is fed respectively. Through the lower circulating paper path 27A constituting the conveying means, the front and back are reversed by the reverse conveying path 27B which is a refeeding mechanism (ADU mechanism), and passes through the refeeding conveying section 27C to be fed by the feed roller. Merge at 22D. The recording paper P that has been reversely conveyed (circulated and reversed) is conveyed again to the secondary transfer roller 7A via the timing roller 23, and a color image (color toner image) is formed on the other side (back surface) of the recording paper P. Batch transfer. The recording paper P onto which the color image has been transferred is fixed by the fixing device 17 and is sandwiched between the paper discharge rollers 24 on the paper discharge path side and placed on a paper discharge tray 25 outside the apparatus.

一方、転写手段7Aにより記録紙Pにカラー画像を転写した後、記録紙Pを曲率分離した中間転写体6は、クリーニング手段8Aにより残留トナーが除去される。   On the other hand, after the color image is transferred to the recording paper P by the transfer means 7A, the residual toner is removed by the cleaning means 8A from the intermediate transfer body 6 from which the recording paper P is separated by curvature.

次に本発明に係る定着装置について以下に説明する。   Next, the fixing device according to the present invention will be described below.

本発明の主たる目的は転写材が定着ベルトから確実に分離することであるが、ここでベルト定着装置において転写材がベルトに巻き付く原因を補足説明する。   The main object of the present invention is to ensure that the transfer material is separated from the fixing belt. Here, the reason why the transfer material is wound around the belt in the belt fixing device will be described.

一般にニップ出口分離部において用紙(転写紙)の剛性による曲げモーメントがトナーとローラ表面の接着力によるモーメントよりも大きい関係があるとき分離する(巻き付きが起こらない)。
用紙の曲げモーメントは
ニップ出口部の曲率(1/r)×用紙の腰の強さ
で表される。
r:ニップ出口部の曲率半径
即ちニップ出口部の曲率(1/r)が大きいほど、用紙の腰が強い程、一方トナーとローラ表面の接着力が弱い程、分離性能が向上するが、用紙の腰は使用する転写材により大きく異なり、またトナーとローラ表面の接着力はトナー像が線画の時とベタ画像の時で同じく大きく異なる。いずれの手段を用いても分離性に関して、安定した設計条件を見い出すことは困難である。よって曲率を大きくすることが分離性能を高める手段として多く採用されている。
In general, separation occurs when the bending moment due to the rigidity of the paper (transfer paper) is greater than the moment due to the adhesive force between the toner and the roller surface at the nip exit separation portion (no wrapping occurs).
The bending moment of the paper is expressed by the curvature of the nip exit (1 / r) × the strength of the paper.
r: radius of curvature of the nip exit portion, that is, the greater the curvature (1 / r) of the nip exit portion, the stronger the paper, and the weaker the adhesive force between the toner and the roller surface, the better the separation performance. The adhesion between the toner and the roller surface varies greatly between the toner image and the solid image when the toner image is a line image. Regardless of which means is used, it is difficult to find a stable design condition with respect to separability. Therefore, increasing the curvature is often adopted as a means for improving the separation performance.

本発明に係る定着装置について図2〜図4を用いて詳述する。なお図1と同一の構成には同じ符号を付してその説明を省略する。   The fixing device according to the present invention will be described in detail with reference to FIGS. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the structure same as FIG. 1, and the description is abbreviate | omitted.

図2は無端状のベルト部材からなる定着ベルト27と、定着ベルト27の内周面の一方において定着ベルト27を支持張架する定着ローラ17aと、定着ベルト27の内周面の他方において定着ベルト27を支持張架し、内部に加熱ヒータ173cを有する加熱ローラ17cと、定着ベルト27を介して定着ローラ17aと当接し加圧する加圧ローラ17bとの間に定着ニップ部Nbを形成すると共に、定着ニップ部Nbの上流で加熱と加圧とにより記録紙P上のトナー像を固定定着するものである。   FIG. 2 shows a fixing belt 27 made of an endless belt member, a fixing roller 17 a that supports and stretches the fixing belt 27 on one of the inner peripheral surfaces of the fixing belt 27, and a fixing belt on the other inner peripheral surface of the fixing belt 27. 27, a fixing nip portion Nb is formed between a heating roller 17c having a heater 27 and a heating heater 173c therein, and a pressure roller 17b that contacts and presses the fixing roller 17a via the fixing belt 27, and The toner image on the recording paper P is fixed and fixed by heating and pressing upstream of the fixing nip portion Nb.

