JP2007328161A - Image heating apparatus - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To prevent image deterioration resulting from the excessive temperature rise in the whole area of a pressure rotating body and the uneven temperature in the longitudinal direction thereof, and to sufficiently heat the image, regarding an image heating apparatus for heating the image T on a recording material while holding and carrying the recording material P at a nip part N formed by a heating rotating body 21 and the pressure rotating body 28. <P>SOLUTION: The image heating apparatus is provided with: a cooling unit 31 for cooling the pressure rotating body while facing the pressure rotating body 28: and an attaching/detaching mechanism to move the pressure rotating body between a contact position and a retreat position related to the heating rotating body. The cooling unit is moved in linkage with the retreat of the pressure rotating body from the heating rotating body. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、複写機・プリンタ・ファクシミリ或いはそれらの複合機等に代表される、電子写真方式や静電記録方式等を採用した画像形成装置に用いられ、記録材上の画像を加熱する画像加熱装置に関する。   The present invention is used in an image forming apparatus that employs an electrophotographic system, an electrostatic recording system, or the like typified by a copying machine, a printer, a facsimile machine, or a composite machine thereof, and heats an image on a recording material. Relates to the device.

特に、記録材上の画像をニップ部で加熱する加熱回転体と、この加熱回転体との間で前記ニップ部を形成する加圧回転体と、この加圧回転体を前記加熱回転体に対し接離させる接離手段と、前記加圧回転体を冷却する冷却手段と、を有する画像加熱装置に関する。   In particular, a heating rotator that heats an image on a recording material at the nip portion, a pressure rotator that forms the nip portion with the heating rotator, and the pressure rotator with respect to the heating rotator. The present invention relates to an image heating apparatus having contact / separation means for contacting / separating and cooling means for cooling the pressure rotator.

画像加熱装置としては、例えば、普通紙・コート紙・OHPシート等の記録材上に形成した未定着トナー画像を永久固着画像として定着する定着装置や、記録材に定着された画像を加熱することにより画像の光沢度を増大させる光沢増大装置を挙げることができる。   As an image heating device, for example, a fixing device that fixes an unfixed toner image formed on a recording material such as plain paper, coated paper, or an OHP sheet as a permanently fixed image, or an image fixed on the recording material is heated. A gloss increasing device that increases the glossiness of an image can be given.

従来、上記のような画像形成装置において、未定着トナー画像を記録材上に定着させる定着装置としては、ローラニップ方式やベルトニップ方式等の定着装置が多く用いられている。   Conventionally, in the image forming apparatus as described above, as a fixing device for fixing an unfixed toner image on a recording material, a fixing device such as a roller nip method or a belt nip method is often used.

ローラニップ方式の定着装置は、ハロゲンヒータ等の加熱手段で加熱され、所定の定着温度に温調される、加熱回転体としての定着ローラと、これに圧接させた加圧回転体としての弾性加圧ローラを用いる。そして、この一対のローラ間の圧接部である定着ニップ部に記録材を導入して挟持搬送させる。これにより、記録材面に形成されている未定着トナー画像を熱と圧力で記録材面に定着させるものである。   A roller nip type fixing device is heated by a heating means such as a halogen heater and is adjusted to a predetermined fixing temperature, and a fixing roller as a heating rotator and an elastic pressure as a pressure rotator in pressure contact with the fixing roller. Use a roller. Then, a recording material is introduced into a fixing nip portion that is a pressure contact portion between the pair of rollers, and is nipped and conveyed. Thus, the unfixed toner image formed on the recording material surface is fixed on the recording material surface with heat and pressure.

ベルトニップ方式の定着装置は、互いに圧接させた加熱回転体と加圧回転体の何れか一方または両方にエンドレスのベルトを用いたものである。ベルトニップ方式の定着装置は、ローラニップ方式の定着装置に比べて、定着ニップ部の記録材搬送方向の長さ(ニップ幅)を大きくすることが可能である。そのために、画像を高速で十分に加熱することが可能であり、例えば、カラー画像形成装置のように多量の多色トナー画像を溶融混色させて記録材面に定着するための定着装置として適している。   A belt nip type fixing device uses an endless belt for either or both of a heating rotator and a pressure rotator that are pressed against each other. The belt nip type fixing device can increase the length (nip width) of the fixing nip portion in the recording material conveyance direction as compared with the roller nip type fixing device. For this reason, it is possible to sufficiently heat the image at a high speed. For example, as a color image forming apparatus, it is suitable as a fixing device for melting and mixing a large amount of multicolor toner images and fixing them on a recording material surface. Yes.

特許文献1〜4には、定着装置の非通紙部昇温対策として、非通紙領域を冷却風によって冷却することが記載されている。   Patent Documents 1 to 4 describe cooling a non-sheet passing area with cooling air as a countermeasure for increasing the temperature of the non-sheet passing portion of the fixing device.

特許文献5には、ベルト定着装置において、加圧ベルトが定着ローラから離間した際にも冷却ファン(冷却手段)にてベルトを冷却することが記載されている。これにより、紙に与える熱量が過多となりコート紙が火脹れ状に盛り上がってしまうブリスタ現象を防止している。   Patent Document 5 describes that in a belt fixing device, the belt is cooled by a cooling fan (cooling means) even when the pressure belt is separated from the fixing roller. This prevents the blister phenomenon in which the amount of heat applied to the paper becomes excessive and the coated paper swells up like a fire.

また、ベルト定着装置において、定着ローラに当接している状態の加圧ベルトを冷却ファンにて冷却することが行われている。
特開昭60−136779号公報 特開平5−181382号公報 特開2003−076209号公報 特開平11−175169号公報 特開2005−292333号公報
In the belt fixing device, the pressure belt in contact with the fixing roller is cooled by a cooling fan.
Japanese Patent Laid-Open No. 60-136779 JP-A-5-181382 JP 2003-076209 A JP-A-11-175169 JP 2005-292333 A

しかしながら、従来は、冷却ファン(ダクトの出口)の位置が固定されていた為、ベルトがローラに着した状態と脱した状態とではベルトとファン(ダクト出口)間の距離が変わってしまい、適正に冷却を行うことができなかった。   However, since the position of the cooling fan (exit of the duct) has been fixed in the past, the distance between the belt and the fan (duct exit) varies depending on whether the belt is attached to the roller or not. Could not be cooled.

そこで、本発明は、加圧ベルト等の加圧回転体ベルトが定着ローラ当の加熱回転体に着した状態でもここから退避した状態でも、冷却を適正に行うことを目的とする。   SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, an object of the present invention is to appropriately perform cooling even when a pressure rotating belt such as a pressure belt is attached to a heating rotating member such as a fixing roller or retracted from the heating rotating member.

上記した目的を達成するための本発明に係る画像加熱装置の構成は、記録材上の画像をニップ部で加熱する加熱回転体と、この加熱回転体との間で前記ニップ部を形成する加圧回転体と、この加圧回転体を前記加熱回転体に対し接離させる接離手段と、前記加圧回転体を冷却する冷却手段と、を有する画像加熱装置において、前記接離手段の接離動作に連動して前記冷却手段を移動させることを特徴とする。   In order to achieve the above object, the image heating apparatus according to the present invention has a heating rotating body that heats an image on a recording material at a nip portion, and an additive that forms the nip portion between the heating rotating body. In an image heating apparatus comprising: a pressure rotator; contact / separation means for contacting and separating the pressure rotator with respect to the heating rotator; and cooling means for cooling the pressure rotator. The cooling means is moved in conjunction with the separation operation.

本発明によれば、加圧回転体全域の過昇温及び、長手温度ムラによる画像劣化の発生が防止され、且つ良好な画像加熱を行うことができる。   According to the present invention, it is possible to prevent image temperature deterioration due to excessive temperature increase and longitudinal temperature unevenness in the entire pressure rotating body, and to perform good image heating.

以下、本発明の実施の形態に基づいて詳しく説明する。   Hereinafter, it demonstrates in detail based on embodiment of this invention.

(1)画像形成部
図1は本実施例における画像形成装置の概略構成図である。この画像形成装置は、画像加熱装置として、ベルトニップ方式の定着装置を搭載させた、複写機機能、プリンタ機能、ファクシミリ機能を有する、電子写真フルカラー画像形成装置(複合機)である。
(1) Image Forming Unit FIG. 1 is a schematic configuration diagram of an image forming apparatus in this embodiment. This image forming apparatus is an electrophotographic full-color image forming apparatus (composite machine) having a copying machine function, a printer function, and a facsimile function, in which a belt nip type fixing device is mounted as an image heating device.

1はデジタルカラー画像リーダ部である。このリーダ部1の原稿台ガラス2上にカラー画像原稿Oを画像面を下向きにして所定の載置基準に従って載置し、その上から原稿圧着板2aを被せる。コピースタートキーが押されると、移動光学系1aが移動動作して、原稿面が光学走査されて、原稿画像がフルカラーセンサ(CCD)3によりカラー色分解画像信号として光電読取りされる。画像信号は、画像処理部4にて処理が施された後、デジタルカラー画像プリンタ部5のコントローラ部(制御回路部)17へ送出される。原稿台ガラス2上に原稿自動送り装置(ADF、RDF)を搭載して原稿Oを原稿台ガラス2上に自動送りさせることもできる。   Reference numeral 1 denotes a digital color image reader unit. A color image original O is placed on the original platen glass 2 of the reader unit 1 with the image surface facing downward according to a predetermined placement standard, and the original cover 2a is placed thereon. When the copy start key is pressed, the moving optical system 1a moves, the original surface is optically scanned, and the original image is photoelectrically read as a color color separation image signal by the full color sensor (CCD) 3. The image signal is processed by the image processing unit 4 and then sent to the controller unit (control circuit unit) 17 of the digital color image printer unit 5. An original document feeder (ADF, RDF) may be mounted on the document table glass 2 to automatically feed the document O onto the document table glass 2.

プリンタ部5において、UY・UM・UC・UKはタンデム配置した第1〜第4の4つの画像形成部である。各画像形成部はそれぞれレーザー走査露光器18を用いた電子写真プロセス機構である。リーダ部1からコントローラ部17に送出された画像信号に基づいて、第1の画像形成部UYの感光ドラム面にはイエロートナー画像が所定の制御タイミングで形成される。第2の画像形成部UMの感光ドラム面にはマゼンタトナー画像が所定の制御タイミングで形成される。第3の画像形成部UCの感光ドラム面にはシアントナー画像が所定の制御タイミングで形成される。第4の画像形成部UKの感光ドラム面にはブラックトナー画像が所定の制御タイミングで形成される。   In the printer unit 5, UY, UM, UC, and UK are first to fourth image forming units arranged in tandem. Each image forming unit is an electrophotographic process mechanism using a laser scanning exposure unit 18. Based on the image signal sent from the reader unit 1 to the controller unit 17, a yellow toner image is formed on the photosensitive drum surface of the first image forming unit UY at a predetermined control timing. A magenta toner image is formed on the photosensitive drum surface of the second image forming unit UM at a predetermined control timing. A cyan toner image is formed on the photosensitive drum surface of the third image forming unit UC at a predetermined control timing. A black toner image is formed at a predetermined control timing on the photosensitive drum surface of the fourth image forming unit UK.

各画像形成部UY・UM・UC・UKの感光ドラム面に形成される上記のトナー画像はそれぞれ一次転写部6にて中間転写ベルト7の面に対して順次に重畳転写される。これにより、中間転写ベルト7の面に上記の4つのトナー画像の重ね合わせによる未定着のフルカラートナー画像が合成形成される。そのフルカラートナー画像が、二次転写部8において、多段カセット給紙機構部9或いはデッキ給紙部10或いはMPトレー(マルチ・パーパス・トレー)11から所定の制御タイミングにて一枚分離給送された記録材Pの面に順次に一括して二次転写される。なお、本例の画像形成装置において、大小各種幅サイズの記録材の給紙・搬送は記録材中心で行なう所謂「中央基準搬送」である。   The toner images formed on the photosensitive drum surfaces of the image forming units UY, UM, UC, and UK are sequentially superimposed and transferred onto the surface of the intermediate transfer belt 7 by the primary transfer unit 6. As a result, an unfixed full-color toner image is synthesized and formed on the surface of the intermediate transfer belt 7 by superimposing the four toner images. The full-color toner image is separated and fed by the secondary transfer unit 8 from the multi-stage cassette sheet feeding mechanism unit 9, the deck sheet feeding unit 10, or the MP tray (multi-purpose tray) 11 at a predetermined control timing. Secondary transfer is performed on the surface of the recording material P in a batch. In the image forming apparatus of this example, feeding and transporting of recording materials of various sizes, large and small, is so-called “central reference transport” performed at the center of the recording material.

記録材Pは中間転写ベルト7の面から分離されて定着装置12に導入され、定着ニップ部で挟持搬送される。この挟持搬送過程で未定着のフルカラートナー画像が熱と圧力により溶融混色して記録材Pの面にフルカラーの永久固着画像として定着される。定着装置12を出た記録材Pはフラッパ13による進路切換制御にて、フェイスアップ排紙トレイ14またはフェイスダウン排紙トレイ15に選択的に排出される。   The recording material P is separated from the surface of the intermediate transfer belt 7 and introduced into the fixing device 12, and is nipped and conveyed at the fixing nip portion. In this nipping and conveying process, the unfixed full-color toner image is melted and mixed by heat and pressure and fixed as a full-color permanent fixed image on the surface of the recording material P. The recording material P exiting the fixing device 12 is selectively discharged to the face-up discharge tray 14 or the face-down discharge tray 15 by the path switching control by the flapper 13.

また、両面プリントモードが選択されている場合には、定着装置12を出た第1面プリント済みの記録材Pがフラッパ13で一旦フェイスダウント排紙レイ15に通じるシートパスに送り込まれる。そして、その記録材Pがスイッチバック搬送されて、再搬送シートパス16に導入され、表裏反転された状態になって二次転写部8に再導入される。これにより記録材Pの第2面にトナー画像が二次転写形成される。以後、記録材Pは第1面プリントの場合と同様に、定着装置12に導入され、両面プリント済みの記録材がフェイスアップ排紙トレイ14またはフェイスダウン排紙トレイ15に排出される。   When the double-sided printing mode is selected, the recording material P that has been printed on the first side from the fixing device 12 is sent by the flapper 13 to the sheet path that once leads to the face-down discharged sheet 15. Then, the recording material P is switch-back conveyed, introduced into the re-conveying sheet path 16, turned upside down, and re-introduced into the secondary transfer unit 8. As a result, a toner image is secondarily transferred and formed on the second surface of the recording material P. Thereafter, the recording material P is introduced into the fixing device 12 as in the case of the first side printing, and the recording material on which double-sided printing has been performed is discharged to the face-up discharge tray 14 or the face-down discharge tray 15.

