JP2007233201A

JP2007233201A - Fixing device and method of forming nip part

Info

Publication number: JP2007233201A
Application number: JP2006056894A
Authority: JP
Inventors: Tsutomu Ando; 力安藤
Original assignee: Fuji Xerox Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Business Innovation Corp
Priority date: 2006-03-02
Filing date: 2006-03-02
Publication date: 2007-09-13

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a fixing device etc., wherein wrinkles hardly occur in a release layer of a pressure roller. <P>SOLUTION: An elastic layer and the release layer of the pressure roller 62 are heated by a heater 624 arranged therein before coming into contact with a fusing belt 610. When they begin to be heated by the heater 624, the pressure roller 62 has its elastic layer and release layer heated in this order. when it is determined that measured surface temperature of the release layer reaches a predetermined temperature, a control unit rotates a cam member 65b to put the pressure roller 62 closer to a fixing roll 611. The elastic layer is heated by the heater 624 to sufficiently expand and then the release layer is sufficiently tensed. Consequently, even when the pressure roller 62 is pressed against the fixing roll 611, wrinkling is suppressed to provide stable fixing performance. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、複写機、プリンタなどの画像形成装置に用いられる定着装置等に関する。 The present invention relates to a fixing device used in an image forming apparatus such as a copying machine or a printer.

画像形成装置に用いられる定着装置においては、例えば、記録紙の表面にトナー像が担持されており、ベルト部材等の熱によってこのトナー像が溶融した際に、トナー像が接着剤となり、記録紙とベルト部材との間に付着力を作用させる。このため、ベルト部材表面から記録紙を剥離する機構を設ける必要がある。 In a fixing device used in an image forming apparatus, for example, a toner image is carried on the surface of a recording paper, and when the toner image is melted by heat of a belt member or the like, the toner image becomes an adhesive, and the recording paper An adhesive force is applied between the belt member and the belt member. For this reason, it is necessary to provide a mechanism for peeling the recording paper from the surface of the belt member.

このような機構として、例えばニップ部の下流側にベルト部材に当接した分離爪を配設したものが提案されている（特許文献１参照）。しかしながら、このような機構で高速の定着を行うと、用紙の先端が剥離爪に衝突し、用紙がダメージを受けるという問題が発生する。この問題は、用紙が薄い場合や、未定着トナーの量が多い場合や、オイルレストナーを用いた場合により顕著に発生する。この対策として、剥離爪をより強くベルト部材に接触させる方法があるが、この場合は、爪によりベルト部材表面材料の摩耗が発生し、ベルト部材の寿命が短くなる。また、剥離爪を構成する部品が必須であるため、装置の大型化やコストアップが不可避となる。 As such a mechanism, for example, a mechanism in which a separation claw that abuts on the belt member is disposed on the downstream side of the nip portion has been proposed (see Patent Document 1). However, when high-speed fixing is performed with such a mechanism, there is a problem that the leading edge of the paper collides with the peeling claw and the paper is damaged. This problem occurs remarkably when the paper is thin, when the amount of unfixed toner is large, or when oilless toner is used. As a countermeasure against this, there is a method in which the peeling claw is more strongly brought into contact with the belt member. In this case, the claw causes wear of the belt member surface material, and the life of the belt member is shortened. Moreover, since the components constituting the peeling claw are indispensable, it is inevitable to increase the size and cost of the apparatus.

このような問題点に対して、例えば定着ロールと加圧ロールとの圧接部であるニップ部の出口部の下流方向であってベルト部材の内側に、固定部材を設けた機構が開示されている（例えば、特許文献２参照）。この固定部材は、ベルト部材の曲率を大きく設定するとともに、ベルト部材の曲率を変化させ記録紙を剥離する。また、剥離爪を用いずに用紙を剥離するため、用紙へのダメージを抑えることが可能となる。また、上記構成における加圧ロールは、アルミなどの芯金と、この芯金の表層にフッ素系樹脂などの離型層と、芯金と離型層との間にシリコーンゴムなどの弾性を有した中間層とを有している。そして、この加圧ロールが定着ロールに圧接され、中間層および離型層が内方に窪むことでニップ部が形成され、トナー像の定着を行うことが可能となっている。 In order to solve such a problem, for example, a mechanism is disclosed in which a fixing member is provided on the inner side of the belt member in the downstream direction of the outlet portion of the nip portion, which is a pressing portion between the fixing roll and the pressure roll. (For example, refer to Patent Document 2). The fixing member sets the curvature of the belt member large and changes the curvature of the belt member to peel off the recording paper. Further, since the paper is peeled without using the peeling claw, damage to the paper can be suppressed. In addition, the pressure roll in the above configuration has a core metal such as aluminum, a release layer such as a fluororesin on the surface layer of the core metal, and elasticity such as silicone rubber between the core metal and the release layer. Intermediate layer. The pressure roll is brought into pressure contact with the fixing roll, and the intermediate layer and the release layer are recessed inward to form a nip portion so that the toner image can be fixed.

特開平３−１３３８７１号公報JP-A-3-133871 特開２００３−５５６６号公報Japanese Patent Laid-Open No. 2003-5565

しかしながら、上記ニップされた状態においては、加圧ロールの離型層に応力や歪みが発生した状態となり、シワが発生しやすい状態となる。特に、離型層が加熱されて強度が低下した場合、このシワはより発生しやすい状態となる。このシワが発生すると、定着不良や加圧ロールの短寿命化を招くなどの問題が生じるおそれがある。 However, in the nip state, stress or distortion is generated in the release layer of the pressure roll, and wrinkles are likely to occur. In particular, when the release layer is heated to reduce the strength, the wrinkles are more likely to occur. When this wrinkle is generated, there is a possibility that problems such as fixing failure and shortening of the life of the pressure roll may occur.

そこで本発明は、以上のような技術的課題を解決するためになされたものであり、その目的とするところは、加圧ロールの離型層にシワが発生しにくい定着装置等を提供することにある。 Accordingly, the present invention has been made to solve the technical problems as described above, and an object of the present invention is to provide a fixing device or the like that is less likely to cause wrinkles in the release layer of the pressure roll. It is in.

かかる目的のもと、本発明が適用される定着装置は、記録材上に担持されたトナー像を定着する定着装置であって、回動可能な定着ロールと、定着ロールに張架されるベルト部材と、加熱により膨張する弾性層と弾性層の外側に設けられた離型層とを備えた加圧ロールと、定着ロールと加圧ロールとの押圧により形成された、トナー像の定着を可能とするニップ部の下流部近傍にて、ベルト部材の外表面を加圧ロールに押圧する押圧部材と、加圧ロールを加熱するための加熱部と、加熱部により加熱されて弾性層が膨張状態にある加圧ロールを、定着ロール側へ向けて移動させ、ニップ部を形成する移動手段と、を含んでいる。 For this purpose, a fixing device to which the present invention is applied is a fixing device for fixing a toner image carried on a recording material, and includes a rotatable fixing roll and a belt stretched around the fixing roll. Fixing of a toner image formed by pressing a member, a pressure roll including an elastic layer that expands by heating, and a release layer provided outside the elastic layer, and a fixing roll and the pressure roll is possible. In the vicinity of the downstream part of the nip part, a pressing member that presses the outer surface of the belt member against the pressure roll, a heating part for heating the pressure roll, and the elastic layer is expanded by being heated by the heating part And a moving means for moving the pressure roll toward the fixing roll side to form a nip portion.

ここで、加熱部は、加圧ロールにおける弾性層の内側に設けられたことを特徴とすることができる。また、移動手段は、定着ロールから離れた位置で弾性層が膨張状態とされた加圧ロールを定着ロール側へ向けて移動させ、ニップ部を形成することを特徴とすることができる。さらに、加熱部は、加圧ロールに押圧されるベルト部材を加熱することにより加圧ロールを加熱することを特徴とすることができる。また、離型層は、ＰＦＡ又はＰＴＦＥで構成されることを特徴とすることができる。さらに、定着ロールは、剛体であることを特徴とすることができる。 Here, the heating part may be provided inside the elastic layer in the pressure roll. Further, the moving means may be characterized in that the nip portion is formed by moving the pressure roll in which the elastic layer is expanded at a position away from the fixing roll toward the fixing roll. Furthermore, a heating part can heat a pressure roll by heating the belt member pressed by a pressure roll. Further, the release layer can be characterized by being composed of PFA or PTFE. Further, the fixing roll may be a rigid body.

