JP2010128143A - Fixing device and image forming device - Google Patents

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JP2010128143A JP2008302188A JP2008302188A JP2010128143A JP 2010128143 A JP2010128143 A JP 2010128143A JP 2008302188 A JP2008302188 A JP 2008302188A JP 2008302188 A JP2008302188 A JP 2008302188A JP 2010128143 A JP2010128143 A JP 2010128143A
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fixing
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Hiroshi Matsumoto
浩 松本
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Konica Minolta Business Technologies Inc
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a fixing device capable of preventing irregular glossiness from being generated by generating an uneven temperature in a fixing belt, when providing a rib in a guide member positioned at an inner circumferential face side of the fixing belt and guiding the fixing belt, and capable of preventing a wrinkle from being generated in the fixing belt. <P>SOLUTION: The fixing device includes a rotating fixing roller having a heating means, the endless fixing belt driven by the fixing roller to be rotated, a pressurizing member which is deformed by pressing the fixing belt from the inner circumferential face side to bring the fixing belt into contact with the fixing roller, and forming a nip between the fixing roller and the fixing belt, and the guide member positioned at the inner circumferential face side of the fixing belt and guiding the fixing belt, and the plurality of ribs inclined toward a width-directional end of the guide member from a rotation-directional upstream of the fixing belt toward a downstream thereof is provided on a face at a side of the fixing belt in the guide member in the fixing device. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、定着ベルトを有するFBN方式の定着装置、及び該定着装置を備えた画像形成装置に関する。   The present invention relates to an FBN-type fixing device having a fixing belt, and an image forming apparatus including the fixing device.

複写機、プリンタ、ファクシミリ、及びこれらの諸機能を備えた複合機等の電子写真方式の画像形成装置においては、原稿に対応した潜像を感光体ドラムに形成し、この潜像にトナーを付与することによって顕像化し、この顕像化されたトナー像を記録材上に転写し、この後、記録材上のトナー像を定着して排紙している。   In an electrophotographic image forming apparatus such as a copying machine, a printer, a facsimile machine, or a multifunction machine having these functions, a latent image corresponding to an original is formed on a photosensitive drum, and toner is applied to the latent image. Thus, the visualized toner image is transferred onto a recording material, and then the toner image on the recording material is fixed and discharged.

また、カラー画像を形成する場合には、原稿色に対応したY,M,C,Kの潜像を4個の感光体ドラムに形成し、顕像化された4色のトナー像を無端状の中間転写ベルトに一次転写した後、記録材上に二次転写して、記録材上に転写されたトナー像を定着して排紙している。   When a color image is formed, Y, M, C, and K latent images corresponding to the original color are formed on four photosensitive drums, and the visualized four color toner images are endless. After the primary transfer onto the intermediate transfer belt, the toner image transferred onto the recording material is fixed on the recording material, and the toner image transferred onto the recording material is fixed and discharged.

このようにトナー像を定着する定着装置として、ハロゲンランプ等の加熱手段を内蔵した定着ローラと、定着ローラを加圧する加圧ローラとによって形成されたニップ部で、トナー像が転写された記録材を挟持・搬送しながら、加熱・加圧する熱ローラ定着方式の定着装置があり、このような定着装置は構成が簡便であるため、広く利用されている。   As a fixing device for fixing a toner image in this way, a recording material on which the toner image is transferred at a nip formed by a fixing roller incorporating a heating means such as a halogen lamp and a pressure roller for pressing the fixing roller. There is a heat roller fixing type fixing device that heats and pressurizes while sandwiching and conveying the sheet, and such a fixing device is widely used because of its simple configuration.

ところで、このような定着装置において、高速化を図るためにはトナーと記録材に充分な熱量を供給する必要があり、このためにはニップ幅を広くする必要がある。ニップ幅を広くするためには、加圧ローラが定着ローラを加圧する荷重や、加圧ローラ内のシリコーンゴム等から成る弾性層の厚みや、二つのローラの径等を増大させることが考えられる。   By the way, in such a fixing device, in order to increase the speed, it is necessary to supply a sufficient amount of heat to the toner and the recording material. For this purpose, it is necessary to widen the nip width. In order to widen the nip width, it is conceivable to increase the load applied by the pressure roller to the fixing roller, the thickness of the elastic layer made of silicone rubber or the like in the pressure roller, the diameter of the two rollers, and the like. .

