JP2008209515A - Fixing device - Google Patents

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JP2008209515A
JP2008209515A JP2007044384A JP2007044384A JP2008209515A JP 2008209515 A JP2008209515 A JP 2008209515A JP 2007044384 A JP2007044384 A JP 2007044384A JP 2007044384 A JP2007044384 A JP 2007044384A JP 2008209515 A JP2008209515 A JP 2008209515A
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Seiji Okada
聖二 岡田
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Kyocera Document Solutions Inc
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Kyocera Mita Corp
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a fixing device preventing image irregularities by improving contact of transfer paper with a pressure roller and achieving self-separation of the transfer paper. <P>SOLUTION: The fixing device is equipped with: an endless fixing belt provided with an elastic layer; a rotatable heating roller having a heating means and supporting the fixing belt from the inside; a separation roller driven to rotate, arranged on a downstream side from the heating roller and supporting the fixing belt from the inside; and the pressure roller press-contacting with the heating roller and the separation roller through the fixing belt and also pressing the fixing belt positioned between the heating roller and the separation roller to form a fixing nip. The separation roller has an elastic layer. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、未定着のトナー像を溶融定着する定着装置に関する。   The present invention relates to a fixing device that melts and fixes an unfixed toner image.

複写機やファクシミリ等の画像形成装置では、感光体ドラム表面に形成されたトナー像を転写紙上に転写し、定着装置によってこれを定着している。定着装置としては、転写紙上のトナーを加熱融解させる加熱ローラと、該加熱ローラに圧接して転写紙を挟持搬送し、トナーを転写紙上に定着する加圧ローラと、該加熱ローラ等によって内側から支持される無端状の定着ベルト等とで構成される熱ローラ定着装置が一般的である。   In an image forming apparatus such as a copying machine or a facsimile, a toner image formed on the surface of a photosensitive drum is transferred onto a transfer sheet and fixed by a fixing device. The fixing device includes a heating roller that heats and melts the toner on the transfer paper, a pressure roller that presses and contacts the heating roller to fix the toner onto the transfer paper, and the heating roller from the inside. A heat roller fixing device including a supported endless fixing belt or the like is generally used.

このような熱ローラ定着装置において、転写紙にトナーを定着する定着ニップ幅を十分に確保するため、従来から、定着ニップの形成には、無端状の定着ベルトを用いるものがある。具体的には、定着ベルトの内周側からベルトを支持する2つの支持ローラと、加圧ローラとを定着ベルトを介して夫々当接させ、この当接によって定着ベルトの外周面を加圧ローラに当接させることで、定着ニップを形成している。転写紙が当該定着ニップを通過し、トナーが定着されると、支持ローラの1つである分離ローラの曲率によって転写紙が分離される。   In such a heat roller fixing device, in order to secure a sufficient fixing nip width for fixing the toner on the transfer paper, conventionally, an endless fixing belt is used for forming the fixing nip. Specifically, two support rollers that support the belt from the inner peripheral side of the fixing belt and a pressure roller are brought into contact with each other through the fixing belt, and the outer peripheral surface of the fixing belt is brought into contact with the pressure roller by this contact. The fixing nip is formed by abutting against the fixing nip. When the transfer paper passes through the fixing nip and the toner is fixed, the transfer paper is separated by the curvature of the separation roller that is one of the support rollers.

しかしながら、従来の定着装置では、定着ニップ内で定着ベルトが加圧ローラにのみ接している部分において、転写紙と加圧ローラとの密着状態が悪い場合がある。この場合、トナーの定着が十分に行われず、分離時に分離ローラが画像に影響を及ぼし、トナー剥がれ等の画像乱れを起こすとの問題があった。   However, in the conventional fixing device, there is a case where the contact state between the transfer paper and the pressure roller is poor in a portion where the fixing belt is in contact with only the pressure roller in the fixing nip. In this case, there is a problem that the toner is not sufficiently fixed, and the separation roller affects the image at the time of separation, causing image disturbance such as toner peeling.

この問題を解決すべく、特許文献1には、転写紙の加圧ローラに対する密着度を高めるため、支持ローラ(分離ローラ)で定着ベルトを駆動し、ニップ部(定着ニップ)では、定着ベルトが引っ張り駆動される定着装置が開示されている。   In order to solve this problem, Patent Document 1 discloses that the fixing belt is driven by a support roller (separation roller) in order to increase the degree of adhesion of the transfer paper to the pressure roller, and the fixing belt is attached to the nip portion (fixing nip). A fixing device driven by pulling is disclosed.

この定着装置においては、さらに、転写紙の分離性を確保するため、支持ローラ(分離ローラ)は弾性層を有しないハードローラで構成され、対向ローラ(加圧ローラ)は弾性層を有するソフトローラで構成されている。このような構成とすることで、定着ニップの出口(分離ローラ側)では、加圧ローラをひずませ、転写紙の進行方向を変化させて分離を行っている。   In this fixing device, the support roller (separation roller) is composed of a hard roller having no elastic layer, and the opposing roller (pressure roller) is a soft roller having an elastic layer in order to ensure the separation of the transfer paper. It consists of With this configuration, the pressure roller is distorted at the exit of the fixing nip (on the separation roller side), and separation is performed by changing the traveling direction of the transfer paper.