さらに定着ローラに加圧する加圧ローラの加圧力は転写後の光沢性や、転写材のカールなどを考慮して800N〜1200Nの値でが望ましい。このとき定着ローラ側の回転軸は固定し(上下降しない)、加圧ローラ側に圧着解除機構(不図示)を設けている。   Further, the pressure applied by the pressure roller that presses the fixing roller is desirably 800 N to 1200 N in consideration of gloss after transfer and curling of the transfer material. At this time, the rotation shaft on the fixing roller side is fixed (does not move up and down), and a pressure release mechanism (not shown) is provided on the pressure roller side.

ここで定着ベルト27は、基体として内径80〜150mm程度で、厚さが20〜80μm程度のニッケル電鋳ベルト、或いは厚さが50〜200μm程度のポリイミド等の耐熱性樹脂ベルトを基体として用い、基体の外側(外周面)に、厚さ100〜500μm程度のシリコンゴムを被覆したものに、離型層として表面に厚さ30〜50μm程度のPFA(パーフルオロアルコキシ)やフッ素系樹脂などを施し、或いはPFAチューブを被覆された構成になっている。シリコンゴム層はゴム硬度20度〜40度(JIS−A硬度計)の範囲が良好な定着性及び熱応答性を得る条件として好ましい。   Here, the fixing belt 27 uses a nickel electroformed belt having an inner diameter of about 80 to 150 mm and a thickness of about 20 to 80 μm as a base, or a heat resistant resin belt such as polyimide having a thickness of about 50 to 200 μm as a base. The outer surface (outer peripheral surface) of the substrate is coated with silicon rubber having a thickness of about 100 to 500 μm, and PFA (perfluoroalkoxy) or fluorine resin having a thickness of about 30 to 50 μm is applied to the surface as a release layer. Alternatively, the PFA tube is covered. The silicon rubber layer is preferable as a condition for obtaining good fixability and thermal responsiveness in a rubber hardness range of 20 to 40 degrees (JIS-A hardness meter).

定着ローラ17aは、例えばSTKM(機械構造用炭素鋼管)等のスチール材を用いた、肉厚2〜5mm程度の円筒状の金属パイプ171aと、前記金属パイプ171aの外周面に厚さ5〜15mm、硬度25〜35度(Asker−C硬度計)のシリコンスポンジ層172aを設け、外径20〜50mm程度のソフトローラとして構成される。   The fixing roller 17a includes a cylindrical metal pipe 171a having a thickness of about 2 to 5 mm using a steel material such as STKM (carbon steel pipe for mechanical structure), and a thickness of 5 to 15 mm on the outer peripheral surface of the metal pipe 171a. A silicon sponge layer 172a having a hardness of 25 to 35 degrees (Asker-C hardness meter) is provided, and is configured as a soft roller having an outer diameter of about 20 to 50 mm.

加圧ローラ17bは、例えばSTKM(機械構造用炭素鋼管)等のスチール材やアルミ材を用いた、肉厚2〜5mm程度の円筒状の金属パイプ171bと、前記金属パイプ171bの外周面に厚さ1〜3mmのシリコンゴム層172bを設け、さらに前記シリコンゴム層172bの外側に厚さ20〜50μm程度のPFA(パーフルオロアルコキシ)チューブを用いた離型層173bとからなる、外径40〜80mm程度のソフトローラとして構成され、内部にはハロゲンヒータからなる加圧ローラヒータ174bを有する。また前記シリコンゴム層はゴム硬度5〜15度(JIS−A硬度計)であり、加圧ローラ17bに接触或いは非接触で、加圧ローラ温度センサ175bを設け、加圧ローラ17bの温度制御が可能となっている。   The pressure roller 17b is made of, for example, a cylindrical metal pipe 171b having a thickness of about 2 to 5 mm using a steel material such as STKM (carbon steel pipe for mechanical structure) or an aluminum material, and a thick outer peripheral surface of the metal pipe 171b. A silicon rubber layer 172b having a thickness of 1 to 3 mm is provided, and a release layer 173b using a PFA (perfluoroalkoxy) tube having a thickness of about 20 to 50 μm outside the silicon rubber layer 172b. It is configured as a soft roller of about 80 mm, and has a pressure roller heater 174b made of a halogen heater inside. The silicon rubber layer has a rubber hardness of 5 to 15 degrees (JIS-A hardness meter), and is provided with a pressure roller temperature sensor 175b that is in contact with or not in contact with the pressure roller 17b, so that the temperature of the pressure roller 17b can be controlled. It is possible.