しかし、加圧ローラの荷重や弾性層の厚みを増大させると、定着ベルトの中心軸方向のニップ幅が不均一になることがあり、光沢ムラや記録材に皺が発生する虞がある。また、ローラの径を増大させると、定着装置が大型化するばかりでなく、ウォーミングアップタイムが長くなるという問題がある。   However, when the load of the pressure roller and the thickness of the elastic layer are increased, the nip width in the central axis direction of the fixing belt may become non-uniform, which may cause uneven gloss and wrinkles on the recording material. Further, when the diameter of the roller is increased, there is a problem that not only the fixing device is increased in size but also the warm-up time is increased.

この問題を解決するために、ハロゲンランプを内蔵すると共に弾性層を有して回転する定着ローラ(定着ロール)と、定着ローラによって駆動されて回転する無端状の定着ベルト(エンドレスベルト)と、定着ベルトの内周面側に配置されシリコーンゴム等から成る加圧パッド(圧力パッド)とを備え、加圧パッドが定着ベルトを押圧することにより定着ローラと定着ベルトとの間に形成されたニップ部で、トナー像が転写された記録材を挟持・搬送しながら加熱・加圧する、所謂FBN(Free Belt Nip)方式の定着装置が特許公報に開示されている(例えば、特許文献1参照)。   In order to solve this problem, a fixing roller (fixing roll) that contains a halogen lamp and rotates with an elastic layer, an endless fixing belt (endless belt) that rotates by being driven by the fixing roller, and fixing A nip portion formed between the fixing roller and the fixing belt by being provided with a pressure pad (pressure pad) made of silicone rubber or the like disposed on the inner peripheral surface side of the belt, and the pressure pad pressing the fixing belt Thus, a so-called FBN (Free Belt Nip) type fixing device that heats and pressurizes a recording material onto which a toner image is transferred is conveyed (see, for example, Patent Document 1).

この定着装置によれば、加圧パッドにより定着ローラに押圧された定着ベルトが加圧パッド側に弾性変形し、定着ローラと定着ベルトとの間に幅広のニップ部が形成される。従って、小型な形状であるにも拘わらず高速化に対応でき、定着ベルトの熱容量が小さいので、ウォーミングアップタイムが短縮し、省エネになる。   According to this fixing device, the fixing belt pressed against the fixing roller by the pressure pad is elastically deformed toward the pressure pad, and a wide nip portion is formed between the fixing roller and the fixing belt. Therefore, although it is a small shape, it can cope with high speed, and since the heat capacity of the fixing belt is small, the warm-up time is shortened and energy is saved.

また、回転する定着ベルトの内周面が回転しない加圧パッドに摺接するようにすると、摩擦抵抗によって定着ベルトの駆動トルクが増大し、消費電力の増大や定着ベルトの摩耗が懸念される。そこで、定着ベルトと加圧パッドとの間に低摩擦の材料から形成された摺動シート(低摩擦シート)を配置し、更に、潤滑剤塗布部材により定着ベルトの内周面にシリコーンオイル等の潤滑剤を供給して、摩擦抵抗を低減させている。   Further, if the inner peripheral surface of the rotating fixing belt is brought into sliding contact with the non-rotating pressure pad, the driving torque of the fixing belt increases due to the frictional resistance, and there is a concern about increase in power consumption and wear of the fixing belt. Therefore, a sliding sheet (low friction sheet) formed of a low friction material is disposed between the fixing belt and the pressure pad, and further, silicone oil or the like is applied to the inner peripheral surface of the fixing belt by the lubricant application member. Lubricant is supplied to reduce frictional resistance.