しかしながら、特許文献1に記載の定着装置では、分離ローラをハードローラで構成しているので、定着ニップでは加圧ローラのみがひずむこととなり、特に、転写するトナー量が多いカラー画像の場合、加圧ローラのひずみだけでは分離性能を確保しづらいという問題が残る。   However, in the fixing device described in Patent Document 1, since the separation roller is constituted by a hard roller, only the pressure roller is distorted in the fixing nip, and in particular, in the case of a color image having a large amount of toner to be transferred. The problem remains that it is difficult to ensure separation performance only by the pressure roller strain.

特開2003−330295号公報JP 2003-330295 A

本発明は、上述したような従来技術の問題点を解決すべくなされたものであって、転写紙の加圧ローラへの密着度を高めるとともに、転写紙の自己分離を可能にし、画像乱れを防止することができる定着装置を提供するものである。   The present invention has been made to solve the above-mentioned problems of the prior art, and improves the degree of adhesion of the transfer paper to the pressure roller, enables self-separation of the transfer paper, and prevents image disturbance. It is an object of the present invention to provide a fixing device that can be prevented.

請求項1に係る発明は、弾性層が設けられた無端状の定着ベルトと、加熱手段を有し、前記定着ベルトを内側から支持する回転可能な加熱ローラと、駆動回転するとともに、前記加熱ローラより下流側に配置され、前記定着ベルトを内側から支持する分離ローラと、前記定着ベルトを介して前記加熱ローラ及び前記分離ローラと圧接するとともに、前記加熱ローラから前記分離ローラまでの間に位置する前記定着ベルトを押圧して、定着ニップを形成する加圧ローラとを備える定着装置であって、前記分離ローラは、弾性層を有することを特徴とする定着装置に関する。   The invention according to claim 1 includes an endless fixing belt provided with an elastic layer, a heating unit having a heating unit, and a rotatable heating roller that supports the fixing belt from the inside. A separation roller that is disposed further downstream and supports the fixing belt from the inside, is in pressure contact with the heating roller and the separation roller via the fixing belt, and is positioned between the heating roller and the separation roller. The present invention relates to a fixing device including a pressure roller that presses the fixing belt to form a fixing nip, wherein the separation roller includes an elastic layer.

請求項2に係る発明は、前記加圧ローラは駆動回転し、前記分離ローラの駆動回転とともに前記定着ベルトを駆動させることを特徴とする請求項1に記載の定着装置に関する。   The invention according to claim 2 relates to the fixing device according to claim 1, wherein the pressure roller is driven to rotate, and the fixing belt is driven together with the rotation of the separation roller.

請求項3に係る発明は、前記分離ローラと前記加圧ローラとが圧接する部分の圧力は、前記加熱ローラと前記加圧ローラとが圧接する部分の圧力よりも、強いことを特徴とする請求項1又は2に記載の定着装置に関する。   The invention according to claim 3 is characterized in that the pressure at the portion where the separation roller and the pressure roller are in pressure contact is stronger than the pressure at the portion where the heating roller and the pressure roller are in pressure contact. Item 3. The fixing device according to Item 1 or 2.

請求項4に係る発明は、前記加熱ローラは弾性層を有しないローラであり、前記加圧ローラ及び前記分離ローラは弾性層を有するローラであって、前記加熱ローラの表面の硬度をh1、前記加圧ローラの表面の硬度をh2、前記分離ローラの表面の硬度をh3としたとき、これらの硬度の大小関係は、h1>h2>h3であることを特徴とする請求項3に記載の定着装置に関する。   In the invention according to claim 4, the heating roller is a roller having no elastic layer, the pressure roller and the separation roller are rollers having an elastic layer, and the hardness of the surface of the heating roller is h1, 4. The fixing according to claim 3, wherein when the hardness of the surface of the pressure roller is h2 and the hardness of the surface of the separation roller is h3, the magnitude relationship of these hardnesses is h1> h2> h3. Relates to the device.

請求項5に係る発明は、前記分離ローラの駆動回転速度は、前記加圧ローラの駆動回転速度より大きいことを特徴とする請求項1〜4のいずれか1に記載の定着装置に関する。   The invention according to claim 5 relates to the fixing device according to any one of claims 1 to 4, wherein a driving rotation speed of the separation roller is higher than a driving rotation speed of the pressure roller.

請求項6に係る発明は、前記定着ベルトを内側から支持するテンションローラをさらに備えることを特徴とする請求項1〜5のいずれか1に記載の定着装置に関する。   A sixth aspect of the present invention relates to the fixing device according to any one of the first to fifth aspects, further comprising a tension roller that supports the fixing belt from the inside.

