JP2008304753A

JP2008304753A - Fixing device and image forming apparatus

Info

Publication number: JP2008304753A
Application number: JP2007152556A
Authority: JP
Inventors: Hideaki Ohara; 秀明大原; Yasutaka Naito; 康隆内藤; Yasuhiro Uehara; 康博上原
Original assignee: Fuji Xerox Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Business Innovation Corp
Priority date: 2007-06-08
Filing date: 2007-06-08
Publication date: 2008-12-18

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a fixing device which hardly causes a wrinkle in a recording medium and capable of suppressing buckling of a fixing member, and to provide an image forming apparatus. SOLUTION: The fixing flare rate of each end of a fixing belt 102 is greater than that of the middle of the belt 102. In addition, the pressure flare rate of each end of a pressure roll 104 is greater than that of the middle of the roll 104. Thus, recording paper P passing between the fixing belt 102 and pressure roll 104 is conveyed while receiving tension on both the end sides. This hardly causes the wrinkle in the recording paper P. In addition, at the same position in the axial direction, the fixing flare rate is greater than the pressure flare rate. Accordingly, even when the pressure flare rate increases due to thermal expansion of the pressure roll 104, an increase in the circumferential speed difference between the fixing belt 102 and pressure roll 104 can be restrained. Consequently, torsion stress is hardly caused in the fixing belt 102 and the buckling can be suppressed. COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、定着装置及び画像形成装置に関する。 The present invention relates to a fixing device and an image forming apparatus.

従来、プリンタや複写機等の画像形成装置において、記録用紙上に転写されたトナー像を、ハロゲンヒータ等の熱源を備えた定着（加熱）ローラ又は定着ベルトと、加圧ベルト又は加圧ロールとで形成されるニップ部に通して、熱と圧力の作用でトナーを溶融して定着する定着装置が利用されている。 2. Description of the Related Art Conventionally, in an image forming apparatus such as a printer or a copying machine, a toner image transferred onto a recording sheet is converted into a fixing (heating) roller or fixing belt provided with a heat source such as a halogen heater, a pressure belt or a pressure roll, A fixing device is used in which the toner is melted and fixed by the action of heat and pressure through the nip formed by the above.

ここで、加熱ロールと加圧ベルトを組み合わせた定着装置の一例として、中央部の外径と両端部の外径の比をフレア率（＝両端部の外径／中央部の外径）と定義して、フレア率が１よりも大きくなるように加熱ローラ及び加圧ベルトを形成し、これらのフレア率を同一とした定着装置がある（例えば、特許文献１参照）。
特開平６−２６６２５３号公報 Here, as an example of a fixing device that combines a heating roll and a pressure belt, the ratio of the outer diameter of the central portion to the outer diameter of both ends is defined as the flare ratio (= the outer diameter of both ends / the outer diameter of the central portion). Thus, there is a fixing device in which a heating roller and a pressure belt are formed so that the flare rate is greater than 1, and the flare rate is the same (see, for example, Patent Document 1).
JP-A-6-266253

本発明は、記録媒体にしわが発生しにくくなると共に、定着部材の座屈を抑えることができる定着装置及び画像形成装置を得ることを目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a fixing device and an image forming apparatus that are less likely to be wrinkled on a recording medium and can suppress buckling of a fixing member.

本発明の請求項１に係る定着装置は、両端部が回転可能に支持され、加熱されて現像剤を記録媒体に定着する無端状の定着部材と、前記定着部材の内側に配置された支持体と、前記定着部材を前記支持体へ加圧し、回転させる加圧回転体と、を有する定着装置において、前記加圧回転体と接触していないときの前記定着部材の軸方向の中央位置の外径（Ｄｃ）と、該中央位置よりも端部側にある端部側位置の外径（Ｄｘ）と、の比率（Ｄｘ／Ｄｃ）を定着フレア率とし、前記定着回転体と接触していないときの前記加圧回転体の軸方向の中央位置の外径（Ｐｃ）と、該中央位置よりも端部側にある端部側位置の外径（Ｐｘ）と、の比率（Ｐｘ／Ｐｃ）を加圧フレア率として、前記加圧回転体と接触していないときの前記定着部材の軸方向における前記中央位置から、前記端部側位置までの前記定着フレア率の変化率が、前記加圧回転体の軸方向における前記中央位置から、前記端部側位置までの前記加圧フレア率の変化率よりも大きいことを特徴としている。 A fixing device according to a first aspect of the present invention includes an endless fixing member that is rotatably supported at both ends and is heated to fix a developer on a recording medium, and a support body that is disposed inside the fixing member. And a pressure rotator that pressurizes and rotates the fixing member against the support, and is outside a central position in the axial direction of the fixing member when not in contact with the pressure rotator. The ratio (Dx / Dc) between the diameter (Dc) and the outer diameter (Dx) at the end side position closer to the end side than the center position is the fixing flare rate, and is not in contact with the fixing rotating body. The ratio (Px / Pc) of the outer diameter (Pc) at the center position in the axial direction of the pressurizing rotating body and the outer diameter (Px) at the end side position on the end side from the center position As the pressure flare rate, in the axial direction of the fixing member when not in contact with the pressure rotating body. The change rate of the fixing flare rate from the center position to the end portion side position is the change in the pressurization flare rate from the center position to the end portion side position in the axial direction of the pressure rotating body. It is characterized by being larger than the rate.

本発明の請求項２に係る定着装置は、前記定着部材の軸方向における前記定着フレア率のうち、記録媒体の両端部が通過する位置における内側と外側に渡る前記定着フレア率の変化率が最大であることを特徴としている。 In the fixing device according to a second aspect of the present invention, among the fixing flare rate in the axial direction of the fixing member, the rate of change of the fixing flare rate between the inner side and the outer side at a position where both ends of the recording medium pass is maximum. It is characterized by being.

本発明の請求項３に係る定着装置は、前記定着部材が、前記定着部材の内周面を形成する基層と、前記基層よりも外側に積層された弾性体からなる弾性層と、を有し、前記定着部材の軸方向端部位置における前記弾性層の厚さが、軸方向中央位置における前記弾性層の厚さよりも大きいことを特徴としている。 In the fixing device according to a third aspect of the present invention, the fixing member includes a base layer that forms an inner peripheral surface of the fixing member, and an elastic layer that is formed of an elastic body that is laminated outside the base layer. The thickness of the elastic layer at the axial end position of the fixing member is greater than the thickness of the elastic layer at the axial center position.

本発明の請求項４に係る画像形成装置は、請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の定着装置と、露光光を出射する露光部と、前記露光部の前記露光光で形成された潜像を現像剤で顕在化して現像剤像を形成する現像部と、前記現像部で顕在化された前記現像剤像を記録媒体上に転写する転写部と、前記転写部で前記現像剤像が転写された記録媒体を前記定着装置に搬送する搬送部と、を備えたことを特徴としている。 An image forming apparatus according to a fourth aspect of the present invention is formed by the fixing device according to any one of the first to third aspects, an exposure unit that emits exposure light, and the exposure light of the exposure unit. A developing unit that exposes the latent image formed with a developer to form a developer image, a transfer unit that transfers the developer image that is exposed in the developing unit onto a recording medium, and the developing unit that transfers the development image. And a conveying unit that conveys the recording medium onto which the agent image has been transferred to the fixing device.

請求項１の発明は、本構成を有していない場合に比較して、記録媒体にしわが発生しにくくなると共に、定着部材の座屈を抑えることができる。 According to the first aspect of the present invention, the recording medium is less likely to be wrinkled, and buckling of the fixing member can be suppressed as compared with the case where the present configuration is not provided.