なお、特許文献1の定着装置においては、定着ベルトの内周面側に定着ベルトを案内する案内部材(下流側ベルトガイド部材)を設け、案内部材に定着ベルトの回転方向上流側から下流側に向けて案内部材の幅方向中央部の方向に傾斜した複数の溝を形成している。これは、定着ベルトの内周面に供給された潤滑剤が定着ベルトの両端部に移動することを抑制し、外部へ漏洩することを防止することを目的としている。
特開2006−78965号公報
In the fixing device of Patent Document 1, a guide member (downstream belt guide member) for guiding the fixing belt is provided on the inner peripheral surface side of the fixing belt, and the guide member is provided on the guide belt from the upstream side to the downstream side in the rotation direction of the fixing belt. A plurality of grooves inclined toward the center of the guide member in the width direction are formed. The purpose of this is to prevent the lubricant supplied to the inner peripheral surface of the fixing belt from moving to both ends of the fixing belt and to prevent leakage to the outside.
JP 2006-79965 A

FBN方式の定着装置においては、案内部材に複数のリブを形成し、定着ベルトと案内部材との摩擦抵抗を低減させることは、従来より行われている。また、このリブは、定着ベルトの回転方向と平行に形成されるのが一般的である。   In an FBN type fixing device, a plurality of ribs are formed on a guide member to reduce the frictional resistance between the fixing belt and the guide member. The ribs are generally formed in parallel with the rotation direction of the fixing belt.

ところが、定着ベルトが回転するときに定着ベルトはリブの頂部に摺接し、隣り合うリブの間の溝には摺接しない。このために、定着ベルトの幅方向に常にリブに摺接する部分と全くリブに摺接しない部分とが生じ、摩擦抵抗によって定着ベルトに温度ムラが生じるので、定着画像に光沢ムラが発生する虞がある。   However, when the fixing belt rotates, the fixing belt slides on the top of the rib and does not slide on the groove between the adjacent ribs. For this reason, in the width direction of the fixing belt, there are a portion that always slides on the rib and a portion that does not slide on the rib at all, and temperature unevenness occurs on the fixing belt due to frictional resistance. is there.

この問題を解決するためには、定着ベルトの全ての面が回転中にリブに摺接する必要がある。   In order to solve this problem, all surfaces of the fixing belt need to be in sliding contact with the rib during rotation.

なお、特許文献1の定着装置においては、前述の如く潤滑剤の漏洩防止のために案内部材に傾斜した溝を形成しているので、隣り合う溝の間の凸部即ちリブも傾斜して形成されており、定着ベルトの全ての面がリブに摺接するようにすることは可能である。しかし、このリブは定着ベルトの回転方向上流側から下流側に向けて案内部材の幅方向中央部の方向に傾斜しているので、定着ベルトの内周面に中央部へ寄る力が作用し、定着ベルトに皺が発生し、定着画像の画質が不均一になり易い。定着ベルトに皺が発生しないようにするには、定着ベルトの厚みを増すことが考えられるが、厚みを増すと、定着ベルトが変形し難くなるため記録材の分離性が低下すると共に、熱容量が増大し、ウォーミングアップタイムが短縮し、省エネになるというFBN方式の利点がなくなる。   In the fixing device disclosed in Patent Document 1, the inclined groove is formed in the guide member to prevent the leakage of the lubricant as described above, so that the convex portion, that is, the rib between the adjacent grooves is also inclined. It is possible to make all the surfaces of the fixing belt slidably contact the ribs. However, since this rib is inclined in the direction of the central portion in the width direction of the guide member from the upstream side to the downstream side in the rotation direction of the fixing belt, a force toward the central portion acts on the inner peripheral surface of the fixing belt, The fixing belt is wrinkled, and the image quality of the fixed image tends to be uneven. In order to prevent wrinkles from occurring on the fixing belt, it is conceivable to increase the thickness of the fixing belt. However, if the thickness is increased, the fixing belt becomes difficult to be deformed, so that the separation performance of the recording material is lowered and the heat capacity is reduced. The advantage of the FBN method, which increases, shortens the warm-up time, and saves energy, is lost.

また、潤滑剤の漏洩防止の問題に関しては、フランジ状の部材を定着ベルトの端部の位置に配置する等の簡易な方法で解決することができるので、皺の発生の問題を無視して案内部材に特許文献1の如き形状の溝を設ける必要はない。   The problem of preventing lubricant leakage can be solved by a simple method such as placing a flange-shaped member at the end of the fixing belt. It is not necessary to provide a groove having a shape as in Patent Document 1 on the member.