請求項1に係る発明によれば、弾性層を設けた無端状の定着ベルトと、定着ベルトを内側から支持する加熱ローラ及び分離ローラと、加圧ローラとを備える。分離ローラは弾性層を有するので、分離ローラの曲率と、加圧ローラとの圧接と、分離ローラ自体の駆動により分離ローラがひずむとともに、分離ローラに支持されている定着ベルトにもひずみが生じる。これによって、定着ベルトの駆動速度が変化し、転写紙の移動速度との間に微小な差が生じるので、転写紙と定着ベルトとの密着度合いが低下して、転写紙が分離しやすくなる。したがって、分離ローラの曲率により、転写紙の自己分離が可能となる。   According to the first aspect of the present invention, there is provided an endless fixing belt provided with an elastic layer, a heating roller and a separation roller for supporting the fixing belt from the inside, and a pressure roller. Since the separation roller has an elastic layer, the separation roller is distorted by the curvature of the separation roller, the pressure contact with the pressure roller, and the driving of the separation roller itself, and the fixing belt supported by the separation roller is also distorted. As a result, the driving speed of the fixing belt changes and a minute difference is generated between the transfer paper and the moving speed of the transfer paper. Therefore, the degree of contact between the transfer paper and the fixing belt is reduced, and the transfer paper is easily separated. Therefore, the transfer paper can be self-separated by the curvature of the separation roller.

請求項2に係る発明によれば、分離ローラだけでなく、加圧ローラも駆動回転することによって、定着ベルトがたわむことなく駆動される。これによって、定着ベルトに搬送される転写紙の加圧ローラへの密着度は高まり、トナーの転写紙上への定着が十分になされることで、画像乱れが生じにくくなるとともにトナーの光沢が高まる。   According to the second aspect of the invention, not only the separation roller but also the pressure roller is driven and rotated, so that the fixing belt is driven without bending. As a result, the degree of adhesion of the transfer paper conveyed to the fixing belt to the pressure roller is increased, and the toner is sufficiently fixed on the transfer paper, so that the image is hardly disturbed and the gloss of the toner is increased.

請求項3に係る発明によれば、分離ローラと加圧ローラとが圧接する部分の圧力は、加熱ローラと加圧ローラとが圧接する部分の圧力よりも強いので、定着ニップの出口となる分離ローラ側では、分離ローラの曲率とともに、転写紙を屈曲させ、転写紙が自己分離する。また、定着ニップの出口における圧力が強いことにより、転写紙が定着ベルトを介して分離ローラによって強く押圧されることとなるので、トナーが転写紙にしっかりと浸透することができ、強固に定着する。   According to the third aspect of the invention, the pressure at the portion where the separation roller and the pressure roller are in pressure contact is stronger than the pressure at the portion where the heating roller and the pressure roller are in pressure contact, so that the separation serving as the exit of the fixing nip is performed. On the roller side, along with the curvature of the separation roller, the transfer paper is bent and the transfer paper is self-separated. Further, since the pressure at the outlet of the fixing nip is strong, the transfer paper is strongly pressed by the separation roller via the fixing belt, so that the toner can firmly penetrate the transfer paper and is firmly fixed. .

請求項4に係る発明によれば、加熱ローラは弾性層を有さず、加圧ローラ及び分離ローラは弾性層を有する。加熱ローラの表面の硬度をh1、前記加圧ローラの表面の硬度をh2、前記分離ローラの表面の硬度をh3としたとき、これらの硬度の大小関係は、h1>h2>h3である。加熱ローラは弾性層を有しないため、加熱手段からの熱は弾性層を介することなく転写紙に伝わることで、トナー像を十分に溶かすことができる。h2>h3であるので、定着ニップの分離ローラ側での圧力が強いこと、及び分離ローラは弾性層を有することと相俟って、分離ローラと加圧ローラとの圧接部では、分離ローラがひずむこととなる。このように分離ローラがひずむことによって、分離ローラに支持されている定着ベルトにもひずみが生じる。これによって、定着ベルトの駆動速度が変化し、転写紙の移動速度との間に微小な差が生じるので、転写紙と定着ベルトとの密着度合いが低下して、転写紙が自己分離しやすくなる。   According to the invention of claim 4, the heating roller does not have an elastic layer, and the pressure roller and the separation roller have an elastic layer. When the hardness of the surface of the heating roller is h1, the hardness of the surface of the pressure roller is h2, and the hardness of the surface of the separation roller is h3, the magnitude relationship between these hardnesses is h1> h2> h3. Since the heating roller does not have an elastic layer, the heat from the heating means is transmitted to the transfer paper without passing through the elastic layer, so that the toner image can be sufficiently dissolved. Since h2> h3, the pressure on the separation roller side of the fixing nip is strong, and the separation roller has an elastic layer, so that the separation roller is at the pressure contact portion between the separation roller and the pressure roller. It will be distorted. As the separation roller is distorted as described above, the fixing belt supported by the separation roller is also distorted. As a result, the driving speed of the fixing belt changes, and a minute difference is generated between the transfer paper and the moving speed of the transfer paper. Therefore, the degree of adhesion between the transfer paper and the fixing belt is reduced, and the transfer paper is easily separated. .