他の観点から捉えると、定着部材と定着部材への押圧により変形する弾性層の外側に離型層を設けた加圧ロールとを所定の押圧荷重で互いに押圧することで記録材上のトナー像の定着を可能とするニップ部を形成するニップ部の形成方法であり、加圧ロールに定着部材からの荷重が加わっていない状態、又は、加圧ロールに定着部材から所定の押圧荷重よりも小さい荷重が加わっている状態において加圧ロールを加熱し、加熱された加圧ロールを所定の押圧荷重で定着部材に押圧することを特徴とすることができる。 From another viewpoint, the toner image on the recording material can be obtained by pressing the fixing member and a pressure roll provided with a release layer on the outside of the elastic layer that is deformed by pressing to the fixing member with a predetermined pressing load. A nip portion forming method for forming a nip portion that enables fixing of the pressure roller, in a state where a load from the fixing member is not applied to the pressure roll, or smaller than a predetermined pressing load from the fixing member to the pressure roll. The pressure roll is heated in a state where a load is applied, and the heated pressure roll is pressed against the fixing member with a predetermined pressing load.

ここで、加圧ロールの加熱は、加圧ロールの弾性層の内側に設けられた加熱部により行われることを特徴とすることができる。また、定着部材は、回動可能な定着ロールと定着ロールに張架されたベルト部材とから構成され、加圧ロールの加熱は、加熱されたベルト部材に押圧されることで行われることを特徴とすることができる。さらに、ベルト部材は、加圧ロールを加熱する際に回動していることを特徴とすることができる。また、加圧ロールの加熱状態は、加圧ロールの温度を計測する計測手段により把握されることを特徴とすることができる。さらに、加圧ロールの加熱は、所定の時間行われ、所定の時間経過後、加圧ロールは定着部材に所定の押圧荷重で押圧されることを特徴とすることができる。 Here, the heating of the pressure roll may be performed by a heating unit provided inside the elastic layer of the pressure roll. The fixing member includes a rotatable fixing roll and a belt member stretched over the fixing roll, and the pressure roll is heated by being pressed by the heated belt member. It can be. Furthermore, the belt member can be characterized by rotating when the pressure roll is heated. Moreover, the heating state of a pressure roll can be grasped | ascertained by the measurement means which measures the temperature of a pressure roll. Further, the heating of the pressure roll is performed for a predetermined time, and after the predetermined time has elapsed, the pressure roll is pressed against the fixing member with a predetermined pressing load.

本発明によれば、加圧ロールの離型層にシワが発生しにくい定着装置等を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide a fixing device or the like in which wrinkles are unlikely to occur in the release layer of the pressure roll.

以下、添付図面を参照して実施の形態について詳細に説明する。
図１は、実施の形態である画像形成装置を示した概略構成図である。図１に示す画像形成装置は、一般にタンデム型と呼ばれる中間転写方式の画像形成装置である。この画像形成装置には、電子写真方式により各色成分のトナー像が形成される複数の画像形成ユニット１Ｙ,１Ｍ,１Ｃ,１Ｋが備えられている。また、各画像形成ユニット１Ｙ,１Ｍ,１Ｃ,１Ｋにより形成された各色成分トナー像を中間転写ベルト１５に順次転写（一次転写）させる一次転写部１０が備えられている。さらに、中間転写ベルト１５上に転写された重畳トナー画像を記録材（記録紙）である用紙に一括転写（二次転写）させる二次転写部２０が備えられている。また、二次転写された画像を用紙上に定着させる定着装置６０が備えられている。さらに、各装置（各部）の動作を制御する制御部４０が備えられている。 Hereinafter, embodiments will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
FIG. 1 is a schematic configuration diagram illustrating an image forming apparatus according to an embodiment. The image forming apparatus shown in FIG. 1 is an intermediate transfer type image forming apparatus generally called a tandem type. The image forming apparatus includes a plurality of image forming units 1Y, 1M, 1C, and 1K that form toner images of respective color components by electrophotography. Further, a primary transfer unit 10 that sequentially transfers (primary transfer) the color component toner images formed by the image forming units 1Y, 1M, 1C, and 1K to the intermediate transfer belt 15 is provided. Further, a secondary transfer unit 20 is provided that collectively transfers (secondary transfer) the superimposed toner image transferred onto the intermediate transfer belt 15 onto a sheet as a recording material (recording sheet). Further, a fixing device 60 is provided for fixing the secondary transferred image on the paper. Furthermore, the control part 40 which controls operation | movement of each apparatus (each part) is provided.

本実施の形態において、各画像形成ユニット１Ｙ,１Ｍ,１Ｃ,１Ｋには、次のような電子写真用デバイスが順次配設されている。矢印Ａ方向に回転する感光体ドラム１１の周囲に、これらの感光体ドラム１１を帯電する帯電器１２が設けられている。また、感光体ドラム１１上に静電潜像を書込むレーザ露光器１３（図中露光ビームを符号Ｂｍで示す）が設けられている。さらに、各色成分トナーが収容されて感光体ドラム１１上の静電潜像をトナーにより可視像化する現像器１４が設けられている。また、感光体ドラム１１上に形成された各色成分トナー像を一次転写部１０にて中間転写ベルト１５に転写する一次転写ロール１６が設けられている。また、感光体ドラム１１上の残留トナーが除去されるドラムクリーナ１７が設けられている。 In the present embodiment, the following electrophotographic devices are sequentially arranged in each of the image forming units 1Y, 1M, 1C, and 1K. Around the photosensitive drum 11 rotating in the direction of arrow A, a charger 12 for charging the photosensitive drum 11 is provided. Further, a laser exposure device 13 (the exposure beam is indicated by Bm in the drawing) for writing an electrostatic latent image on the photosensitive drum 11 is provided. Further, a developing device 14 is provided that stores toner of each color component and visualizes the electrostatic latent image on the photosensitive drum 11 with the toner. Further, a primary transfer roll 16 is provided for transferring each color component toner image formed on the photosensitive drum 11 to the intermediate transfer belt 15 by the primary transfer unit 10. Further, a drum cleaner 17 for removing residual toner on the photosensitive drum 11 is provided.

中間転写ベルト１５は、定速性に優れたモータ（図示せず）などにより駆動される駆動ロール３１などの各種ロールによって図１に示す矢印Ｂ方向に所定の速度で循環駆動（回動）されている。
一次転写部１０は、中間転写ベルト１５を挟んで感光体ドラム１１に対向して配置される一次転写ロール１６を含んで構成されている。そして、各々の感光体ドラム１１上のトナー像が中間転写ベルト１５に順次、静電吸引され、中間転写ベルト１５上に重畳されたトナー像が形成されるようになっている。
二次転写部２０は、中間転写ベルト１５のトナー像担持面側に配置される二次転写ロール２２と、バックアップロール２５とを含んで構成される。二次転写ロール２２は中間転写ベルト１５を挟んでバックアップロール２５に圧接配置されている。さらに二次転写ロール２２は接地されてバックアップロール２５との間に二次転写バイアスが形成され、二次転写部２０に搬送される用紙上にトナー像を二次転写する。 The intermediate transfer belt 15 is circulated and rotated (rotated) at a predetermined speed in the direction of arrow B shown in FIG. 1 by various rolls such as a drive roll 31 driven by a motor (not shown) having excellent constant speed. ing.
The primary transfer unit 10 includes a primary transfer roll 16 that is disposed to face the photosensitive drum 11 with the intermediate transfer belt 15 interposed therebetween. The toner images on the respective photosensitive drums 11 are sequentially electrostatically attracted to the intermediate transfer belt 15 so that the toner images superimposed on the intermediate transfer belt 15 are formed.
The secondary transfer unit 20 includes a secondary transfer roll 22 disposed on the toner image carrying surface side of the intermediate transfer belt 15 and a backup roll 25. The secondary transfer roll 22 is disposed in pressure contact with the backup roll 25 with the intermediate transfer belt 15 interposed therebetween. Further, the secondary transfer roll 22 is grounded and a secondary transfer bias is formed between the secondary transfer roll 22 and the backup roll 25, and the toner image is secondarily transferred onto the sheet conveyed to the secondary transfer unit 20.