請求項２の発明は、本構成を有していない場合に比較して、さらに定着部材の座屈を抑えることができる。 According to the second aspect of the present invention, the buckling of the fixing member can be further suppressed as compared with the case where this configuration is not provided.

請求項３の発明は、本構成を有していない場合に比較して、定着部材の座屈を抑えることができる。 According to the third aspect of the present invention, the buckling of the fixing member can be suppressed as compared with the case where this configuration is not provided.

請求項４の発明は、本構成を有していない場合に比較して、記録媒体への現像剤の定着時に、画像乱れが起こりにくくなる。 According to the fourth aspect of the present invention, image distortion is less likely to occur at the time of fixing the developer onto the recording medium, as compared with the case where this configuration is not provided.

本発明の定着装置及び画像形成装置の第１実施形態を図面に基づき説明する。 A first embodiment of a fixing device and an image forming apparatus of the present invention will be described with reference to the drawings.

図１には、画像形成装置としてのプリンタ１０が示されている。 FIG. 1 shows a printer 10 as an image forming apparatus.

プリンタ１０において、プリンタ１０の本体を構成する筐体１２に光走査装置５４が固定されており、光走査装置５４に隣接する位置に、光走査装置５４及びプリンタ１０の各部の動作を制御する制御ユニット５０が設けられている。 In the printer 10, the optical scanning device 54 is fixed to the housing 12 constituting the main body of the printer 10, and control for controlling the operation of each part of the optical scanning device 54 and the printer 10 at a position adjacent to the optical scanning device 54. A unit 50 is provided.

光走査装置５４は、図示しない光源から出射された光ビームを回転多面鏡（ポリゴンミラー）で走査し、反射ミラー等の複数の光学部品で反射して、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、及びブラック（Ｋ）の各トナーに対応した光ビーム６０Ｙ、６０Ｍ、６０Ｃ、６０Ｋを出射するようになっている。 The optical scanning device 54 scans a light beam emitted from a light source (not shown) with a rotating polygon mirror (polygon mirror), reflects it with a plurality of optical components such as a reflection mirror, and produces yellow (Y), magenta (M), Light beams 60Y, 60M, 60C, and 60K corresponding to cyan (C) and black (K) toners are emitted.

光ビーム６０Ｙ、６０Ｍ、６０Ｃ、６０Ｋは、それぞれ対応する各感光体２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０Ｋに導かれる。 The light beams 60Y, 60M, 60C, and 60K are guided to the corresponding photoreceptors 20Y, 20M, 20C, and 20K, respectively.

プリンタ１０の下方側には、記録用紙Ｐを収納する用紙トレイ１４が設けられている。用紙トレイ１４の上方には、記録用紙Ｐの先端部位置を調整する一対のレジストローラ１６が設けられている。 A paper tray 14 for storing the recording paper P is provided below the printer 10. A pair of registration rollers 16 for adjusting the position of the leading end of the recording paper P is provided above the paper tray 14.

プリンタ１０の中央部には、画像形成ユニット１８が設けられている。画像形成ユニット１８は、前述の４つの感光体２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０Ｋを備えており、これらが上下一列に並んでいる。 An image forming unit 18 is provided at the center of the printer 10. The image forming unit 18 includes the above-described four photoconductors 20Y, 20M, 20C, and 20K, which are arranged in a vertical line.

感光体２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０Ｋの回転方向上流側には、感光体２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０Ｋの表面を帯電する帯電ローラ２２Ｙ、２２Ｍ、２２Ｃ、２２Ｋが設けられている。 Charging rollers 22Y, 22M, 22C, and 22K that charge the surfaces of the photoreceptors 20Y, 20M, 20C, and 20K are provided on the upstream side in the rotation direction of the photoreceptors 20Y, 20M, 20C, and 20K.

また、感光体２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０Ｋの回転方向下流側には、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋの各トナーをそれぞれ感光体２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０Ｋ上に現像する現像器２４Ｙ、２４Ｍ、２４Ｃ、２４Ｋが設けられている。 Further, on the downstream side in the rotation direction of the photoconductors 20Y, 20M, 20C, and 20K, developing units 24Y, 24M that develop the Y, M, C, and K toners on the photoconductors 20Y, 20M, 20C, and 20K, respectively. 24C and 24K are provided.

一方、感光体２０Ｙ、２０Ｍには第１中間転写体２６が接触し、感光体２０Ｃ、２０Ｋには第２中間転写体２８が接触している。そして、第１中間転写体２６、第２中間転写体２８には第３中間転写体３０が接触している。 On the other hand, the first intermediate transfer member 26 is in contact with the photoconductors 20Y and 20M, and the second intermediate transfer member 28 is in contact with the photoconductors 20C and 20K. The third intermediate transfer member 30 is in contact with the first intermediate transfer member 26 and the second intermediate transfer member 28.

第３中間転写体３０と対向する位置には、転写ロール３２が設けられている。転写ロール３２と第３中間転写体３０との間を記録用紙Ｐが搬送され、第３中間転写体３０上のトナー画像を記録用紙Ｐに転写させる。 A transfer roll 32 is provided at a position facing the third intermediate transfer member 30. The recording paper P is conveyed between the transfer roll 32 and the third intermediate transfer body 30, and the toner image on the third intermediate transfer body 30 is transferred to the recording paper P.

記録用紙Ｐが搬送される用紙搬送路３４の下流には、定着装置１００が設けられている。定着装置１００は、定着ベルト１０２と加圧ロール１０４を有しており、記録用紙Ｐを加熱・加圧してトナー画像を記録用紙Ｐ上に定着させる。 A fixing device 100 is provided downstream of the paper conveyance path 34 through which the recording paper P is conveyed. The fixing device 100 includes a fixing belt 102 and a pressure roll 104, and heats and presses the recording paper P to fix the toner image on the recording paper P.

トナー画像が定着された記録用紙Ｐは、用紙搬送ロール３６でプリンタ１０の上部に設けられたトレイ３８に排出される。 The recording paper P on which the toner image is fixed is discharged to a tray 38 provided on the upper portion of the printer 10 by a paper transport roll 36.

ここで、プリンタ１０の画像形成について説明する。 Here, image formation of the printer 10 will be described.

画像形成が開始されると、各感光体２０Ｙ〜２０Ｋの表面が帯電ローラ２２Ｙ〜２２Ｋによって一様に帯電される。 When image formation is started, the surfaces of the photoreceptors 20Y to 20K are uniformly charged by the charging rollers 22Y to 22K.

光走査装置５４から出力画像に対応した光ビーム６０Ｙ〜６０Ｋが、帯電後の感光体２０Ｙ〜２０Ｋの表面に照射され、感光体２０Ｙ〜２０Ｋ上に各色分解画像に応じた静電潜像が形成される。 Light beams 60Y to 60K corresponding to the output image are irradiated from the optical scanning device 54 onto the surfaces of the charged photoreceptors 20Y to 20K, and electrostatic latent images corresponding to the respective color separation images are formed on the photoreceptors 20Y to 20K. Is done.

この静電潜像に対して、現像装置２４Ｙ〜２４Ｋが選択的に各色、すなわちＹ〜Ｋのトナーを付与し、感光体２０Ｙ〜２０Ｋ上にＹ〜Ｋ色のトナー画像が形成される。 The developing devices 24Y to 24K selectively apply toners of respective colors, that is, Y to K, to the electrostatic latent images, and Y to K toner images are formed on the photoreceptors 20Y to 20K.