請求項5に係る発明によれば、分離ローラの駆動回転速度は、加圧ローラの駆動回転速度より大きいので、分離ローラにおいて定着ベルトの駆動方向にひずみが生じる。これによって、分離ローラに支持されている定着ベルトにもひずみが生じ、定着ベルトの駆動回転速度が変化するので、転写紙の移動速度との間に微小な差が生じる。これによって、転写紙と定着ベルトとの密着度合いが低下して、転写紙が自己分離しやすくなる。   According to the fifth aspect of the present invention, since the driving rotation speed of the separation roller is higher than the driving rotation speed of the pressure roller, distortion occurs in the driving direction of the fixing belt in the separation roller. As a result, the fixing belt supported by the separation roller is also distorted, and the driving rotation speed of the fixing belt changes, so that a slight difference is generated between the transfer belt and the moving speed. As a result, the degree of adhesion between the transfer paper and the fixing belt decreases, and the transfer paper is easily separated.

請求項6に係る発明によれば、定着ベルトを内側から支持するテンションローラをさらに備える。これによって、定着ベルトを安定して駆動させることができる。   According to the invention which concerns on Claim 6, the tension roller which supports a fixing belt from an inner side is further provided. As a result, the fixing belt can be driven stably.

以下、本発明に係る定着装置の好適な実施形態について、図面を参照しつつ説明する。
図1は、本発明に係る定着装置(1)の実施形態の概略構成例を示す側面図である。
本実施形態に係る定着装置(1)は、加熱ローラ(2)、加圧ローラ(3)、分離ローラ(4)、テンションローラ(5)及び定着ベルト(6)を備える。
Hereinafter, a preferred embodiment of a fixing device according to the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a side view showing a schematic configuration example of an embodiment of a fixing device (1) according to the present invention.
The fixing device (1) according to this embodiment includes a heating roller (2), a pressure roller (3), a separation roller (4), a tension roller (5), and a fixing belt (6).

加熱ローラ(2)は、定着ベルト(6)を内側から支持する回転自在のローラであって、不図示の押圧バネによって押圧され、定着ベルト(6)を介して、加圧ローラ(3)と圧接する。この圧接部分は、定着ニップ(7)の入り口に位置する。加熱ローラ(2)は、アルミ等の熱伝導性の高い金属からなる円筒中空形状の剛体(21)である。その表面は、転写紙(50)及び溶融トナーの張り付きを防ぐために、例えば、PFA(テトラフルオロエチレン・パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体)チューブ等の離型性の良い素材で被覆されている。加熱ローラ(2)の外径は、20〜40mmとするのが好ましい。
加熱ローラ(2)の剛体(21)の内面は黒塗りされており、ローラ内部の中心には、加熱手段であるハロゲンランプ(8)が備えられる。ハロゲンランプが点灯し、黒塗りされた加熱ローラ(2)の内面を照射すると、その輻射熱は加熱ローラ(2)に吸収される。これによって効率良く加熱ローラ(2)が加熱される。加熱ローラ(2)は加熱されると、回転しながら定着ベルト(6)に熱を供給する。
The heating roller (2) is a rotatable roller that supports the fixing belt (6) from the inside. The heating roller (2) is pressed by a pressing spring (not shown) and is connected to the pressure roller (3) via the fixing belt (6). Press contact. This pressure contact portion is located at the entrance of the fixing nip (7). The heating roller (2) is a cylindrical hollow rigid body (21) made of a metal having high thermal conductivity such as aluminum. In order to prevent sticking of the transfer paper (50) and the molten toner, the surface thereof is covered with a material having good releasability such as a PFA (tetrafluoroethylene / perfluoroalkyl vinyl ether copolymer) tube. The outer diameter of the heating roller (2) is preferably 20 to 40 mm.
The inner surface of the rigid body (21) of the heating roller (2) is painted black, and a halogen lamp (8) as heating means is provided at the center of the roller. When the halogen lamp is turned on and the inner surface of the black-colored heating roller (2) is irradiated, the radiant heat is absorbed by the heating roller (2). Thereby, the heating roller (2) is efficiently heated. When the heating roller (2) is heated, it supplies heat to the fixing belt (6) while rotating.

なお、加熱手段としては、これに限らず、誘導加熱方法を利用した加熱装置であってもよい。この装置には、螺旋状に巻かれたコイルが配置される。当該コイルに高周波電流を流すことで、生じた高周波磁界で加熱ローラ(2)に誘導渦電流を発生させ、加熱ローラ(2)の表皮抵抗によって、加熱ローラ(2)自体にジュール発熱させる。この装置によれば、ハロゲンランプ等の間接加熱に比べて、短時間で加熱ローラ(2)を昇温させることができ、加熱ローラ(2)以外の部分の発熱や光漏れ等によるエネルギーロスを少なくできる。   In addition, as a heating means, it is not restricted to this, The heating apparatus using the induction heating method may be sufficient. This device is provided with a coil wound in a spiral. By causing a high frequency current to flow through the coil, an induced eddy current is generated in the heating roller (2) by the generated high frequency magnetic field, and Joule heat is generated in the heating roller (2) itself by the skin resistance of the heating roller (2). According to this apparatus, it is possible to raise the temperature of the heating roller (2) in a short time compared to indirect heating such as a halogen lamp, and energy loss due to heat generation, light leakage, etc. other than the heating roller (2) is reduced. Less.