次に、本実施の形態に係る画像形成装置の基本的な作像プロセスについて説明する。本実施形態における画像形成装置では、図示しない画像読取装置（ＩＩＴ）等から画像データが出力される。そして、この画像データは図示しない画像処理装置（ＩＰＳ）により所定の画像処理が施され、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋの４色の色材階調データに変換され、レーザ露光器１３に出力される。 Next, a basic image forming process of the image forming apparatus according to the present embodiment will be described. In the image forming apparatus according to the present embodiment, image data is output from an image reading apparatus (IIT) (not shown) or the like. The image data is subjected to predetermined image processing by an image processing device (IPS) (not shown), converted into color material gradation data of four colors Y, M, C, and K, and output to the laser exposure unit 13. The

レーザ露光器１３では、入力された色材階調データに応じて、例えば半導体レーザから出射された露光ビームＢｍを画像形成ユニット１Ｙ,１Ｍ,１Ｃ,１Ｋの各々の感光体ドラム１１に照射している。各感光体ドラム１１では、帯電器１２によって表面が帯電された後、このレーザ露光器１３によって表面が走査露光され、静電潜像が形成される。形成された静電潜像は、各々の画像形成ユニット１Ｙ,１Ｍ,１Ｃ,１Ｋの現像器１４によって、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋの各色のトナー像として現像される。感光体ドラム１１上に形成されたトナー像は、各感光体ドラム１１と中間転写ベルト１５とが当接する一次転写部１０において、中間転写ベルト１５上に転写される。 The laser exposure unit 13 irradiates the photosensitive drums 11 of the image forming units 1Y, 1M, 1C, and 1K, for example, with an exposure beam Bm emitted from a semiconductor laser in accordance with the input color material gradation data. Yes. After the surface of each photoconductive drum 11 is charged by the charger 12, the surface is scanned and exposed by the laser exposure unit 13 to form an electrostatic latent image. The formed electrostatic latent images are developed as toner images of Y, M, C, and K colors by the developing devices 14 of the respective image forming units 1Y, 1M, 1C, and 1K. The toner image formed on the photosensitive drum 11 is transferred onto the intermediate transfer belt 15 in the primary transfer unit 10 where each photosensitive drum 11 and the intermediate transfer belt 15 abut.

トナー像が中間転写ベルト１５の表面に順次一次転写された後、中間転写ベルト１５は移動してトナー像が二次転写部２０に搬送される。二次転写部２０では、二次転写ロール２２が中間転写ベルト１５を介してバックアップロール２５に押圧される。このとき、タイミングを合わせて搬送ロール５２等により搬送された用紙Ｐは、中間転写ベルト１５と二次転写ロール２２との間に挟み込まれる。中間転写ベルト１５上に担持された未定着トナー像は、二次転写部２０において、用紙上に一括して静電転写される。その後、トナー像が静電転写された用紙は、二次転写ロール２２の用紙搬送方向下流側に設けられた搬送ベルト５５へと搬送される。搬送ベルト５５は、２つの支持ロールと、これら支持ロールに張架されたベルトにより構成され、用紙を最適な搬送速度で定着装置６０まで安定的に搬送する。 After the toner images are sequentially primary transferred onto the surface of the intermediate transfer belt 15, the intermediate transfer belt 15 moves and the toner image is conveyed to the secondary transfer unit 20. In the secondary transfer unit 20, the secondary transfer roll 22 is pressed against the backup roll 25 via the intermediate transfer belt 15. At this time, the paper P transported by the transport roll 52 and the like at the same timing is sandwiched between the intermediate transfer belt 15 and the secondary transfer roll 22. The unfixed toner image carried on the intermediate transfer belt 15 is electrostatically transferred collectively onto the paper in the secondary transfer unit 20. Thereafter, the sheet on which the toner image has been electrostatically transferred is conveyed to a conveyance belt 55 provided downstream of the secondary transfer roll 22 in the sheet conveyance direction. The conveyance belt 55 includes two support rolls and a belt stretched around the support rolls, and stably conveys the sheet to the fixing device 60 at an optimum conveyance speed.

次に、本実施の形態が適用される定着装置６０について説明する。
図２は、実施の形態である定着装置６０の概略構成を示す断面図である。この定着装置６０は、定着ベルトモジュール６１を主要部として備えている。また、定着装置６０は、定着ベルトモジュール６１に対して圧接して配置された加圧部材の一例としての加圧ロール６２を備えている。さらに、定着装置６０は、後述するように加圧ロール６２を移動させる移動部６５（図３参照）を備えている。また、定着装置６０は、加圧ロール６２の表面温度を計測するための計測手段であるセンサー６６を備えている。 Next, the fixing device 60 to which the exemplary embodiment is applied will be described.
FIG. 2 is a cross-sectional view illustrating a schematic configuration of the fixing device 60 according to the embodiment. The fixing device 60 includes a fixing belt module 61 as a main part. The fixing device 60 includes a pressure roll 62 as an example of a pressure member disposed in pressure contact with the fixing belt module 61. Furthermore, the fixing device 60 includes a moving unit 65 (see FIG. 3) that moves the pressure roll 62 as described later. Further, the fixing device 60 includes a sensor 66 that is a measuring unit for measuring the surface temperature of the pressure roll 62.

定着ベルトモジュール６１は、定着部材の一例であるとともにベルト部材の一例である定着ベルト６１０と、定着ベルト６１０を張架しながら回転駆動する円筒状に形成された定着部材の一例としての定着ロール６１１と、内側から定着ベルト６１０を張架するステアリングロール６１２とを備えている。また、定着ベルトモジュール６１は、外側から定着ベルト６１０を張架するとともに、定着ベルト６１０を加熱する加熱ロール６１３と、定着ロール６１１とステアリングロール６１２との間で定着ベルト６１０の姿勢を安定させる姿勢安定ロール６１４と、を備えている。さらに、定着ベルトモジュール６１は、定着ベルトモジュール６１と加圧ロール６２とが圧接する領域であるニップ部Ｎ内の下流側領域であって定着ロール６１１の近傍位置に配置された押圧部材の一例としての剥離パッド６４を備えている。また、定着ベルトモジュール６１は、ニップ部Ｎの下流側において定着ベルト６１０を張架するアイドラロール６１５を備えている。さらに、定着ベルトモジュール６１は、定着ロール６１１を回転駆動させる駆動源Ｍを備えている。 The fixing belt module 61 is an example of a fixing member and a fixing belt 610 that is an example of a belt member, and a fixing roll 611 that is an example of a cylindrical fixing member that is rotationally driven while stretching the fixing belt 610. And a steering roll 612 that stretches the fixing belt 610 from the inside. The fixing belt module 61 stretches the fixing belt 610 from the outside, and stabilizes the posture of the fixing belt 610 between the heating roll 613 that heats the fixing belt 610 and the fixing roll 611 and the steering roll 612. A stable roll 614. Further, the fixing belt module 61 is an example of a pressing member disposed in the vicinity of the fixing roll 611 in the downstream area in the nip portion N where the fixing belt module 61 and the pressure roll 62 are in pressure contact with each other. The peeling pad 64 is provided. The fixing belt module 61 includes an idler roll 615 that stretches the fixing belt 610 on the downstream side of the nip portion N. Further, the fixing belt module 61 includes a drive source M that rotates the fixing roll 611.

定着ベルト６１０は、フレキシブルなエンドレスベルトである。そして、ポリイミド等からなる厚さ８０μｍ程度のベース層と、ベース層の表面側（外周面側）に積層された厚さ２００μｍ程度のシリコーンゴム等からなる弾性体層と、さらに弾性体層上に被覆された３０μｍ程度のテトラフルオロエチレン−パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体（ＰＦＡ）等からなる離型層６２３とで構成されている。定着ベルト６１０は、定着ロール６１１の回転に伴い、矢印Ｄ方向に移動（回動）する。 The fixing belt 610 is a flexible endless belt. Then, a base layer made of polyimide or the like having a thickness of about 80 μm, an elastic layer made of silicone rubber or the like having a thickness of about 200 μm laminated on the surface side (outer peripheral surface side) of the base layer, and further on the elastic body layer And a release layer 623 made of a tetrafluoroethylene-perfluoroalkyl vinyl ether copolymer (PFA) having a thickness of about 30 μm. The fixing belt 610 moves (rotates) in the arrow D direction as the fixing roll 611 rotates.

定着ロール６１１は、金属などの剛体で形成されている。また、この定着ロール６１１は、駆動源Ｍからの駆動力を受けて、矢印Ｃ方向に回転する。また、定着ロール６１１の内部には、加熱部としてヒータ６１６ａが配設されている。また、ステアリングロール６１２は、円筒状ロールであり、その内部には加熱部としてヒータ６１６ｂが配設されている。また、ステアリングロール６１２の両端部には定着ベルト６１０を外側に押圧するバネ部材（不図示）が配設され、定着ベルト６１０全体に張力を与えている。したがって、ステアリングロール６１２は、定着ベルト６１０を張架する機能とともに、定着ベルト６１０を内周面側から加熱する機能をも併せ持っている。 The fixing roll 611 is formed of a rigid body such as a metal. The fixing roll 611 rotates in the direction of arrow C in response to the driving force from the driving source M. In addition, a heater 616a is disposed inside the fixing roll 611 as a heating unit. In addition, the steering roll 612 is a cylindrical roll, and a heater 616b is disposed inside the steering roll 612 as a heating unit. In addition, spring members (not shown) that press the fixing belt 610 outward are disposed at both ends of the steering roll 612 to apply tension to the entire fixing belt 610. Accordingly, the steering roll 612 has a function of stretching the fixing belt 610 and a function of heating the fixing belt 610 from the inner peripheral surface side.