加熱ローラ17cは、基体として例えばアルミ材を用いた、肉厚1〜2mm程度の円筒状の金属パイプ171cと、前記金属パイプ171cの外周面に厚さ10〜30μm程度のPFA(パーフルオロアルコキシ)コーティング172cとを形成した、外径40〜80mm程度のローラ部材として構成され、内部にはハロゲンヒータからなる加熱ローラヒータ173cを有する。また、加熱ローラ17cに接触或いは非接触で、加熱ローラ温度センサ174cを設け、加熱ローラ17cの温度制御が可能となっている。   The heating roller 17c includes a cylindrical metal pipe 171c having a thickness of about 1 to 2 mm using, for example, an aluminum material as a base, and a PFA (perfluoroalkoxy) having a thickness of about 10 to 30 μm on the outer peripheral surface of the metal pipe 171c. It is configured as a roller member having an outer diameter of about 40 to 80 mm formed with a coating 172c, and has a heating roller heater 173c made of a halogen heater inside. Further, a heating roller temperature sensor 174c is provided so as to be in contact with or not in contact with the heating roller 17c, and the temperature of the heating roller 17c can be controlled.

また、本実施の形態における定着ローラ17aには、発熱体を内蔵していないが、ウォームアップ時間のさらなる短縮や待機時の温度低下抑制のために、発熱体であるハロゲンヒータ等を設けることも可能である。但し、金属パイプ171a外周面にシリコンゴム層172aを有しているので、定着ローラ17aの内部に発熱体を有する場合、定着ローラ17a表面の温度に比して定着ローラ17a内部の温度が高くなる傾向になるので、シリコンゴム層の耐熱性を高いものとしたり、シリコンゴム層の厚さを薄くするなどの対応が必要となる。また、本実施例では、シリコンゴム層172aの肉厚を1〜3mmと薄めに設定してあるが、ニップ幅拡大などのために、肉厚を大きくする場合には、同様にシリコンゴム層の耐熱性向上などが必要になる。   In addition, the fixing roller 17a in the present embodiment does not include a heating element, but a halogen heater or the like that is a heating element may be provided in order to further reduce the warm-up time and suppress the temperature decrease during standby. Is possible. However, since the silicon rubber layer 172a is provided on the outer peripheral surface of the metal pipe 171a, when the heating roller is provided inside the fixing roller 17a, the temperature inside the fixing roller 17a is higher than the temperature on the surface of the fixing roller 17a. Therefore, it is necessary to take measures such as increasing the heat resistance of the silicon rubber layer and reducing the thickness of the silicon rubber layer. In this embodiment, the thickness of the silicon rubber layer 172a is set to be as thin as 1 to 3 mm. However, when the thickness is increased to increase the nip width or the like, the silicon rubber layer It is necessary to improve heat resistance.

定着前通過検知センサ177aは、光を遮ると信号がON/OFFするスイッチング機能を持った反射式光センサを使用し、進入ガイド板177bに取り付けられており、転写材Pの先端が定着ニップ部Nbを通過する前であることを検知し、また転写材Pの後端が通過したことを検知する転写材検知手段として機能する。   The pre-fixing passage detection sensor 177a uses a reflection type optical sensor having a switching function that turns on / off a signal when light is blocked, and is attached to the entrance guide plate 177b. It functions as a transfer material detection unit that detects that it is before passing through Nb and detects that the rear end of the transfer material P has passed.

図3は本発明に係る定着装置17の駆動部を斜視方向より見た図である。駆動モータ176aにより定着ローラ17aが回転駆動され、定着ローラ17aの回転により定着ベルト27を従動回転させる。あるいは他の実施例(不図示)として加圧ローラ17bに駆動源を有し、加圧ローラ17bの回転により定着ベルト27と定着ローラ17a及び加熱ローラ17cを従動回転させるようにしてもよい。   FIG. 3 is a perspective view of the drive unit of the fixing device 17 according to the present invention. The fixing roller 17a is rotationally driven by the drive motor 176a, and the fixing belt 27 is driven to rotate by the rotation of the fixing roller 17a. Alternatively, as another embodiment (not shown), the pressure roller 17b may have a drive source, and the fixing belt 27, the fixing roller 17a, and the heating roller 17c may be driven to rotate by the rotation of the pressure roller 17b.