その後、マゼンタ用の感光体２０Ｍから第１中間転写体２６にマゼンタのトナー画像が一次転写される。また、イエロー用の感光体２０Ｙから第１中間転写体２６にイエローのトナー画像が一次転写され、第１中間転写体２６上で前記マゼンタのトナー画像に重ね合わされる。 Thereafter, the magenta toner image is primarily transferred from the magenta photosensitive member 20M to the first intermediate transfer member 26. Further, a yellow toner image is primarily transferred from the yellow photoreceptor 20Y to the first intermediate transfer member 26, and is superimposed on the magenta toner image on the first intermediate transfer member 26.

一方、同様にブラック用の感光体２０Ｋから第２中間転写体２８にブラックのトナー画像が一次転写される。また、シアン用の感光体２０Ｃから第２中間転写体２８にシアンのトナー画像が一次転写され、第２中間転写体２８上で前記ブラックのトナー画像に重ね合わされる。 On the other hand, similarly, a black toner image is primarily transferred from the black photosensitive member 20K to the second intermediate transfer member 28. Further, a cyan toner image is primarily transferred from the cyan photoconductor 20 C to the second intermediate transfer member 28, and is superimposed on the black toner image on the second intermediate transfer member 28.

第１中間転写体２６へ一次転写されたマゼンタとイエローのトナー画像は、第３中間転写体３０へ二次転写される。一方、第２中間転写体２８へ一次転写されたブラックとシアンのトナー画像も、第３中間転写体３０へ二次転写される。 The magenta and yellow toner images primarily transferred to the first intermediate transfer member 26 are secondarily transferred to the third intermediate transfer member 30. On the other hand, the black and cyan toner images primarily transferred to the second intermediate transfer member 28 are also secondarily transferred to the third intermediate transfer member 30.

ここで先に二次転写されているマゼンタ、イエローのトナー画像と、シアンおよびブラックのトナー画像とが重ね合わされ、カラー（３色）とブラックのフルカラートナー画像が第３中間転写体３０上に形成される。 Here, the magenta and yellow toner images that have been secondarily transferred first, and the cyan and black toner images are superimposed, and a color (three colors) and black full-color toner images are formed on the third intermediate transfer member 30. Is done.

二次転写されたフルカラートナー画像は、第３中間転写体３０と転写ロール３２との間のニップ部に達する。そのタイミングに同期して、レジストロール１６から記録用紙Ｐが当該ニップ部分に搬送され、記録用紙Ｐ上にフルカラートナー画像が三次転写（最終転写）される。 The secondary color transferred full-color toner image reaches the nip portion between the third intermediate transfer body 30 and the transfer roll 32. In synchronization with the timing, the recording paper P is conveyed from the registration roll 16 to the nip portion, and a full-color toner image is thirdarily transferred (final transfer) onto the recording paper P.

この記録用紙Ｐは、その後、定着装置１００に送られ、定着ベルト１０２と加圧ロール１０４とのニップ部を通過する。その際、定着ベルト１０２と加圧ロール１０４とから与えられる熱と圧力との作用により、フルカラートナー画像が記録用紙Ｐに定着する。定着後、記録用紙Ｐは用紙搬送ロール３６によりトレイ３８に排出され、記録用紙Ｐへのフルカラー画像形成が終了する。 Thereafter, the recording paper P is sent to the fixing device 100 and passes through a nip portion between the fixing belt 102 and the pressure roll 104. At that time, the full color toner image is fixed on the recording paper P by the action of heat and pressure applied from the fixing belt 102 and the pressure roll 104. After fixing, the recording paper P is discharged to the tray 38 by the paper transport roll 36, and the formation of the full color image on the recording paper P is completed.

次に、本実施形態に係る定着装置１００について説明する。 Next, the fixing device 100 according to the present embodiment will be described.

図２に示すように、定着装置１００は、記録用紙Ｐの進入又は排出を行うための開口が形成された筐体１２２を備えている。 As shown in FIG. 2, the fixing device 100 includes a housing 122 in which an opening for entering or discharging the recording paper P is formed.

筐体１２２の内部には、矢印Ｄ方向へ回転する無端状の定着ベルト１０２が設けられている。 Inside the housing 122, an endless fixing belt 102 that rotates in the direction of arrow D is provided.

定着ベルト１０２の外周面と対向する位置には、絶縁性の材料で構成されたボビン１０８が配置されている。ボビン１０８と定着ベルト１０２との間隔は１〜３ｍｍ程度となっている。ボビン１０８は、定着ベルト１０２の外周面に倣った略円弧状に形成されており、凸部１０８Ａが突設されている。 A bobbin 108 made of an insulating material is disposed at a position facing the outer peripheral surface of the fixing belt 102. The distance between the bobbin 108 and the fixing belt 102 is about 1 to 3 mm. The bobbin 108 is formed in a substantially arc shape that follows the outer peripheral surface of the fixing belt 102, and has a protruding portion 108A.

ボビン１０８には、励磁コイル１１０が、凸部１０８Ａを中心として軸方向（図２の紙面奥行き方向）に複数回巻き回されている。 An excitation coil 110 is wound around the bobbin 108 a plurality of times in the axial direction (the depth direction in FIG. 2) around the convex portion 108A.

励磁コイル１１０と対向する位置には、ボビン１０８の円弧状に倣って略円弧状に形成されたフェライト系の磁性体からなる磁性コア１１２が配置され、ボビン１０８に支持されている。 A magnetic core 112 made of a ferrite-based magnetic material formed in a substantially arc shape following the arc shape of the bobbin 108 is disposed at a position facing the exciting coil 110 and supported by the bobbin 108.

一方、定着ベルト１０２の内側には、非磁性体であるアルミニウムからなる固定部材１１４が、定着ベルト１０２と非接触で配置され、両端が定着装置１００の筐体１２２に固定されている。 On the other hand, inside the fixing belt 102, a fixing member 114 made of aluminum which is a non-magnetic material is disposed in a non-contact manner with the fixing belt 102, and both ends are fixed to the casing 122 of the fixing device 100.

固定部材１１４は、定着ベルト１０２と対向して円弧状に形成された円弧部１１４Ａと、柱状に形成された柱部１１４Ｂとで構成され、円弧部１１４Ａと柱部１１４Ｂは一体成形されている。 The fixing member 114 includes an arc portion 114A formed in an arc shape facing the fixing belt 102 and a column portion 114B formed in a column shape, and the arc portion 114A and the column portion 114B are integrally formed.

固定部材１１４の円弧部１１４Ａには、該円弧部１１４Ａに沿って、前述の磁性コア１１２と同様の材質からなる磁性コア１１６が設けられている。磁性コア１１６は、定着ベルト１０２と非接触状態となっている。この磁性コア１１６と磁性コア１１２との間で、定着ベルト１０２を貫通した磁界Ｈによる閉磁路が形成され、磁界Ｈが強められる。 A magnetic core 116 made of the same material as that of the magnetic core 112 described above is provided along the circular arc portion 114 A on the circular arc portion 114 A of the fixing member 114. The magnetic core 116 is not in contact with the fixing belt 102. A closed magnetic path is formed between the magnetic core 116 and the magnetic core 112 by the magnetic field H penetrating the fixing belt 102, and the magnetic field H is strengthened.

また、固定部材１１４の柱部１１４Ｂの端面には、定着ベルト１０２を内側から支持する支持部材１１８が固定されている。 A support member 118 that supports the fixing belt 102 from the inside is fixed to the end face of the column portion 114B of the fixing member 114.

支持部材１１８は、ウレタンゴム又はスポンジ等の弾性を有する部材で構成され、一端面が定着ベルト１０２の内周面と接触して定着ベルトを外方向へ押圧している。 The support member 118 is composed of a member having elasticity such as urethane rubber or sponge, and one end surface is in contact with the inner peripheral surface of the fixing belt 102 to press the fixing belt outward.