また、加熱ロール６１３は、円筒状ロールであり、その内部には、加熱部としてのヒータ６１６ｃが配設されている。このため、加熱ロール６１３は、定着ベルト６１０を張架する機能とともに、定着ベルト６１０を外周面側から加熱する機能をも併せ持っている。したがって、本実施の形態では、定着ロール６１１と、ステアリングロール６１２と、加熱ロール６１３とによって定着ベルト６１０が加熱される構成を採用している。 The heating roll 613 is a cylindrical roll, and a heater 616c serving as a heating unit is disposed therein. For this reason, the heating roll 613 has both a function of stretching the fixing belt 610 and a function of heating the fixing belt 610 from the outer peripheral surface side. Therefore, in this embodiment, a configuration in which the fixing belt 610 is heated by the fixing roll 611, the steering roll 612, and the heating roll 613 is employed.

加圧ロール６２は、円柱状ロール６２１を基体としている。そして、基体側から外周面方向に向かって、弾性層６２２と、離型層６２３とが順に積層されてソフトロールを構成している。さらに、加圧ロール６２は、弾性層６２２の内側にヒータ（ランプ）６２４を備えている。なお、離型層６２３は、用紙の両面の定着を行う両面定着が行われる時に、トナー像と接触するため、トナー離型性や平滑性を有する必要がある。このような特性を持つ材料として、例えば、ＰＦＡや、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）が挙げられる。また、加圧ロール６２は、定着ベルトモジュール６１の定着ロール６１１に所定の押圧荷重で押圧されるように設置されている。定着ベルトモジュール６１への押圧により、弾性層６２２と離型層６２３とが凹形状で変形し、この凹部が形成された領域であって定着ロール６１１と加圧ロール６２との間にニップ部Ｎの一部が形成される。定着ベルトモジュール６１の定着ロール６１１が矢印Ｃ方向へ回転するのに伴い、加圧ロール６２は定着ロール６１１に従動して矢印Ｅ方向に回動する。 The pressure roll 62 uses a cylindrical roll 621 as a base. And the elastic layer 622 and the release layer 623 are laminated | stacked in order toward the outer peripheral surface direction from the base | substrate side, and the soft roll is comprised. Further, the pressure roll 62 includes a heater (lamp) 624 inside the elastic layer 622. Note that the release layer 623 needs to have toner releasability and smoothness in order to come into contact with the toner image when double-sided fixing for fixing both sides of the paper is performed. Examples of the material having such characteristics include PFA and polytetrafluoroethylene (PTFE). The pressure roll 62 is installed so as to be pressed against the fixing roll 611 of the fixing belt module 61 with a predetermined pressing load. Due to the pressing to the fixing belt module 61, the elastic layer 622 and the release layer 623 are deformed in a concave shape, and a nip portion N is formed between the fixing roll 611 and the pressure roll 62 in a region where the concave portion is formed. A part of is formed. As the fixing roll 611 of the fixing belt module 61 rotates in the direction of arrow C, the pressure roll 62 rotates in the direction of arrow E following the fixing roll 611.

上記のように、加圧ロール６２が所定の荷重で定着ロール６１１を押圧しニップ部Ｎが形成されている状態において、即ち、加圧ロール６２がトナー像の定着を可能とする定着位置に配置されている状態において、トナー像がその表面に転写された用紙は、ニップ部Ｎ内に導入（通紙）される。そして、このニップ部Ｎにおいて、用紙は加熱および圧接され、トナー像は用紙上に定着される。ニップ部Ｎ内に位置する定着ベルト６１０は、このニップ部Ｎを通過後、剥離パッド６４に達し、この剥離パッド６４の側面に倣って回動する。これにより、定着ベルト６１０の進行方向は剥離パッド６４によってアイドラロール６１５方向に屈曲するように急激に変化する。このため、用紙は、剥離パッド６４と加圧ロール６２とから形成される圧接部を出た時点で定着ベルト６１０の進行方向の変化に追随できなくなる。この結果、用紙は自身の所謂「コシ」によって定着ベルト６１０から剥離される。このようにして、ニップ部Ｎの出口部において、用紙に対する曲率分離が安定的に行なわれる。なお、定着ベルト６１０から分離された用紙は、ニップ部Ｎの下流側に配設された剥離案内板（不図示）により、その進行方向が導かれる。 As described above, in a state where the pressure roll 62 presses the fixing roll 611 with a predetermined load and the nip portion N is formed, that is, the pressure roll 62 is disposed at a fixing position where the toner image can be fixed. In this state, the sheet on which the toner image is transferred is introduced (passed through) into the nip portion N. In the nip portion N, the paper is heated and pressed, and the toner image is fixed on the paper. The fixing belt 610 located in the nip portion N reaches the peeling pad 64 after passing through the nip portion N, and rotates following the side surface of the peeling pad 64. Accordingly, the advancing direction of the fixing belt 610 is rapidly changed so as to be bent in the direction of the idler roll 615 by the peeling pad 64. For this reason, the sheet cannot follow the change in the advancing direction of the fixing belt 610 when it comes out of the press contact portion formed by the peeling pad 64 and the pressure roll 62. As a result, the sheet is peeled from the fixing belt 610 by the so-called “koshi”. In this manner, curvature separation with respect to the sheet is stably performed at the exit of the nip portion N. The sheet separated from the fixing belt 610 is guided in the traveling direction by a peeling guide plate (not shown) disposed on the downstream side of the nip portion N.

さらに、定着装置６０を詳細に説明する。
図３は、定着装置６０の側面図である。同図に示すように本定着装置６０は、加圧ロール６２を定着ロール６１１に接近させ、若しくは、定着ロール６１１から離す（離間させる）移動部６５を加圧ロール６２の両側に備えている（一方は不図示）。そして、この移動部６５は、加圧ロール６２に係止され加圧ロール６２を移動させるロッド部材６５ａと、ロッド部材６５ａに接触しロッド部材６５ａを揺動させるカム部材６５ｂと、ロッド部材６５ａを定着ロール６１１方向へ付勢させる弾性部材としてのコイルスプリング６５ｃとを備えている。なお、本実施形態における移動部６５は、一例であって少なくとも駆動源を備えた他の構成により形成することもできる。 Further, the fixing device 60 will be described in detail.
FIG. 3 is a side view of the fixing device 60. As shown in the figure, the fixing device 60 includes moving portions 65 on both sides of the pressure roll 62 so that the pressure roll 62 approaches the fixing roll 611 or moves away from the fixing roll 611 (separates). One is not shown). The moving unit 65 includes a rod member 65a that is locked to the pressure roll 62 and moves the pressure roll 62, a cam member 65b that contacts the rod member 65a and swings the rod member 65a, and a rod member 65a. And a coil spring 65c as an elastic member that is urged toward the fixing roll 611. In addition, the moving part 65 in this embodiment is an example, and can also be formed by another structure provided with at least a drive source.

ロッド部材６５ａの一方の端部は、周辺に位置する筐体等に形成された被係止部６６ａに回動可能に係止されている。また、ロッド部材６５ａの他方の端部には、コイルスプリング６５ｃが取り付けられている。さらに、上記一方の端部と他方の端部の間において、ロッド部材６５ａは、加圧ロール６２の両側に形成された支持部６２５を介して加圧ロール６２を回動可能に支持している。コイルスプリング６５ｃは、伸張された状態で筐体等の被係止部６６ｂとロッド部材６５ａの他方の端部との間に配置されている。そして、このコイルスプリング６５ｃは、ロッド部材６５ａの上記一方の端部を支点として、ロッド部材６５ａの他方の端部を上方（定着ロール６１１方向）へ付勢している。 One end of the rod member 65a is pivotably locked to a locked portion 66a formed in a casing or the like located in the periphery. A coil spring 65c is attached to the other end of the rod member 65a. Further, between the one end and the other end, the rod member 65a rotatably supports the pressure roll 62 via support portions 625 formed on both sides of the pressure roll 62. . The coil spring 65c is disposed between the locked portion 66b such as a housing and the other end of the rod member 65a in an extended state. The coil spring 65c urges the other end of the rod member 65a upward (toward the fixing roll 611) with the one end of the rod member 65a as a fulcrum.