次に張架力変更手段について図4を用いて説明する。図4(a)は、張架力変更手段の第1の実施の形態を示す分解斜視図である。なお加熱ローラの上下動を同時に行うために定着装置の両側板に略同形状の機構を設けるが、ここでは排紙側から見て左側面について説明する。   Next, the tension force changing means will be described with reference to FIG. FIG. 4A is an exploded perspective view showing the first embodiment of the tension force changing means. Note that a mechanism having substantially the same shape is provided on both side plates of the fixing device in order to simultaneously move the heating roller up and down. Here, the left side as viewed from the paper discharge side will be described.

加熱ローラ17cの端部は、定着装置の両側板の縦長の穴に軸受け176cを介して挿入されており、その外側にカム受け円板176dが取り付けられている。カム受け円板176dはカム板176eと常に接触するようにバネ176fによって張架されている。   An end portion of the heating roller 17c is inserted into a vertically long hole of both side plates of the fixing device via a bearing 176c, and a cam receiving disc 176d is attached to the outside thereof. The cam receiving disk 176d is stretched by a spring 176f so as to always come into contact with the cam plate 176e.

カム板176eは円板中心よりLmm離れた位置に回転軸を持つようにした偏芯カムで、定着装置の両側板を貫通したカム軸176gに嵌挿され、駆動を得るために歯車1GAが取り付けられている。   The cam plate 176e is an eccentric cam having a rotation shaft at a position separated by Lmm from the center of the disc. The cam plate 176e is fitted into the cam shaft 176g that penetrates both side plates of the fixing device, and a gear 1GA is attached to obtain driving. It has been.

歯車1GAはカムモータ176bの主軸に取り付けられた歯車2GBと噛合され、カムモータ176bの回転により歯車を介してカム板176eが回転し、カム受け円板176dの偏芯距離だけ加熱ローラ17cが上下に移動できるようになっている。   The gear 1GA is meshed with a gear 2GB attached to the main shaft of the cam motor 176b, and the cam plate 176e rotates through the gear by the rotation of the cam motor 176b, and the heating roller 17c moves up and down by the eccentric distance of the cam receiving disk 176d. It can be done.

またカム板176eはL位置調整機構(不図示)を有し、Lの値を任意に決められるようになっている。なお実験等からL値をあらかじめ求めておけば偏芯距離を固定することができるので調整機構を設けなくても良い。   The cam plate 176e has an L position adjusting mechanism (not shown) so that the value of L can be arbitrarily determined. Note that if the L value is obtained in advance from experiments or the like, the eccentric distance can be fixed, so that an adjustment mechanism need not be provided.

また、第2の実施の形態として、第1の実施の形態におけるカムモータ176bの代わりに図4(b)に示すようなソレノイド176hを使用してLmm分加熱ローラ17cを移動させる方式でも良い。図4(b)においては、ソレノイド176hに電圧が入力されるとプランジャ176iがソレノイド内の電磁石により吸引され、リンク176jを介して加熱ローラ17cが上下に移動する方式である。   Further, as the second embodiment, a system in which the heating roller 17c is moved by L mm by using a solenoid 176h as shown in FIG. 4B instead of the cam motor 176b in the first embodiment may be used. In FIG. 4B, when a voltage is input to the solenoid 176h, the plunger 176i is attracted by the electromagnet in the solenoid, and the heating roller 17c moves up and down via the link 176j.

さらに、第3の実施の形態として図4(c)に示すロータリソレノイド176kを利用する方法でも良い。ロータリソレノイド176kは電磁石によりプランジャを回転させながら吸引する方式で、プランジャ軸にカム板176eを取り付けることにより加熱ローラ17cを上下に移動する。本実施の形態は機構を簡素化できる利点がある。   Furthermore, as a third embodiment, a method using a rotary solenoid 176k shown in FIG. The rotary solenoid 176k is a system that attracts while rotating the plunger with an electromagnet, and moves the heating roller 17c up and down by attaching a cam plate 176e to the plunger shaft. This embodiment has an advantage that the mechanism can be simplified.

張架力変更手段を設けた定着装置17は、定着前通過検知センサ177aの信号がONとなったとき、張架力変更手段のカムモータ176bが回転し、カム板176eの偏芯距離Lmmだけ加熱ローラ17cは下方に移動して、張架力をゆるめた状態で停止するようになっている。   In the fixing device 17 provided with the tension force changing means, when the signal of the pre-fixing passage detection sensor 177a is turned ON, the cam motor 176b of the tension force changing means is rotated and heated by the eccentric distance Lmm of the cam plate 176e. The roller 17c moves downward and stops in a state where the tension force is loosened.