一方、定着ベルト１０２の外周面と対向する位置には、定着ベルト１０２を支持部材１１８に向けて加圧するとともに、図示しないモータ及びギアからなる駆動機構により矢印Ｅ方向に回転する加圧ロール１０４が配置されている。 On the other hand, at a position facing the outer peripheral surface of the fixing belt 102, there is a pressure roll 104 that presses the fixing belt 102 toward the support member 118 and rotates in the direction of arrow E by a drive mechanism including a motor and a gear (not shown). Has been placed.

ここで、加圧ロール１０４が定着ベルト１０２を支持部材１１８側に加圧すると、定着ベルト１０２と加圧ロール１０４の接触部（ニップ部）において、定着ベルト１０２に凹部１０３が形成され、凹部１０３に隣接する位置に凸部１０５が形成される。 Here, when the pressure roller 104 presses the fixing belt 102 toward the support member 118, a concave portion 103 is formed in the fixing belt 102 at a contact portion (nip portion) between the fixing belt 102 and the pressure roller 104. A convex portion 105 is formed at a position adjacent to.

このニップ部の形状は、トナーＴが載った記録用紙Ｐが通過するときに、定着ベルト１０２から剥離させる方向に湾曲した形状となっている。このため、矢印ＩＮ方向から搬送されてきた記録用紙Ｐは、それ自体の腰の強さでニップ部の形状に倣って矢印ＯＵＴ方向に排出される。 The shape of the nip portion is curved in a direction to be peeled from the fixing belt 102 when the recording paper P on which the toner T is loaded passes. Therefore, the recording paper P conveyed from the direction of the arrow IN is discharged in the direction of the arrow OUT following the shape of the nip portion with its own waist strength.

また、支持部材１１８は、定着ベルト１０２を加圧ロール１０４側に押圧するとともに定着ベルト１０２の内周面に倣って湾曲し、ニップ幅を広げる。 Further, the support member 118 presses the fixing belt 102 toward the pressure roll 104 and bends along the inner peripheral surface of the fixing belt 102 to widen the nip width.

定着ベルト１０２の表面で、励磁コイル１１０と対向しない領域で且つ記録用紙Ｐの排出側の領域には、定着ベルト１０２表面の温度を測定するサーミスター１２０が接触して設けられている。サーミスター１２０の接触位置は、記録用紙Ｐのサイズの大小によって測定値が変わらないように、定着ベルトの軸方向（図２の紙面奥行き方向）の略中央部となっている。 A thermistor 120 that measures the temperature of the surface of the fixing belt 102 is provided in contact with an area on the surface of the fixing belt 102 that does not face the exciting coil 110 and on the discharge side of the recording paper P. The contact position of the thermistor 120 is substantially the center in the axial direction of the fixing belt (the depth direction of the paper surface in FIG. 2) so that the measured value does not change depending on the size of the recording paper P.

サーミスター１２０は、定着ベルト１０２表面から与えられる熱量に応じて抵抗値が変化することで、定着ベルト１０２表面の温度を計測する。 The thermistor 120 measures the surface temperature of the fixing belt 102 by changing the resistance value according to the amount of heat applied from the surface of the fixing belt 102.

図３に示すように、サーミスター１２０は、配線１３６を介して、前述の制御ユニット５０（図１参照）の内部に設けられた制御回路１３８に接続されている。また、制御回路１３８は、配線１４０を介して通電回路１４２に接続されており、通電回路１４２は、配線１４４、１４６を介して前述の励磁コイル１１０に接続されている。 As shown in FIG. 3, the thermistor 120 is connected to a control circuit 138 provided inside the control unit 50 (see FIG. 1) via a wiring 136. Further, the control circuit 138 is connected to the energizing circuit 142 via the wiring 140, and the energizing circuit 142 is connected to the above-described exciting coil 110 via the wirings 144 and 146.

ここで、制御回路１３８は、サーミスター１２０から送られた電気量に基づいて定着ベルト１０２表面の温度を測定し、この測定温度と予め記憶させてある定着設定温度（本実施形態では１７０℃）と比較する。そして、測定温度が定着設定温度よりも低い場合は、通電回路１４２を駆動して励磁コイル１１０に通電し、磁気回路としての磁界Ｈ（図２参照）を発生させる。一方、測定温度が定着設定温度よりも高い場合は、通電回路１４２を停止するようになっている。 Here, the control circuit 138 measures the surface temperature of the fixing belt 102 based on the amount of electricity sent from the thermistor 120, and the fixing temperature set in advance (170 ° C. in this embodiment). Compare with When the measured temperature is lower than the fixing set temperature, the energizing circuit 142 is driven to energize the exciting coil 110, and a magnetic field H (see FIG. 2) as a magnetic circuit is generated. On the other hand, when the measured temperature is higher than the set fixing temperature, the energization circuit 142 is stopped.

通電回路１４２は、制御回路１３８から送られる電気信号に基づいて駆動又は駆動停止され、配線１４４、１４６を介して励磁コイル１１０に所定の周波数の交流電流を供給又は供給停止するようになっている。 The energizing circuit 142 is driven or stopped based on an electric signal sent from the control circuit 138, and supplies or stops supplying an alternating current of a predetermined frequency to the exciting coil 110 via the wires 144 and 146. .

次に、定着ベルト１０２及び加圧ロール１０４について説明する。 Next, the fixing belt 102 and the pressure roll 104 will be described.

定着ベルト１０２は、図３ｂに示すように、内側から外側に向けて基層１３４、発熱層１３２、保護層１３０、弾性層１２８、及び離型層１２６で構成されており、これらが積層され一体となっている。 As shown in FIG. 3b, the fixing belt 102 includes a base layer 134, a heat generating layer 132, a protective layer 130, an elastic layer 128, and a release layer 126 from the inside to the outside. It has become.

基層１３４は、定着ベルト１０２の強度を保持するベースとなるもので、ポリイミド（ＰＩ）で構成されている。基層１３４の厚さは８０μｍとしている。なお、基層１３４として、非磁性ステンレスを用いてもよい。 The base layer 134 serves as a base for maintaining the strength of the fixing belt 102 and is made of polyimide (PI). The thickness of the base layer 134 is 80 μm. As the base layer 134, nonmagnetic stainless steel may be used.

発熱層１３２は、前述の磁界Ｈ（図２参照）を打ち消す磁界を生成するように渦電流が流れる電磁誘導作用により発熱する金属材料であり、例えば、金、銀、銅、アルミニウム、亜鉛、錫、鉛、ビスマス、ベリリウム、アンチモン、又はこれらの合金の金属材料を用いることができる。本実施形態では、固有抵抗を２．７×１０^−８Ωｃｍ以下に小さくして必要な発熱量を効率よく得ること、及び低コストの観点から、発熱層１３２として銅を用いている。 The heat generating layer 132 is a metal material that generates heat by an electromagnetic induction effect in which an eddy current flows so as to generate a magnetic field that cancels the magnetic field H (see FIG. 2). For example, gold, silver, copper, aluminum, zinc, tin , Lead, bismuth, beryllium, antimony, or a metal material thereof can be used. In the present embodiment, copper is used as the heat generating layer 132 from the viewpoint of efficiently obtaining a necessary heat generation amount by reducing the specific resistance to 2.7 × 10 ⁻⁸ Ωcm or less and low cost.

また、発熱層１３２は、熱容量ができるだけ小さい方が定着装置１００のウォームアップ時間を短縮することができるため、できるだけ薄い層を設けることが望ましく、１０μｍとしている。 In addition, the heat generation layer 132 is preferably as thin as possible because it is possible to shorten the warm-up time of the fixing device 100 when the heat capacity is as small as possible.