加えて、特許文献1においては、定着ベルトに皺が発生する問題については一切考慮されていない。   In addition, Patent Document 1 does not consider any problem of wrinkles on the fixing belt.

本発明はかかる問題に鑑みてなされたものであり、定着ベルトの内周面側に位置して定着ベルトを案内する案内部材にリブを設けた際に、定着ベルトに温度ムラが生じて光沢ムラが生ずることがなく、しかも定着ベルトに皺が発生することがない定着装置、及び該定着装置を備えた画像形成装置を提案することを発明の目的とする。   The present invention has been made in view of such a problem, and when a rib is provided on a guide member that is positioned on the inner peripheral surface side of the fixing belt and guides the fixing belt, temperature unevenness occurs in the fixing belt and gloss unevenness occurs. It is an object of the present invention to propose a fixing device in which no flaws occur and wrinkles are not generated on the fixing belt, and an image forming apparatus including the fixing device.

1.加熱手段を有して回転する定着ローラと、
前記定着ローラによって駆動されて回転する無端状の定着ベルトと、
前記定着ベルトを内周面側から押圧して前記定着ベルトを前記定着ローラに圧接させることにより自らが変形し、前記定着ローラと前記定着ベルトの間にニップ部を形成する加圧部材と、
前記定着ベルトの内周面側に位置して前記定着ベルトを案内する案内部材と、
を備えた定着装置において、
前記案内部材における前記定着ベルトの側の面に、該定着ベルトの回転方向上流側から下流側に向けて該案内部材の幅方向端部の方向に傾斜した複数のリブを設けたことを特徴とする定着装置。
1. A fixing roller rotating with heating means;
An endless fixing belt driven and rotated by the fixing roller;
A pressure member that deforms itself by pressing the fixing belt from the inner peripheral surface side to press the fixing belt against the fixing roller, and forms a nip portion between the fixing roller and the fixing belt;
A guide member that is positioned on the inner peripheral surface side of the fixing belt and guides the fixing belt;
In the fixing device provided with
A plurality of ribs inclined in the direction of the width direction end portion of the guide member from the upstream side to the downstream side in the rotation direction of the fixing belt are provided on the surface of the guide member on the side of the fixing belt. Fixing device to do.

2.隣り合う2本の前記リブは、前記定着ベルトの回転方向と平行に形成した所定の直線上に位置する部分を共に有することを特徴とする前記1に記載の定着装置。   2. 2. The fixing device according to 1 above, wherein the two adjacent ribs both have a portion located on a predetermined straight line formed in parallel with a rotation direction of the fixing belt.

3.複数の前記リブは、案内部材の幅方向中央部を対称軸として線対称に配置されていることを特徴とする前記1又は2に記載の定着装置。   3. The fixing device according to claim 1 or 2, wherein the plurality of ribs are arranged line-symmetrically with respect to a central portion in the width direction of the guide member as an axis of symmetry.

4.前記定着ベルトと前記加圧部材との間に低摩擦の摺動シートが配置されていることを特徴とする前記1〜3の何れか1項に記載の定着装置。   4). 4. The fixing device according to claim 1, wherein a low-friction sliding sheet is disposed between the fixing belt and the pressure member.

5.前記リブの頂部の縁部は円弧状に形成されていることを特徴とする前記1〜4の何れか1項に記載の定着装置。   5. 5. The fixing device according to claim 1, wherein an edge of a top portion of the rib is formed in an arc shape.

6.前記1〜5の何れか1項に記載の定着装置を備えたことを特徴とする画像形成装置。   6). An image forming apparatus comprising the fixing device according to claim 1.

本発明の定着装置、及び該定着装置を備えた画像形成装置によれば、定着ベルトの内周面側に位置して定着ベルトを案内する案内部材にリブを設けた際に、定着ベルトに温度ムラが生じて光沢ムラが生ずることがなく、しかも定着ベルトに皺が発生することがないという効果を奏する。   According to the fixing device of the present invention and the image forming apparatus including the fixing device, when the rib is provided on the guide member that is positioned on the inner peripheral surface side of the fixing belt and guides the fixing belt, the temperature of the fixing belt is increased. There is an effect that unevenness does not occur and gloss unevenness does not occur, and wrinkles do not occur on the fixing belt.