また、定着前通過検知センサ177aは転写紙Pの後端が通過したことを検知した後、転写紙が排出されるまでの時間を予め決めておくことによって、カムモータ176bを回転させる信号をONさせる。そして加熱ローラ17cは偏芯距離Lmm分上方に移動し停止する。   Further, the pre-fixing passage detection sensor 177a turns on a signal for rotating the cam motor 176b by determining in advance the time until the transfer paper is discharged after detecting that the trailing edge of the transfer paper P has passed. . Then, the heating roller 17c moves upward by an eccentric distance Lmm and stops.

このような構成の定着装置17は図5(a)の模式図に示すように、定着ベルト27が加熱ローラ17cによって張架されたとき、定着ベルト27は定着ローラ17aの転写紙出口部で曲率半径r1を形成する。通常定着ベルト27は100N〜150Nで張架された状態で駆動回転することが、定着ベルトの片寄り、蛇行・回転ずれに対して適正な値である。   As shown in the schematic diagram of FIG. 5A, in the fixing device 17 having such a configuration, when the fixing belt 27 is stretched by the heating roller 17c, the fixing belt 27 has a curvature at the transfer paper outlet portion of the fixing roller 17a. A radius r1 is formed. Usually, the fixing belt 27 is driven and rotated in a state of being stretched by 100N to 150N, which is an appropriate value with respect to the deviation, meandering, and rotational deviation of the fixing belt.

次に定着ベルト27の張架力を20N〜40Nに弱めると、模式図5(b)に示すように定着ベルトは転写紙出口部で大きく撓み、曲率半径r2が小さくなる(曲率が大きい)。従って定着ベルトの張架力を弛めることは転写材を定着ベルトから分離しやすい。   Next, when the tension of the fixing belt 27 is weakened to 20N to 40N, as shown in the schematic diagram 5 (b), the fixing belt is greatly bent at the transfer paper exit portion, and the radius of curvature r2 is reduced (the curvature is large). Therefore, loosening the tension of the fixing belt easily separates the transfer material from the fixing belt.

なお模式図5(a)、図5(b)中の矢印は定着ベルト27の回転方向を示す。   5A and 5B indicate the rotation direction of the fixing belt 27.

本発明に係る画像形成装置の制御系について、図6のブロック図にて以下に述べる。   The control system of the image forming apparatus according to the present invention will be described below with reference to the block diagram of FIG.

画像形成装置の制御は、ROM(図示せず)に記憶された制御プログラムに基づいて、本発明の制御手段であるCPU(図示せず)が制御と演算の処理を行い、図1及び図2に示した各構成と協働することによって実現される。本発明に係る画像形成装置の制御系は、システム制御部101、読み取り制御部102、画像処理部103、搬送駆動制御部104、画像形成制御部105、表示操作制御部106、メモリ107、定着制御部108からなる。   The image forming apparatus is controlled based on a control program stored in a ROM (not shown) by a CPU (not shown) which is a control means of the present invention. This is realized by cooperating with each configuration shown in FIG. The control system of the image forming apparatus according to the present invention includes a system control unit 101, a reading control unit 102, an image processing unit 103, a conveyance drive control unit 104, an image formation control unit 105, a display operation control unit 106, a memory 107, and a fixing control. Part 108.

システム制御部101は、画像形成装置の各制御部全体を管理して、要求された画像形成のスケジューリング等を行っている。   The system control unit 101 manages the entire control units of the image forming apparatus and performs requested image formation scheduling and the like.

読み取り制御部102は画像読取装置YSの動作を制御し、画像処理部103は画像処理を行い、搬送駆動制御部104は給紙搬送手段の動作を制御し、画像形成制御部105は画像形成部10Y、10M、10C、10Kと、中間転写体6の動作を制御し、表示操作制御部106は操作パネルの表示や操作入力受信を制御し、メモリ107は画像データ等を記憶する。   The reading control unit 102 controls the operation of the image reading device YS, the image processing unit 103 performs image processing, the transport driving control unit 104 controls the operation of the paper feeding / conveying means, and the image formation control unit 105 is an image forming unit. 10Y, 10M, 10C, and 10K and the operation of the intermediate transfer body 6 are controlled. The display operation control unit 106 controls display on the operation panel and reception of operation input, and the memory 107 stores image data and the like.