保護層１３０は、非磁性スレンレス（固有抵抗６０〜８０×１０^−８Ωｍ）で構成され、厚さを３０μｍとしている。 The protective layer 130 is made of nonmagnetic srenless (specific resistance 60 to 80 × 10 ⁻⁸ Ωm) and has a thickness of 30 μm.

弾性層１２８は、優れた弾性と耐熱性が得られる等の観点から、シリコン系ゴム、又はフッ素系ゴムが用いられ、本実施形態ではシリコンゴムを用いている。 The elastic layer 128 is made of silicon rubber or fluorine rubber from the viewpoint of obtaining excellent elasticity and heat resistance. In the present embodiment, silicon rubber is used.

離型層１２６は、記録用紙Ｐ上で溶融されたトナーＴ（図２参照）との接着力を弱めて、記録用紙Ｐを定着ベルト１０２から剥離し易くするために設けられる。優れた表面離型性を得るためには、離型層１２６として、フッ素樹脂、シリコン樹脂、又はポリイミド樹脂を用いることが好ましく、本実施形態ではＰＦＡ（四フッ化エチレン・パーフルオロアルコキシエチレン共重合樹脂）を用いている。なお、本実施形態では、離型層１２６の厚さは３０μｍとしている。 The release layer 126 is provided in order to weaken the adhesive force with the toner T (see FIG. 2) melted on the recording paper P so that the recording paper P can be easily separated from the fixing belt 102. In order to obtain excellent surface releasability, it is preferable to use a fluororesin, a silicon resin, or a polyimide resin as the release layer 126. In this embodiment, PFA (tetrafluoroethylene / perfluoroalkoxyethylene copolymer) is used. Resin). In the present embodiment, the thickness of the release layer 126 is 30 μm.

一方、加圧ロール１０４は、アルミニウム等の金属からなる芯金１０６の周囲に、シリコンゴム及びＰＦＡ（四フッ化エチレン・パーフルオロアルコキシエチレン共重合樹脂）が被覆された構成となっている。 On the other hand, the pressure roll 104 has a configuration in which a core metal 106 made of a metal such as aluminum is coated with silicon rubber and PFA (tetrafluoroethylene / perfluoroalkoxyethylene copolymer resin).

また、加圧ロール１０４は、図示しないソレノイド等の電磁スイッチ、又はカム機構を用いて矢印Ａ、Ｂ方向に移動可能となっており、矢印Ａ方向に移動したときは定着ベルト１０２の外周面と接触して加圧し、矢印Ｂ方向に移動したときは定着ベルト１０２の外周面から離間するようになっている。 The pressure roll 104 can be moved in the directions of arrows A and B by using an electromagnetic switch such as a solenoid (not shown) or a cam mechanism. When contacted and pressurized and moved in the direction of arrow B, it is separated from the outer peripheral surface of the fixing belt 102.

図４ａ及び図４ｂに示すように、定着ベルト１０２及び加圧ロール１０４は、軸方向中央位置（点Ｃ）から端部位置（点Ｅ）にかけて徐々に外径が大きくなる、いわゆるフレア形状となっている。 As shown in FIGS. 4a and 4b, the fixing belt 102 and the pressure roll 104 have a so-called flare shape in which the outer diameter gradually increases from the axial center position (point C) to the end position (point E). ing.

定着ベルト１０２は、前述の弾性層１２８（図３ｂ参照）の厚さを、軸方向中央位置で０．２ｍｍ、端部位置で１．７ｍｍとすることにより、フレア形状を形成している。 The fixing belt 102 has a flare shape by setting the thickness of the elastic layer 128 (see FIG. 3b) to 0.2 mm at the axial center position and 1.7 mm at the end position.

なお、定着ベルト１０２は、弾性層１２８の厚さのみを変化させることにより、フレア形状を形成している。ここで、中央位置と端部位置の厚さの差は１．７−０．２＝１．５ｍｍであり、フレア形状は定着ベルト１０２の上面、下面に形成されているので、定着ベルト１０２における中央位置と端部位置の外径の差は１．５×２＝３ｍｍとなる。 The fixing belt 102 has a flare shape by changing only the thickness of the elastic layer 128. Here, the difference in thickness between the center position and the end position is 1.7−0.2 = 1.5 mm, and the flare shape is formed on the upper and lower surfaces of the fixing belt 102. The difference in outer diameter between the center position and the end position is 1.5 × 2 = 3 mm.

一方、加圧ロール１０４は、シリコンゴムの厚さのみを変化させることにより、フレア形状を形成している。中央位置と端部位置の外径の差は１．４ｍｍとしている。 On the other hand, the pressure roll 104 forms a flare shape by changing only the thickness of the silicon rubber. The difference in outer diameter between the center position and the end position is 1.4 mm.

ここで、加圧ロール１０４と接触していないときの定着ベルト１０２の軸（ＤＭ）方向の中央位置（点Ｃ）の外径をＤｃとし、該中央位置から距離Ｘだけ端部側にある端部側位置（点Ｘ）の外径をＤｘとして、定着フレア率Ｄｒ＝Ｄｘ／Ｄｃと定義する。 Here, the outer diameter of the center position (point C) in the axis (DM) direction of the fixing belt 102 when not in contact with the pressure roll 104 is Dc, and the end located on the end side by a distance X from the center position. The outer diameter of the part side position (point X) is defined as Dx, and the fixing flare rate Dr = Dx / Dc.

また、定着ベルト１０２と接触していないときの加圧ロール１０４の軸（ＰＭ）方向の中央位置（点Ｃ）の外径をＰｃとし、該中央位置から距離Ｘだけ端部側にある端部側位置（点Ｘ）の外径をＰｘとして、加圧フレア率Ｐｒ＝Ｐｘ／Ｐｃと定義する。 Further, the outer diameter of the central position (point C) in the axial (PM) direction of the pressure roll 104 when not in contact with the fixing belt 102 is defined as Pc, and the end portion on the end portion side by a distance X from the central position. The outer diameter of the side position (point X) is defined as Px, and the pressure flare rate Pr = Px / Pc is defined.

本実施形態では、定着ベルト１０２について、中央位置における外径Ｄｃ＝３０ｍｍとなっており、中央位置から距離Ｌ（Ｘ＝Ｌ）離れた端部位置（点Ｅ）における外径Ｄｅ＝３３ｍｍとなっている。これにより、端部位置における定着フレア率Ｐｒ＝１．１となっている。 In this embodiment, the fixing belt 102 has an outer diameter Dc = 30 mm at the center position, and an outer diameter De = 33 mm at an end position (point E) that is a distance L (X = L) away from the center position. ing. As a result, the fixing flare rate Pr at the end position is 1.1.

一方、加圧ロール１０４について、中央位置における外径Ｐｃ＝２８ｍｍとなっており、中央位置から距離Ｌ（Ｘ＝Ｌ）離れた端部位置（点Ｅ）における外径Ｐｅ＝２９．４ｍｍとなっている。これにより、端部位置における加圧フレア率Ｐｒ＝１．０５となっている。 On the other hand, the outer diameter Pc = 28 mm at the center position of the pressure roll 104, and the outer diameter Pe = 29.4 mm at the end position (point E) that is a distance L (X = L) away from the center position. ing. As a result, the pressure flare ratio Pr = 1.05 at the end position.