以上は複写機モードの場合である。プリンタモードの場合は、パーソナルコンピュータ・イメージリーダ等の外部ホスト装置19からコントローラ部17に画像情報信号が入力する。コントローラ部17は、その画像情報信号をレーザースキャナ18に出力して、画像形成装置をプリンタとして作像動作させる。また、ファクシミリ受信モードの場合は、外部装置としての相手方ファクシミリ装置19からコントローラ部17に画像情報信号が入力する。コントローラ部17は、その画像情報信号をレーザースキャナ18に出力して、画像形成装置をファクシミリ受信装置として作像動作させる。ファクシミリ送信モードの場合は、コントローラ部17は、リーダ部1で光電読取りした原稿画像情報を相手方ファクシミリ受信装置19に送信する。   The above is the case of the copying machine mode. In the printer mode, an image information signal is input to the controller unit 17 from an external host device 19 such as a personal computer or image reader. The controller unit 17 outputs the image information signal to the laser scanner 18 and causes the image forming apparatus to perform an image forming operation as a printer. In the facsimile reception mode, an image information signal is input to the controller unit 17 from the counterpart facsimile machine 19 as an external device. The controller unit 17 outputs the image information signal to the laser scanner 18 to cause the image forming apparatus to perform an image forming operation as a facsimile receiving apparatus. In the facsimile transmission mode, the controller unit 17 transmits the document image information photoelectrically read by the reader unit 1 to the counterpart facsimile receiving device 19.

(2)定着装置12
<定着装置12の全体的概略説明>
図2は本実施例における定着装置12の概略構成を示す横断面図である。この定着装置12は加圧回転体としてエンドレスベルトを用いたベルトニップ方式の装置である。図3は図2の部分的な拡大図である。図4は定着装置12の制御系統のブロック図である。
(2) Fixing device 12
<Overall Outline of Fixing Device 12>
FIG. 2 is a cross-sectional view showing a schematic configuration of the fixing device 12 in this embodiment. The fixing device 12 is a belt nip type device using an endless belt as a pressure rotator. FIG. 3 is a partially enlarged view of FIG. FIG. 4 is a block diagram of a control system of the fixing device 12.

ここで、定着装置の構成部材に関して、長手または長手方向とは、記録材Pの搬送路面内において、記録材搬送方向に直交する方向に並行な方向である。上流側と下流側は記録材搬送方向に関して上流側と下流側である。記録材の幅または通紙幅は、記録材搬送方向に直交する方向の記録材寸法である。   Here, regarding the constituent members of the fixing device, the longitudinal direction or the longitudinal direction is a direction parallel to the direction orthogonal to the recording material conveyance direction in the conveyance path surface of the recording material P. The upstream side and the downstream side are the upstream side and the downstream side in the recording material conveyance direction. The width of the recording material or the sheet passing width is a recording material dimension in a direction orthogonal to the recording material conveyance direction.

21は加熱回転体としての定着ローラであり、長手両端軸部をそれぞれ装置筐体(不図示)の手前側と奥側の側板間に回転可能に軸受支持させて配設してある。この定着ローラ21はアルミニウム等で形成される円筒状の金属ローラ21aを基体(コア)とし、その外周面を弾性体層21bで被覆してある。弾性体層21bは、シリコーンゴム(例えば厚さ2.5mm、硬度40°)等からなる下地層と、フッ素ゴム(例えば厚さ2.5μmのコート層)等からなる表面層との2層構造である。定着ローラ21は、定着モータM1の駆動力を伝達機構(不図示)を介して受けて、矢印の時計方向に所定の周速度で回転駆動される。   Reference numeral 21 denotes a fixing roller as a heating rotator, in which both longitudinal end shaft portions are rotatably supported by bearings between front and back side plates of an apparatus housing (not shown). The fixing roller 21 has a cylindrical metal roller 21a made of aluminum or the like as a base (core), and an outer peripheral surface thereof is covered with an elastic layer 21b. The elastic layer 21b has a two-layer structure of a base layer made of silicone rubber (for example, 2.5 mm thick, hardness 40 °) and a surface layer made of fluoro rubber (for example, a coat layer having a thickness of 2.5 μm). It is. The fixing roller 21 receives the driving force of the fixing motor M1 through a transmission mechanism (not shown), and is rotationally driven at a predetermined peripheral speed in the clockwise direction of the arrow.

定着ローラ21の中空内部には、内部加熱手段としてハロゲンランプH1をローラ軸線方向に沿うように配設してある。また、定着ローラ21の外側には、外部加熱手段としての補助加熱ローラ22を定着ローラ21に略並行に配列して、かつ所定の押圧力で圧接させて配設してある。補助加熱ローラ22は、長手両端軸部をそれぞれ装置筐体の手前側と奥側の側板間に回転可能に軸受支持させて配設してあり、定着ローラ21の回転に従動して回転する。補助加熱ローラ22は、アルミニウム等で形成される円筒状の金属ローラであり、中空内部には、ハロゲンランプH2をローラ軸線方向に沿うように配設してある。   In the hollow interior of the fixing roller 21, a halogen lamp H1 is disposed along the roller axial direction as an internal heating means. Further, an auxiliary heating roller 22 as an external heating unit is arranged outside the fixing roller 21 substantially in parallel with the fixing roller 21 and is in pressure contact with a predetermined pressing force. The auxiliary heating roller 22 is disposed with its longitudinal end shafts rotatably supported by bearings between the front and back side plates of the apparatus housing, and rotates following the rotation of the fixing roller 21. The auxiliary heating roller 22 is a cylindrical metal roller formed of aluminum or the like, and a halogen lamp H2 is disposed along the roller axial direction inside the hollow.

定着ローラ21は、給電回路51(図4)からハロゲンランプH1に給電されることで内側から加熱され、また、給電回路52からハロゲンランプH2に給電されることで加熱される補助加熱ローラ22により外側からも接触加熱される。そして、定着ローラ21の表面温度が、定着ローラ表面に接触あるいは近接させて配設した温度検知手段としてのサーミスタTH1によって検知され、このサーミスタTH1からコントローラ部17へローラ表面温度に関する電気的情報が入力する。コントローラ部17は、サーミスタTH1から入力するローラ表面に関する電気的情報が所定の定着温度に対応したものに維持されるように、給電回路51からハロゲンランプH1への給電電力、及び給電回路52からハロゲンランプH2への給電電力を制御する。すなわち、コントローラ部17は、定着ローラ21の表面温度を所定の定着温度(例えば、165℃)に温調制御する。サーミスタTH1は、通紙使用される大小各種幅サイズの全ての記録材において、定着ローラ長手位置で通紙部領域となる位置に配設されている。   The fixing roller 21 is heated from the inside by supplying power to the halogen lamp H1 from the power supply circuit 51 (FIG. 4), and is also heated by the auxiliary heating roller 22 that is heated by supplying power to the halogen lamp H2 from the power supply circuit 52. Contact heating is also performed from the outside. The surface temperature of the fixing roller 21 is detected by a thermistor TH1 as temperature detecting means disposed in contact with or close to the surface of the fixing roller, and electrical information relating to the roller surface temperature is input from the thermistor TH1 to the controller unit 17. To do. The controller unit 17 supplies power supplied from the power supply circuit 51 to the halogen lamp H1 and supplies the halogen information from the power supply circuit 52 so that the electrical information regarding the roller surface input from the thermistor TH1 corresponds to a predetermined fixing temperature. The power supply to the lamp H2 is controlled. That is, the controller unit 17 controls the temperature of the surface of the fixing roller 21 to a predetermined fixing temperature (for example, 165 ° C.). The thermistor TH1 is disposed at a position that becomes the sheet passing portion region at the longitudinal position of the fixing roller in all the recording materials of various large and small width sizes used for sheet passing.

TH2は補助加熱ローラ22の表面に接触あるいは近接させて配設したサーミスタである。コントローラ部17は、このサーミスタTH2から入力するローラ表面温度に関する電気的情報により、給電回路52からハロゲンランプH2への給電電力を制御して、補助加熱ローラ22の温度を管理する。   TH2 is a thermistor disposed in contact with or close to the surface of the auxiliary heating roller 22. The controller unit 17 manages the temperature of the auxiliary heating roller 22 by controlling the power supply from the power supply circuit 52 to the halogen lamp H2 based on the electrical information regarding the roller surface temperature input from the thermistor TH2.

23は定着ローラ21の下側に配設した加圧ベルトユニットである。このユニット23は、ユニット枠体24の手前側と奥側の側板間にそれぞれ定着ローラ21と略並行させて、かつ回転可能に配設した第1〜第3のローラ25〜27と、これらのローラ間に懸回張架させた加圧回転体としてのエンドレスの加圧ベルト28を有する。また、ベルト内側には、定着ローラ21と加圧ベルト28との間に、記録材搬送方向に幅広の定着ニップ部Nを形成させるための加圧パッド29と、ベルト内面に潤滑剤を塗布するオイル塗布ローラ30をユニット枠体24に支持させて配設してある。また、加圧ベルト28の外側には、加圧ベルト28の長手温度分布変動抑制手段としての冷却ファンユニット31をユニット枠体24に支持させて配設してある。   A pressure belt unit 23 is disposed below the fixing roller 21. The unit 23 includes first to third rollers 25 to 27 that are disposed between the front and back side plates of the unit frame 24 so as to be substantially parallel to the fixing roller 21 and to be rotatable. It has an endless pressure belt 28 as a pressure rotator suspended and stretched between rollers. Further, on the inner side of the belt, between the fixing roller 21 and the pressure belt 28, a pressure pad 29 for forming a wide fixing nip portion N in the recording material conveyance direction and a lubricant are applied to the inner surface of the belt. An oil application roller 30 is supported by the unit frame 24 and disposed. In addition, a cooling fan unit 31 as a longitudinal temperature distribution fluctuation suppressing unit of the pressure belt 28 is supported on the unit frame 24 outside the pressure belt 28.

加圧ベルトユニット23は、ユニット枠体24を装置筐体の手前側と奥側の側板間に枢軸部32で支持させて、この枢軸部32を中心にして定着ローラ21に対して上下揺動可能に配設してある。そして、このユニット23は、図2・図5のように、ユニット枠体24の手前側と奥側の側板側のそれぞれ配設した、加圧手段としての押し上げばね33により枢軸部32を中心に手前側・奥側ともに略同じ力で押し上げ付勢されている。手前側と奥側の押し上げばね33は、それぞれ、装置筐体の手前側と奥側の側板に配設した固定のばね受座34と、ユニット枠体24の手前側と奥側の側板に配設したばね受座35との間に縮設してある。   The pressure belt unit 23 has a unit frame 24 supported by a pivot 32 between the front and back side plates of the apparatus housing, and swings up and down with respect to the fixing roller 21 around the pivot 32. It is possible to arrange. As shown in FIGS. 2 and 5, the unit 23 is arranged around the pivot portion 32 by a push-up spring 33 as a pressurizing means disposed on the front side and the back side of the unit frame 24. The front and back sides are pushed up and biased with substantially the same force. The front side and back side push-up springs 33 are respectively arranged on fixed spring receiving seats 34 disposed on the front side and back side plates of the apparatus housing and on the front side and back side plates of the unit frame 24. It is contracted between the spring seat 35 provided.

また、ユニット枠体24の手前側と奥側の側板側のそれぞれには、圧解除手段としての偏心カム36をそれぞれの側のばね受座35の上側に配設してある。手前側と奥側の偏心カム36は、同じ大きさ、同じ位相でカム軸37に取り付けられており、コントローラ部17で制御されるカムモータM2(図4)により180°間欠回転制御される。これにより、各偏心カム36は、図5のように、小径部がばね受座35に対応した第1回転角姿勢と、図6のように、大径部が受座35に対応した第2回転角姿勢とに切換えられる。   Further, an eccentric cam 36 as a pressure releasing means is disposed above the spring seat 35 on each side on the near side and the back side of the unit frame 24. The front and back eccentric cams 36 are attached to the cam shaft 37 with the same size and the same phase, and are intermittently controlled by 180 ° by a cam motor M2 (FIG. 4) controlled by the controller unit 17. Accordingly, each eccentric cam 36 has a first rotation angle posture in which the small diameter portion corresponds to the spring seat 35 as shown in FIG. 5 and a second rotation angle in which the large diameter portion corresponds to the seat 35 as shown in FIG. It can be switched to the rotation angle posture.

偏心カム36が図5の第1回転角姿勢に切換えられているときは、偏心カム36はばね受座35に対して非接触である。これにより、ユニット23は、ばね33により枢軸部32を中心に定着ローラ21に対して十分に押し上げ回動されて、図2・図3のように、第1ローラ25と加圧パッド29が加圧ベルト28を介して定着ローラ21に所定の押圧力で圧接した状態になる。このユニット23の押し上げ状態を、ユニット着状態、または加圧ベルト着状態とする。   When the eccentric cam 36 is switched to the first rotation angle posture of FIG. 5, the eccentric cam 36 is not in contact with the spring seat 35. As a result, the unit 23 is sufficiently pushed up and rotated with respect to the fixing roller 21 around the pivot portion 32 by the spring 33, and the first roller 25 and the pressure pad 29 are applied as shown in FIGS. The pressure roller 28 is brought into pressure contact with the fixing roller 21 with a predetermined pressing force. The pushed-up state of the unit 23 is a unit wearing state or a pressure belt wearing state.