定着制御部108は、加圧ローラ温度センサ175b、加熱ローラ温度センサ174c等の各種温度センサから送信される信号を受信し、加圧ローラヒータ174b、加熱ローラヒータ173c等の各種ヒータへの通電を制御し、駆動モータ109の制御を行う。   The fixing control unit 108 receives signals transmitted from various temperature sensors such as the pressure roller temperature sensor 175b and the heating roller temperature sensor 174c, and controls energization to various heaters such as the pressure roller heater 174b and the heating roller heater 173c. The drive motor 109 is controlled.

本発明に係る制御系は、定着前通過検知センサ177a、定着モータモータ176a、カムモータ176b、排紙センサ177b、下限検知センサSW2、上限検知センサSW1等である。   The control system according to the present invention includes a pre-fixing passage detection sensor 177a, a fixing motor motor 176a, a cam motor 176b, a paper discharge sensor 177b, a lower limit detection sensor SW2, an upper limit detection sensor SW1, and the like.

ここで定着制御部108に関して、定着前通過検知センサが検知したときのシーケンスを、図4(a)に示した定着装置を例に図7のタイミングチャートで説明する。記録材Pの先端が定着前通過検知センサ177aを通過したとき(T1)、センサ信号によって、記録材搬送は一旦停止し、同時にカムモータ176bが回転する。カムモータ176bは加熱ローラ17cが最下限にきたことを下限検知センサSW2によって検知した信号により停止する(T2)。同時に一旦停止していた記録材pは再び記録材搬送が開始される。定着前通過検知センサ177aが記録材Pの後端を検知し(T3)、記録材が定着ニップ部Nbを通過する時間t2後カムモータ176bは再び回転し(T4)、加熱ローラ17cを上方に移動させ最上限位置にきたことを検知する上限検知センサSW1の信号によって停止する(T5)。記録材排紙センサ177bが排紙したことを検知すると(T6)、記録材搬送モータ(不図示)と定着モータの回転が停止する(T7)。また加圧ローラヒータ174b、加熱ローラヒータ173cの各種ヒータへの通電は定着制御部108によって制御されている。   Here, the sequence when the pre-fixing passage detection sensor detects the fixing control unit 108 will be described with reference to the timing chart of FIG. 7 taking the fixing device shown in FIG. 4A as an example. When the leading edge of the recording material P passes the pre-fixing passage detection sensor 177a (T1), the recording material conveyance is temporarily stopped by the sensor signal, and at the same time, the cam motor 176b rotates. The cam motor 176b is stopped by a signal detected by the lower limit detection sensor SW2 that the heating roller 17c has reached the lowest limit (T2). At the same time, the recording material p once stopped is started again. The pre-fixing passage detection sensor 177a detects the trailing edge of the recording material P (T3), and after a time t2 when the recording material passes through the fixing nip Nb, the cam motor 176b rotates again (T4) and moves the heating roller 17c upward. It is stopped by the signal of the upper limit detection sensor SW1 that detects that the upper limit position has been reached (T5). When the recording material discharge sensor 177b detects that the recording material is discharged (T6), the rotation of the recording material conveyance motor (not shown) and the fixing motor stops (T7). In addition, energization of various heaters of the pressure roller heater 174b and the heating roller heater 173c is controlled by the fixing control unit 108.

以下、実施例をあげて本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。   EXAMPLES Hereinafter, the present invention will be specifically described with reference to examples, but the present invention is not limited thereto.

図2及び図4(a)に示した定着装置を図1に示した画像形成装置に装着して図7に示した制御をおこない、記録材の定着ベルトへの巻き付きが発生するか否かの分離性能評価を行った。   The fixing device shown in FIGS. 2 and 4A is mounted on the image forming apparatus shown in FIG. 1 and the control shown in FIG. 7 is performed to determine whether or not the recording material is wound around the fixing belt. Separation performance was evaluated.