このように、軸方向において、定着ベルト１０２の定着フレア率Ｄｒが、加圧ロール１０４の加圧フレア率Ｐｒよりも大きくなっている。 Thus, in the axial direction, the fixing flare rate Dr of the fixing belt 102 is larger than the pressure flare rate Pr of the pressure roll 104.

次に、本発明の第１実施形態の作用について説明する。 Next, the operation of the first embodiment of the present invention will be described.

図１に示すように、前述のプリンタ１０の画像形成工程を経て、トナーが転写された記録用紙Ｐが定着装置１００に送られる。 As shown in FIG. 1, the recording paper P to which toner has been transferred is sent to the fixing device 100 through the image forming process of the printer 10 described above.

定着装置１００において、前述の制御ユニット５０の制御により、定着ベルト１０２表面の温度が定着設定温度に到達するまでは、加圧ロール１０４が定着ベルト１０２表面から離間されており、定着ベルト１０２表面の温度が定着設定温度に到達すると、加圧ロール１０４が移動して定着ベルト１０２表面に接触する。 In the fixing device 100, the pressure roll 104 is separated from the surface of the fixing belt 102 until the temperature of the surface of the fixing belt 102 reaches the fixing set temperature by the control of the control unit 50 described above. When the temperature reaches the fixing set temperature, the pressure roll 104 moves and contacts the surface of the fixing belt 102.

定着ベルト１０２表面の温度は、加圧ロール１０４との接触により一時的に低下するが、発熱層１３２が継続して発熱することで、定着設定温度に到達する。 Although the temperature of the surface of the fixing belt 102 temporarily decreases due to contact with the pressure roll 104, the heat generation layer 132 continues to generate heat, thereby reaching the fixing set temperature.

続いて、図２及び図３に示すように、定着装置１００では、加圧ロール１０４が矢印Ｅ方向への回転駆動を開始し、定着ベルト１００がそれに従動して矢印Ｄ方向へ回転する。このとき、前述の制御回路１３８からの電気信号に基づいて通電回路１４２が駆動され、励磁コイル１１０に交流電流が供給される。 Subsequently, as shown in FIGS. 2 and 3, in the fixing device 100, the pressure roll 104 starts to rotate in the direction of arrow E, and the fixing belt 100 is driven to rotate in the direction of arrow D. At this time, the energization circuit 142 is driven based on the electrical signal from the control circuit 138 described above, and an alternating current is supplied to the excitation coil 110.

励磁コイル１１０に交流電流が供給されると、励磁コイル１１０の周囲に磁気回路としての磁界Ｈ（図２参照）が生成消滅を繰り返す。 When an alternating current is supplied to the exciting coil 110, a magnetic field H (see FIG. 2) as a magnetic circuit is repeatedly generated and extinguished around the exciting coil 110.

そして、磁界Ｈが定着ベルト１０２の発熱層１３２を横切ると、磁界Ｈの変化を妨げる磁界が生じるように発熱層１３２に渦電流（図示せず）が発生する。 When the magnetic field H crosses the heat generating layer 132 of the fixing belt 102, an eddy current (not shown) is generated in the heat generating layer 132 so as to generate a magnetic field that prevents the magnetic field H from changing.

発熱層１３２は、発熱層１３２の表皮抵抗、及び発熱層１３２を流れる渦電流の大きさに比例して発熱し、これによって定着ベルト１０２が加熱される。 The heat generating layer 132 generates heat in proportion to the skin resistance of the heat generating layer 132 and the magnitude of the eddy current flowing through the heat generating layer 132, whereby the fixing belt 102 is heated.

定着ベルト１０２表面の温度は、図４に示すようにサーミスター１２０で検知され、定着設定温度１７０℃に到達していない場合は、制御回路１３８が通電回路１４２を駆動制御して励磁コイル１１０に所定の周波数の交流電流を通電する。また、定着設定温度に到達している場合は、制御回路１３８が通電回路１４２の制御を停止する。 The temperature of the surface of the fixing belt 102 is detected by the thermistor 120 as shown in FIG. 4. When the fixing temperature has not reached 170 ° C., the control circuit 138 controls the drive of the energizing circuit 142 to the exciting coil 110. An alternating current with a predetermined frequency is applied. If the fixing set temperature has been reached, the control circuit 138 stops controlling the energization circuit 142.

続いて、図１及び図２に示すように、定着装置１００に送り込まれた記録用紙Ｐは、発熱層１３２が発熱して所定の定着設定温度となっている定着ベルト１０２と、加圧ロール１０４とによって加熱押圧され、トナー画像が記録用紙Ｐ表面に定着される。 Subsequently, as shown in FIGS. 1 and 2, the recording paper P sent to the fixing device 100 has the fixing belt 102 in which the heat generating layer 132 generates heat and reaches a predetermined fixing set temperature, and the pressure roll 104. And the toner image is fixed on the surface of the recording paper P.

ここで、定着ベルト１０２の端部側の定着フレア率が、中央部の定着フレア率よりも大きく、且つ、加圧ロール１０４の端部側の加圧フレア率が、中央部の加圧フレア率よりも大きくなっているため、定着ベルト１０２と加圧ロール１０４の間を通過する記録用紙Ｐは、両方の端部側に張力を受けながら搬送される。これにより、記録用紙Ｐにしわが発生しにくい。 Here, the fixing flare rate at the end portion of the fixing belt 102 is larger than the fixing flare rate at the center portion, and the pressure flare rate at the end portion side of the pressure roll 104 is equal to the pressure flare rate at the center portion. Therefore, the recording paper P passing between the fixing belt 102 and the pressure roll 104 is conveyed while receiving tension on both ends. As a result, wrinkles are unlikely to occur on the recording paper P.

また、定着フレア率が加圧フレア率よりも大きいため、加圧ロール１０４が定着ベルト１０２の熱により熱膨張して加圧フレア率が大きくなっても、定着ベルト１０２と加圧ロール１０４の周速差が大きくなるのを抑えられる。これにより、定着ベルト１０２にねじり応力が発生しにくくなり、座屈を抑えることができる。 Further, since the fixing flare rate is larger than the pressure flare rate, even if the pressure roll 104 is thermally expanded by the heat of the fixing belt 102 and the pressure flare rate is increased, the circumference of the fixing belt 102 and the pressure roll 104 is increased. An increase in the speed difference can be suppressed. As a result, torsional stress is less likely to occur in the fixing belt 102, and buckling can be suppressed.

さらに、定着ベルト１０２は、軸方向の弾性層１２８（図３ｂ参照）の厚さのみを変更することで定着フレア率を変更しているので、基層１３４を平坦に構成することができ、ねじりせん断応力の発生を抑えて、定着ベルト１０２の座屈を抑えることができる。これにより、定着ベルト１０２中に金属層を形成しても、ねじりせん断応力の影響を受けにくい。なお、弾性層１２８の厚さを変更するだけで定着フレア率を変更できるので、フレア形状の定着ベルト１０２の製造が容易となる。 Further, since the fixing belt 102 changes the fixing flare rate only by changing the thickness of the elastic layer 128 (see FIG. 3b) in the axial direction, the base layer 134 can be formed flat, and the torsional shear can be formed. Generation of stress can be suppressed, and buckling of the fixing belt 102 can be suppressed. As a result, even if a metal layer is formed in the fixing belt 102, it is less susceptible to torsional shear stress. Since the fixing flare rate can be changed simply by changing the thickness of the elastic layer 128, the flare-shaped fixing belt 102 can be easily manufactured.

また、プリンタ１０としては、記録用紙Ｐにしわが発生しにくく、且つ、定着ベルト１０２の座屈が抑えられるので、記録用紙Ｐへのトナーの定着時に、画像乱れが起こりにくくなる。 Further, the printer 10 is less likely to cause wrinkles on the recording paper P, and the buckling of the fixing belt 102 is suppressed, so that image disturbance is less likely to occur when toner is fixed on the recording paper P.