以下に本発明の実施の形態に基づいて、本発明を説明するが、本発明はこの実施の形態に限定されるものではない。   Hereinafter, the present invention will be described based on an embodiment of the present invention, but the present invention is not limited to this embodiment.

先ず、本発明に係わる画像形成装置について図1の構成図を参照して説明する。   First, an image forming apparatus according to the present invention will be described with reference to the block diagram of FIG.

本画像形成装置は画像読取装置YS、画像形成装置GH等で構成される。画像形成部GHは、タンデム型カラー画像形成装置と称せられるもので、複数組の画像形成ユニット10Y,10M,10C,10K、中間転写体6、2次転写手段7A、定着装置100、給紙手段20等で構成される。   The image forming apparatus includes an image reading apparatus YS, an image forming apparatus GH, and the like. The image forming unit GH is called a tandem color image forming apparatus, and includes a plurality of sets of image forming units 10Y, 10M, 10C, and 10K, an intermediate transfer member 6, a secondary transfer unit 7A, a fixing device 100, and a paper feeding unit. 20 etc.

画像形成部GHの上部には、自動原稿送り装置501と原稿画像走査露光装置502からなる画像読取装置YSが設置されている。自動原稿送り装置501の原稿台上に載置された原稿dは搬送手段により搬送され、原稿画像走査露光装置502の光学系により原稿の片面または両面の画像が走査露光され、ラインイメージセンサCCDに読み込まれる。   An image reading device YS including an automatic document feeder 501 and a document image scanning exposure device 502 is installed above the image forming unit GH. The document d placed on the document table of the automatic document feeder 501 is transported by a transport unit, and an image on one or both sides of the document is scanned and exposed by the optical system of the document image scanning exposure device 502, and the line image sensor CCD is scanned. Is read.

ラインイメージセンサCCDにより光電変換されて形成された画像信号は、不図示の画像処理部において、アナログ処理、A/D変換、シェーディング補正、画像圧縮処理等が行われた後、露光手段3Y,3M,3C,3Kに送られる。   An image signal formed by photoelectric conversion by the line image sensor CCD is subjected to analog processing, A / D conversion, shading correction, image compression processing, and the like in an image processing unit (not shown), and then exposure means 3Y, 3M. , 3C, 3K.

イエロー(Y)色の画像を形成する画像形成ユニット10Yは、感光体ドラム1Yの周囲に帯電手段2Y、露光手段3Y、現像装置4Y、一次転写手段7Y及びクリーニング手段8Yを有する。マゼンタ(M)色の画像を形成する画像形成ユニット10Mは、感光体ドラム1Mの周囲に帯電手段2M、露光手段3M、現像装置4M、一次転写手段7M及びクリーニング手段8Mを有する。シアン(C)色の画像を形成する画像形成ユニット10Cは、感光体ドラム1Cの周囲に帯電手段2C、露光手段3C、現像装置4C、一次転写手段7C及びクリーニング手段8Cを有する。黒(Bk)色の画像を形成する画像形成ユニット10Kは、感光体ドラム1Kの周囲に帯電手段2K、露光手段3K、現像装置4K、一次転写手段7K及びクリーニング手段8Kを有する。そして、帯電手段2Yと露光手段3Y、帯電手段2Mと露光手段3M、帯電手段2Cと露光手段3C、及び帯電手段2Kと露光手段3Kは、潜像形成手段を構成する。   The image forming unit 10Y that forms a yellow (Y) image includes a charging unit 2Y, an exposure unit 3Y, a developing device 4Y, a primary transfer unit 7Y, and a cleaning unit 8Y around the photosensitive drum 1Y. The image forming unit 10M that forms a magenta (M) color image includes a charging unit 2M, an exposure unit 3M, a developing device 4M, a primary transfer unit 7M, and a cleaning unit 8M around the photosensitive drum 1M. An image forming unit 10C for forming a cyan (C) color image includes a charging unit 2C, an exposure unit 3C, a developing device 4C, a primary transfer unit 7C, and a cleaning unit 8C around the photosensitive drum 1C. The image forming unit 10K that forms a black (Bk) image includes a charging unit 2K, an exposure unit 3K, a developing device 4K, a primary transfer unit 7K, and a cleaning unit 8K around the photosensitive drum 1K. The charging unit 2Y and the exposure unit 3Y, the charging unit 2M and the exposure unit 3M, the charging unit 2C and the exposure unit 3C, and the charging unit 2K and the exposure unit 3K constitute a latent image forming unit.