また、偏心カム36が図6の第2回転角姿勢に切換えられているときは、偏心カム36の大径部がばね受座35をばね33に抗して押し下げる。これにより、ユニット23は、枢軸部32を中心に定着ローラ21から下方に回動されて、図7・図8のように、第1ローラ25・加圧パッド29・加圧ベルト28が定着ローラ21から完全に離れた状態になる。このユニット23の押し下げ状態を、ユニット脱状態、または加圧ベルト脱状態とする。   Further, when the eccentric cam 36 is switched to the second rotational angle posture of FIG. 6, the large diameter portion of the eccentric cam 36 pushes down the spring seat 35 against the spring 33. As a result, the unit 23 is rotated downward from the fixing roller 21 around the pivot 32, and the first roller 25, the pressure pad 29, and the pressure belt 28 are fixed to the fixing roller as shown in FIGS. It will be in a state completely away from 21. The pushed-down state of the unit 23 is a unit detached state or a pressure belt detached state.

加圧ベルト28は、ポリイミド等の樹脂またはニッケル等の金属からなる基材の表面にシリコーンゴムやフッ素ゴム等の弾性体層を被覆した構成になっている。例えば、厚さ70μm、周長185mm、幅245mmのポリイミドフィルムからなるベルト基材に、フッ素ゴムを180μmの厚さにコーティングした、可撓性を有するエンドレスベルトである。   The pressure belt 28 is configured such that the surface of a base material made of a resin such as polyimide or a metal such as nickel is covered with an elastic body layer such as silicone rubber or fluorine rubber. For example, a flexible endless belt in which a fluorine base is coated to a thickness of 180 μm on a belt base material made of a polyimide film having a thickness of 70 μm, a circumferential length of 185 mm, and a width of 245 mm.

第1のローラ25はステンレス製であり、定着ローラ21に対して加圧ベルト28を挟んで圧接して、加圧パッド29と一緒に定着ニップ部Nを形成するとともに、定着ニップ部Nの記録材出口部において記録材を定着ローラ表面から分離させるローラである。以下、このローラ25を分離ローラと記す。   The first roller 25 is made of stainless steel, and is pressed against the fixing roller 21 with a pressure belt 28 interposed therebetween to form a fixing nip portion N together with the pressure pad 29, and recording of the fixing nip portion N is performed. This roller separates the recording material from the surface of the fixing roller at the material outlet. Hereinafter, this roller 25 is referred to as a separation roller.

第2のローラ26は、定着ニップ部Nへの記録材Pの進入側に配設したローラである。以下、このローラ26を入り口ローラと記す。この入り口ローラ26を加熱することで、加圧ベルト28を少し温めるようになっている。すなわち、入り口ローラ26は、アルミニウム等で形成される円筒状の金属ローラであり、中空内部には、ハロゲンランプH3をローラ軸線方向に沿うように配設してある。そして、給電回路53(図4)からハロゲンランプH3に給電されることで、入り口ローラ26が加熱される。そのローラ表面温度がサーミスタTH3で検知される。コントローラ部17は、このサーミスタTH3から入力するローラ表面温度に関する電気的情報により、入り口ローラ26の表面温度を所定に管理する。   The second roller 26 is a roller disposed on the entry side of the recording material P to the fixing nip portion N. Hereinafter, this roller 26 is referred to as an entrance roller. By heating the entrance roller 26, the pressure belt 28 is slightly warmed. That is, the entrance roller 26 is a cylindrical metal roller formed of aluminum or the like, and the halogen lamp H3 is disposed along the roller axis direction in the hollow interior. The entrance roller 26 is heated by supplying power to the halogen lamp H3 from the power supply circuit 53 (FIG. 4). The roller surface temperature is detected by the thermistor TH3. The controller unit 17 manages the surface temperature of the entrance roller 26 in a predetermined manner based on the electrical information regarding the roller surface temperature input from the thermistor TH3.

上記において、加圧ベルト28の目標温度は100℃くらいである。加圧ベルト28を温める理由は、定着ローラ21から離間している加圧ベルト(回転させておく)を温調しておくことで、スタンバイ状態からの復帰時間を短くするためである。また、加圧ベルト28を冷却する理由は、加圧ベルト28が定着ローラ21に接触している時間が長くなりブリスタ現象に対処するためと、定着ローラ21の非通紙部が昇温してしまうことに対処するためである。   In the above, the target temperature of the pressure belt 28 is about 100 ° C. The reason for warming the pressure belt 28 is to shorten the return time from the standby state by adjusting the temperature of the pressure belt (rotated) separated from the fixing roller 21. The reason why the pressure belt 28 is cooled is that the time during which the pressure belt 28 is in contact with the fixing roller 21 is increased to cope with the blister phenomenon, and the temperature of the non-sheet passing portion of the fixing roller 21 is increased. This is to cope with the situation.

第3のローラ27は、分離ローラ25と入り口ローラ26よりも下方側に配置されており、加圧ベルト28に張りを与えるテンションローラとして機能する。また、加圧ベルト28の回転時における片寄り走行(ローラ長手に沿うベルト寄り移動)を制御するローラとして機能する。以下、このローラ27をステアリングローラと記す。ステアリングローラ27は、金属ローラの表面に弾性体層を形成したものであり、加圧ベルト28に張りを与える方向に移動付勢されている。また、ステアリングローラ27は、ベルト寄り検知センサ(不図示)によるベルト寄り検知情報に基づいて制御されるローラ揺動機構(不図示)により、ベルト寄りを戻し方向にローラ軸線方向が変位制御される。   The third roller 27 is disposed below the separation roller 25 and the entrance roller 26 and functions as a tension roller that applies tension to the pressure belt 28. Further, it functions as a roller that controls the lateral movement (belt movement along the length of the roller) during rotation of the pressure belt 28. Hereinafter, this roller 27 is referred to as a steering roller. The steering roller 27 is formed by forming an elastic layer on the surface of a metal roller, and is urged to move in a direction in which the pressure belt 28 is tensioned. The steering roller 27 is controlled to be displaced in the direction of the roller axis so that the belt shift is returned by a roller swinging mechanism (not illustrated) that is controlled based on belt shift detection information from a belt shift detection sensor (not shown). .

加圧パッド29は、幅25mm程度の支持板(金属のベースプレート)29a(図3)上に、厚さが3.5mm程度のシリコーンゴム発泡体からなる弾性パッド29bを形成してある。弾性パッド29bの記録材搬送方向下流側先端部にはパッド長手に沿ってSUSからなるφ0.8のワイヤー29cを配設してある。そして、このワイヤー29cも含めて弾性パッド29bの表面を低摩擦性シート(例えばガラス繊維に四フッ化エチレン樹脂を含浸させたシートなど)29dで被覆して、加圧パッド29を構成してある。そして、加圧パッド29は、加圧ベルト28の内側において、分離ローラ25よりも記録材搬送方向上流側に、ワイヤー29c部分を分離ローラ25に接近させて配置してある。   The pressure pad 29 is formed by forming an elastic pad 29b made of a silicone rubber foam having a thickness of about 3.5 mm on a support plate (metal base plate) 29a (FIG. 3) having a width of about 25 mm. A φ29 wire 29c made of SUS is disposed along the length of the pad at the distal end of the elastic pad 29b on the downstream side in the recording material conveyance direction. The pressure pad 29 is configured by covering the surface of the elastic pad 29b including the wire 29c with a low friction sheet 29d (for example, a sheet obtained by impregnating a glass fiber with a tetrafluoroethylene resin) 29d. . The pressure pad 29 is disposed inside the pressure belt 28 and on the upstream side of the separation roller 25 in the recording material conveyance direction, with the wire 29c portion approaching the separation roller 25.

図2・図3のユニット着状態において、分離ローラ25は定着ローラ21との間に加圧ベルト23を挟んで定着ローラ21の弾性体層21bに食い込んだ状態で圧接される。このような分離ローラ25の食い込み圧接による弾性体層21bの弾性変形により、定着ニップ部Nの記録材出口部において記録材の定着ローラ21への巻きつきを防止し、定着ローラ21からの良好な記録材分離性能を得ことができる。また、加圧パッド29も、定着ローラ21に対して加圧ベルト23を挟んで所定の押圧力で圧接される。かくして、上記の分離ローラ25と加圧パッド29の押圧力で加圧ベルト28が定着ローラ21に対して巻きつき的に圧接して、記録材搬送方向に関して幅広の定着ニップ部Nが形成される。本実施例の装置では定着ニップ部Nの幅は約20mmである。図9に、分離ローラ25と加圧パッド29とで形成された定着ニッツプ部Nの幅方向に関する圧力分布を示す。分離ローラ25と加圧パッド29の間で圧力が連続的に発生していることが分かる。これにより、画像ズレ等の画像不良を防止することが可能となる。また、加圧ローラ25を剛体により構成したことで、定着ニップ部Nの記録材出口近傍で記録材分離性を確保できる圧力を十分に確保可能となる。   2 and 3, the separation roller 25 is pressed into contact with the fixing roller 21 with the pressure belt 23 sandwiched between the separation roller 25 and the elastic layer 21 b of the fixing roller 21. Such elastic deformation of the elastic layer 21b caused by the biting pressure contact of the separation roller 25 prevents the recording material from being wound around the fixing roller 21 at the recording material outlet portion of the fixing nip portion N, so Recording material separation performance can be obtained. The pressure pad 29 is also pressed against the fixing roller 21 with a predetermined pressing force with the pressure belt 23 interposed therebetween. Thus, the pressure belt 28 is wound around and pressed against the fixing roller 21 by the pressing force of the separation roller 25 and the pressure pad 29, so that a wide fixing nip portion N is formed in the recording material conveyance direction. . In the apparatus of this embodiment, the width of the fixing nip portion N is about 20 mm. FIG. 9 shows a pressure distribution in the width direction of the fixing knitted portion N formed by the separation roller 25 and the pressure pad 29. It can be seen that pressure is continuously generated between the separation roller 25 and the pressure pad 29. Thereby, it is possible to prevent image defects such as image displacement. Further, since the pressure roller 25 is formed of a rigid body, it is possible to sufficiently secure a pressure capable of ensuring the recording material separation near the recording material outlet of the fixing nip portion N.

加圧ベルト28は、分離ローラ25と加圧パッド29とにより定着ローラ21に圧接されている状態において、定着ローラ21の回転駆動に従動して回転する。分離ローラ25・入り口ローラ26・ステアリングローラ27は加圧ベルト28の回転に連れまわる。また、加圧ベルト28は、その内面が加圧パッド29に密着して摺動しながら回転するが、加圧パッド29の表面は低摩擦性シート29dで被覆してあるから、摺動抵抗は小さい。また、加圧ベルト28の内面にはオイル塗布ローラ30により潤滑剤としてのシリコーンオイルが塗布されることで、摺動抵抗の更なる低減がなされる。   The pressure belt 28 rotates following the rotation driving of the fixing roller 21 in a state where the pressure belt 28 is pressed against the fixing roller 21 by the separation roller 25 and the pressure pad 29. The separation roller 25, the entrance roller 26, and the steering roller 27 are accompanied by the rotation of the pressure belt 28. The pressure belt 28 rotates while its inner surface is in close contact with the pressure pad 29 and slides. However, since the surface of the pressure pad 29 is covered with the low friction sheet 29d, the sliding resistance is small. Further, the sliding resistance is further reduced by applying silicone oil as a lubricant to the inner surface of the pressure belt 28 by the oil application roller 30.

画像形成装置のメイン電源スイッチがオンされると、画像形成装置はウォームアップモードに入る。コントローラ17は、定着装置12の加圧ベルトユニット23が脱状態になっていれば、着状態に切換える。また、定着ローラ21を回転駆動させるとともに、ハロゲンランプH1・H2・H3への電力供給を開始して、定着ローラ21・入り口ローラ26の温度立ち上げを開始する。これにより、定着ローラ21が所定の温度まで加熱される。また、加圧ベルト28もハロゲンランプH3により加熱される入り口ローラ26によって少し温められる。そして、定着ローラ21が所定の温度までに加熱された後に所定時間だけ空回転すると、定着装置12は定着可能な状態になり、画像形成プロセスが開始されて定着プロセスになるまで所定の温度に制御されながら待機している。   When the main power switch of the image forming apparatus is turned on, the image forming apparatus enters a warm-up mode. If the pressure belt unit 23 of the fixing device 12 is in the detached state, the controller 17 switches to the wearing state. Further, the fixing roller 21 is rotated and power supply to the halogen lamps H1, H2, and H3 is started, and the temperature rise of the fixing roller 21 and the entrance roller 26 is started. As a result, the fixing roller 21 is heated to a predetermined temperature. Further, the pressure belt 28 is also slightly warmed by the entrance roller 26 heated by the halogen lamp H3. Then, when the fixing roller 21 is heated to a predetermined temperature and then idly rotates for a predetermined time, the fixing device 12 becomes in a state capable of fixing, and is controlled to the predetermined temperature until the image forming process is started and the fixing process is started. Waiting while being.

そして、画像形成プロセス側から未定着トナー画像Tが転写された記録材Pが定着装置12に対して搬送される。記録材Pは、ガイド38に案内されて定着ニップ部Nに対して導入される。SWはガイド38に配設した記録材検知センサであり、このセンサにより記録材Pの到達・通過が検知されてコントローラ17にその検知信号が入力する。記録材Pはトナー画像担持面側が定着ローラ21に対面して定着ニップ部Nに進入して挟持搬送され、トナー画像担持面側が加熱された定着ローラ21の周面に圧接される。これにより、未定着のトナー画像Tが溶融されて記録材P上に定着される。   Then, the recording material P on which the unfixed toner image T is transferred from the image forming process side is conveyed to the fixing device 12. The recording material P is guided by the guide 38 and introduced into the fixing nip portion N. SW is a recording material detection sensor disposed in the guide 38, and the arrival / passage of the recording material P is detected by this sensor, and the detection signal is input to the controller 17. The recording material P faces the toner image carrying surface facing the fixing roller 21, enters the fixing nip portion N and is nipped and conveyed, and the toner image carrying surface side is pressed against the heated peripheral surface of the fixing roller 21. As a result, the unfixed toner image T is melted and fixed on the recording material P.