さらに、定着ベルト１０２と加圧ロール１０４の周速差によるスリップが低減され、定着ベルト１０２表面の摩耗劣化を抑えられるので、プリンタ１０を長期間使用することができる。 Further, slip due to a difference in peripheral speed between the fixing belt 102 and the pressure roll 104 is reduced, and deterioration of wear on the surface of the fixing belt 102 can be suppressed, so that the printer 10 can be used for a long time.

記録用紙Ｐは、定着ベルト１０２と加圧ロール１０４との間のニップ部から送り出されるとき、それ自体の剛性によってニップ部に沿った方向に直進しようとするため、定着ベルト１０２から剥離される。 When the recording paper P is fed from the nip portion between the fixing belt 102 and the pressure roll 104, the recording paper P is peeled off from the fixing belt 102 because the recording paper P tends to advance straight in the direction along the nip portion due to its own rigidity.

定着装置１００から排出された記録用紙Ｐは、用紙搬送ロール３６によりトレイ３８に排出される。 The recording paper P discharged from the fixing device 100 is discharged to the tray 38 by the paper transport roll 36.

ここで、定着装置１００における、定着ベルト１０２の離型層１２６の磨耗レート（１０００枚の画像形成において磨耗した量）と、従来(定着フレア率Ｄｒ＝１)の定着装置の磨耗レートを比較した結果を表1に示す。 Here, in the fixing device 100, the wear rate of the release layer 126 of the fixing belt 102 (amount worn in the image formation of 1000 sheets) and the wear rate of the conventional fixing device (fixing flare rate Dr = 1) were compared. The results are shown in Table 1.

なお、摩耗量については、表面粗さ計で計測された画像形成前の平均表面粗さと、１０００枚画像形成直後の平均表面粗さとの差により求めた。 The amount of wear was determined by the difference between the average surface roughness before image formation measured by a surface roughness meter and the average surface roughness immediately after the 1000-sheet image formation.

表１に示すように、本実施形態の定着装置１００における定着ベルト１０２の磨耗レートは、従来の定着装置の磨耗レートの１／３程度になり、定着装置１００の寿命まで定着ベルト１０２の離型層１２６の摩耗量は僅かであった。また、定着ベルト１０２側への記録用紙Ｐの巻きつきは発生しなかった。

As shown in Table 1, the wear rate of the fixing belt 102 in the fixing device 100 of the present embodiment is about 1/3 of the wear rate of the conventional fixing device, and the fixing belt 102 is released until the life of the fixing device 100 is reached. The wear amount of the layer 126 was slight. Further, the recording paper P did not wrap around the fixing belt 102 side.

さらに、多量のトナー像を載せた記録用紙Ｐが定着ニップ内に突入しても、定着ベルト１０２、記録用紙Ｐ、及び加圧ロール１０４は、それぞれの間で滑ることなく、紙しわや画像乱れの発生が見られなかった。 Further, even when the recording paper P on which a large amount of toner images are placed enters the fixing nip, the fixing belt 102, the recording paper P, and the pressure roll 104 do not slip between each other, and the paper wrinkles and the image are distorted. The occurrence of was not seen.

一方、定着ベルト１０２内に薄膜金属層を有する構成における、定着フレア率Ｄｒと加圧フレア率Ｐｒとの比（Ｆ＝Ｄｒ／Ｐｒ）と、定着可能枚数（薄膜金属層のクラック発生の有無）との関係を図５に示す。 On the other hand, in a configuration having a thin film metal layer in the fixing belt 102, the ratio of the fixing flare rate Dr to the pressure flare rate Pr (F = Dr / Pr) and the number of fixable sheets (whether or not the thin film metal layer is cracked) FIG. 5 shows the relationship.

図５に示すように、Ｆ＞１．０の領域が、本実施形態の定着装置１００の領域であり、Ｆが増加するにつれて定着可能枚数が増加することが分かる。 As shown in FIG. 5, the region where F> 1.0 is the region of the fixing device 100 of the present embodiment, and it can be seen that the number of fixable sheets increases as F increases.

次に、本発明画像形成装置の第２実施形態を図面に基づき説明する。 Next, a second embodiment of the image forming apparatus of the present invention will be described with reference to the drawings.

なお、前述した第１実施形態と基本的に同一の部品には、前記第１実施形態と同一の符号を付与してその説明を省略する。 Note that components that are basically the same as those in the first embodiment described above are given the same reference numerals as those in the first embodiment, and descriptions thereof are omitted.

図６ａに示すように、本実施形態における定着ベルト１０２は、記録用紙Ｐの両端部の通過位置（Ｍ）における内側と外側に渡る定着フレア率Ｄｒの変化率Ｄｍが最大となるように形成されている。これにより、定着ベルト１０２の外周面における記録用紙Ｐの通過領域に凹部（Ａ）が形成される。凹部Ａは、記録用紙Ｐの厚さと略等しい深さとなっている。 As shown in FIG. 6a, the fixing belt 102 in the present embodiment is formed so that the rate of change Dm of the fixing flare rate Dr between the inside and the outside at the passing positions (M) at both ends of the recording paper P is maximized. ing. As a result, a concave portion (A) is formed in the passage region of the recording paper P on the outer peripheral surface of the fixing belt 102. The recess A has a depth substantially equal to the thickness of the recording paper P.

なお、定着フレア率Ｄｒの変化は、前述の弾性層１２８（図３ｂ参照）の厚さを軸方向で変えることにより得られる。 The change in the fixing flare rate Dr is obtained by changing the thickness of the elastic layer 128 (see FIG. 3b) in the axial direction.

変化率Ｄｍは、定着ベルト１０２の中心位置Ｃを原点として、中心位置Ｃから距離Ｘの位置の定着フレア率をＤ１、距離（Ｘ＋ΔＸ）の位置の定着フレア率をＤ２としたとき、Ｄｍ＝（Ｄ２−Ｄ１）／ΔＸと定義している。即ち、Ｄｍは定着フレア率の曲線の部分的な傾きを表している。 The rate of change Dm is Dm = (where D1 is the fixing flare rate at a distance X from the center position C, and D2 is the fixing flare rate at a distance (X + ΔX) from the center position C of the fixing belt 102 as the origin. D2-D1) / ΔX. That is, Dm represents a partial slope of the fixing flare rate curve.

一方、加圧ロール１０４は、加圧フレア率Ｐｒ及び加圧フレア率Ｐｒの変化率Ｐｍが、加圧ロール１０４の両端部で最大となるように形成されている。加圧フレア率Ｐｒの変化率Ｐｍの定義は、定着フレア率Ｄｒの変化率Ｄｍと同様である。 On the other hand, the pressure roll 104 is formed such that the pressure flare rate Pr and the rate of change Pm of the pressure flare rate Pr are maximized at both ends of the pressure roll 104. The definition of the change rate Pm of the pressure flare rate Pr is the same as the change rate Dm of the fixing flare rate Dr.

次に、本発明の第２実施形態の作用について説明する。 Next, the operation of the second embodiment of the present invention will be described.

図２及び図６ａに示すように、記録用紙Ｐは、定着ベルト１０２と加圧ロール１０４の間を通過するときに、定着ベルト１０２に形成された凹部Ａに沿って移動する。 As shown in FIGS. 2 and 6 a, the recording paper P moves along the recess A formed in the fixing belt 102 when passing between the fixing belt 102 and the pressure roll 104.