分離性能評価は以下の条件で行った。
プリントテストチャート コニカミノルタ標準カラーチャート(印字率4%)
通紙テスト用紙 コニカミノルタコピー用紙NR−A80 A4サイズ
通紙枚数 2000枚
通紙方向 用紙の長辺が転写材搬送方向と平行
定着ベルトの温度変更範囲 150℃から200℃まで10℃毎
なお定着ベルトの温度は、加熱ローラ温度センサ174Cの両端子を温度計に繋いで測定した。
ベルトテンション張架力 (高張架力時)120N
(低張架力時)40Nと20Nの2水準
なお、ベルトテンションは、偏芯カム176eの偏芯量Lmmと以下の関係を有する。
Separation performance was evaluated under the following conditions.
Print test chart Konica Minolta standard color chart (printing rate 4%)
Passing test paper Konica Minolta copy paper NR-A80 A4 size Number of paper passes 2000 paper feed direction The long side of the paper is parallel to the transfer material transport direction Temperature change range of the fixing belt Every 10 ° C from 150 ° C to 200 ° C The temperature of was measured by connecting both terminals of the heating roller temperature sensor 174C to a thermometer.
Belt tension tension (at high tension) 120N
(At low tension) 2 levels of 40N and 20N The belt tension has the following relationship with the eccentric amount Lmm of the eccentric cam 176e.

L=2mmの時 20N
L=4mmの時 40N
定着装置の構成は下記の通りである。
定着ベルト:基体の材質 ポリイミド。
20N when L = 2mm
40N when L = 4mm
The configuration of the fixing device is as follows.
Fixing belt: Base material Polyimide.

基体の厚み 0.07mm
弾性層の厚さ 0.2mm
弾性層の材質 シリコンゴム(硬度JIS−A30度)
0.03mmPFAチューブ被覆
定着ローラ:外径45mm
基体の材質 機械構造用炭素鋼管
基体の肉厚 2mm
基体の外径 25mm
弾性層の厚さ 10mm
弾性層の材質 シリコンスポンジ(硬度Asker−C30度)
加熱ローラ:外径50mm
基体の材質 アルミニュウムパイプ PFAコーティング厚さ10μm
基体の肉厚 2mm
加圧ローラ:外径50mm
基体の材質 機械構造用炭素鋼管
基体の肉厚 2mm
基体の外径 44mm
弾性層の厚さ 3mm
弾性層の材質 シリコンゴム(硬度JIS−A10度)
0.05mmPFAチューブ被覆
システム速度: 300mm/秒
ニップ圧接力: 1000N
上記実施例においては、定着ベルト温度が150℃乃至200℃の温度範囲では転写材の巻き付きは発生せず、分離性能は良好であった。一方、ベルトテンションを常時120Nとしたものでは、転写材の巻き付きが発生した。すなわち、定着ベルトはテンションを弛めることにより転写紙出口部で大きく撓み、曲率r2が大きくなるので分離性能が向上することが解った。
Base thickness 0.07mm
Elastic layer thickness 0.2mm
Material of elastic layer Silicon rubber (hardness JIS-A 30 degrees)
0.03mm PFA tube covered fixing roller: Outer diameter 45mm
Base material Carbon steel pipe for machine structure
Base thickness 2mm
Outer diameter of substrate 25mm
Elastic layer thickness 10mm
Material of elastic layer Silicone sponge (hardness Asker-C30 degree)
Heating roller: 50mm outer diameter
Base material Aluminum pipe PFA coating thickness 10μm
Base thickness 2mm
Pressure roller: 50mm outer diameter
Base material Carbon steel pipe for machine structure
Base thickness 2mm
44mm outer diameter of substrate
Elastic layer thickness 3mm
Elastic layer material Silicon rubber (hardness JIS-A 10 degrees)
0.05mm PFA tube coating system speed: 300mm / sec Nip pressure contact force: 1000N
In the above-described embodiment, the transfer material was not wound when the fixing belt temperature ranged from 150 ° C. to 200 ° C., and the separation performance was good. On the other hand, when the belt tension was always 120 N, the transfer material was wound. That is, it was found that the fixing belt is greatly bent at the transfer paper exit portion by loosening the tension and the curvature r2 is increased, so that the separation performance is improved.

本発明に係る定着装置を備える画像形成装置の概要断面構成図である。1 is a schematic cross-sectional configuration diagram of an image forming apparatus including a fixing device according to the present invention. 本発明に係る定着装置の概要断面図である。1 is a schematic sectional view of a fixing device according to the present invention. 本発明に係る定着装置の斜視図である。1 is a perspective view of a fixing device according to the present invention. 本発明に係る張架力変更手段の概略構成を示す斜視図である。It is a perspective view which shows schematic structure of the tension force change means based on this invention. 図5(a)は高張架力で定着ベルトが張架された定着装置の要部断面図であり、図5(b)は低張架力で定着ベルトが張架された定着装置の要部断面図である。5A is a cross-sectional view of a main part of the fixing device in which the fixing belt is stretched with a high tension force, and FIG. 5B is a main part of the fixing device in which the fixing belt is tensioned with a low tension force. It is sectional drawing. 本発明に係るる画像形成装置の制御系を示すブロック図である。2 is a block diagram showing a control system of the image forming apparatus according to the present invention. FIG. 本発明に係る画像形成装置の定着制御の一例を説明するタイミングチャートである。6 is a timing chart illustrating an example of fixing control of the image forming apparatus according to the present invention.

符号の説明Explanation of symbols

1Y,1M,1C,1K 感光体ドラム
2Y,2M,2C,2K 帯電手段
3Y,3M,3C,3K 露光手段
4Y,4M,4C,4K 現像装置
101 システム制御部
102 読み取り制御部
103 画像処理部
104 搬送駆動制御部
105 画像形成制御部
106 表示操作制御部
107 メモリ
108 定着制御部
17 定着装置
17a 定着ローラ
17b 加圧ローラ
17c 加熱ローラ
173c 加熱ヒータ
174b 加圧ローラヒータ
174c 加熱ローラ温度センサ
175b 加圧ローラ温度センサ
176a 駆動モータ
176b カムモータ層
177a 定着前通過検知センサ
177b 排紙センサ
27 定着ベルト
Nb 主ニップ部
P 記録紙
1Y, 1M, 1C, 1K Photosensitive drum 2Y, 2M, 2C, 2K Charging unit 3Y, 3M, 3C, 3K Exposure unit 4Y, 4M, 4C, 4K Developing device 101 System control unit 102 Reading control unit 103 Image processing unit 104 Conveyance drive control unit 105 Image formation control unit 106 Display operation control unit 107 Memory 108 Fixing control unit 17 Fixing device 17a Fixing roller 17b Pressure roller 17c Heating roller 173c Heating heater 174b Pressure roller heater 174c Heating roller temperature sensor 175b Pressure roller temperature Sensor 176a Drive motor 176b Cam motor layer 177a Passing detection sensor before fixing 177b Paper discharge sensor 27 Fixing belt Nb Main nip P Recording paper

Claims (3)

定着ローラと、熱源を有する加熱ローラと、定着ローラ及び加熱ローラに張架された定着ベルトと、前記定着ベルトの外周面を介して前記定着ローラに圧接する加圧ローラとを有し、前記定着ローラと前記加圧ローラとで形成されるニップ部に未定着トナー像を担持した転写材を通して定着を行う定着装置において、
前記定着ベルトの張架力を変更する張架力変更手段を有することを特徴とする定着装置。
A fixing roller; a heating roller having a heat source; a fixing roller; a fixing belt stretched around the heating roller; and a pressure roller that presses the fixing roller through an outer peripheral surface of the fixing belt; In a fixing device that performs fixing through a transfer material carrying an unfixed toner image in a nip formed by a roller and the pressure roller,
A fixing device comprising tension force changing means for changing the tension force of the fixing belt.
前記転写材の先端または後端を検知する検知手段と、
前記検知手段の検知した結果に基づいて、前記転写材の先端が前記ニップ部を通過する前に前記定着ベルトの張架力が低下するように前記張架力変更手段を制御する制御手段とを有することを特徴とする請求項1に記載の定着装置。
Detecting means for detecting the leading edge or the trailing edge of the transfer material;
Control means for controlling the tension force changing means so that the tension force of the fixing belt is reduced before the leading edge of the transfer material passes through the nip portion based on the result detected by the detection means; The fixing device according to claim 1, further comprising: a fixing device;
前記転写材の先端または後端を検知する検知手段と、
前記検知手段の検知した結果に基づいて、前記転写材の後端が前記ニップ部を通過後に前記定着ベルトの張架力が高くなるように前記張架力変更手段を制御する制御手段とを有することを特徴とする請求項1又は2に記載の定着装置。
Detecting means for detecting the leading edge or the trailing edge of the transfer material;
Control means for controlling the tension force changing means so that the tension force of the fixing belt is increased after the rear end of the transfer material has passed through the nip portion based on the result detected by the detection means. The fixing device according to claim 1, wherein
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP7334562B2 (en) 2019-09-30 2023-08-29 コニカミノルタ株式会社 image forming device

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