この定着後に定着ニップ部Nの記録材出口側から排出される記録材Pは、分離ローラ25により弾性変形した定着ローラ弾性体層部分を通過することにより、自力で定着ローラ21の面から剥がれる。記録材Pが自力で定着ローラ21から剥がれない場合でも、剥離爪40によって定着ローラ21から確実に剥離されるようになっている。記録材Pが加圧ベルト28側に回り込んでも剥離爪41によって加圧ベルト28から確実に剥離されるようになっている。定着完了後の記録材Pは、定着ニップ部Nを通過した後、排出用搬送ローラ39により定着装置から送り出される。   The recording material P discharged from the recording material outlet side of the fixing nip N after this fixing passes through the fixing roller elastic body layer portion elastically deformed by the separation roller 25 and is peeled off from the surface of the fixing roller 21 by itself. Even when the recording material P is not peeled off from the fixing roller 21 by itself, it is surely peeled off from the fixing roller 21 by the peeling claw 40. Even if the recording material P wraps around the pressure belt 28, it is surely peeled off from the pressure belt 28 by the peeling claw 41. After the fixing is completed, the recording material P passes through the fixing nip portion N, and then is sent out from the fixing device by the discharge conveying roller 39.

記録材分離後の定着ローラ21の表面は、クリーニング装置42により、ローラ表面に付着のトナーや紙粉等の汚染物が除去されて清掃される。本実施例におけるクリーニング装置42は、ウェブ方式の装置であり、クリーニング用ウェブ42aを圧接ローラ42dにより定着ローラ21の表面に押し当ててローラ表面を清掃するように構成されている。42bはウェブ送り出しローラ、42cはウェブ巻き取りローラであり、圧接ローラ42dで定着ローラ21の表面に押し当てられるウェブ部分がウェブ送りで少しずつ更新される。また、離型剤塗布装置(不図示)により、離型剤であるシリコーンオイル等が定着ローラ21の表面に塗布され、定着ローラ21からの記録材Pの分離の容易化及びトナーのオフセットの防止が図られる場合もある。   The surface of the fixing roller 21 after the recording material is separated is cleaned by a cleaning device 42 to remove contaminants such as toner and paper dust attached to the roller surface. The cleaning device 42 in this embodiment is a web-type device, and is configured to clean the roller surface by pressing the cleaning web 42a against the surface of the fixing roller 21 by the pressure roller 42d. 42b is a web feed roller, and 42c is a web take-up roller, and the web portion pressed against the surface of the fixing roller 21 by the pressure roller 42d is gradually updated by web feed. Further, a release agent application device (not shown) applies silicone oil or the like as a release agent to the surface of the fixing roller 21 to facilitate separation of the recording material P from the fixing roller 21 and to prevent toner offset. May be achieved.

<冷却ファンユニット31>
ここで、以下の説明において、装置に通紙使用可能な最大通紙幅の記録材を大サイズ記録材、それよりも幅の小さい記録材を小サイズ記録材と記す。
<Cooling fan unit 31>
Here, in the following description, a recording material having the maximum sheet passing width that can be used in the apparatus is referred to as a large size recording material, and a recording material having a smaller width is referred to as a small size recording material.

上記のような定着装置12では、小サイズ記録材の通紙時においては、定着ローラ21に接触させている加圧ベルト28の非通紙部となる部分及び通紙部となる部分についても、定着ローラ21からの熱により加熱される状態にある。また、加圧ベルト28を介して定着ローラ21に圧接させている分離ローラ25・加圧パッド29についても加圧ベルト28が上記のように加熱されることで、非通紙部となる部分及び通紙部となる部分が加熱される。特に、連続した画像形成動作ひいては定着動作が実行される場合には、何ら対処しなければ、加圧ベルト28・分離ローラ25・加圧パッド29の非通紙部となる部分及び通紙部となる部分が過昇温してしまう状況にある。この結果、特にコート紙のような記録材Pに対する連続した画像形成を行った場合には、非通紙部及び通紙部の画像劣化が発生してしまう。   In the fixing device 12 as described above, at the time of passing a small-size recording material, the portion that becomes the non-sheet passing portion and the portion that becomes the sheet passing portion of the pressure belt 28 that is in contact with the fixing roller 21 It is heated by the heat from the fixing roller 21. Further, the separation roller 25 and the pressure pad 29 that are in pressure contact with the fixing roller 21 via the pressure belt 28 are heated as described above, so that a portion that becomes a non-sheet passing portion and The portion that becomes the paper passing portion is heated. In particular, when a continuous image forming operation and consequently a fixing operation are performed, if no action is taken, the non-sheet passing portion and the sheet passing portion of the pressure belt 28, the separation roller 25, and the pressure pad 29 are provided. This part is in a situation where the temperature rises excessively. As a result, particularly when continuous image formation is performed on the recording material P such as coated paper, image deterioration occurs in the non-sheet passing portion and the sheet passing portion.

そこで、本実施例の定着装置12では、加圧ベルト28の長手方向の中央部及び両端部の温度を温度検知手段で検知させ、それらの温度検知手段よりの温度検知信号値と所定の閾値との比較により、加圧ベルト28の長手方向の過昇温部位置を予知する。そして、加圧ベルト28の長手温度分布変動抑制手段としての冷却ファンユニット31を動作させて、加圧ベルト28の過昇温部位置を一定範囲内の温度まで冷却するようにしている。   Therefore, in the fixing device 12 of the present embodiment, the temperature detection means detects the temperatures at the center and both ends in the longitudinal direction of the pressure belt 28, and the temperature detection signal values from these temperature detection means and a predetermined threshold value are detected. From this comparison, the overheated portion position in the longitudinal direction of the pressure belt 28 is predicted. And the cooling fan unit 31 as a longitudinal temperature distribution fluctuation suppression means of the pressurizing belt 28 is operated to cool the overheated portion position of the pressurizing belt 28 to a temperature within a certain range.

上記のように加圧ベルト28の過昇温部が冷却されることで、この過昇温部に対応する分離ローラ部分や加圧パッド部分の温度も降温する。また、加圧ベルト28が冷却されることで、定着ローラ21の過昇温も緩和される。   As described above, by cooling the overheated portion of the pressure belt 28, the temperature of the separation roller portion and the pressure pad portion corresponding to the overheated portion is also lowered. Further, the excessive temperature rise of the fixing roller 21 is reduced by cooling the pressure belt 28.

以下、これを具体的に説明する。図10は、図2の(10)−(10)線視図である。Aは記録材Pの中央基準搬送線(仮想線)、Bは定着ローラ21の有効加熱領域幅、Cは記録材Pの最大通紙幅(=大サイズ記録材の通紙部)である。有効加熱領域幅Bは最大通紙幅Cと略同じ幅か、少し広く設定される。DとEは小サイズ記録材の通紙部と非通紙部である。   This will be specifically described below. FIG. 10 is a view taken along line (10)-(10) in FIG. A is the central reference conveyance line (virtual line) of the recording material P, B is the effective heating area width of the fixing roller 21, and C is the maximum sheet passing width of the recording material P (= sheet passing portion of a large size recording material). The effective heating area width B is set to be substantially the same width as the maximum sheet passing width C or slightly wider. D and E are a paper passing portion and a non-paper passing portion of the small size recording material.

本実施例において、冷却ファンユニット31は、加圧ベルト長手方向に沿って配列して、ユニット枠体24に固定支持させた、第1から第4の4つの互いに同じ冷却ファン装置31(1)・31(2)・31(3)・31(4)により構成している。各冷却ファン装置は、それぞれ、モータとファンを含むファン部31aと、ファンの回転で発生するエアを導くダクト部31bと、ダクト部31bの先端部に設けられて、加圧ベルト28にエアを集中的に吹き付けるためのエア吹き付け開口部31cを有する。   In the present embodiment, the cooling fan units 31 are arranged along the longitudinal direction of the pressure belt and fixed to and supported by the unit frame 24. The first to fourth four cooling fan devices 31 (1) that are the same as each other. It is composed of 31 (2), 31 (3), and 31 (4). Each cooling fan device is provided at a fan part 31a including a motor and a fan, a duct part 31b that guides air generated by the rotation of the fan, and a tip part of the duct part 31b. An air blowing opening 31c for intensively blowing is provided.

上記4つの冷却ファン装置は、加圧ベルト28の外側において、分離ローラ25とステアリングローラ27の間に位置し、少なくとも分離ローラ25には加圧ベルト28を介してエアが当たるように、分離ローラ寄りに位置している。各冷却ファン装置は、加圧ベルト外面にエア吹き付け開口部31cを対向させて、加圧ベルト長手方向に沿って、定着ローラ21の有効加熱領域幅B内に略等間隔で配列してある。各冷却ファン装置のエア吹き付け開口部31cと加圧ベルト28との間隔aは略同じに設定してある。   The four cooling fan devices are located between the separation roller 25 and the steering roller 27 on the outside of the pressure belt 28, and at least the separation roller 25 is exposed to air via the pressure belt 28. It is located near. Each cooling fan device is arranged at substantially equal intervals in the effective heating area width B of the fixing roller 21 along the longitudinal direction of the pressure belt with the air blowing opening 31c facing the outer surface of the pressure belt. The distance a between the air blowing opening 31c and the pressure belt 28 of each cooling fan device is set to be substantially the same.

各冷却ファン装置は、ユニット枠体24の奥側から手前側に順に、第1、第2、第3、第4の冷却ファン装置とする。第1と第4の冷却ファン装置31(1)と31(4)は、定着装置12に小サイズ記録材を通紙した時の非通紙部Eに対応し、第2と第3の冷却ファン装置31(2)と31(3)は通紙部Dに対応している。そして、第1から第4の4つの冷却ファン装置を全てオンした状態においては、定着ローラ21の有効加熱領域幅Bにほぼ対応する加圧ベルト長手領域の全域に渡ってエアが略均等に吹き付けられた状態になるようにしてある。   The cooling fan devices are first, second, third, and fourth cooling fan devices in order from the back side to the near side of the unit frame 24. The first and fourth cooling fan devices 31 (1) and 31 (4) correspond to the non-sheet passing portion E when the small size recording material is passed through the fixing device 12, and the second and third cooling fans Fan devices 31 (2) and 31 (3) correspond to the sheet passing portion D. In the state where all of the first to fourth cooling fan devices are turned on, air is blown substantially uniformly over the entire length of the pressure belt longitudinal region substantially corresponding to the effective heating region width B of the fixing roller 21. It is supposed to be in a state that has been.

TH4・TH5・TH6は加圧ベルト28の長手方向の温度分布変動を検知するための温度検知手段としての3つのサーミスタである。これらのサーミスタTH4・TH5・TH6は、分離ローラ25の加圧ベルト懸回部において、加圧ベルト長手方向に沿って、加圧ベルト28の表面に接触あるいは近接させて配設してある。サーミスタTH4とサーミスタTH6は、それぞれ、最大通紙幅C内の奥側端部寄りの位置と手前側端部寄りの位置に、サーミスタTH5は最大通紙幅Cの略中央部の位置に対応させて配設してある。以下、サーミスタTH4を奥側サーミスタ、サーミスタTH6を手前側サーミスタ、サーミスタTH5を中央部サーミスタと記す。   TH4, TH5, and TH6 are three thermistors as temperature detecting means for detecting temperature distribution fluctuations in the longitudinal direction of the pressure belt 28. These thermistors TH4, TH5, and TH6 are arranged in contact with or close to the surface of the pressure belt 28 along the pressure belt longitudinal direction in the pressure belt suspension portion of the separation roller 25. The thermistor TH4 and the thermistor TH6 are arranged at positions near the back end and near the end within the maximum sheet passing width C, respectively, and the thermistor TH5 is arranged at a position approximately at the center of the maximum sheet passing width C. It is set up. Hereinafter, the thermistor TH4 is referred to as the back side thermistor, the thermistor TH6 is referred to as the front side thermistor, and the thermistor TH5 is referred to as the central thermistor.

各サーミスタTH4・TH5・TH6で検知される加圧ベルト28の温度に関する電気的情報がコントローラ部17に入力する。コントローラ部17は、奥側サーミスタTH4から入力する検知情報に基づいて、第1の冷却ファン装置31(1)をオン・オフ制御する。また、コントローラ部17は、手前側サーミスタTH6から入力する検知情報に基づいて、第4の冷却ファン装置31(4)をオン・オフ制御する。また、コントローラ部17は、中央部サーミスタTH5から入力する検知情報に基づいて、第2および第3の冷却ファン装置31(2)・31(3)をオン・オフ制御する。   Electrical information related to the temperature of the pressure belt 28 detected by the thermistors TH4, TH5, and TH6 is input to the controller unit 17. The controller unit 17 performs on / off control of the first cooling fan device 31 (1) based on detection information input from the back side thermistor TH4. In addition, the controller unit 17 performs on / off control of the fourth cooling fan device 31 (4) based on detection information input from the near-side thermistor TH6. The controller unit 17 controls the second and third cooling fan devices 31 (2) and 31 (3) on and off based on detection information input from the central thermistor TH5.

すなわち、コントローラ部17は、奥側サーミスタTH4から入力する温度検知情報値と、所定の閾値とを比較して、温度検知情報値が閾値を越えたら(一定範囲外の温度)、加圧ベルト28の奥側の非通紙部が許容外に昇温したと判断する。そして、コントローラ部17は、第1の冷却ファン装置31(1)を駆動させて、加圧ベルト28の奥側の非通紙部に対してエアを吹き付けた状態にする。これにより、加圧ベルト28の奥側の非通紙部が空冷されて降温する。コントローラ部17は、奥側サーミスタTH4により、加圧ベルト28の奥側の非通紙部の温度が閾値以下の温度(一定範囲内の温度)まで降温したことを検知したら、第1の冷却ファン装置31(1)の駆動を停止させる。   In other words, the controller unit 17 compares the temperature detection information value input from the back side thermistor TH4 with a predetermined threshold value, and if the temperature detection information value exceeds the threshold value (temperature outside a certain range), the pressure belt 28. It is determined that the non-sheet passing portion on the back side of the temperature has risen beyond the allowable range. And the controller part 17 drives the 1st cooling fan apparatus 31 (1), and makes it the state which sprayed air with respect to the non-sheet passing part of the back | inner side of the pressurization belt 28. FIG. Thereby, the non-sheet passing portion on the back side of the pressure belt 28 is cooled by air and the temperature is lowered. When the controller 17 detects that the back side thermistor TH4 has lowered the temperature of the non-sheet passing part on the back side of the pressure belt 28 to a temperature equal to or lower than a threshold (temperature within a certain range), the first cooling fan The drive of the device 31 (1) is stopped.