加圧ローラ(3)は、定着ベルト(6)を駆動させる回転自在のローラであって、定着ベルト(6)を介して加熱ローラ(2)を押圧するとともに、定着ベルト(6)を支持し、駆動させる。加圧ローラ(3)も駆動回転することによって、定着ベルト(6)をたわませることなく駆動させる。加圧ローラ(3)は、中空形状の剛体(31)であって、内部には、加熱手段であるハロゲンランプ(8)を備える。剛体(31)の外面上には、例えば、シリコンゴムからなる弾性層(32)が備えられる。加圧ローラ(3)の弾性層(32)のゴム硬度は、「ASKER C 50〜60」(日本ゴム協会標準規格(SRIS) 0101)程度であり、その外径は、35〜50mmとするのが好ましい。
加圧ローラ(3)により加熱ローラ(2)が圧接されて、定着ニップ(7)が形成される。未定着のトナー像が形成された転写紙(50)は、この定着ニップ(7)に搬送され、加熱ローラ(2)及び加圧ローラ(3)の回転によって、定着ニップ(7)を通過する。転写紙(50)が定着ニップ(7)を通過する際に、加熱ローラ(2)及び加圧ローラ(3)によって、加熱・加圧されることで、転写紙(50)上の未定着のトナー像が溶融され、転写紙(50)上に定着する。
The pressure roller (3) is a rotatable roller that drives the fixing belt (6). The pressure roller (3) presses the heating roller (2) through the fixing belt (6) and supports the fixing belt (6). Drive. The pressure roller (3) is also driven and rotated to drive the fixing belt (6) without bending. The pressure roller (3) is a hollow rigid body (31), and includes a halogen lamp (8) as heating means inside. An elastic layer (32) made of, for example, silicon rubber is provided on the outer surface of the rigid body (31). The rubber hardness of the elastic layer (32) of the pressure roller (3) is about “ASKER C 50-60” (Japan Rubber Association Standard (SRIS) 0101), and its outer diameter is 35-50 mm. Is preferred.
The heating roller (2) is pressed by the pressure roller (3) to form the fixing nip (7). The transfer paper (50) on which the unfixed toner image is formed is conveyed to the fixing nip (7) and passes through the fixing nip (7) by the rotation of the heating roller (2) and the pressure roller (3). . When the transfer paper (50) passes through the fixing nip (7), it is heated and pressurized by the heating roller (2) and the pressure roller (3), so that the unfixed image on the transfer paper (50) is unfixed. The toner image is melted and fixed on the transfer paper (50).

分離ローラ(4)は、駆動回転するローラであって、加熱ローラ(2)よりも下流、すなわち、定着ニップ(7)の出口に位置し、定着ベルト(6)を支持する。分離ローラ(4)の回転する速度は、加圧ローラの回転する速度を1とした場合、1.005〜1.02程度である。この速度が小さすぎると、ひずみの量が少なくなる傾向にある。逆に、速度が大きすぎると、画像をこすり画像不良を引き起こす。分離ローラ(4)は、弾性層からなる中空形状のローラである。弾性層としては、例えば、スポンジ又はゴム等の弾性体、発泡ゴム等が用いられる。分離ローラ(4)の弾性層のゴム硬度は、「ASKER C 25〜40」(日本ゴム協会標準規格(SRIS) 0101)程度である。分離ローラ(4)は弾性層を有するので、分離ローラ(4)の曲率と、加圧ローラ(3)との圧接と、分離ローラ(4)自体の駆動により分離ローラ(4)がひずむとともに、分離ローラ(4)に支持されている定着ベルト(6)にもひずみを生じさせる。   The separation roller (4) is a roller that is driven and rotated, and is positioned downstream of the heating roller (2), that is, at the exit of the fixing nip (7), and supports the fixing belt (6). The rotation speed of the separation roller (4) is about 1.005 to 1.02 when the rotation speed of the pressure roller is 1. If this speed is too small, the amount of strain tends to decrease. On the other hand, if the speed is too high, the image is rubbed to cause image defects. The separation roller (4) is a hollow roller made of an elastic layer. As the elastic layer, for example, an elastic body such as sponge or rubber, foamed rubber or the like is used. The rubber hardness of the elastic layer of the separation roller (4) is about “ASKER C 25-40” (Japan Rubber Association Standard (SRIS) 0101). Since the separation roller (4) has an elastic layer, the separation roller (4) is distorted by the curvature of the separation roller (4), the pressure contact with the pressure roller (3), and the driving of the separation roller (4) itself. The fixing belt (6) supported by the separation roller (4) is also distorted.

このように、定着ベルト(6)にひずみが生じることで、定着ベルト(6)の駆動速度が変化し、転写紙(50)の移動速度との間に微小な差が生じる。これによって、転写紙(50)と定着ベルト(6)との密着度合いが低下して、転写紙(50)が分離しやすくなる。   As described above, distortion occurs in the fixing belt (6), so that the driving speed of the fixing belt (6) is changed, and a minute difference is generated between the moving speed of the transfer paper (50). As a result, the degree of adhesion between the transfer paper (50) and the fixing belt (6) decreases, and the transfer paper (50) is easily separated.

分離ローラ(4)は、所定の曲率半径を有し、定着ベルト(6)を押圧する。分離ローラ(4)が所定の曲率半径を有することで、定着ベルト(6)の押圧の際に、曲率分離によって転写紙(50)を定着ベルト(6)から分離する。曲率分離を行うためには、分離ローラ(4)の外径を一定以下とする必要がある。外径が大きすぎると、転写紙(50)を定着ベルト(6)から確実に剥離することが困難となるからである。一方、分離ローラ(4)の外径を小さくしすぎると、定着ベルト(6)の耐久性に影響を与えてしまう。このため、分離ローラ(4)の外径は、10〜20mmとするのが好ましい。   The separation roller (4) has a predetermined radius of curvature and presses the fixing belt (6). When the separation roller (4) has a predetermined radius of curvature, the transfer paper (50) is separated from the fixing belt (6) by the curvature separation when the fixing belt (6) is pressed. In order to perform the curvature separation, it is necessary to make the outer diameter of the separation roller (4) below a certain value. This is because if the outer diameter is too large, it is difficult to reliably peel the transfer paper (50) from the fixing belt (6). On the other hand, if the outer diameter of the separation roller (4) is too small, the durability of the fixing belt (6) will be affected. For this reason, it is preferable that the outer diameter of the separation roller (4) is 10 to 20 mm.

上記のとおり、加熱ローラ(2)は剛体であって、加圧ローラ(3)のゴム硬度は、ASKER C 50〜60であって、分離ローラ(4)のゴム硬度は、ASKER C 25〜40である。したがって、加熱ローラ(2)、加圧ローラ(3)及び分離ローラ(4)の表面の硬度(h1、h2及びh3)の大小関係は、h1>h2>h3となる。これによって、分離ローラ(4)と加圧ローラ(3)との圧接部では、定着ニップ(7)の分離ローラ側での圧力が強いことと相俟って、分離ローラ(4)がひずむこととなる。このように分離ローラ(4)がひずむことによって、分離ローラ(4)に支持されている定着ベルト(6)にもひずみが生じる。これによって、定着ベルト(6)の駆動速度が変化し、転写紙(50)の移動速度との間に微小な差が生じるので、転写紙(50)と定着ベルト(6)との密着度合いが低下して、転写紙(50)が自己分離しやすくなる。   As described above, the heating roller (2) is a rigid body, the pressure roller (3) has a rubber hardness of ASKER C 50-60, and the separation roller (4) has a rubber hardness of ASKER C 25-40. It is. Therefore, the magnitude relationship of the hardness (h1, h2, and h3) of the surfaces of the heating roller (2), the pressure roller (3), and the separation roller (4) is h1> h2> h3. This causes the separation roller (4) to be distorted at the pressure contact portion between the separation roller (4) and the pressure roller (3), coupled with the strong pressure on the separation roller side of the fixing nip (7). It becomes. As the separation roller (4) is distorted as described above, the fixing belt (6) supported by the separation roller (4) is also distorted. As a result, the driving speed of the fixing belt (6) is changed, and a minute difference is generated between the moving speed of the transfer paper (50), so that the degree of adhesion between the transfer paper (50) and the fixing belt (6) is increased. As a result, the transfer paper (50) is easily separated.

また、分離ローラ(4)の回転する速度は、加圧ローラの速度を1とした場合、1.005〜1.02であって、分離ローラ(4)の回転する速度は加圧ローラ(3)の速度よりも大きいので、分離ローラ(4)において定着ベルト(6)の駆動方向にひずみが生じる。このため、分離ローラ(4)に支持されている定着ベルト(6)にもひずみが生じ、定着ベルト(6)の駆動速度が変化し、転写紙(50)の移動速度との間に微小な差が生じる。これによって、転写紙(50)と定着ベルト(6)との密着度合いが低下して、転写紙(50)が自己分離しやすくなる。   The rotation speed of the separation roller (4) is 1.005 to 1.02 when the pressure roller speed is 1, and the rotation speed of the separation roller (4) is the pressure roller (3 ), The distortion occurs in the driving direction of the fixing belt (6) in the separation roller (4). For this reason, the fixing belt (6) supported by the separation roller (4) is also distorted, the driving speed of the fixing belt (6) is changed, and a minute amount between the moving speed of the transfer paper (50). There is a difference. As a result, the degree of adhesion between the transfer paper (50) and the fixing belt (6) decreases, and the transfer paper (50) is easily separated.

定着ベルト(6)は、弾性層が設けられた無端状のベルトであって、加熱ローラ(2)、分離ローラ(4)及びテンションローラ(5)によってベルトの内側から支持される。定着ベルト(6)は、基材層、弾性層及び表面層の3層構造からなる。基材層は、厚みが30〜100μm程度であって、ポリイミド樹脂、ニッケル、SUS(ステンレス鋼)等で形成される。弾性層は、厚みが100〜500μm程度であって、シリコン樹脂等で形成される。表面層は、トナーに対する離型性を考慮して、PTFE(ポリテトラフルオロエチレン)コートや、PFAチューブ等のフッ素樹脂等で形成される。定着ベルト(6)が分離ローラ(4)に押圧されると、弾性層が変形する。この弾性層の変形によって、転写紙(50)が定着ベルト(6)に巻きつくことを防止し、定着ベルト(6)からの分離性が得られる。   The fixing belt (6) is an endless belt provided with an elastic layer, and is supported from the inside of the belt by a heating roller (2), a separation roller (4), and a tension roller (5). The fixing belt (6) has a three-layer structure including a base material layer, an elastic layer, and a surface layer. The base material layer has a thickness of about 30 to 100 μm and is formed of polyimide resin, nickel, SUS (stainless steel), or the like. The elastic layer has a thickness of about 100 to 500 μm and is formed of silicon resin or the like. The surface layer is formed of a PTFE (polytetrafluoroethylene) coat, a fluororesin such as a PFA tube, or the like in consideration of releasability with respect to the toner. When the fixing belt (6) is pressed against the separation roller (4), the elastic layer is deformed. Due to the deformation of the elastic layer, the transfer paper (50) is prevented from being wound around the fixing belt (6), and separability from the fixing belt (6) is obtained.

テンションローラ(5)は、定着ベルト(6)を支持する支持部材であり、バネ(10)によって引っ張られ、定着ベルト(6)に張力を与える。テンションローラ(5)が設けられることにより、定着ベルト(6)の疲労を低減することができる。テンションローラ(5)は、アルミ等の熱伝導率の高い金属からなり、表面はフッ素樹脂等で被覆されていても良い。テンションローラ(5)の外径は、分離ローラ(4)の外径と同じく、10〜20mmとするか、分離ローラ(4)よりも少し小さくするのが好ましい。   The tension roller (5) is a support member that supports the fixing belt (6), and is pulled by the spring (10) to apply tension to the fixing belt (6). By providing the tension roller (5), fatigue of the fixing belt (6) can be reduced. The tension roller (5) may be made of a metal having high thermal conductivity such as aluminum, and the surface thereof may be covered with a fluororesin or the like. The outer diameter of the tension roller (5) is preferably 10 to 20 mm as in the outer diameter of the separation roller (4) or slightly smaller than the separation roller (4).

図2は、本発明に係る定着装置(1)の実施形態における定着ニップ(7)での圧力分布を示す図である。図に示すとおり、分離ローラ(6)と加圧ローラ(3)との圧接部分(分離ローラ側)における圧力は、加熱ローラ(2)と加圧ローラ(3)との圧接部分(加熱ローラ側)における圧力よりも強くなっている。分離ローラ側に強い押圧力を施すことで、定着ベルト(6)をひずませ、転写紙(50)の移動速度と定着ベルト(6)の移動速度との間に微小な差を生じさせる。これによって、分離ローラ側では、転写紙(50)と定着ベルト(6)との密着度合いが低下し、分離ローラ(4)の曲率とともに転写紙(50)を屈曲させることで、転写紙(50)を自己分離させる。   FIG. 2 is a view showing a pressure distribution in the fixing nip (7) in the embodiment of the fixing device (1) according to the present invention. As shown in the figure, the pressure at the pressure contact portion (separation roller side) between the separation roller (6) and the pressure roller (3) is the pressure contact portion (heating roller side) between the heating roller (2) and the pressure roller (3). ) Is stronger than the pressure in By applying a strong pressing force to the separation roller side, the fixing belt (6) is distorted, and a minute difference is generated between the moving speed of the transfer paper (50) and the moving speed of the fixing belt (6). As a result, on the separation roller side, the degree of adhesion between the transfer paper (50) and the fixing belt (6) decreases, and the transfer paper (50) is bent together with the curvature of the separation roller (4), whereby the transfer paper (50 ) Self-separate.

また、定着ニップ出口と入り口との間の部分、すなわち、加圧ローラ(3)が定着ベルト(6)に当接する部分においても、所定の圧力が加わっているので、圧力の抜けによる画像荒れも生じない。   In addition, since a predetermined pressure is applied to a portion between the fixing nip outlet and the inlet, that is, a portion where the pressure roller (3) is in contact with the fixing belt (6), image roughness due to pressure loss is also caused. Does not occur.

さらに、分離ローラ側では、転写紙(50)が定着ベルト(6)を介して分離ローラ(4)に強く押圧されるので、トナーは転写紙(50)にしっかりと浸透することができ、強固に定着する。   Further, on the separation roller side, the transfer paper (50) is strongly pressed against the separation roller (4) via the fixing belt (6), so that the toner can penetrate into the transfer paper (50) firmly and be strong. To settle.

本発明は、トナーを加熱ローラにて加熱溶融する方式の熱ローラ定着装置において好適に利用されるものである。   The present invention is suitably used in a heat roller fixing apparatus in which toner is heated and melted by a heat roller.

本発明に係る定着装置の実施形態の概略構成例を示す側面図である。1 is a side view illustrating a schematic configuration example of an embodiment of a fixing device according to the present invention. 本発明に係る定着装置の実施形態における定着ニップでの圧力分布を示す図である。FIG. 4 is a diagram illustrating a pressure distribution at a fixing nip in the embodiment of the fixing device according to the present invention.

符号の説明Explanation of symbols

1 定着装置
2 加熱ローラ
3 加圧ローラ
4 分離ローラ
5 テンションローラ
6 定着ベルト
7 定着ニップ
8 ハロゲンランプ
21,31 剛体
32 弾性層
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Fixing device 2 Heating roller 3 Pressure roller 4 Separation roller 5 Tension roller 6 Fixing belt 7 Fixing nip 8 Halogen lamps 21, 31 Rigid body 32 Elastic layer

Claims (6)

弾性層が設けられた無端状の定着ベルトと、
加熱手段を有し、前記定着ベルトを内側から支持する回転可能な加熱ローラと、
駆動回転するとともに、前記加熱ローラより下流側に配置され、前記定着ベルトを内側から支持する分離ローラと、
前記定着ベルトを介して前記加熱ローラ及び前記分離ローラと圧接するとともに、前記加熱ローラから前記分離ローラまでの間に位置する前記定着ベルトを押圧して、定着ニップを形成する加圧ローラとを備える定着装置であって、
前記分離ローラは、弾性層を有することを特徴とする定着装置。
An endless fixing belt provided with an elastic layer;
A rotatable heating roller having heating means and supporting the fixing belt from the inside;
A driving roller and a separation roller disposed downstream of the heating roller and supporting the fixing belt from the inside;
A pressure roller that is in pressure contact with the heating roller and the separation roller via the fixing belt and that presses the fixing belt located between the heating roller and the separation roller to form a fixing nip; A fixing device,
The fixing device, wherein the separation roller has an elastic layer.
前記加圧ローラは駆動回転し、前記分離ローラの駆動回転とともに前記定着ベルトを駆動させることを特徴とする請求項1に記載の定着装置。   The fixing device according to claim 1, wherein the pressure roller is driven to rotate, and the fixing belt is driven together with the rotation of the separation roller. 前記分離ローラと前記加圧ローラとが圧接する部分の圧力は、前記加熱ローラと前記加圧ローラとが圧接する部分の圧力よりも、強いことを特徴とする請求項1又は2に記載の定着装置。   3. The fixing according to claim 1, wherein a pressure at a portion where the separation roller and the pressure roller are in pressure contact is stronger than a pressure at a portion where the heating roller and the pressure roller are in pressure contact. apparatus. 前記加熱ローラは弾性層を有しないローラであり、前記加圧ローラ及び前記分離ローラは弾性層を有するローラであって、
前記加熱ローラの表面の硬度をh1、前記加圧ローラの表面の硬度をh2、前記分離ローラの表面の硬度をh3としたとき、これらの硬度の大小関係は、h1>h2>h3であることを特徴とする請求項3に記載の定着装置。
The heating roller is a roller having no elastic layer, and the pressure roller and the separation roller are rollers having an elastic layer,
When the hardness of the surface of the heating roller is h1, the hardness of the surface of the pressure roller is h2, and the hardness of the surface of the separation roller is h3, the magnitude relationship between these hardnesses is h1>h2> h3. The fixing device according to claim 3.
前記分離ローラの駆動回転速度は、前記加圧ローラの駆動回転速度より大きいことを特徴とする請求項1〜4のいずれか1に記載の定着装置。   The fixing device according to claim 1, wherein a driving rotation speed of the separation roller is higher than a driving rotation speed of the pressure roller. 前記定着ベルトを内側から支持するテンションローラをさらに備えることを特徴とする請求項1〜5のいずれか1に記載の定着装置。   The fixing device according to claim 1, further comprising a tension roller that supports the fixing belt from the inside.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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US8526871B2 (en) 2009-03-05 2013-09-03 Ricoh Company, Ltd. Fixing device and image forming apparatus incorporating same
JP2017111307A (en) * 2015-12-16 2017-06-22 コニカミノルタ株式会社 Fixing device
JP2017227705A (en) * 2016-06-21 2017-12-28 コニカミノルタ株式会社 Fixing device, image forming apparatus, and fixing method

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