一方、ロッド部材６５ａ上の上記支持部６２５を支持する箇所と、コイルスプリング６５ｃが係止された箇所の間であって、ロッド部材６５ａがコイルスプリング６５ｃにより付勢される方向には、カム部材６５ｂがロッド部材６５ａに接触して設けられている。また、このカム部材６５ｂは、不図示のモータなどの駆動源により回動可能に設けられている。この状態において、制御部４０（図１参照）によりカム部材６５ｂを回動させると、ロッド部材６５ａは、定着ロール６１１に接近する方向および離れる方向に移動する。この結果、ロッド部材６５ａに支持された加圧ロール６２も、定着ロール６１１に接近する方向および離れる方向に移動する。 On the other hand, there is a cam member between the portion supporting the support portion 625 on the rod member 65a and the portion where the coil spring 65c is locked, in the direction in which the rod member 65a is urged by the coil spring 65c. 65b is provided in contact with the rod member 65a. The cam member 65b is rotatably provided by a driving source such as a motor (not shown). In this state, when the cam member 65b is rotated by the control unit 40 (see FIG. 1), the rod member 65a moves in a direction toward and away from the fixing roll 611. As a result, the pressure roll 62 supported by the rod member 65a also moves in a direction toward and away from the fixing roll 611.

ところで、定着時には、定着不良（コールドオフセット、発色不良、光沢度低下など)を防止するため、トナーと定着部材の一定以上の接触時間（Dwell Time）が必要である。このため、本実施形態では、図２で示したように加圧ロール６２を定着ロール６１１へ押圧し加圧ロール６２の弾性層６２２および離型層６２３を変形させることで、ニップ部Ｎを形成し、このニップ部Ｎにおいて接触時間を確保している。しかしながら、加圧ロール６２を定着ロール６１１へ押圧させた場合、加わる応力や歪みが大きいために、離型層６２３にシワが発生しやすい状況となる。特に、離型層６２３が加熱されて強度が弱くなった状態（例えば、ＰＦＡの１５０[℃］における引張強度は、室温時の約１／２〜１／３となる)では、より容易にシワが発生する状況となる。 By the way, at the time of fixing, in order to prevent fixing failure (cold offset, color development failure, glossiness reduction, etc.), a certain contact time (Dwell Time) between the toner and the fixing member is required. Therefore, in this embodiment, the nip portion N is formed by pressing the pressure roll 62 against the fixing roll 611 and deforming the elastic layer 622 and the release layer 623 of the pressure roll 62 as shown in FIG. The contact time is ensured at the nip portion N. However, when the pressure roll 62 is pressed against the fixing roll 611, wrinkles are likely to occur in the release layer 623 because the applied stress and distortion are large. In particular, when the release layer 623 is heated and weakened (for example, the tensile strength of PFA at 150 [° C.] is about 1/2 to 1/3 at room temperature), Will occur.

このシワの問題に対して、離型層６２３に張力（テンション）を加えるとシワの発生を抑制できるとの知見が得られている。そこで、本実施形態では、まず、離型層６２３に対して、加圧ロール６２の円周方向に沿った張力をかけてシワ発生の抑制を行っている。具体的には、加圧ロール６２は、その離型層６２３が、その内部に位置する弾性層６２２の応力に起因する引張応力を受けて拡張されるように製造されている。より具体的には、加圧ロール６２は、弾性層６２２の外周面にチューブ状の離型層６２３が被覆されることにより製造されるが、被覆前の離型層６２３のチューブ径は、被覆前の弾性層６２２の径よりも若干小さく製造されている。このような構成により、シワの発生を抑制しているが、離型層６２３により大きな張力を加えることができれば、より効果的にシワの発生を抑制することが可能となる。 With respect to this wrinkle problem, it has been found that the generation of wrinkles can be suppressed by applying tension to the release layer 623. Therefore, in the present embodiment, first, wrinkle generation is suppressed by applying tension along the circumferential direction of the pressure roll 62 to the release layer 623. Specifically, the pressure roll 62 is manufactured such that the release layer 623 is expanded by receiving a tensile stress caused by the stress of the elastic layer 622 located inside the pressure release layer 623. More specifically, the pressure roll 62 is manufactured by coating the outer peripheral surface of the elastic layer 622 with a tube-shaped release layer 623, but the tube diameter of the release layer 623 before coating is It is manufactured slightly smaller than the diameter of the previous elastic layer 622. With such a configuration, the generation of wrinkles is suppressed. However, if a large tension can be applied to the release layer 623, the generation of wrinkles can be more effectively suppressed.

また、本実施形態においる加圧ロール６２は、加熱された定着ベルト６１０および加圧ロール６２の内部に設けられたヒータ６２４により加熱される。例えば、待機状態や電源オフの状態から、ヒータ６２４、６１６ａ〜６１６ｃで加熱を開始した場合、定着ベルト６１０は、薄肉で形成されているために熱容量が小さく、ヒータ６１６ａ〜６１６ｃにより短時間で所定の温度に達する。一方、加圧ロール６２の内部には所定の厚みを有する熱伝導率の小さな弾性層６２２が存在するため、加熱速度が緩慢となる。この結果、加圧ロール６２は、離型層６２３側が定着ベルト６１０によって先に温度上昇し、遅れて弾性層６２２の温度が上昇する。また、既に加熱された状態にある定着ベルトモジュール６１に、加熱されていない加圧ロール６２を押圧させる場合も、加圧ロール６２の離型層６２３側が先に温度上昇する。 Further, the pressure roll 62 in this embodiment is heated by the heated fixing belt 610 and the heater 624 provided inside the pressure roll 62. For example, when heating is started by the heaters 624 and 616a to 616c from a standby state or a power-off state, the fixing belt 610 is thin and has a small heat capacity. Reach the temperature of. On the other hand, since the elastic layer 622 having a predetermined thickness and a small thermal conductivity exists inside the pressure roll 62, the heating rate becomes slow. As a result, in the pressure roll 62, the temperature of the release layer 623 first rises first by the fixing belt 610, and the temperature of the elastic layer 622 rises after a delay. Further, when the unheated pressure roll 62 is pressed against the fixing belt module 61 that is already heated, the temperature of the release layer 623 side of the pressure roll 62 first rises.

離型層６２３の方が先に温度上昇した場合、離型層６２３が大きく膨張するのに対して、弾性層６２２はあまり膨張しないため、離型層６２３に生じている張力が低下する。この結果、当初離型層６２３に張力をかけて加圧ロール６２を形成していたとしても、シワが発生しやすい状況が生じることとなる。したがって、この場合も離型層６２３に、張力を別途加えることができれば、シワの発生を抑制することができる。
そこで、本実施形態においては、加圧ロール６２を所定温度以上に加熱し、弾性層６２２を熱膨張させることにより、より大きな張力を離型層６２３に加える構成を採用した。また、加圧ロール６２を加熱した後に、定着(押圧)動作を行う構成を採用した。 When the temperature of the release layer 623 first increases, the release layer 623 expands greatly, whereas the elastic layer 622 does not expand so much, so that the tension generated in the release layer 623 decreases. As a result, even if the pressure release layer 62 is initially formed by applying tension to the release layer 623, a situation in which wrinkles are likely to occur occurs. Accordingly, in this case as well, the generation of wrinkles can be suppressed if a separate tension can be applied to the release layer 623.
Therefore, in the present embodiment, a configuration is adopted in which a larger tension is applied to the release layer 623 by heating the pressure roll 62 to a predetermined temperature or higher and thermally expanding the elastic layer 622. Further, a configuration in which a fixing (pressing) operation is performed after heating the pressure roll 62 is adopted.

以下、これらの構成を詳細に説明する。
図４は、加圧ロール６２等の動作を示した説明図である。図４（ａ）は、加圧ロール６２が定着ロール６１１から離れた（離間した）状態を示しており、図４（ｂ）は、加圧ロール６２が、定着ロール６１１に所定の荷重で押圧され定着動作が行われるときの状態を示している。
まず、加圧ロール６２は、図４（ａ）で示すように定着ロール６１１から離れた状態（定着ロール６１１から押圧荷重が加わっていない状態）において加熱される。具体的には、加圧ロール６２の内部に配置されたヒータ６２４により加熱される。ヒータ６２４により加熱が開始されると、加圧ロール６２は、内部から外方に向かって、即ち弾性層６２２、離型層６２３の順に加熱されることになる。 Hereinafter, these configurations will be described in detail.
FIG. 4 is an explanatory diagram showing the operation of the pressure roll 62 and the like. 4A shows a state in which the pressure roll 62 is separated (separated) from the fixing roll 611. FIG. 4B shows a state in which the pressure roll 62 presses the fixing roll 611 with a predetermined load. The state when the fixing operation is performed is shown.
First, the pressure roll 62 is heated in a state of being separated from the fixing roll 611 (a state in which no pressing load is applied from the fixing roll 611) as shown in FIG. Specifically, it is heated by a heater 624 disposed inside the pressure roll 62. When heating is started by the heater 624, the pressure roll 62 is heated from the inside to the outside, that is, in the order of the elastic layer 622 and the release layer 623.

センサー６６は、離型層６２３の表面温度を計測しており、計測された表面温度のデータは、制御部４０（図１参照）に送られる。制御部４０は、予め規定した所定温度に送信された温度データが達しているか否かを判断する。そして、制御部４０は、計測された表面温度が所定の温度に達していると判断した場合、カム部材６５ｂを回動させ、加圧ロール６２を定着ロール６１１へ接近させる。なお、本実施形態においては、センサー６６を用いて加圧ロール６２が所定の温度に達したか否かを判断しているが、センサー６６を用いない構成とすることもできる。例えば、ヒータ６２４をオンしてから加圧ロール６２が所定温度まで達する時間を計測し、加圧ロール６２の加熱開始から加圧ロール６２を定着ベルト６１０方向へ移動開始させるまでの時間を予め定めておく。そして、ヒータ６２４のオン後、この予め定められた所定時間（一定時間）を経過したら、加圧ロール６２を自動的に定着ベルト６１０方向へ移動させることも可能である。加圧ロール６２が移動した結果、図４（ｂ）で示すように、加圧ロール６２が定着ロール６１１へ所定の押圧荷重で押圧された状態となり、定着動作が可能となる。 The sensor 66 measures the surface temperature of the release layer 623, and the measured surface temperature data is sent to the control unit 40 (see FIG. 1). The control unit 40 determines whether or not the temperature data transmitted to a predetermined temperature specified in advance has reached. When the controller 40 determines that the measured surface temperature has reached a predetermined temperature, the controller 40 rotates the cam member 65 b to bring the pressure roll 62 closer to the fixing roll 611. In the present embodiment, the sensor 66 is used to determine whether or not the pressure roll 62 has reached a predetermined temperature. However, the sensor 66 may be used. For example, the time until the pressure roll 62 reaches a predetermined temperature after the heater 624 is turned on is measured, and the time from the start of heating the pressure roll 62 to the start of movement of the pressure roll 62 toward the fixing belt 610 is determined in advance. Keep it. Then, after the heater 624 is turned on, the pressure roll 62 can be automatically moved in the direction of the fixing belt 610 when a predetermined time (predetermined time) elapses. As a result of the movement of the pressure roll 62, as shown in FIG. 4B, the pressure roll 62 is pressed against the fixing roll 611 with a predetermined pressing load, and the fixing operation can be performed.

上記のとおり、加圧ロール６２の弾性層６２２および離型層６２３は、定着ベルト６１０に接触する前に、その内部に配置されたヒータ６２４により十分に加熱される。このため、弾性層６２２が十分膨張した状態が形成されることになり、離型層６２３に張力が十分働いた状態を形成することができる。この結果、図４（ｂ）で示すように、加圧ロール６２を定着ロール６１１に押圧したとしても、シワの発生が抑制され、安定した定着性能を提供することが可能となる。なお、弾性層６２２が厚いほど、熱膨張量が大きくなるため、より顕著な効果を得ることができる。 As described above, the elastic layer 622 and the release layer 623 of the pressure roll 62 are sufficiently heated by the heater 624 disposed therein before contacting the fixing belt 610. For this reason, a state where the elastic layer 622 is sufficiently expanded is formed, and a state where the tension is sufficiently applied to the release layer 623 can be formed. As a result, as shown in FIG. 4B, even if the pressure roll 62 is pressed against the fixing roll 611, the generation of wrinkles is suppressed and stable fixing performance can be provided. Note that the thicker the elastic layer 622, the larger the amount of thermal expansion, so that a more remarkable effect can be obtained.

次に、加圧ロール６２を加熱する他の方法について説明する。
図５は、加圧ロール６２の動作を示した説明図である。なお、本図においては、分かりやすくするため、加圧ロール６２の周辺を拡大して示している。図４では、加圧ロール６２を内部に配置されたヒータ６２４により加熱したが、本実施形態においては、加圧ロール６２を定着ベルト６１０により加熱する構成を採用している。
図５（ａ）は、加圧ロール６２が、定着ベルト６１０に押圧された状態を示しており、図５（ｂ）は、加圧ロール６２が、定着ロール６１１に所定の荷重で押圧され定着動作が行われるときの状態を示している。 Next, another method for heating the pressure roll 62 will be described.
FIG. 5 is an explanatory view showing the operation of the pressure roll 62. In the drawing, the periphery of the pressure roll 62 is shown enlarged for easy understanding. In FIG. 4, the pressure roll 62 is heated by the heater 624 disposed therein, but in the present embodiment, a configuration in which the pressure roll 62 is heated by the fixing belt 610 is employed.
FIG. 5A shows a state where the pressure roll 62 is pressed against the fixing belt 610, and FIG. 5B shows a state where the pressure roll 62 is pressed against the fixing roll 611 with a predetermined load for fixing. The state when the operation is performed is shown.

制御部４０（図１参照）は、カム部材６５ｂ（図３参照）を回動させ、図５（ａ）に示すように、加圧ロール６２を、定着ベルト６１０に押圧される状態に配置する。定着ベルト６１０は、上述のとおり定着ロール６１１の内部に配置されたヒータ６１６ａ（図２参照）等により加熱されており、加圧ロール６２は、この加熱された定着ベルト６１０により加熱される。また、この加熱時には定着ベルト６１０は、定着ロール６１１を介して駆動源Ｍ（図２参照）により回動しているため、この定着ベルト６１０に押圧される加圧ロール６２も回動する。この結果、加圧ロール６２の全周に渡って加熱することができる。さらに、この加熱時において、加圧ロール６２を定着ロール６１１に高荷重で押圧させると、離型層６２３にシワが発生しやすいため、加圧ロール６２は、定着ベルト６１０に対して小さい荷重で押圧される。具体的には、定着が行われるときに、加圧ロール６２が定着ロール６１１に押圧される押圧荷重よりも小さい値で押圧される。 The control unit 40 (see FIG. 1) rotates the cam member 65b (see FIG. 3) and arranges the pressure roll 62 in a state of being pressed by the fixing belt 610 as shown in FIG. 5 (a). . The fixing belt 610 is heated by the heater 616a (see FIG. 2) disposed inside the fixing roll 611 as described above, and the pressure roll 62 is heated by the heated fixing belt 610. Further, since the fixing belt 610 is rotated by the drive source M (see FIG. 2) via the fixing roll 611 during the heating, the pressure roll 62 pressed against the fixing belt 610 is also rotated. As a result, the entire circumference of the pressure roll 62 can be heated. Further, during this heating, if the pressure roll 62 is pressed against the fixing roll 611 with a high load, the release layer 623 is likely to be wrinkled. Therefore, the pressure roll 62 is applied to the fixing belt 610 with a small load. Pressed. Specifically, when fixing is performed, the pressure roll 62 is pressed with a value smaller than the pressing load pressed against the fixing roll 611.

また、加圧ロール６２と定着ベルト６１０との押圧（接触）時間が短いと、表面の離型層６２３のみが加熱されてしまい、シワが発生しやすい状況となる。このため、内部に位置する弾性層６２２が膨張するまでこの状態で接触させておく必要がある。ところで、図４で示した構成では、上述のとおり、加圧ロール６２は内部から加熱される。このため、離型層６２３の温度をセンサー６６により測定することで、内部に位置する弾性層６２２が加熱されたか否かを判断可能である。一方、本実施形態では、外部から加圧ロール６２が加熱されるため、内部に位置する弾性層６２２が十分に加熱されたか否かを判断することが困難である。そこで、例えば、加圧ロール６２が定着ベルト６１０に押圧されてから所定温度まで達するまでの時間を計測し、加圧ロール６２と定着ベルト６１０との押圧開始から加圧ロール６２を定着ロール６１１方向に接近開始させるまでの時間を予め定めておく。そして、加圧ロール６２と定着ベルト６１０とが押圧した後、この予め定められた所定時間を経過したら、加圧ロール６２を定着ロール６１１方向へ移動させることも可能である。なお、例えば、加圧ロール６２の内部にセンサーを設け、このセンサーにより弾性層６２２が加熱されたか否かを判断することもできる。 Further, when the pressing (contact) time between the pressure roll 62 and the fixing belt 610 is short, only the release layer 623 on the surface is heated, and wrinkles are likely to occur. For this reason, it is necessary to make it contact in this state until the elastic layer 622 located inside expand | swells. Incidentally, in the configuration shown in FIG. 4, as described above, the pressure roll 62 is heated from the inside. For this reason, it is possible to determine whether or not the elastic layer 622 located inside is heated by measuring the temperature of the release layer 623 with the sensor 66. On the other hand, in this embodiment, since the pressure roll 62 is heated from the outside, it is difficult to determine whether or not the elastic layer 622 located inside is sufficiently heated. Therefore, for example, the time from when the pressure roll 62 is pressed to the fixing belt 610 until it reaches a predetermined temperature is measured, and the pressure roll 62 is moved in the direction of the fixing roll 611 from the start of pressing between the pressure roll 62 and the fixing belt 610. The time until the start of approach is determined in advance. Then, after the pressure roller 62 and the fixing belt 610 are pressed, when the predetermined time has elapsed, the pressure roller 62 can be moved in the direction of the fixing roller 611. For example, a sensor may be provided inside the pressure roll 62, and it may be determined whether or not the elastic layer 622 has been heated by this sensor.

制御部４０（図１参照）は、加圧ロール６２が定着ベルト６１０に接触を開始した後、その接触時間（加熱時間）のカウントを開始する。そして、予め定められた接触時間に達したら、カム部材６５ｂを回動させ、加圧ロール６２を定着ロール６１１へ接近させる。そして、図５（ｂ）に示すように、加圧ロール６２が定着ロール６１１に所定の荷重で押圧された定着動作が可能な状態を形成する。なお、図５（ｂ）における一点鎖線は、図５（ａ）における加圧ロール６２の位置を示している。 The control unit 40 (see FIG. 1) starts counting the contact time (heating time) after the pressure roll 62 starts to contact the fixing belt 610. When the predetermined contact time is reached, the cam member 65 b is rotated to bring the pressure roll 62 closer to the fixing roll 611. Then, as shown in FIG. 5B, a state is formed in which a fixing operation is possible in which the pressure roll 62 is pressed against the fixing roll 611 with a predetermined load. In addition, the dashed-dotted line in FIG.5 (b) has shown the position of the pressure roll 62 in Fig.5 (a).

本実施形態においても、加圧ロール６２は、定着ベルト６１０により十分に加熱される。このため、定着が行われる前の状態において、弾性層６２２および離型層６２３の両方が十分に加熱されることとなる。この結果、弾性層６２２が膨張した状態が形成されることになり、離型層６２３に張力が十分働いた状態を形成することができる。この結果、図５（ｂ）で示すように、加圧ロール６２を定着ロール６１１に押圧したとしても、離型層６２３のシワの発生が抑制され、安定した定着性能を提供することが可能となる。
なお、本実施形態では定着ベルト６１０により加圧ロール６２を加熱する構成を採用しているが、この定着ベルト６１０と加圧ロール６２の内部に設けられたヒータ６２４とにより加圧ロール６２を加熱することもできる。 Also in this embodiment, the pressure roll 62 is sufficiently heated by the fixing belt 610. For this reason, both the elastic layer 622 and the release layer 623 are sufficiently heated in a state before fixing. As a result, a state where the elastic layer 622 is expanded is formed, and a state where the tension is sufficiently applied to the release layer 623 can be formed. As a result, as shown in FIG. 5B, even when the pressure roll 62 is pressed against the fixing roll 611, generation of wrinkles in the release layer 623 is suppressed, and stable fixing performance can be provided. Become.
In this embodiment, a configuration in which the pressure roll 62 is heated by the fixing belt 610 is employed. However, the pressure roll 62 is heated by the fixing belt 610 and a heater 624 provided inside the pressure roll 62. You can also

ここで、上記の実施形態におけるシワの発生状況について、実施例と比較例とを用いて説明する。
図６は、加圧ロール６２を、定着ロール６１１に繰り返し押圧し、このときの離型層６２３のシワの発生状況を示したものである。
同図に示す実施例１は、図４で示した構成を用いた場合の結果を示したものである。具体的には、図４（ａ）で示したように加圧ロール６２が定着ロール６１１から離れた状態において、加圧ロール６２を内部のヒータ６２４により加熱した。加圧ロール６２の離型層６２３（図２参照）が９０℃に達した後、図４（ｂ）に示すように加圧ロール６２を定着ロール６１１に所定の押圧荷重（第１の荷重）で１０秒間押圧させた。この押圧は、押圧荷重（第１の荷重）を変化させ後述する３条件で行った。押圧後、加圧ロール６２を定着ロール６１１から離し、図４（ａ）で示した離間した状態まで復帰させた。この動作を１００回繰り返した後、離型層６２３のシワの有無を目視で判定した。 Here, the state of occurrence of wrinkles in the above embodiment will be described using examples and comparative examples.
FIG. 6 shows the state of occurrence of wrinkles on the release layer 623 when the pressure roll 62 is repeatedly pressed against the fixing roll 611.
Example 1 shown in the figure shows the result when the configuration shown in FIG. 4 is used. Specifically, as shown in FIG. 4A, the pressure roll 62 was heated by the internal heater 624 in a state where the pressure roll 62 was separated from the fixing roll 611. After the release layer 623 (see FIG. 2) of the pressure roll 62 reaches 90 ° C., as shown in FIG. 4B, the pressure roll 62 is applied to the fixing roll 611 with a predetermined pressing load (first load). For 10 seconds. This pressing was performed under the following three conditions by changing the pressing load (first load). After pressing, the pressure roll 62 was separated from the fixing roll 611 and returned to the separated state shown in FIG. After repeating this operation 100 times, the presence or absence of wrinkles in the release layer 623 was visually determined.

また、同図に示す実施例２は、図５で示した構成を用いた場合の結果を示したものである。具体的には、加圧ロール６２が定着ロール６１１から離れた状態（図４（ａ）参照）から図５（ａ）に示すように、加圧ロール６２が定着ベルト６１０に所定の押圧荷重（第２の荷重）で接触するように移動させた。この状態において、離型層６２３が９０℃に達するまで加熱するとともに、弾性層６２２を加熱するために離型層６２３が９０℃に達してから５分程度この接触状態を維持した。この後、図５（ｂ）で示すように、加圧ロール６２を定着ロール６１１に上記第１の荷重で１０秒間押圧させた。押圧後、加圧ロール６２を定着ロール６１１から離し、図４（ａ）のように定着ロール６１１と加圧ロール６２とが離れた状態に復帰させた。これらの動作を１００回繰り返し、離型層６２３のシワの有無を目視で判定した。 In addition, Example 2 shown in the figure shows the results when the configuration shown in FIG. 5 is used. Specifically, as shown in FIG. 5A from a state where the pressure roll 62 is separated from the fixing roll 611 (see FIG. 4A), the pressure roll 62 applies a predetermined pressing load (on the fixing belt 610). The second load was moved so as to come into contact. In this state, while heating until the release layer 623 reached 90 ° C., this contact state was maintained for about 5 minutes after the release layer 623 reached 90 ° C. in order to heat the elastic layer 622. Thereafter, as shown in FIG. 5B, the pressure roll 62 was pressed against the fixing roll 611 with the first load for 10 seconds. After pressing, the pressure roll 62 was separated from the fixing roll 611 and returned to a state where the fixing roll 611 and the pressure roll 62 were separated as shown in FIG. These operations were repeated 100 times, and the presence or absence of wrinkles in the release layer 623 was visually determined.

一方、同図に示す比較例は、加熱が行われず室温状態にあった加圧ロール６２を定着ロール６１１に繰り返し押圧した場合の結果を示したものである。具体的には、ヒータ６２４が存在しない、若しくは、ヒータ６２４を動作させない状況において、図４（ａ）の加圧ロール６２が定着ロール６１１から離間した状態から、図４（ｂ）のように、加圧ロール６２を定着ロール６１１に上記第１の荷重で押圧させた。この後、加圧ロール６２を定着ロール６１１から離し、図４（ａ）のように加圧ロール６２を定着ロール６１１から離れた位置に復帰させた。この動作を１００回繰り返した後、離型層６２３のシワの有無を目視で判定した。 On the other hand, the comparative example shown in the figure shows the result when the pressure roll 62 that was in a room temperature state without being heated is repeatedly pressed against the fixing roll 611. Specifically, in a situation where the heater 624 is not present or the heater 624 is not operated, the pressure roll 62 in FIG. 4A is separated from the fixing roll 611 as shown in FIG. The pressure roll 62 was pressed against the fixing roll 611 with the first load. Thereafter, the pressure roll 62 was separated from the fixing roll 611, and the pressure roll 62 was returned to a position away from the fixing roll 611 as shown in FIG. After repeating this operation 100 times, the presence or absence of wrinkles in the release layer 623 was visually determined.

詳細な評価条件は、下記の通りである。
・第１の荷重：１９６０［Ｎ］（２００［ｋｇｆ］）、２９４０［Ｎ］（３００［ｋｇｆ］）、３９２０［Ｎ］（４００［ｋｇｆ］）
・第２の荷重：２９４［Ｎ］（３０［ｋｇｆ］）
・プロセススピード（定着ベルト６１０の移動速度）：２６４［ｍｍ／ｓｅｃ］
・定着ベルト６１０の仕様：ポリイミド基材（厚さ：８０［μｍ］）＋シリコーンゴム弾性層（厚さ：２００［μｍ］）＋ＰＦＡ表面層（厚さ：３０［μｍ］）
・定着ロール６１１の直径： φ１００［ｍｍ］
・定着ロール６１１の材質：アルミニウム
・加圧ロール６２の直径：直径：φ１００［ｍｍ］
・加圧ロール６２の仕様：弾性層６２２…Ｓｉゴム中間層（厚さ：１０［ｍｍ］、硬度：３０［Ｈｓ］（ＪＩＳ−Ａ））、離型層６２３…ＰＦＡ（厚さ：１００［μｍ］）
・剥離パッド６４の材質：ステンレス鋼＋テフロン（登録商標）のコーティング（ベルトとの摺動面のみ）
・剥離パッド６４の加圧ロール６２への押圧荷重：３９２［Ｎ］（４０［ｋｇｆ］）
・定着ベルト６１０の温度：１６０［℃］ Detailed evaluation conditions are as follows.
First load: 1960 [N] (200 [kgf]), 2940 [N] (300 [kgf]), 3920 [N] (400 [kgf])
-Second load: 294 [N] (30 [kgf])
Process speed (moving speed of fixing belt 610): 264 [mm / sec]
Specification of fixing belt 610: polyimide base material (thickness: 80 [μm]) + silicone rubber elastic layer (thickness: 200 [μm]) + PFA surface layer (thickness: 30 [μm])
-Diameter of fixing roll 611: φ100 [mm]
-Material of fixing roll 611: Aluminum-Diameter of pressure roll 62: Diameter: φ100 [mm]
Specification of pressure roll 62: elastic layer 622 ... Si rubber intermediate layer (thickness: 10 [mm], hardness: 30 [Hs] (JIS-A)), release layer 623 ... PFA (thickness: 100 [ μm])
・ Peeling pad 64 material: Stainless steel + Teflon (registered trademark) coating (sliding surface with belt only)
-Pressing load of the peeling pad 64 to the pressure roll 62: 392 [N] (40 [kgf])
-Temperature of fixing belt 610: 160 [° C.]

ここで、図６を再度参照し評価結果を説明する。なお、図中「○」はシワが未発生だったことを示しており、「△」は軽微なシワが発生したことを示しており、「×」はシワが発生したことを示している。実施例１および２では、第１の荷重が３９２０［Ｎ］において軽微なシワが発生しているものの、第１の荷重が１９６０［Ｎ］および２９４０［Ｎ］では、シワの発生は認められなかった。一方、比較例では、１９６０［Ｎ］のにおいてすでに軽微なシワが発生し、２９４０［Ｎ］、３９２０［Ｎ］では、シワが完全に発生してしまった。従って、加圧ロール６２を所定温度以上に加熱することで、ニップ時の変形が大きく離型層６２３にシワが発生しやすい加圧ロール６２であっても、シワの発生を抑制することができる。この結果、安定した定着性能を確保することができると同時に、加圧ロール６２やこの加圧ロール６２を用いた定着装置６０を長期にわたり使用することが出来る。即ち、超寿命化を図ることができる。 Here, the evaluation results will be described with reference to FIG. 6 again. In the figure, “◯” indicates that no wrinkle has occurred, “Δ” indicates that a slight wrinkle has occurred, and “x” indicates that a wrinkle has occurred. In Examples 1 and 2, slight wrinkles are generated when the first load is 3920 [N], but no wrinkles are observed when the first loads are 1960 [N] and 2940 [N]. It was. On the other hand, in the comparative example, slight wrinkles were already generated at 1960 [N], and wrinkles were completely generated at 2940 [N] and 3920 [N]. Therefore, by heating the pressure roll 62 to a predetermined temperature or higher, even when the pressure roll 62 is greatly deformed at the time of nip and is likely to be wrinkled in the release layer 623, the generation of wrinkles can be suppressed. . As a result, stable fixing performance can be secured, and at the same time, the pressure roll 62 and the fixing device 60 using the pressure roll 62 can be used for a long time. That is, the lifetime can be extended.

実施の形態である画像形成装置を示した概略構成図である。1 is a schematic configuration diagram illustrating an image forming apparatus according to an embodiment. 実施の形態である定着装置の概略構成を示す断面図である。1 is a cross-sectional view illustrating a schematic configuration of a fixing device according to an embodiment. 定着装置の側面図である。It is a side view of a fixing device. 加圧ロール等の動作を示した説明図である。It is explanatory drawing which showed operation | movement, such as a pressure roll. 加圧ロールの動作を示した説明図である。It is explanatory drawing which showed operation | movement of the pressure roll. 加圧ロールを、定着ロールに繰り返し押圧し、このときの離型層のシワの発生状況を示したものである。The pressure roll is repeatedly pressed against the fixing roll, and the state of occurrence of wrinkles in the release layer at this time is shown.

Explanation of symbols

６０…定着装置、６２…加圧ロール、６４…剥離パッド、６５…移動部、６６…センサー、６１０…定着ベルト、６１１…定着ロール、６１６ａ〜６１６ｃ…ヒータ、６２２…弾性層、６２３…離型層、６２４…ヒータ、Ｎ…ニップ部 DESCRIPTION OF SYMBOLS 60 ... Fixing device, 62 ... Pressure roll, 64 ... Stripping pad, 65 ... Moving part, 66 ... Sensor, 610 ... Fixing belt, 611 ... Fixing roll, 616a-616c ... Heater, 622 ... Elastic layer, 623 ... Release Layer, 624 ... heater, N ... nip

Claims

A fixing device for fixing a toner image carried on a recording material,
A rotatable fixing roll;
A belt member stretched around the fixing roll;
A pressure roll provided with an elastic layer that expands by heating and a release layer provided outside the elastic layer;
A pressing member that presses the outer surface of the belt member against the pressure roll in the vicinity of the downstream portion of the nip portion that is formed by pressing the fixing roll and the pressure roll and enables the toner image to be fixed; ,
A heating unit for heating the pressure roll;
Moving means for moving the pressure roll heated by the heating section and in which the elastic layer is in an expanded state toward the fixing roll, and forming the nip section;
Including a fixing device.

The fixing device according to claim 1, wherein the heating unit is provided inside the elastic layer of the pressure roll.

The moving means moves the pressure roll in which the elastic layer is expanded at a position away from the fixing roll toward the fixing roll to form the nip portion. The fixing device according to 1.

The fixing device according to claim 1, wherein the heating unit heats the pressure roll by heating the belt member pressed by the pressure roll.

The fixing device according to claim 1, wherein the release layer is made of PFA or PTFE.

The fixing device according to claim 1, wherein the fixing roll is a rigid body.

The toner image on the recording material can be fixed by pressing the fixing member and a pressure roll provided with a release layer on the outer side of the elastic layer that is deformed by pressing to the fixing member with a predetermined pressing load. A method of forming a nip portion for forming a nip portion,
The pressure roll is heated in a state where no load from the fixing member is applied to the pressure roll, or in a state where a load smaller than the predetermined pressing load is applied to the pressure roll from the fixing member. ,
A method of forming a nip portion, wherein the heated pressure roll is pressed against the fixing member with the predetermined pressing load.

The method for forming a nip portion according to claim 7, wherein the heating of the pressure roll is performed by a heating portion provided inside the elastic layer of the pressure roll.

The fixing member is composed of a rotatable fixing roll and a belt member stretched around the fixing roll,
The method for forming a nip portion according to claim 7, wherein the pressure roll is heated by being pressed by the heated belt member.

The method for forming a nip portion according to claim 9, wherein the belt member is rotated when the pressure roll is heated.

The method for forming a nip portion according to claim 7, wherein the heating state of the pressure roll is grasped by a measuring unit that measures the temperature of the pressure roll.

The nip according to claim 7, wherein the heating of the pressure roll is performed for a predetermined time, and the pressure roll is pressed against the fixing member with the predetermined pressing load after the predetermined time has elapsed. Part forming method.