同様に、コントローラ部17は、手前側サーミスタTH6から入力する温度検知情報値と、所定の閾値とを比較して、温度検知情報値が所定の閾値を越えたら、加圧ベルト28の手前側の非通紙部が許容外に昇温したと判断する。そして、コントローラ部17は、第4の冷却ファン装置31(4)を駆動させて、加圧ベルト28の手前側の非通紙部に対してエアを吹き付けた状態にする。これにより、加圧ベルト28の手前側の非通紙部が空冷されて降温する。コントローラ部17は、手前側サーミスタTH6により、加圧ベルト28の手前側の非通紙部の温度が閾値以下の温度まで降温したことを検知したら、第4の冷却ファン装置31(4)の駆動を停止させる。   Similarly, the controller unit 17 compares the temperature detection information value input from the front side thermistor TH6 with a predetermined threshold value, and if the temperature detection information value exceeds the predetermined threshold value, the controller unit 17 detects the value on the front side of the pressure belt 28. It is determined that the temperature of the non-sheet passing portion has exceeded the allowable level. And the controller part 17 drives the 4th cooling fan apparatus 31 (4), and makes it the state which sprayed air with respect to the non-sheet passing part of the near side of the pressurization belt 28. FIG. Thereby, the non-sheet passing portion on the front side of the pressure belt 28 is cooled by air and the temperature is lowered. When the controller unit 17 detects that the front side thermistor TH6 has lowered the temperature of the non-sheet passing portion on the front side of the pressure belt 28 to a temperature equal to or lower than the threshold value, the controller unit 17 drives the fourth cooling fan device 31 (4). Stop.

また、コントローラ部17は、中央部サーミスタTH5から入力する温度検知情報値と、所定の閾値とを比較して、温度検知情報値が所定の閾値を越えたら、加圧ベルト28の通紙部の温度が許容外に昇温したと判断する。そして、コントローラ部17は、第2と第3の冷却ファン装置31(2)・31(3)を駆動させて、加圧ベルト28の通紙部にエアを吹き付け状態にする。これにより、加圧ベルト28の空冷されて降温する。コントローラ部17は、中央部サーミスタTH5により、加圧ベルト28の通紙部の温度が許容温度内に降温したことを検知したら第2と第3の冷却ファン装置31(2)・31(3)の駆動を停止させる。   Further, the controller unit 17 compares the temperature detection information value input from the central thermistor TH5 with a predetermined threshold value, and when the temperature detection information value exceeds the predetermined threshold value, the controller unit 17 It is determined that the temperature has risen to an unacceptable level. Then, the controller unit 17 drives the second and third cooling fan devices 31 (2) and 31 (3) to bring air into the paper passing portion of the pressure belt 28. Thereby, the pressure belt 28 is cooled by air and the temperature is lowered. If the controller 17 detects that the temperature of the sheet passing portion of the pressure belt 28 has fallen within the allowable temperature by the central thermistor TH5, the second and third cooling fan devices 31 (2) and 31 (3). Stop driving.

かくして、上記のような第1〜第4の冷却ファン装置の選択的な駆動制御により、加圧ベルト28の幅方向の温度分布変動が抑制される。また、加圧ベルト28が上記のように冷却されることで、定着ローラ21の非通紙部昇温も抑制がなされる。   Thus, the temperature distribution fluctuation in the width direction of the pressure belt 28 is suppressed by the selective drive control of the first to fourth cooling fan devices as described above. Further, since the pressure belt 28 is cooled as described above, the temperature rise of the non-sheet passing portion of the fixing roller 21 is also suppressed.

すなわち、定着ローラ21は、加圧ベルト28の冷却で間接的に非通紙部昇温が緩和される。冷却ファンを横に複数並べて設置し、そのうちの端部側のファンのみを稼動させることによりベルトの端部を冷やし、これと接触している関係にあるローラの端部を冷やす。   That is, in the fixing roller 21, the temperature rise of the non-sheet passing portion is relieved indirectly by the cooling of the pressure belt 28. A plurality of cooling fans are installed side by side, and only the fan on the end side is operated to cool the end of the belt, and the end of the roller in contact therewith is cooled.

図11は小サイズ記録材の100枚連続通紙時における、非通紙部の温度推移を示しており、そして、冷却する場合としない場合を示している。このグラフの実験においては、定着ローラ21の温調温度は、165℃の設定である。   FIG. 11 shows the temperature transition of the non-sheet passing portion when the small size recording material is continuously fed 100 sheets, and shows the case where cooling is performed and the case where cooling is not performed. In the experiment of this graph, the temperature adjustment temperature of the fixing roller 21 is set to 165 ° C.

上記のような冷却ファンユニット31の制御により、加圧ベルト28は、記録材Pが通過しなくとも、定着ローラ21からの熱により温度が過昇温することが防止される。その結果、定着ニップ部Nにおいて加圧ベルト28を介して定着ローラ21に圧接される分離ローラ25や加圧パッド29にも、定着ローラ21からの熱が伝わりにくくなり、その長手に沿う温度分布変動が抑制され、過昇温が防止される。   By controlling the cooling fan unit 31 as described above, the temperature of the pressure belt 28 is prevented from excessively rising due to heat from the fixing roller 21 even if the recording material P does not pass through. As a result, heat from the fixing roller 21 is not easily transmitted to the separation roller 25 and the pressure pad 29 that are pressed against the fixing roller 21 via the pressure belt 28 in the fixing nip portion N, and the temperature distribution along the length thereof. Fluctuations are suppressed and overheating is prevented.

従って、加圧パッド29は、非通紙部と通紙部との間で大幅な温度差が発生することがないため、主にシリコンゴム発泡体からなるパッド部29bの定着ローラ軸線方向に対する熱膨張の度合いも、ばらつくことなくほぼ均一となる。この結果、定着ニップ部Nにおける長手方向に沿うニップ圧も、非通紙部と通紙部の間で大きくバランスがくずれることがなく、ほぼ所要の圧力分布に保たれる。このため、このような圧力分布のバランスがほとんど変化しない定着ニップ部Nを通過する記録材Pにおいても、加熱が均等に行われ、ほぼ均一な定着性を確保できる事によって端部画像不良の発生を抑制させる事ができる。   Accordingly, since the pressure pad 29 does not cause a significant temperature difference between the non-sheet passing portion and the sheet passing portion, the heat with respect to the fixing roller axial direction of the pad portion 29b mainly made of a silicone rubber foam. The degree of expansion is almost uniform without variation. As a result, the nip pressure along the longitudinal direction in the fixing nip portion N is not largely lost between the non-sheet passing portion and the sheet passing portion, and is maintained in a substantially required pressure distribution. For this reason, even in the recording material P that passes through the fixing nip portion N where the balance of the pressure distribution hardly changes, the end image defect occurs due to the heating being performed uniformly and the substantially uniform fixing property being ensured. Can be suppressed.

第1〜第4の冷却ファン装置の駆動制御は次のようにすることもできる。即ち、対応のサーミスタTH4〜6が夫々所定の閾値温度を越える温度(一定範囲外の温度)を検知した場合は、ファン部31aのモータに印加する電圧を可変させて、閾値温度を越える温度に応じて冷却ファン装置の風速を強弱制御する構成にすることもできる。   The drive control of the first to fourth cooling fan devices can be performed as follows. That is, when the corresponding thermistors TH4 to 6 each detect a temperature exceeding a predetermined threshold temperature (a temperature outside a certain range), the voltage applied to the motor of the fan unit 31a is varied so that the temperature exceeds the threshold temperature. Accordingly, it is possible to adopt a configuration in which the wind speed of the cooling fan device is controlled in intensity.

冷却ファンユニット31による加圧ベルト28の冷却は、加圧ベルト28を定着ローラ21から離して、定着ローラ21からの熱供給を遮断した状態で行なうことにより冷却効率が高まる。すなわち、冷却能力を十分に発揮、補助させる手段の1つとして、定着ローラ21に圧接している加圧ベルト28に圧解除機構を持たせ、定着ローラ21から完全に分離する位置まで離間させる。このようにして、定着ローラ21から加圧ベルト28への熱供給を完全に遮断させる冷却補助機構があればよく、冷却効率を大幅に高めるメリットをもつ構成である。   Cooling of the pressure belt 28 by the cooling fan unit 31 is performed in a state where the pressure belt 28 is separated from the fixing roller 21 and the heat supply from the fixing roller 21 is cut off, so that the cooling efficiency is increased. That is, as one means for sufficiently exerting and assisting the cooling capacity, the pressure belt 28 that is in pressure contact with the fixing roller 21 is provided with a pressure releasing mechanism, and is separated to a position where it is completely separated from the fixing roller 21. In this way, it is sufficient if there is a cooling assist mechanism that completely cuts off the heat supply from the fixing roller 21 to the pressure belt 28, and the configuration has the advantage of greatly increasing the cooling efficiency.

そこで、コントローラ部17は、冷却ファンユニット31による加圧ベルト28の冷却時は、画像形成動作を中断させて、定着装置12の加圧ベルトユニット23を、定着ローラ21に対する着状態(図2・3・5)から脱状態(図6・7・8)に切換える。これにより、加圧ベルト28が定着ローラ21から離された状態になる。そして、コントローラ部17は、冷却ファンユニット31の駆動すべき冷却ファン装置をオンにして加圧ベルト28の冷却を実行させる。コントローラ部17は、加圧ベルト28の温度が許容温度内に降温したことが検知されたら、冷却ファンユニット31による加圧ベルト28の冷却を停止させ、加圧ベルトユニット23を着状態に切換え、画像形成動作を再開させる。   Therefore, when the pressure belt 28 is cooled by the cooling fan unit 31, the controller unit 17 interrupts the image forming operation and puts the pressure belt unit 23 of the fixing device 12 on the fixing roller 21 (FIG. 2). 3. Switch from 3 ・ 5) to detached state (Fig.6 ・ 7 ・ 8). As a result, the pressure belt 28 is separated from the fixing roller 21. Then, the controller unit 17 turns on the cooling fan device to be driven by the cooling fan unit 31 and causes the pressure belt 28 to be cooled. When it is detected that the temperature of the pressure belt 28 falls within the allowable temperature, the controller unit 17 stops the cooling of the pressure belt 28 by the cooling fan unit 31, and switches the pressure belt unit 23 to the wearing state. The image forming operation is resumed.

図12は、加圧ベルトユニット20の脱状態時と着状態時とにおける、冷却ファンユニット31による冷却の有無による加圧ベルト冷却時間グラフである。aはユニット着状態・冷却無しの場合の加熱ベルト温度推移である。bはユニット着状態・冷却有りの場合の加熱ベルト温度推移である。cはユニット脱状態・冷却無しの場合の加熱ベルト温度推移である。dはユニット脱状態・冷却有りの場合の加熱ベルト温度推移である。このグラフの実験においては、定着ローラ21の温調温度は、165℃の設定である。   FIG. 12 is a pressure belt cooling time graph according to the presence or absence of cooling by the cooling fan unit 31 when the pressure belt unit 20 is detached and when it is worn. a is a temperature transition of the heating belt when the unit is in a worn state and there is no cooling. b is the temperature change of the heating belt when the unit is worn and with cooling. c is the heating belt temperature transition when the unit is in a detached state and without cooling. d is the temperature change of the heating belt when the unit is detached and with cooling. In the experiment of this graph, the temperature adjustment temperature of the fixing roller 21 is set to 165 ° C.

c(ユニット脱状態で、冷却無しの場合)において、加圧ベルト28が定着ローラ21から離間しているのに時間の経過とともに温度上昇していくのは、加圧ベルト28が定着ローラ21から脱してもスタンバイ温調を実施するためである。つまり、スタンバイ時も加圧ベルト28の回転を継続させ入り口ローラ26による加熱が行われるからである。   In c (when the unit is removed and there is no cooling), although the pressure belt 28 is separated from the fixing roller 21, the temperature rises as time passes. This is because standby temperature control is carried out even if it is removed. That is, the pressure belt 28 continues to rotate even during standby, and heating by the entrance roller 26 is performed.

冷却ファンユニット31としては、加圧ベルトユニット23の着脱動作に連動して冷却ファン装置と冷却対象物である加圧ベルト20との位置関係を変化させる事なく、常時、同様の冷却効果を得る手段が有効である。ユニット23を脱着する部分に連結させて冷却ファン装置も同様の脱着動作をさせる機構や、ユニット脱着部とは異なる部分から冷却ファン装置と加圧ベルトとの位置関係を変化させる事なく、常時、同様の冷却効果を得る別機構を設ける等の冷却機構であればよい。   The cooling fan unit 31 always obtains the same cooling effect without changing the positional relationship between the cooling fan device and the pressure belt 20 as a cooling object in conjunction with the attaching / detaching operation of the pressure belt unit 23. Means are effective. Without changing the positional relationship between the cooling fan device and the pressure belt from the mechanism that connects the unit 23 to the part to be attached and removed, and the cooling fan device performs the same attachment / detachment operation, and the part different from the unit attachment / detachment part, Any cooling mechanism such as providing another mechanism for obtaining the same cooling effect may be used.

上述の定着装置においては、加圧ベルトユニット23のユニット枠体24に対し冷却ファンユニット31を構成させた第1〜第4の4つの冷却ファン装置31(1)・31(2)・31(3)・31(4)を固定支持させて配設してある。従って、これらの冷却ファン装置と加圧ベルト20の位置関係(各冷却ファン装置のエア吹き付け開口部31cと加圧ベルト28との間隔a)は、ユニット23の着状態時(図3)と脱状態時(図8)とで変化しない。   In the fixing device described above, the first to fourth four cooling fan devices 31 (1), 31 (2), 31 () in which the cooling fan unit 31 is configured with respect to the unit frame 24 of the pressure belt unit 23. 3) 31 (4) is fixedly supported. Accordingly, the positional relationship between these cooling fan devices and the pressure belt 20 (the distance a between the air blowing opening 31c of each cooling fan device and the pressure belt 28) is different from that when the unit 23 is worn (FIG. 3). It does not change with the state (FIG. 8).

このように本実施例の定着装置では、加圧ベルトユニット23を着状態にしたままで冷却ファンユニット31をオン・オフ制御して加圧ベルト28を冷却するモード(第1モード)を有する。また、加圧ベルトユニット23を脱状態にして冷却ファンユニット31をオン・オフ制御して加圧ベルト28を冷却するモード(第2モード)を有する。そして、この2つのモードを使い分け制御している。すなわち、第1モードは定着ローラの非通紙部昇温に対処するために実行する。従って、この第1モードは、定着ローラ21の端部の温度もしくは小サイズ紙の通紙枚数をトリガーにして実施される。第2モードは加圧ベルト28が定着ローラ21との接触により過昇温してしまった際に、加圧ベルト28を定着ローラ21から脱し、素早く冷やすために実行される。従って、この第2モードは、加圧ベルト28の温度をトリガーにして実施される。   As described above, the fixing device of the present embodiment has a mode (first mode) in which the pressure belt 28 is cooled by controlling the cooling fan unit 31 on and off while the pressure belt unit 23 is in the worn state. Further, there is a mode (second mode) in which the pressure belt unit 23 is removed and the cooling fan unit 31 is controlled to be turned on / off to cool the pressure belt 28. These two modes are controlled separately. That is, the first mode is executed in order to cope with the temperature rise of the non-sheet passing portion of the fixing roller. Therefore, the first mode is implemented by using the temperature at the end of the fixing roller 21 or the number of small-size paper sheets as a trigger. The second mode is executed to remove the pressure belt 28 from the fixing roller 21 and quickly cool it when the pressure belt 28 has excessively heated due to contact with the fixing roller 21. Therefore, the second mode is performed using the temperature of the pressure belt 28 as a trigger.

図13は冷却ファンユニット31の他の構成例を示すものである。45は定着装置筐体の手前側と奥側の側板間に配設した固定ステイである。冷却ファンユニット31を構成する第1〜第4の4つの冷却ファン装置31(1)・31(2)・31(3)・31(4)のモータとファンを含む各ファン部31aは、上記の固定ステイ45の長手に沿って配列して固定支持させてある。また、各冷却ファン装置のエア吹き付け開口部31cは、加圧ベルト外面に対向させて、ユニット枠体24に対して加圧ベルト長手方向に沿って、定着ローラ21の有効加熱領域幅B内に略等間隔で配列してある。各冷却ファン装置のエア吹き付け開口部31cと加圧ベルト28との間隔aは略同じに設定してある。そして、各冷却ファン装置のファン部31aとエア吹き付け開口部31cとの間を伸縮自在の蛇腹タイプのダクト部31bで連絡させた構成である。従って、この図13の構成例の場合も、ユニット23の着状態時(a)と脱状態時(b)とで、冷却ファン装置と加圧ベルト20の位置関係(各冷却ファン装置のエア吹き付け開口部31cと加圧ベルト28との間隔a)は変化しない。   FIG. 13 shows another configuration example of the cooling fan unit 31. Reference numeral 45 denotes a fixed stay disposed between the front and back side plates of the fixing device casing. Each fan unit 31a including the motors and fans of the first to fourth four cooling fan devices 31 (1), 31 (2), 31 (3), and 31 (4) constituting the cooling fan unit 31 is as described above. The fixed stays 45 are arranged along the length of the fixed stay 45 and fixedly supported. Further, the air blowing opening 31c of each cooling fan device faces the outer surface of the pressure belt and is within the effective heating area width B of the fixing roller 21 along the longitudinal direction of the pressure belt with respect to the unit frame 24. They are arranged at substantially equal intervals. The distance a between the air blowing opening 31c and the pressure belt 28 of each cooling fan device is set to be substantially the same. And it is the structure which connected between the fan part 31a and each air blowing opening part 31c of each cooling fan apparatus with the bellows type duct part 31b which can be expanded-contracted. Therefore, also in the configuration example of FIG. 13, the positional relationship between the cooling fan device and the pressure belt 20 (air blowing of each cooling fan device) when the unit 23 is attached (a) and when it is detached (b). The distance a) between the opening 31c and the pressure belt 28 does not change.

図14は冷却ファンユニット31の更に他の構成例を示すものである。この構成例は図13の構成例において、蛇腹タイプのダクト部31bを、テレスコピックタイプの伸縮ダクト部31bに変更したものである。この構成例の場合も、ユニット23の着状態時(a)と脱状態時(b)とで、冷却ファン装置と加圧ベルト20の位置関係(各冷却ファン装置のエア吹き付け開口部31cと加圧ベルト28との間隔a)は変化しない。   FIG. 14 shows still another configuration example of the cooling fan unit 31. This configuration example is obtained by changing the bellows type duct portion 31b to the telescopic type expansion / contraction duct portion 31b in the configuration example of FIG. Also in this configuration example, the positional relationship between the cooling fan device and the pressure belt 20 (when the unit 23 is in the attached state (a) and in the detached state (b)) The distance a) with the pressure belt 28 does not change.

また、定着ローラ21と加圧ベルト20を完全離間させずとも、離間できない場合においては、加圧ダウン、ローラ硬度、定着ローラ芯金厚み、定着ローラ表層厚み等を変えて、定着ニップ部Nの幅を短縮させる。これによっても、定着ローラ21による加圧ベルト20の加熱時間が短縮されるため、加圧ベルト20への熱供給を減少させることができる。   If the fixing roller 21 and the pressure belt 20 cannot be separated without being completely separated, the pressure down, roller hardness, fixing roller core metal thickness, fixing roller surface layer thickness, etc. are changed, and the fixing nip N Reduce the width. This also shortens the heating time of the pressure belt 20 by the fixing roller 21, so that the heat supply to the pressure belt 20 can be reduced.

少なくとも上記冷却能力を十分に発揮、補助させる2つの手段の何れかを適用すれば冷却、冷却効率の増進に繋げる事ができる。   Applying at least one of the two means for sufficiently demonstrating and assisting the cooling capacity can lead to improvement of cooling and cooling efficiency.

更に、加圧パッド29の形状により定着ニップ部Nの長手圧分布のフラット化及び、小サイズ記録材の連続通紙時に発生する非通紙部昇温を配慮したパッド形状にするのが望ましい。そこで、加圧パッド29の弾性パッド底面にクラウンを形成したスペーサーを設ける手段、若しくは加圧パッド支持板29a上にクラウンを形成する手段の少なくとも1つ以上を有し、定着ローラ21に圧接する加圧パッド長手の形状を決定している。この効果として、非通紙部昇温を配慮した定着ニップ部Nにおける長手圧分布のフラット化により、長手温度分布のフラット化及び、加圧ベルト28、加圧パッド29の長手方向の冷却温度の均一化を図る事で、画像劣化をムラ無く防止できる。   Further, it is desirable that the pressure pad 29 be shaped to take into account the flattening of the longitudinal pressure distribution at the fixing nip N and the non-sheet passing portion temperature rise that occurs when the small size recording material is continuously fed. Therefore, at least one of means for providing a spacer that forms a crown on the bottom surface of the elastic pad of the pressure pad 29, or means for forming a crown on the pressure pad support plate 29a, and a pressure contact with the fixing roller 21 is provided. The shape of the pressure pad length is determined. As an effect of this, by flattening the longitudinal pressure distribution in the fixing nip portion N in consideration of the temperature rise of the non-sheet passing portion, the longitudinal temperature distribution is flattened and the cooling temperature in the longitudinal direction of the pressure belt 28 and the pressure pad 29 is reduced. By making it uniform, image deterioration can be prevented evenly.

また、定着用ニップ部Nの幅方向に対し、定着画像劣化の原因の1つとされている圧抜け部で記録材又はトナーに含まれる水分の飽和が加圧ベルト温度に依存して異なり、結果定着画像劣化の度合いも大きく変化している。この事から冷却効果を定着画像に有効的にするために定着ニップ部Nの幅方向圧分布の確保が重要であり、冷却の有効性を高めるためには必須となる条件である。   In addition, the saturation of moisture contained in the recording material or the toner differs depending on the pressure belt temperature in the pressure relief portion, which is one of the causes of deterioration of the fixed image, with respect to the width direction of the fixing nip portion N. The degree of deterioration of the fixed image has also changed greatly. Therefore, in order to make the cooling effect effective for the fixed image, it is important to secure the pressure distribution in the width direction of the fixing nip portion N, which is an indispensable condition for improving the cooling effectiveness.

冷却ファン装置と加圧ベルトとの距離を可変させずに常時冷却できる位置に両者を配置しているために加圧ベルトから受ける熱が冷却ファン装置の昇温に直接的に影響を受ける恐れがある場合がある。そのような場合には、排気ダクトによる熱風の排出や、冷却ファン装置自体の冷却FANを配置する等、小規模の対処でリスク回避ができる。   Since the cooling fan device and the pressure belt are both arranged at a position where cooling is possible without changing the distance, the heat received from the pressure belt may be directly affected by the temperature rise of the cooling fan device. There may be. In such a case, risk can be avoided by small-scale measures such as discharging hot air through the exhaust duct or arranging a cooling FAN for the cooling fan device itself.

また、冷却ファン装置から吹き付ける冷風が加圧ベルトに当たると、加圧ベルトは冷却できるが、冷風は熱風と化して大気中に残留してしまい、定着装置に配置する多くのセンサの昇温問題に発展してしまう恐れがある。定着装置に配置されるセンサがある箇所に密集していればよいが、センサが全域に鏤められている定着装置の場合、センサ昇温の対処が大規模なものになると予想される。例えば、スペース上の問題、FAN追加等により定着装置に分配されている電力の問題、コスト面等があるため、冷却装置から吹き付ける冷風の流れを考慮した冷却装置の配置が重要になる。   In addition, when the cold air blown from the cooling fan device hits the pressure belt, the pressure belt can be cooled, but the cold air turns into hot air and remains in the atmosphere, which causes the temperature rise problem of many sensors arranged in the fixing device. There is a risk of development. Although it is sufficient that the sensors arranged in the fixing device are densely located at a certain location, in the case of the fixing device in which the sensors are complimented in the entire area, it is expected that dealing with the temperature rise of the sensor will be large-scale. For example, since there is a problem of space, a problem of power distributed to the fixing device due to addition of FAN, a cost, and the like, it is important to arrange the cooling device in consideration of the flow of cold air blown from the cooling device.

更に、加圧ベルトユニット23の定着ローラ21からの脱着と連動して加圧ベルトの冷却を行うため、ユニット脱状態時と着状態時で冷却能力が異なる。記録材送り速度が異なると冷却時間が変わるため冷却能力も異なる。また、定着画像劣化が発生しない温度まで下げるには、加圧ベルトの温度や加圧条件(連続通紙後:間欠通紙後等、記録材送り速度が異なる場合の加圧時間差)によってその冷却能力が異なる。これら冷却時間が異なる条件下の中で、高生産性の確保と高速通紙時の離間冷却時間の確保、或いは高速通紙時の加圧時間の確保が重要であり、これら制約条件が発生する。しかし、より高画質の定着画像を出力するには、有利な発明であり、制約条件を確立できれば、温度条件にて劣化される画像に関しての定着能力を満足させる事ができる。   Furthermore, since the pressure belt is cooled in conjunction with the attachment / detachment of the pressure belt unit 23 from the fixing roller 21, the cooling capacity differs between the unit detached state and the worn state. When the recording material feed speed is different, the cooling time is different, so the cooling capacity is also different. Further, in order to lower the temperature to a level at which the fixed image does not deteriorate, the cooling is performed depending on the temperature of the pressure belt and the pressure condition (after continuous paper feeding: after the intermittent paper feeding, the pressure time difference when the recording material feed speed is different). Ability is different. Among these different cooling times, it is important to ensure high productivity and separation cooling time during high-speed paper feeding, or to secure pressurization time during high-speed paper feeding. . However, it is an advantageous invention for outputting a higher-quality fixed image, and if the constraint condition can be established, the fixing ability with respect to the image deteriorated under the temperature condition can be satisfied.

前述した図13や図14の構成の装置は、加圧ベルトユニット23の脱着動作に連動して冷却ファン装置のダクト部31bが伸縮あるいはスライドするものであり、加圧ベルト20の昇温を冷却抑制して安定した定着画像を得るための手段構成である。すなわち、加圧ベルトユニット23の着脱動作に連動して冷却ファン装置のエア吹き付け開口部31cと加圧ベルト20との位置関係を変化させる事なく、常時同様の冷却効果を得る。   In the apparatus having the configuration shown in FIGS. 13 and 14 described above, the duct portion 31b of the cooling fan device expands and contracts or slides in conjunction with the detaching operation of the pressure belt unit 23, and cools the temperature rise of the pressure belt 20. This is a means configuration for obtaining a stable fixed image with suppression. That is, the same cooling effect is always obtained without changing the positional relationship between the air blowing opening 31c of the cooling fan device and the pressure belt 20 in conjunction with the attaching / detaching operation of the pressure belt unit 23.

冷却ファン装置自体は昇温する加圧ベルト20から離間する状態、即ち加圧ベルトが離間されている時に昇温する加圧ベルトから距離を離す事で冷却ファン装置自体の昇温を防止する手段が有効である。図13や図14のように、冷却ファン装置に備える伸縮あるいはスライド可能なダクト部31bが加圧ベルトの脱着する部分の一部と結合させて動作する機構、或いはモータによるスライド伸縮を駆動させる機構等の動機構があればよい。冷却効果は、図11の構成と比較しても大きな冷却能力の低下は見られず、ほぼ同等の冷却能力を発揮している。これは冷却ファン装置のエア吹き付け開口部31cから加圧ベルトまでの距離aが、図11の場合、図13の場合、図14の場合、の何れでも同じ距離を確保できているによると考える。更に、冷却ファン装置のエアーを発生させているファン部31aからエア吹き付け開口部31cまでの距離が、図11の場合、図13の場合、図14の場合、の何れでも大幅に変わらないことから、風量、風速も大幅に変わらずに冷却能力を保持していると考える。よって、冷却ファン装置の昇温と冷却能力の保持を考慮すると、図13や図14の場合のように、伸縮、スライド機構を設けた冷却ファン装置は有効である。   The cooling fan device itself is separated from the pressure belt 20 that raises the temperature, that is, the temperature of the cooling fan device itself is prevented by increasing the distance from the pressure belt that raises the temperature when the pressure belt is separated. Is effective. As shown in FIG. 13 and FIG. 14, a mechanism in which the duct portion 31 b that can be expanded or contracted provided in the cooling fan device is operated by being coupled with a part of a portion where the pressure belt is attached or detached, or a mechanism that drives sliding expansion and contraction by a motor It is sufficient if there is a moving mechanism such as. As for the cooling effect, even if compared with the configuration of FIG. 11, there is no significant decrease in the cooling capacity, and almost the same cooling capacity is exhibited. This is considered to be because the distance a from the air blowing opening 31c of the cooling fan device to the pressure belt can be ensured in the case of FIG. 11, FIG. 13, or FIG. Furthermore, the distance from the fan part 31a generating the air of the cooling fan device to the air blowing opening part 31c does not change significantly in any of the cases of FIG. 11, FIG. 13, and FIG. It is thought that the cooling capacity is maintained without changing the air volume and the wind speed. Therefore, in consideration of the temperature rise of the cooling fan device and the maintenance of the cooling capacity, the cooling fan device provided with the expansion / contraction / sliding mechanism is effective as in the case of FIGS.

加圧ベルトの昇温を冷却抑制して安定した定着画像を得るための手段として、加圧ベルトの着脱動作に連動して動作する伸縮・スライド自在なダクト部31bを昇温する加圧ベルト28にできるだけ近接させる。近接は、加圧ベルトの振動、熱変形による振れを考慮した当接しない間隔である。これにより、加圧ベルトに当たるエアーを極力拡散させずに定着装置やその周辺機能の昇温を防止する手段が有効である。   As a means for obtaining a stable fixed image by suppressing the temperature rise of the pressure belt, the pressure belt 28 for raising the temperature of the duct portion 31b that is extendable and slidable that operates in conjunction with the attachment / detachment operation of the pressure belt. As close as possible. Proximity is a non-contacting distance in consideration of vibration of the pressure belt and vibration due to thermal deformation. Thus, a means for preventing the temperature of the fixing device and its peripheral functions from rising without diffusing the air hitting the pressure belt as much as possible is effective.

冷却ファン装置と加圧ベルトとの位置及び距離、又は冷却ファン装置から噴き出されるエアが加圧ベルトに対して当たる断面積の風量、風速は、ある条件を基に算出している。この事は、定着装置の仕様・構成によって出される必要な冷却能力に応じて決定される条件を設けている。   The position and distance between the cooling fan device and the pressure belt, or the air volume and the wind speed of the cross-sectional area where the air blown from the cooling fan device hits the pressure belt are calculated based on certain conditions. This is provided with a condition that is determined according to the required cooling capacity provided by the specifications and configuration of the fixing device.

例えば、図15に例示するグラフは、加圧ベルト28を140℃程度から100℃程度まで冷却ファン装置で冷却させる場合の、加圧ベルト28と冷却ファン装置の距離と、冷却時間の相関を調べた実験結果である。   For example, the graph illustrated in FIG. 15 examines the correlation between the distance between the pressure belt 28 and the cooling fan device and the cooling time when the pressure belt 28 is cooled from about 140 ° C. to about 100 ° C. by the cooling fan device. It is the experimental result.

また、冷却ファン装置側のスペックにおいて、冷却補助機構の断面積Ssあたりの平均風速Vs、風量Qsの条件を決定させようとすると、下記に示すJIS規格に記載してある公式に則り、冷却効果の最適値を算出する。   Further, in the specifications on the cooling fan device side, when trying to determine the conditions of the average wind speed Vs and the air volume Qs per cross-sectional area Ss of the cooling assist mechanism, the cooling effect is determined according to the formula described in the JIS standard shown below. The optimal value of is calculated.

Qs(m/s)=Vs(m/s)×Ss(m
前記の冷却作用を利用する長手温度分布変動抑制手段としての冷却ファンユニット31の条件は、定着装置の構成、スペックにより許容する範囲は異なり、それぞれ必要な冷却能力を前記条件にて算出する。これにより、定着装置の本来の役割である定着ニップ部でトナー(現像剤)を、加圧・加熱溶融させる事により記録材上に固着させ、安定した定着画像を得る事を保障し、信頼性のある定着画像を得るものであれば良い。例えば、図16のような特性をもつ定着冷却能力の場合、使用する冷却能力がグラフの曲線上のポイントのいずれかになる。
Qs (m 3 / s) = Vs (m / s) × Ss (m 2 )
The conditions of the cooling fan unit 31 as the longitudinal temperature distribution fluctuation suppressing means using the cooling action described above vary depending on the configuration and specifications of the fixing device, and the required cooling capacity is calculated based on the above conditions. As a result, the toner (developer) is fixed on the recording material by pressurizing and heating and melting at the fixing nip, which is the original role of the fixing device, and it is ensured that a stable fixed image can be obtained. Any image that can obtain a fixed image with any color may be used. For example, in the case of the fixing cooling capacity having the characteristics as shown in FIG. 16, the cooling capacity to be used is one of the points on the curve of the graph.

加圧ベルト28の長手方向に沿う温度分布の一部、又は全域が一定の範囲外の温度で検出された場合、検出された温度に応じて冷却能力を可変及び維持できれば良い。   When a part or the entire temperature distribution along the longitudinal direction of the pressure belt 28 is detected at a temperature outside a certain range, it is sufficient that the cooling capacity can be varied and maintained according to the detected temperature.

そのような手段として、上記のような冷却補助機構を備える冷却装置の動作において、例えば加圧ベルト着脱と連動して冷却動作を行うことで、通紙、非通紙中の冷却能力を同等レベルに安定維持させる。   As such means, in the operation of the cooling device provided with the cooling assist mechanism as described above, for example, by performing a cooling operation in conjunction with the attachment and detachment of the pressure belt, the cooling capacity during paper passing and non-paper passing is at the same level. To keep it stable.

また、加圧ベルトの長手方向の温度分布の一部、又は全域が一定の範囲外の温度で検出された場合、それぞれの冷却ファン装置は独立及び連結して動作でき、ファンの回転数を全速、半速モードの設定を設ける。これにより、検出された温度に応じて、冷却能力を可変させて、非通紙部昇温と全域昇温等の複数の問題が同時に発生していても、加圧ベルトを均一にムラなく冷却する。   In addition, when a part or all of the temperature distribution in the longitudinal direction of the pressure belt is detected at a temperature outside a certain range, each cooling fan device can be operated independently and connected, and the rotation speed of the fan can be adjusted at full speed. Set the half-speed mode. This makes the cooling capacity variable according to the detected temperature, and even if multiple problems such as non-sheet passing part temperature rise and whole area temperature rise occur at the same time, the pressure belt can be cooled evenly and uniformly. To do.

また、検出された温度に応じて冷却補助機構は独立及び連結して動作することで、検出された温度に応じて、冷却能力を可変させて非通紙部昇温と全域昇温等の複数の問題が同時に発生していても、加圧ベルトを均一にムラなく冷却する。   In addition, the cooling assist mechanism operates independently and connected according to the detected temperature, so that the cooling capacity can be varied according to the detected temperature to increase the temperature of the non-sheet passing portion and the entire area. Even if the above problems occur at the same time, the pressure belt is uniformly and uniformly cooled.

上記のような手段にて、加圧ベルトの長手方向に沿う温度分布の一部、又は全域が一定の範囲外の温度で検出された場合、検出された温度に応じて冷却能力を可変及び維持できれば良い。   When a part or the whole temperature distribution along the longitudinal direction of the pressure belt is detected at a temperature outside a certain range by the above means, the cooling capacity is varied and maintained according to the detected temperature. I can do it.

その他、前記の冷却ファン装置は、冷却する加圧ベルトに対し、記録材の通紙部、非通紙部の領域に遮蔽する位置に配置する。少なくとも、加圧ベルト長手方向に前側(通紙部、非通紙部)、中央部(通紙部)、奥側(通紙部、非通紙部)の何れか1個所以上は遮蔽できる位置に存在している。両端部、中央が同時に冷却できる或いは、両端部、中央の何れかを冷却できればよく、例えば図10に示すような冷却装置の配置で冷却を行う手段である。   In addition, the cooling fan device is arranged at a position where the pressure belt to be cooled is shielded by the area of the recording material passing portion and the non-sheet passing portion. At least one of the front side (sheet passing portion, non-sheet passing portion), central portion (sheet passing portion), and back side (sheet passing portion, non-sheet passing portion) in the longitudinal direction of the pressure belt can be shielded. Exists. It is only necessary to be able to cool both ends and the center at the same time or to cool either the both ends or the center. For example, it is a means for cooling with the arrangement of the cooling device as shown in FIG.

また、熱供給遮断作用を利用する長手温度分布変動抑制手段は、加圧ベルトの少なくとも定着ニップ部を形成する加圧パッド29に伝わる定着ローラ21からの熱を直接的又は間接的に遮断する作用が得られるものであればよい。例えば、定着ローラ21と加圧ベルトの圧接を解除し完全に定着ローラ21からの熱供給を遮断する手段である。あるいは、定着ニップ部を形成する加圧パッドの非通紙部昇温を抑制するために定着ローラと加圧ベルトとの少なくとも非通紙部との間に、熱容量を小さくするための加圧パッドの材質、形状を配設するようにした手段等である。また、この熱供給遮断作用は前記冷却作用に含む冷却補助機構の役割と同様に、加圧ベルトの着脱と連動して動作することで、コピージョブの有無による加圧ベルト着脱位置に関係なく、冷却効果を維持する役割を果たすことになる。   Further, the longitudinal temperature distribution fluctuation suppressing means utilizing the heat supply blocking action acts directly or indirectly to block the heat from the fixing roller 21 transmitted to the pressure pad 29 forming at least the fixing nip portion of the pressure belt. What is necessary is just to obtain. For example, it is a means for releasing the pressure contact between the fixing roller 21 and the pressure belt and completely shutting off the heat supply from the fixing roller 21. Alternatively, a pressure pad for reducing the heat capacity between the fixing roller and at least the non-sheet passing portion of the pressure belt in order to suppress the temperature rise of the non-sheet passing portion of the pressure pad forming the fixing nip portion. The material and the shape are arranged. In addition, the heat supply shut-off function operates in conjunction with the attachment / detachment of the pressure belt, similarly to the role of the cooling assist mechanism included in the cooling action, regardless of the pressure belt attachment / detachment position depending on the presence or absence of the copy job. It will play a role in maintaining the cooling effect.

さらに、加圧パッドの形状における長手圧作用を利用する長手温度分布変動抑制手段は、加圧ベルトの少なくとも非通紙部が定着ローラからの圧力、熱により加圧パッドの加熱温度の変形量を調整する手段である。また、加圧パッドが昇温するその変化量を長手において、よりその変化量を抑制する作用が得られるものであればよい。例えば、非通紙部昇温の対策として、加圧パッドの長手における温度変化量を抑制すべく、加圧パッドの形状において非通紙部側の圧、即ち、定着ニップ部の端部圧を極力低圧でニップを形成するようなクラウンを付与する。これにより、定着ニップ部の圧分布は端分圧と比較して若干の中央高の圧分布を形成し、端部の定着ローラと加圧パッド間の線圧低下による定着ローラからの熱伝導率を低下させ、加熱温度の変化量を低減させる手段等である。   Further, the longitudinal temperature distribution fluctuation suppressing means utilizing the longitudinal pressure action in the shape of the pressure pad is configured such that at least the non-sheet passing portion of the pressure belt reduces the deformation amount of the heating temperature of the pressure pad by the pressure and heat from the fixing roller. It is a means to adjust. Moreover, the amount of change in which the pressure pad is heated may be long as long as the effect of further suppressing the amount of change is obtained. For example, as a countermeasure against the temperature rise of the non-sheet passing portion, in order to suppress the temperature change amount in the length of the pressure pad, the pressure on the non-sheet passing portion side in the shape of the pressure pad, that is, the end pressure of the fixing nip portion is set. A crown is formed so as to form a nip at the lowest possible pressure. As a result, the pressure distribution in the fixing nip portion forms a slightly higher central pressure distribution than the end partial pressure, and the thermal conductivity from the fixing roller due to a decrease in linear pressure between the fixing roller and the pressure pad at the end portion. Is a means for reducing the change in the heating temperature.

長手温度分布変動抑制手段は、このような冷却作用、熱供給遮断作用、加圧パッドの形状における長手圧作用を複数組み合わせて利用したものであっても構わない。   The longitudinal temperature distribution variation suppressing means may use a combination of a plurality of such cooling actions, heat supply blocking actions, and longitudinal pressure actions in the shape of the pressure pad.

なお、加圧ベルトの非通紙部とは、通常の定着動作では記録材がまったく通過する予定のない部位を含め、記録材の送り方向における幅サイズの大小によって発生するような、いわゆる記録材の非通過領域も含む。   The non-sheet passing portion of the pressure belt is a so-called recording material that is generated by the size of the width in the feeding direction of the recording material, including a portion where the recording material is not expected to pass at all in a normal fixing operation. The non-passing region is also included.

また、加熱回転体は、主にロール形状のものが使用されるが、ベルト形状のものであってもよい。さらに、加圧回転体は、ロール形状のものであってもよい。その加圧回転体側について補助的に加熱する加熱手段を備えたものであっても構わない。   The heating rotator is mainly roll-shaped, but may be belt-shaped. Further, the pressure rotator may be in a roll shape. You may provide the heating means which heats the pressurization rotary body side supplementarily.

したがって、本発明においては、画像加熱装置(定着装置)は、加熱回転体と加圧回転体がともにロール形状であるローラニップ方式の装置であってもよい。   Therefore, in the present invention, the image heating device (fixing device) may be a roller nip type device in which both the heating rotator and the pressure rotator are in a roll shape.

上記のような長手温度分布変動抑制手段を設けたことにより、加圧ベルトの少なくとも非通紙部における過昇温(その通紙部の温度上昇に比べて異常に上昇する状態)、及び加圧ベルトの全域での過昇温により生じる長手温度差が抑制されるようになる。   By providing the longitudinal temperature distribution fluctuation suppressing means as described above, excessive temperature rise in the pressure belt at least in the non-sheet passing portion (a state in which the temperature rises abnormally compared to the temperature rise in the sheet passing portion) and pressurization A longitudinal temperature difference caused by an excessive temperature rise in the entire belt is suppressed.

ちなみに、冷却作用又は熱供給遮断作用を利用する長手温度分布変動抑制手段の場合には、加熱体の少なくとも非通紙部における過昇温及び、加圧ベルトの全域での過昇温が防止される。これにより、非通紙部とその近傍の温度が一定になろうとする結果、その長手温度分布変動が抑制される。   Incidentally, in the case of the longitudinal temperature distribution fluctuation suppressing means using the cooling action or the heat supply shut-off action, the excessive temperature rise in at least the non-sheet passing portion of the heating body and the excessive temperature rise in the entire pressure belt are prevented. The Thereby, as a result of the temperature of the non-sheet passing portion and the vicinity thereof becoming constant, fluctuations in the longitudinal temperature distribution are suppressed.

また、加圧パッドの形状における長手圧作用を利用する長手温度分布変動抑制手段の場合には、定着ニップ部内の圧分布を可変させることになる。そのため、中央や端部に圧力が片寄る傾向がある場合、定着ニップ部内の摩擦係数μの変動により速度変動、つまりスリップを起こしてしまい画像ズレを発生させる恐れがある。これを加圧パッドの形状によって圧分布を加圧ベルト幅方向に対し、圧分布をフラットに近づけることで、加圧ベルト幅方向の速度変動は解消される方向になり、画像ズレを防止したり、定着ニップ部の搬送性も安定して行える。   Further, in the case of the longitudinal temperature distribution fluctuation suppressing means using the longitudinal pressure action in the shape of the pressure pad, the pressure distribution in the fixing nip portion is varied. For this reason, when the pressure tends to be shifted toward the center or the end portion, there is a possibility that image fluctuation occurs due to speed fluctuation, that is, slippage due to fluctuation of the friction coefficient μ in the fixing nip portion. Depending on the shape of the pressure pad, the pressure distribution is made almost flat with respect to the pressure belt width direction, so that the speed fluctuation in the pressure belt width direction is eliminated, and image displacement is prevented. Also, the transportability of the fixing nip can be stably performed.

この結果、定着ニップ部内の圧分布がフラット、もしくは若干の中央高に設定すれば加圧ベルトの非通紙部、通紙部の温度差は顕著に表れる方向ではなくなる傾向にある。   As a result, if the pressure distribution in the fixing nip is set to be flat or slightly centrally high, the temperature difference between the non-sheet passing portion and the sheet passing portion of the pressure belt tends not to be noticeable.

このような長手温度分布変動抑制手段は、実施例に示したようなベルトニップ方式の画像定着装置に採用した場合に、特に有効である。   Such a longitudinal temperature distribution fluctuation suppressing means is particularly effective when employed in a belt nip type image fixing apparatus as shown in the embodiments.

もちろん、その加圧ベルトが、ほかの構成体、例えば前述したように加圧ロールからなるローラニップ方式の画像定着装置に採用した場合でも、有効である。   Of course, the pressure belt is effective even when it is employed in another component, for example, a roller nip type image fixing apparatus including a pressure roll as described above.

ベルトニップ方式の画像定着装置においては、加圧ベルトのうち少なくとも加圧パッドの非通紙部に該当する部分を冷却する作用又は定着ローラから加圧パッド側への熱の伝達を遮断する作用を利用する長手温度分布変動抑制手段を設けるとよい。   In the belt nip type image fixing device, an action of cooling at least a portion of the pressure belt corresponding to the non-sheet passing portion of the pressure pad or an action of blocking heat transfer from the fixing roller to the pressure pad side. It is preferable to provide a longitudinal temperature distribution fluctuation suppressing means to be used.

この場合には、加圧ベルトが冷却されることにより加圧パッドの非通紙部もしくは通紙部が間接的に冷却されるか、或いは、加圧パッドの非通紙部もしくは通紙部への加熱が抑制されて、その結果として、非通紙部、通紙部における異常な温度上昇が防止される。   In this case, the pressure belt is cooled to indirectly cool the non-sheet passing portion or the sheet passing portion of the pressure pad, or to the non-sheet passing portion or the sheet passing portion of the pressure pad. As a result, abnormal temperature rises in the non-sheet passing portion and the sheet passing portion are prevented.

また、このような長手温度分布変動抑制手段の構成は、加圧パッドを直接的に冷却又は熱供給遮断作用を有する長手温度分布変動抑制手段を配設する設置スペース等がない場合にも有利である。   Further, such a configuration of the longitudinal temperature distribution fluctuation suppressing means is advantageous even when there is no installation space or the like for disposing the longitudinal temperature distribution fluctuation suppressing means having the action of directly cooling the pressure pad or blocking the heat supply. is there.

また、上記ベルトニップ方式の画像定着装置においては、冷却作用を利用する長手温度分布変動抑制手段を使用する場合、その抑制手段を、加圧ベルトのうち定着ニップ部を形成している加圧パッドを集中的に冷却するように配設するとよい。あるいは、ニップ部に加圧ベルトが搬送する手前で冷却を行うように配設するとよい。この場合には、長手温度分布変動抑制手段による無端状ベルトの冷却が効率よくなされる。   In the belt nip type image fixing apparatus, when the longitudinal temperature distribution fluctuation suppressing means utilizing the cooling action is used, the suppressing means is a pressure pad forming the fixing nip portion of the pressure belt. It is good to arrange | position so that it may cool intensively. Or it is good to arrange | position so that it may cool before the pressurization belt conveys to a nip part. In this case, the endless belt is efficiently cooled by the longitudinal temperature distribution fluctuation suppressing means.

これらの長手温度分布変動抑制手段を用いた加圧ベルトの温度検知手段の中で、定着装置における温度検知信号を一定範囲外の温度で検出した信号により、加圧ベルト幅方向の昇温を予知し、冷却動作が入るように設定するとよい。   Among the temperature detection means of the pressure belt using these longitudinal temperature distribution fluctuation suppression means, the temperature detection signal in the fixing device is detected at a temperature outside a certain range, and the temperature increase in the pressure belt width direction is predicted. However, it is preferable to set the cooling operation.

さらに、その定着ニップ方式の違いに関わらず、冷却作用を利用する長手温度分布変動抑制手段を使用する場合には、ある温度のマージンを見込んで冷却動作が入るように設定するとよい。すなわち、その抑制手段による冷却を、少なくとも記録材が定着ニップ部に搬送される前の加圧ベルト脱時の温度か、加圧ベルト着時の温度を予知し、ある温度のマージンを見込んで冷却動作が入るように設定するとよい。   Furthermore, regardless of the fixing nip method, when using the longitudinal temperature distribution fluctuation suppressing means that uses the cooling action, it is preferable to set the cooling operation to allow for a certain temperature margin. That is, the cooling by the suppression means predicts at least the temperature when the pressure belt is removed before the recording material is conveyed to the fixing nip or the temperature when the pressure belt is attached, and cools it with a certain temperature margin. It is good to set it so that the action can be entered.

この場合には、定着ニップ部を通過する記録材の有無によって発生しやすい加圧ベルトの少なくとも非通紙部の過昇温を端的にかつ効率よく防止することができる。しかも、この場合、記録材が定着ニップ部を通過していない間は、前記した一定範囲外の温度で検出した信号により、加圧ベルト幅方向の昇温を予知し、冷却動作ON/OFFの設定が可能である。このことから、長手温度分布変動抑制手段の冷却作用により加圧ベルトを冷却することがないようにすることもできる。そのため、定着装置における定着温度の温度制御(例えばウォーミングアップ時やアイドリング時における温度制御)に悪影響(不要な温度低下など)を与えるおそれがない。   In this case, overheating of at least the non-sheet passing portion of the pressure belt that is likely to occur depending on the presence or absence of the recording material passing through the fixing nip portion can be prevented simply and efficiently. Moreover, in this case, while the recording material does not pass through the fixing nip portion, the temperature rise in the pressure belt width direction is predicted based on the signal detected at a temperature outside the predetermined range, and the cooling operation is turned ON / OFF. Setting is possible. From this, it is possible to prevent the pressure belt from being cooled by the cooling action of the longitudinal temperature distribution fluctuation suppressing means. Therefore, there is no possibility of adversely affecting the temperature control of the fixing temperature in the fixing device (for example, temperature control during warm-up or idling) (unnecessary temperature decrease or the like).

なお、上記設定の他にも、一定範囲内で加圧ベルトの温度を検知させるために、一定時間の空回転を行い冷却動作が入る制御を設定してもよい。また、通紙中の冷却動作において、加圧ベルトの幅方向の中央、両端部にある温度検知手段により通紙部、非通紙部の温度を検知し、昇温している加圧ベルト位置を予知する。そして、その位置だけを一定範囲内の温度まで、冷却動作を行うようなフィードバック制御して行うように設定してもよい。   In addition to the above setting, in order to detect the temperature of the pressure belt within a certain range, a control for performing idling for a certain time and entering a cooling operation may be set. In the cooling operation during paper passing, the temperature of the pressure belt is detected by the temperature detection means at the center and both ends of the pressure belt in the width direction, and the temperature of the pressure belt is raised. Foresee. Then, only that position may be set to be feedback-controlled so as to perform a cooling operation to a temperature within a certain range.

このような本発明の画像加熱装置は、未定着トナー画像を記録材に定着して永久像にする必要のある画像形成装置に適用される。画像形成装置の構成については特に制約はないが、中でも記録材としてコート紙を使用して連続した画像形成を行うことが可能な構成からなる画像形成装置に適用した場合は、前述したような画像劣化が発生しない良好な定着が行われるようになり、特に有益である。   Such an image heating apparatus of the present invention is applied to an image forming apparatus that needs to fix an unfixed toner image on a recording material to form a permanent image. There are no particular restrictions on the configuration of the image forming apparatus, but in particular, when applied to an image forming apparatus having a configuration capable of performing continuous image formation using coated paper as a recording material, the image as described above is used. This is particularly beneficial since good fixing without deterioration occurs.

画像形成装置例の概略構成図Schematic configuration diagram of an example of an image forming apparatus 定着装置の概略構成を示す横断面図Cross-sectional view showing schematic configuration of fixing device 図2の部分的な拡大図Partial enlarged view of FIG. 定着装置の制御系統のブロック図Block diagram of the fixing device control system 定着装置の手前側の側面図(加圧ベルトユニット着状態時)Side view of the front side of the fixing device (when the pressure belt unit is worn) 定着装置の手前側の側面図(加圧ベルトユニット脱状態時)Side view of the front side of the fixing device (when the pressure belt unit is removed) 図6の横断面図Cross-sectional view of FIG. 図7の部分的な拡大図Partial enlarged view of FIG. 定着ニップ部の幅方向の圧分布図Pressure distribution diagram in the width direction of the fixing nip 図2の(10)−(10)線視図(10)-(10) line view of FIG. 小サイズ記録材の100枚連続通紙時における、加圧ベルトの通紙部と非通紙部の温度推移グラフTemperature transition graph of the pressure belt belt passing part and non-sheet passing part when 100 sheets of small size recording material are continuously passed 加圧ベルトユニットの脱状態時と着状態時とにおける、冷却ファンユニットによる冷却の有無による加圧ベルト冷却時間グラフPressure belt cooling time graph with and without cooling by the cooling fan unit when the pressure belt unit is detached and worn 冷却ファンユニットの他の構成例の横断面図Cross-sectional view of another configuration example of cooling fan unit 冷却ファンユニットの更に他の構成例の横断面図Cross-sectional view of still another configuration example of the cooling fan unit 加圧ベルトを140℃程度から100℃程度まで冷却ファン装置で冷却させる場合の、加圧ベルトと冷却ファン装置の距離と、冷却時間の相関を調べた実験結果グラフExperimental result graph in which the correlation between the distance between the pressure belt and the cooling fan device and the cooling time when the pressure belt is cooled from about 140 ° C. to about 100 ° C. by the cooling fan device 風速による冷却能力の推移グラフTransition graph of cooling capacity by wind speed

符号の説明Explanation of symbols

12・・定着装置(画像加熱装置)、21・・定着ローラ(加熱回転体)、23・・加圧ベルトユニット、28・・加圧ベルト(加圧回転体)、31・・冷却ファンユニット(冷却ユニット)、36・・偏心カム(着脱機構)   12 .. Fixing device (image heating device) 21.. Fixing roller (heating rotator) 23.. Pressure belt unit 28.. Pressure belt (pressure rotator) 31. Cooling unit), 36 ・ ・ Eccentric cam (detachment mechanism)

Claims (3)

記録材上の画像をニップ部で加熱する加熱回転体と、この加熱回転体との間で前記ニップ部を形成する加圧回転体と、この加圧回転体を前記加熱回転体に対し接離させる接離手段と、前記加圧回転体を冷却する冷却手段と、を有する画像加熱装置において、
前記接離手段の接離動作に連動して前記冷却手段を移動させることを特徴とする画像加熱装置。
A heating rotator for heating the image on the recording material at the nip portion, a pressure rotator for forming the nip portion between the heating rotator, and the pressure rotator for contacting and separating from the heating rotator. In an image heating apparatus comprising: a contacting / separating unit for causing cooling; and a cooling unit for cooling the pressurizing rotating body.
An image heating apparatus, wherein the cooling means is moved in conjunction with the contact / separation operation of the contact / separation means.
前記冷却手段と前記加圧回転体を保持する保持手段を有し、前記接離手段の接離動作に連動して前記保持手段を移動させることを特徴とする請求項1の画像加熱装置。   The image heating apparatus according to claim 1, further comprising a holding unit that holds the cooling unit and the pressurizing rotating body, and the holding unit is moved in conjunction with a contact / separation operation of the contact / separation unit. 前記冷却手段は、ファンと、このファンによるエアーを前記加圧回転体に向けて送風する送風口を備え前記接離手段の接離動作に連動して伸縮するダクトと、を有することを特徴とする請求項1の画像加熱装置。   The cooling means includes a fan, and a duct that includes a blower opening that blows air from the fan toward the pressurizing rotating body and expands and contracts in conjunction with the contacting / separating operation of the contacting / separating means. The image heating apparatus according to claim 1.
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