凹部Ａの深さは、記録用紙Ｐの厚さと略等しいため、加圧ロール１０４の外周面に、記録用紙Ｐによる局所段差が形成されにくくなる。 Since the depth of the recess A is substantially equal to the thickness of the recording paper P, a local step due to the recording paper P is hardly formed on the outer peripheral surface of the pressure roll 104.

ここで、従来は、加圧ロール１０４の表面に局所段差が形成されることがあり、定着ベルト１０２にねじりせん断応力が発生することがあった。 Here, conventionally, a local step may be formed on the surface of the pressure roll 104, and a torsional shear stress may occur in the fixing belt 102.

しかし、本発明では、加圧ロール１０４の表面に局所段差が形成されにくくなり、定着ベルト１０２にねじりせん断応力が発生しにくくなっているので、定着ベルト１０２の座屈が抑えられる。 However, in the present invention, it is difficult for a local step to be formed on the surface of the pressure roll 104 and torsional shear stress is hardly generated on the fixing belt 102, so that buckling of the fixing belt 102 is suppressed.

また、定着ベルト１０２内に薄膜金属層を有し、端部における定着フレア率Ｄｒ＝１．１である定着ベルト１０２について、記録用紙Ｐの端部通過位置Ｍにおける定着フレア率の変化率Ｄｍと定着フレア率Ｄｒとの比率Ｋ（＝Ｄｍ／Ｄｒ）と、定着可能枚数（薄膜金属層のクラック発生の有無）との関係を調べたところ、図６ｂに示すグラフが得られた。 Further, regarding the fixing belt 102 having a thin film metal layer in the fixing belt 102 and the fixing flare rate Dr = 1.1 at the end, the change rate Dm of the fixing flare rate at the end passage position M of the recording paper P is When the relationship between the ratio K (= Dm / Dr) to the fixing flare rate Dr and the number of fixable sheets (the presence or absence of cracks in the thin film metal layer) was examined, the graph shown in FIG. 6B was obtained.

図６ｂに示すように、比率Ｋが増加するにつれて、定着可能枚数が増加することが分かる。 As shown in FIG. 6b, it can be seen that the number of fixable sheets increases as the ratio K increases.

なお、本発明は上記の実施形態に限定されない。 In addition, this invention is not limited to said embodiment.

プリンタ１０は、固体の現像剤を用いる乾式の電子写真方式だけでなく、液体現像剤を用いるものであってもよい。 The printer 10 may use a liquid developer as well as a dry electrophotographic system using a solid developer.

定着ベルト１０２は、１種類の用紙幅を有する記録用紙Ｐのみに対応して定着フレア率の変化率Ｄｍが最大となる箇所を１組設けるだけでなく、複数種類の用紙幅に対応させて、変化率Ｄｍが最大となる箇所を複数箇所で形成してもよい。 The fixing belt 102 is not only provided with one set of locations where the change rate Dm of the fixing flare rate is maximum corresponding to only the recording paper P having one type of paper width, but also corresponding to a plurality of types of paper widths. You may form the location where change rate Dm becomes the maximum in multiple places.

本発明の第１実施形態に係る画像形成装置の全体図である。1 is an overall view of an image forming apparatus according to a first embodiment of the present invention. 本発明の第１実施形態に係る定着装置の断面図である。1 is a cross-sectional view of a fixing device according to a first embodiment of the present invention. （ａ）本発明の第１実施形態に係る制御回路及び通電回路の接続図である。（ｂ）本発明の第１実施形態に係る定着ベルトの断面図である。(A) It is a connection diagram of the control circuit and energization circuit which concern on 1st Embodiment of this invention. (B) It is sectional drawing of the fixing belt which concerns on 1st Embodiment of this invention. （ａ）本発明の第１実施形態に係る定着ベルト及び加圧ロールのフレア形状を示す模式図である。（ｂ）本発明の第１実施形態に係る定着ベルト及び加圧ロールのフレア率を示すグラフである。(A) It is a schematic diagram which shows the flare shape of the fixing belt and pressure roll which concern on 1st Embodiment of this invention. (B) It is a graph which shows the flare rate of the fixing belt and pressure roll which concern on 1st Embodiment of this invention. 本発明の第１実施形態に係る定着ベルト及び加圧ロールのフレア率の比と、定着可能枚数の関係を示したグラフである。4 is a graph showing a relationship between a ratio of flare ratios of the fixing belt and the pressure roll according to the first embodiment of the present invention and the number of sheets that can be fixed. （ａ）本発明の第２実施形態に係る定着ベルト及び加圧ロールのフレア率を示すグラフである。（ｂ）本発明の第２実施形態に係る定着ベルトの端部フレア率とフレア率の変化率との比と、定着可能枚数の関係を示したグラフである。(A) It is a graph which shows the flare rate of the fixing belt and pressure roll which concern on 2nd Embodiment of this invention. (B) A graph showing the relationship between the ratio between the end flare rate of the fixing belt and the change rate of the flare rate and the number of fixable sheets according to the second embodiment of the present invention.

Explanation of symbols

１０プリンタ（画像形成装置）
１８画像形成ユニット（現像部）
３２転写ロール（転写部）
３４用紙搬送路（搬送部）
５４光走査装置（露光部）
１００定着装置（定着装置）
１０２定着ベルト（定着部材）
１０４加圧ロール（加圧回転体）
１１８支持部材（支持体）
１２８弾性層（弾性層）
１３４基層（基層）
Ｐ記録用紙（記録媒体） 10 Printer (image forming device)
18 Image forming unit (developing part)
32 Transfer roll (transfer section)
34 Paper transport path (transport section)
54 Optical scanning device (exposure unit)
100 Fixing device (fixing device)
102 Fixing belt (fixing member)
104 Pressurizing roll (Pressurizing rotating body)
118 Support member (support)
128 Elastic layer (elastic layer)
134 Base layer (base layer)
P Recording paper (recording medium)

Claims

An endless fixing member that is rotatably supported at both ends and is heated to fix the developer on the recording medium;
A support disposed inside the fixing member;
A pressure rotating body that pressurizes and rotates the fixing member to the support; and
In a fixing device having
The outer diameter (Dc) at the axial center position of the fixing member when not in contact with the pressure rotator, and the outer diameter (Dx) at the end position on the end side of the center position. The ratio (Dx / Dc) is the fixing flare rate,
The outer diameter (Pc) at the center position in the axial direction of the pressure rotator when not in contact with the fixing rotator, and the outer diameter (Px) at the end side position on the end side from the center position. And the ratio (Px / Pc) of the pressure flare rate,
The rate of change of the fixing flare rate from the center position in the axial direction of the fixing member to the end side position when not in contact with the pressure rotating body is the axial direction of the pressure rotating body. A fixing device, wherein a rate of change of the pressure flare rate from a central position to the end portion side position is larger.

2. The fixing flare rate in the axial direction of the fixing member has a maximum change rate of the fixing flare rate between the inside and the outside at a position where both ends of the recording medium pass. Fixing device.

The fixing member has a base layer that forms an inner peripheral surface of the fixing member, and an elastic layer made of an elastic body that is laminated outside the base layer.
The fixing device according to claim 1, wherein a thickness of the elastic layer at an axial end position of the fixing member is larger than a thickness of the elastic layer at an axial center position.

A fixing device according to any one of claims 1 to 3,
An exposure unit that emits exposure light; and
A developing unit that exposes the latent image formed by the exposure light of the exposure unit with a developer to form a developer image;
A transfer unit that transfers the developer image made visible in the developing unit onto a recording medium;
A transport unit that transports the recording medium onto which the developer image has been transferred in the transfer unit to the fixing device;
An image forming apparatus comprising: