JP2006259299A - Image forming apparatus - Google Patents

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Kazunori Katada
和則 堅田
Showa Nakamura
将和 中村
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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 prevent the occurrence of defective fixing even when starting print in a pressure release state, in a fixing device wherein a heat means and a pressure means capable of being press-fitted and being released from press-fitting are provided with a belt configuration or an external heat means. <P>SOLUTION: The heating means and the pressure means have driving means and driving sources, respectively so that the heating means and the pressure means can be driven, respectively even when released from press-fitting. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、複写機、プリンター、ファクシミリ等の画像形成装置に係わり、特にトナー像を保持した転写材を圧着した加熱手段と加圧手段とで加熱・加圧して定着を行う定着装置を有する画像形成装置に関する。   The present invention relates to an image forming apparatus such as a copying machine, a printer, a facsimile, and the like. The present invention relates to a forming apparatus.

電子写真方式による画像形成装置では、帯電、像露光、現像手段によって像形成体(感光体)上にトナー像を形成し、形成したトナー像を転写手段によって転写材(記録紙)上に転写し、トナー像を保持した転写材を押圧状態にあってニップ部を形成する加熱手段と加圧手段との間を通過させ加熱・加圧して定着することが行われる。   In an electrophotographic image forming apparatus, a toner image is formed on an image forming body (photoreceptor) by charging, image exposure, and developing means, and the formed toner image is transferred onto a transfer material (recording paper) by a transferring means. The transfer material holding the toner image is pressed and passed between a heating unit and a pressurizing unit that form a nip portion, and is fixed by heating and pressurizing.

トナー像の転写材への定着は、ニップ部を通過するニップ時間内に行われることから、重なったトナー層が形成されるカラー画像形成装置や、転写材が高速に移動する高速機では、ニップ幅を広くとることが必要となり、定着ベルトを用いたり、押圧によって変形する弾性層を有する押圧ローラを用いることが行われる。   Since the toner image is fixed to the transfer material within the nip time that passes through the nip portion, a color image forming apparatus in which an overlapping toner layer is formed, or a high-speed machine in which the transfer material moves at high speed, It is necessary to increase the width, and a fixing belt or a pressing roller having an elastic layer that is deformed by pressing is used.

定着ベルトによる場合は、支持加熱ローラと支持加圧ローラとの間に定着ベルトを張架することによって行われ、弾性層を設けた弾性加熱ローラでは、回転する弾性ローラ周面に外部加熱ローラを当接することによって行われる。   In the case of using a fixing belt, the fixing belt is stretched between a supporting heating roller and a supporting pressure roller. In an elastic heating roller provided with an elastic layer, an external heating roller is provided around the rotating elastic roller. This is done by abutting.

定着ベルトは支持加熱ローラと当接箇所で加熱されるので、定着ベルトは回転を維持することによって定着ベルトは全周に亘って一様の加熱状態となる。また、弾性加熱ローラにあっても、外部加熱ローラとの当接箇所から加熱されるので、弾性加熱ローラは回転を維持することによって弾性加熱ローラ全周に亘って一様の加熱状態となる。   Since the fixing belt is heated at the contact point with the supporting heating roller, the fixing belt is kept rotating to be in a uniform heating state over the entire circumference. Even in the case of the elastic heating roller, since it is heated from the point of contact with the external heating roller, the elastic heating roller is kept in a uniform heating state over the entire circumference of the elastic heating roller by maintaining its rotation.

特許文献1には、加熱側の加熱ベルトと硬質の受けローラとの間でニップ部を形成し、受けローラ側が駆動する定着装置が記載されている。この定着装置では圧着解除を可能とする構成となっているが、圧着解除時には加熱側の加熱ベルトは駆動することができないので、定着ベルトは全周に亘って均一な温度に保つことができず、プリント開始時には定着不良が発生するか、もしくは即座にはプリント開始状態にならないという問題がある。
特開2001−159856号公報
Patent Document 1 describes a fixing device in which a nip portion is formed between a heating belt on a heating side and a hard receiving roller, and the receiving roller side is driven. Although this fixing device is configured to be able to release the pressure bonding, the heating belt on the heating side cannot be driven at the time of releasing the pressure bonding, so the fixing belt cannot be maintained at a uniform temperature over the entire circumference. There is a problem that a fixing failure occurs at the start of printing, or the printing is not immediately started.
JP 2001-159856 A

本発明は、圧着及び圧着解除を可能とした加熱手段及び加圧手段が、ベルト構成もしくは外部加熱手段を備えた定着装置について、圧着解除状態からプリント開始される際も、定着不良が発生することなく、即座にプリント開始を可能とした画像形成装置を提供することを目的とする。   According to the present invention, when the heating unit and the pressurizing unit that enable the pressure bonding and the pressure cancellation are used for the fixing device having the belt configuration or the external heating unit, the fixing failure occurs even when printing is started from the pressure cancellation state. An object of the present invention is to provide an image forming apparatus that can immediately start printing.

前記の課題を解決し、かつ目的を達成するために、本発明は以下のように構成されている。
(請求項1)
画像形成手段によって像形成体上に形成したトナー像を直接または中間転写体を介して転写材上に転写し、転写材上のトナー像を圧着状態にある加熱手段と加圧手段とにより加熱・加圧して定着を行う画像形成装置において、
前記加熱手段、前記加圧手段は、ベルト構成もしくは外部加熱手段の何れかを備えた定着装置で、前記加熱手段と前記加圧手段とは圧着、圧着解除を可能とすると共に、前記加熱手段及び前記加圧手段は駆動手段を有していて、圧着解除時にもそれぞれの駆動を可能とすることを特徴とする画像形成装置。
(請求項2)
前記加熱手段、前記加圧手段の駆動手段は、それぞれ独立した駆動源を有することを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。
(請求項3)
前記加熱手段、前記加圧手段の駆動手段は、同一の駆動源を有し、一方の駆動手段には1方向クラッチを有することを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。
In order to solve the above problems and achieve the object, the present invention is configured as follows.
(Claim 1)
The toner image formed on the image forming body by the image forming means is transferred directly or via an intermediate transfer body onto the transfer material, and the toner image on the transfer material is heated and pressed by the heating means and the pressurizing means in a pressure-bonded state. In an image forming apparatus that performs fixing by applying pressure,
The heating unit and the pressurizing unit are a fixing device having either a belt configuration or an external heating unit, and the heating unit and the pressurizing unit can be bonded and released, and the heating unit and the pressurizing unit The image forming apparatus according to claim 1, wherein the pressurizing unit includes a driving unit, and each of the pressing units can be driven even when the pressure bonding is released.
(Claim 2)
The image forming apparatus according to claim 1, wherein the heating unit and the driving unit of the pressurizing unit have independent driving sources.
(Claim 3)
The image forming apparatus according to claim 1, wherein the heating unit and the driving unit of the pressurizing unit have the same driving source, and one driving unit has a one-way clutch.

請求項1記載の発明によるときは、圧着解除状態にあるスタンバイ時においても、加熱手段側、加圧手段側がともに駆動が可能となり、従来は圧着回転することを必須としていたのに対して、圧着解除状態にあってベルト周面もしくはローラ周面の表面温度を均一に保たれるようになり、プリント開始時から良好な定着が可能となる。また、プリント開始すると即座にプリント可能状態とすることができる。   According to the first aspect of the present invention, both the heating means side and the pressurizing means side can be driven even in the standby state when the pressure is released. In the released state, the surface temperature of the belt peripheral surface or roller peripheral surface can be kept uniform, and good fixing can be performed from the start of printing. In addition, it is possible to immediately make a print ready state when printing is started.

請求項2記載の発明によるときは、加熱手段、加圧手段がそれぞれ単独に駆動することが可能となり、それぞれの狙いとする設定温度にすることが容易となって、より良好な定着性が得られることとなる。   According to the second aspect of the present invention, the heating means and the pressure means can be driven independently, respectively, and it becomes easy to achieve the target set temperature, and better fixability is obtained. Will be.

請求項3記載の発明によるときは、1つの駆動源で加熱手段、加圧手段の両方を駆動することでコストを抑えることができる。また1方向クラッチを使用しているので、圧着時にはどちらか周速度の速い方にもう一方は従動回転し、トルクの増大や速度変動を抑えることができる。   According to the third aspect of the present invention, the cost can be reduced by driving both the heating means and the pressurizing means with one drive source. In addition, since a one-way clutch is used, at the time of crimping, one of the peripheral speeds is driven to the higher speed, and torque increase and speed fluctuation can be suppressed.

(1) 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。   (1) 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.

本発明にかかわるベルト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 equipped with a belt 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201と原稿画像走査露光装置202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201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202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 201 and a document image scanning exposure device 202 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 201 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 202, 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)の、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 include a two-component developer composed of a toner having a small particle diameter and a carrier of 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9に形成される加圧ニップ部N(図2参照、図1には不図示)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 onto which the color image has been transferred is sandwiched by a pressure nip portion N (see FIG. 2; not shown in FIG. 1) formed in the fixing device 9, and heat and pressure are applied. As a result, the color toner image (or toner image) on the recording paper P is fixed and fixed on the recording paper P, and is sandwiched between the discharge rollers 24 on the discharge path side and placed on the discharge tray 25 outside the apparatus. Is done.

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9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9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 9 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 to which the color image has been transferred is fixed by the fixing device 9 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.

(2) 本発明の画像形成装置に用いられるベルト定着装置について、図2を用いて以下に説明する。   (2) A belt fixing device used in the image forming apparatus of the present invention will be described below with reference to FIG.

定着装置9は、金属基体もしくは耐熱樹脂基体とシリコンゴムをベルト状に成型した定着ベルト91と、これを支持搬送し、転写材と定着ベルト91を間に挟んで加圧加熱定着する支持加圧ローラ92、及びこれと対向する外部加圧ローラ93、定着ベルト91を支持搬送するヒータ94aを内蔵した支持加熱ローラ94より成る。また、外部加圧ローラ93の表面温度を定着に適した温度に維持するため、外部加圧ローラ93の外周に当接する外部加熱ローラ95を設けることもなされる。上記構成のベルト定着装置9では、支持加圧ローラ92と外部加圧ローラ93により加圧ニップ部Nが形成される。   The fixing device 9 includes a fixing belt 91 in which a metal substrate or a heat-resistant resin substrate and silicon rubber are molded into a belt shape, and supports and conveys the fixing belt 91 with the transfer material and the fixing belt 91 sandwiched therebetween. It comprises a roller 92, an external pressure roller 93 opposed thereto, and a support heating roller 94 incorporating a heater 94a that supports and conveys the fixing belt 91. Further, in order to maintain the surface temperature of the external pressure roller 93 at a temperature suitable for fixing, an external heating roller 95 that contacts the outer periphery of the external pressure roller 93 may be provided. In the belt fixing device 9 configured as described above, the pressure nip portion N is formed by the support pressure roller 92 and the external pressure roller 93.

支持加圧ローラ92は、肉厚2〜5mmの円筒状の金属パイプ若しくは金属軸を用いた回転軸921と、該回転軸921の外周面に10mm厚のSiスポンジの弾性層922を固着した外径45mmのソフトローラである。回転軸921にSiスポンジの弾性層922を固着したソフトローラのアスカーC表示による硬さは本実施例ではアスカーC30°である。なお、アスカーC表示はJISK7312,JISS6050に準拠し、軟質ゴムやスポンジ等の硬さ測定に用いられる表示である。   The supporting pressure roller 92 includes a rotating shaft 921 using a cylindrical metal pipe or a metal shaft having a thickness of 2 to 5 mm, and an outer surface of the rotating shaft 921 fixed with an elastic layer 922 of 10 mm thick Si sponge. A soft roller having a diameter of 45 mm. The hardness of the soft roller having the Si sponge elastic layer 922 fixed to the rotating shaft 921 according to the Asker C display is Asker C30 ° in this embodiment. The Asker C display conforms to JIS K7312 and JIS 6050, and is a display used for measuring the hardness of soft rubber or sponge.

外部加圧ローラ93は、肉厚2〜5mmの円筒状の金属パイプを用いた回転軸931と、該回転軸931の外周面に3mm厚のSiゴムの弾性層932を固着し、更にその外側に離型層としてPFA(パーフルオロアルコキシ)チューブ933で被覆した外径50mmのソフトローラである。回転軸931にSiゴムの弾性層932を固着したソフトローラのアスカーC表示による硬さは本実施例においてはアスカーC65°である。   The external pressure roller 93 has a rotating shaft 931 using a cylindrical metal pipe having a thickness of 2 to 5 mm, and a 3 mm thick Si rubber elastic layer 932 fixed to the outer peripheral surface of the rotating shaft 931, and further to the outside. And a soft roller having an outer diameter of 50 mm covered with a PFA (perfluoroalkoxy) tube 933 as a release layer. In this embodiment, the hardness of the soft roller having the Si rubber elastic layer 932 fixed to the rotating shaft 931 is 65 ° in Asker C.

外部加圧ローラ93の弾性層932に対して支持加圧ローラ92の弾性層922の方が軟らかい材料を使用し、しかも弾性層の厚みが厚いので、加圧ニップ部Nにおいては支持加圧ローラ92が主に変形して圧接状態を保っている。実施例では、900Nの荷重をかけて、16mmのニップ部を形成している。   The elastic layer 922 of the support pressure roller 92 uses a softer material than the elastic layer 932 of the external pressure roller 93, and the elastic layer is thicker. 92 is mainly deformed to maintain the pressure contact state. In the embodiment, a nip portion of 16 mm is formed by applying a load of 900 N.

支持加圧ローラ92に掛け回された定着ベルト91は、70μm厚のポリイミド基体の外側に200μmのSiゴム層と30μmのPFA(パーフルオロアルコキシ)チューブ層を有するφ80mmの無端ベルトである。定着ベルト91は、同じく掛け回された支持加熱ローラ94が内蔵するヒータ94aによって加熱ローラを介して伝熱加熱される。   The fixing belt 91 wound around the supporting pressure roller 92 is an endless belt having a diameter of 80 mm having a 200 μm Si rubber layer and a 30 μm PFA (perfluoroalkoxy) tube layer outside a 70 μm thick polyimide substrate. The fixing belt 91 is heat-transferred and heated through a heating roller by a heater 94a built in a support heating roller 94 that is also wound around.

支持加熱ローラ94は肉厚2mmのアルミ芯金の外周にフッ素樹脂層を設けた外径50mmのローラで、ローラ端部には寄り止め用の鍔が設けらていて、定着ベルトが軸方向へ滑らないよう位置規制を行っている。   The support heating roller 94 is a roller having an outer diameter of 50 mm in which a fluororesin layer is provided on the outer periphery of an aluminum core having a thickness of 2 mm, and a fixing belt is provided at the end of the roller so that the fixing belt extends in the axial direction. The position is regulated so as not to slip.

(3) 本実施形態の定着装置9では、加熱手段と加圧手段との間で圧着・圧着解除を可能としていて、本実施例においては外部加圧ローラ93を移動させて、定着ベルト91を介して圧着状態にある支持加圧ローラ92に対して接離動作を行うようにしている。   (3) In the fixing device 9 according to the present embodiment, it is possible to press and release the pressure between the heating unit and the pressure unit. In this example, the external pressure roller 93 is moved to move the fixing belt 91. Thus, a contact and separation operation is performed with respect to the support pressure roller 92 in a pressure-bonded state.

また、加熱手段及び加圧手段は、それぞれ駆動手段として、加熱手段または加圧手段に接続し駆動する歯車を有していて、それぞれに独立した駆動源、或いは同一の駆動源としてモータを有していて、駆動手段と接続し、加熱手段と加圧手段との接離に関係なく駆動を可能としている。   The heating means and the pressurizing means each have a gear connected to and driven by the heating means or the pressurizing means as the driving means, and each has a motor as an independent driving source or the same driving source. Therefore, it is connected to the drive means, and can be driven regardless of the contact between the heating means and the pressurizing means.

図3及び図4は、駆動源として2つのモータM1,M2を設けた例を示していて、図3は加熱手段と加圧手段とが圧着してニップ部Nを形成している状態を示し、図4は離間した状態を示している。   3 and 4 show an example in which two motors M1 and M2 are provided as drive sources, and FIG. 3 shows a state in which the heating means and the pressure means are pressure-bonded to form a nip portion N. FIG. 4 shows a separated state.

加熱手段側の支持加圧ローラ92には駆動手段として歯車G10が同軸に取り付けられ、歯車G10は歯車G11と噛合関係にある。歯車G11の軸芯G11aに直接、または更に歯車を介して駆動源であるモータM1が設けられていて、モータM1の回転により支持加圧ローラ92が単独で回転する構成となっている。   A gear G10 is coaxially attached as a driving means to the supporting pressure roller 92 on the heating means side, and the gear G10 is in mesh with the gear G11. A motor M1, which is a drive source, is provided directly on the shaft core G11a of the gear G11 or via a gear, and the support pressure roller 92 is rotated by the rotation of the motor M1.

加圧手段である外部加圧ローラ93には駆動手段として歯車G20が同軸に取り付けられ、歯車G20は歯車G21と噛合関係にある。歯車G21の軸芯G21aに直接、または更に歯車を介して駆動源であるモータM2が設けられていて、モータM2の回転により外部加圧ローラ93は接離に関係なく単独で回転する構成となっている。   A gear G20 is coaxially attached as a driving means to the external pressure roller 93 which is a pressure means, and the gear G20 is in mesh with the gear G21. A motor M2 which is a drive source is provided directly on the shaft core G21a of the gear G21 or further via a gear, and the external pressure roller 93 is rotated independently of the contact and separation by the rotation of the motor M2. ing.

外部加圧ローラ93の定着ベルト91を介して支持加圧ローラ92に対しての圧着及び圧着解除は、次に説明する機構によって行われる。   The pressure-bonding and pressure-release of the external pressure roller 93 with respect to the support pressure roller 92 via the fixing belt 91 are performed by a mechanism described below.

外部加圧ローラ93の両側の軸93aは、歯車G21の軸芯G21aを揺動中心として揺動を可能とする支持レバー96によって支持されていて、支持レバー96は圧着方向に引張ばね97が作用している。98は切換カムで、切換カム98のカム位置制御を行うことによって、外部加圧ローラ93は圧着又は離間した状態となる。この際、歯車G21と歯車G20とは姿勢の如何に係わらず噛合関係にあって、モータM2による駆動回転は伝達され、外部加熱ローラ95は外部加圧ローラ93との位置関係は保持されて、熱伝達が行われる当接の状態が維持される。   The shafts 93a on both sides of the external pressure roller 93 are supported by a support lever 96 that can swing around the shaft core G21a of the gear G21, and the tension spring 97 acts on the support lever 96 in the pressure-bonding direction. is doing. Reference numeral 98 denotes a switching cam. When the cam position of the switching cam 98 is controlled, the external pressure roller 93 is pressed or separated. At this time, the gear G21 and the gear G20 are in meshing relationship regardless of the posture, the driving rotation by the motor M2 is transmitted, and the positional relationship between the external heating roller 95 and the external pressure roller 93 is maintained. The contact state where heat transfer is performed is maintained.

また、外部加圧ローラ93の圧着時のニップ圧は、引張ばね97の張力により決定するので、予め引張ばね97の張力を調整することがなされる。   Further, since the nip pressure when the external pressure roller 93 is pressed is determined by the tension of the tension spring 97, the tension of the tension spring 97 is adjusted in advance.

図5及び図6は、駆動源として同一のモータM0を設けた例を示していて、図5は加熱手段と加圧手段とが圧着してニップ部Nを形成している状態を示し、図6は離間した状態を示している。既に図3及び図4で説明したところと同一機能をもった部材については、同一符号をもって表示し説明を省略する。   5 and 6 show an example in which the same motor M0 is provided as a drive source, and FIG. 5 shows a state in which the heating means and the pressure means are pressure-bonded to form a nip portion N. 6 shows a separated state. Members having the same functions as those already described with reference to FIGS. 3 and 4 are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.

本実施例では、支持加圧ローラ92に取り付けられた歯車G10と、外部加圧ローラ93に取り付けられた歯車G20とは、歯車G11,歯車G21とを介して接続している。歯車G11の軸芯G11aに直接、または更に歯車を介してモータM0が設けられていて、モータM0の回転に伴って支持加圧ローラ92と外部加圧ローラ93とが同時に回転する。   In the present embodiment, the gear G10 attached to the support pressure roller 92 and the gear G20 attached to the external pressure roller 93 are connected via a gear G11 and a gear G21. A motor M0 is provided directly or via a gear on the shaft core G11a of the gear G11, and the support pressure roller 92 and the external pressure roller 93 rotate simultaneously with the rotation of the motor M0.

但し、同時に回転する支持加圧ローラ92の周速度と、外部加圧ローラ93の周速度とを比較して遅い方、本実施例では支持加圧ローラ92のローラ軸と歯車G10との間には1方向クラッチ99が設けられていて、圧着回転時には、周速の速い外部加圧ローラ93に支持加圧ローラ92は従動回転し、トルクの増大や、速度変動を抑える構成となっている。   However, the peripheral speed of the supporting pressure roller 92 rotating at the same time and the peripheral speed of the external pressure roller 93 are slower, in this embodiment, between the roller shaft of the supporting pressure roller 92 and the gear G10. The one-way clutch 99 is provided, and at the time of press-fitting rotation, the support pressure roller 92 is driven and rotated by the external pressure roller 93 having a high peripheral speed to suppress an increase in torque and speed fluctuation.

その他の構成については、図3、図4で説明したところと同じである。   Other configurations are the same as those described with reference to FIGS.

(4) 図2において、定着ベルト91を挟んで支持加熱ローラ94に僅かの間隙をもって対向した位置には温度センサS1,外部加圧ローラ93に僅かの間隙をもって対向した位置には温度センサS2,外部加熱ローラ95に僅かの間隙をもって対向した位置には温度センサS3が設けられている。温度センサS3は、主として外部加熱ローラ95が過度の温度上昇となるのを監視する目的で設けられたセンサであって、定着動作は温度センサS1,S2の検知した温度に基づいて行われ、定着は温度センサS1の検知温度がT1、温度センサS2の検知温度がT2の定着温度条件下において行われる。   (4) In FIG. 2, the temperature sensor S1 is at a position facing the support heating roller 94 with a slight gap across the fixing belt 91, and the temperature sensor S2 is at a position facing the external pressure roller 93 with a slight gap. A temperature sensor S3 is provided at a position facing the external heating roller 95 with a slight gap. The temperature sensor S3 is a sensor provided mainly for the purpose of monitoring an excessive temperature rise of the external heating roller 95. The fixing operation is performed based on the temperature detected by the temperature sensors S1 and S2, and the fixing is performed. Is performed under a fixing temperature condition in which the temperature detected by the temperature sensor S1 is T1 and the temperature detected by the temperature sensor S2 is T2.

本発明においては、トナー像を保持した転写紙が通過して定着を行うとき以外は、常に外部加圧ローラ93は離間した姿勢を保っている。ウォーミングアップ時には、温度センサS1の検知温度がT1−ΔT1,温度センサS2の検知温度がT2−ΔT2に到達するまでの間は、支持加圧ローラ92も、外部加圧ローラ93も停止した姿勢で加熱が行われ、その温度に到達すると離間した条件下で支持加圧ローラ92,外部加圧ローラ93は回転を開始し、温度センサS1の検知温度がT1,温度センサS2の検知温度がT2に到達するまで継続され、検知温度がT1,T2に到達するのを待ってプリントOKの表示がなされる。   In the present invention, the external pressure roller 93 is always kept apart except when the transfer paper holding the toner image passes and is fixed. During the warm-up, the supporting pressure roller 92 and the external pressure roller 93 are heated in a stopped posture until the temperature detected by the temperature sensor S1 reaches T1-ΔT1 and the temperature detected by the temperature sensor S2 reaches T2-ΔT2. When the temperature is reached, the supporting pressure roller 92 and the external pressure roller 93 start rotating under the separated conditions, the temperature detected by the temperature sensor S1 reaches T1, and the temperature detected by the temperature sensor S2 reaches T2. Until the detected temperature reaches T1 and T2, the print OK is displayed.

なお、ウォーミングアップ初期に回転を行わない状態で加熱を行うのは、回転時には熱の周囲への放散が静止時よりも大きいところから、所定温度まで温度上昇する時間を短縮し、省エネとなる効果が得られる。   Heating without rotating at the initial stage of warming up is effective for energy saving by shortening the time for temperature to rise to a predetermined temperature from the point where heat is dissipated to the surroundings during rotation more than when stationary. can get.

スタンバイ時には、温度センサS1の検知温度をT1,温度センサS2の検知温度をT2に保った状態で、支持加圧ローラ92,外部加圧ローラ93は停止と回転との動作を交互に適当な時間間隔、例えば30sec停止、30sec回転といった動作を交互に行っている。   At the time of standby, while the temperature detected by the temperature sensor S1 is maintained at T1 and the temperature detected by the temperature sensor S2 is maintained at T2, the support pressure roller 92 and the external pressure roller 93 are alternately stopped and rotated for an appropriate time. Operations such as intervals, for example, 30 sec stop and 30 sec rotation are alternately performed.

このような動作がなされていることによって、何時定着が行われても定着ベルト91や外部加圧ローラ93の周囲温度は均一保たれて、即座に良好な定着が行われることとなる。   By performing such an operation, the ambient temperature of the fixing belt 91 and the external pressure roller 93 is kept uniform regardless of the fixing time, and good fixing is immediately performed.

スタート釦がONされたときには、支持加圧ローラ92、外部加圧ローラ93は回転した状態で、外部加圧ローラ93は圧着してニップ部Nを形成する状態となり、プリント動作中継続する。なお、定着初期においては、温度センサS1,S2の設定温度を一時的に高く設定する等の対応も併せて行うこともある。   When the start button is turned on, the support pressure roller 92 and the external pressure roller 93 are rotated, and the external pressure roller 93 is pressed to form a nip portion N, which continues during the printing operation. In the initial stage of fixing, measures such as temporarily setting the set temperature of the temperature sensors S1 and S2 may be performed.

本発明によるときは、定着時以外には、外部加圧ローラ93は圧着状態となることはないので、長時間停止して同一箇所が圧着状態となって、外部加圧ローラ93をはじめ定着ベルト91,支持加圧ローラ92等の特性が低下したり、損傷したりする現象を回避している。   According to the present invention, since the external pressure roller 93 is not in a pressure-bonded state except during fixing, it is stopped for a long time and the same portion is in a pressure-bonded state. 91, the phenomenon that the characteristics of the supporting pressure roller 92 and the like are deteriorated or damaged is avoided.

画像形成装置の構成を示す断面図。FIG. 3 is a cross-sectional view illustrating a configuration of an image forming apparatus. ベルト定着装置の構成を示す断面図。Sectional drawing which shows the structure of a belt fixing apparatus. 駆動系を示すベルト定着装置の圧着状態を示す断面図。Sectional drawing which shows the crimping | compression-bonding state of the belt fixing apparatus which shows a drive system. 図3に示した定着装置の開放状態を示す断面図。FIG. 4 is a sectional view showing an open state of the fixing device shown in FIG. 3. 他の駆動系を示すベルト定着装置の圧着状態を示す断面図。Sectional drawing which shows the crimping | compression-bonding state of the belt fixing apparatus which shows another drive system. 図5に示した定着装置の開放状態を示す断面図。FIG. 6 is a cross-sectional view illustrating an open state of the fixing device illustrated in FIG. 5.

符号の説明Explanation of symbols

9 ベルト定着装置
91 定着ベルト
92 支持加圧ローラ
93 外部加圧ローラ
94 支持加熱ローラ
95 外部加熱ローラ
96 支持レバー
97 引張ばね
98 切換カム
99 1方向クラッチ
G10,G11,G20,G21 歯車
M0,M1,M2 モータ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 9 Belt fixing apparatus 91 Fixing belt 92 Support pressure roller 93 External pressure roller 94 Support heating roller 95 External heating roller 96 Support lever 97 Tension spring 98 Switching cam 99 One-way clutch G10, G11, G20, G21 Gear M0, M1, M2 motor

Claims (3)

画像形成手段によって像形成体上に形成したトナー像を直接または中間転写体を介して転写材上に転写し、転写材上のトナー像を圧着状態にある加熱手段と加圧手段とにより加熱・加圧して定着を行う画像形成装置において、
前記加熱手段、前記加圧手段は、ベルト構成もしくは外部加熱手段の何れかを備えた定着装置で、前記加熱手段と前記加圧手段とは圧着、圧着解除を可能とすると共に、前記加熱手段及び前記加圧手段は駆動手段を有していて、圧着解除時にもそれぞれの駆動を可能とすることを特徴とする画像形成装置。
The toner image formed on the image forming body by the image forming means is transferred directly or via an intermediate transfer body onto the transfer material, and the toner image on the transfer material is heated and pressed by the heating means and the pressurizing means in a pressure-bonded state. In an image forming apparatus that performs fixing by applying pressure,
The heating unit and the pressurizing unit are a fixing device having either a belt configuration or an external heating unit, and the heating unit and the pressurizing unit can be bonded and released, and the heating unit and the pressurizing unit The image forming apparatus according to claim 1, wherein the pressurizing unit includes a driving unit, and each of the pressing units can be driven even when the pressure bonding is released.
前記加熱手段、前記加圧手段の駆動手段は、それぞれ独立した駆動源を有することを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。 The image forming apparatus according to claim 1, wherein the heating unit and the driving unit of the pressurizing unit have independent driving sources. 前記加熱手段、前記加圧手段の駆動手段は、同一の駆動源を有し、一方の駆動手段には1方向クラッチを有することを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。 The image forming apparatus according to claim 1, wherein the heating unit and the driving unit of the pressurizing unit have the same driving source, and one driving unit has a one-way clutch.
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