なお、現像装置4Y,4M,4C,4Kは、イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)及び黒(K)の小粒径のトナーとキャリアからなる2成分現像剤を内包する。   The developing devices 4Y, 4M, 4C, and 4K include a two-component developer including yellow (Y), magenta (M), cyan (C), and black (K) toner having a small particle diameter and a carrier.

中間転写体6は、複数のローラにより巻回され、回動可能に支持されている。   The intermediate transfer body 6 is wound around a plurality of rollers and is rotatably supported.

定着装置100は、ハロゲンランプを内蔵した定着ローラ101と定着ベルト102との間に形成されたニップ部で記録紙P(記録材)上のトナー像を加熱・加圧して定着する。   The fixing device 100 fixes a toner image on the recording paper P (recording material) by heating and pressing at a nip portion formed between a fixing roller 101 having a halogen lamp and a fixing belt 102.

画像形成ユニット10Y,10M,10C,10Kより形成された各色の画像は、回動する中間転写体6上に1次転写手段7Y,7M,7C,7Kにより逐次1次転写されて、カラー画像合成されたトナー像が形成される。   Each color image formed by the image forming units 10Y, 10M, 10C, and 10K is sequentially primary-transferred onto the rotating intermediate transfer body 6 by the primary transfer means 7Y, 7M, 7C, and 7K, and color image synthesis is performed. A toner image is formed.

給紙トレイ21内に収容された記録紙Pは、給紙手段20の給紙ローラ22により1枚分離されて給紙され、複数の給紙ローラ23を経て、停止状態にあるレジストローラ24へ給紙される。そこで一旦停止されて、その先端と中間転写体6上のトナー像との位置関係が正確に一致するタイミングで、レジストローラ24が回転を開始することにより2次転写手段7Aに給紙され、記録紙P上にカラー画像が2次転写される。カラー画像が転写された記録紙Pは定着装置100において加熱・加圧され、記録紙P上のカラートナー像が定着される。その後、排紙ローラ25に挟持されて機外の排紙トレイ26上に載置される。   The recording paper P stored in the paper feed tray 21 is separated and fed by the paper feed roller 22 of the paper feed means 20, passes through a plurality of paper feed rollers 23, and enters the stopped registration roller 24. Paper is fed. Therefore, the roller is temporarily stopped, and the registration roller 24 starts to rotate at the timing when the positional relationship between the leading end and the toner image on the intermediate transfer member 6 accurately coincides, and is fed to the secondary transfer unit 7A for recording. A color image is secondarily transferred onto the paper P. The recording paper P to which the color image has been transferred is heated and pressurized by the fixing device 100, and the color toner image on the recording paper P is fixed. Thereafter, the sheet is sandwiched between the sheet discharge rollers 25 and placed on the sheet discharge tray 26 outside the apparatus.

一方、2次転写手段7Aにより記録紙Pにカラー画像を転写した後、記録紙Pを曲率分離した中間転写体6は、中間転写体クリーニング手段8Aにより残留トナーが除去される。   On the other hand, after the color image is transferred to the recording paper P by the secondary transfer means 7A, the residual toner is removed by the intermediate transfer body cleaning means 8A from the intermediate transfer body 6 from which the recording paper P is separated by curvature.

なお、以上はカラー画像を形成する画像形成装置であったが、モノクロ画像を形成する画像形成装置であってもよい。   Although the above is an image forming apparatus that forms a color image, an image forming apparatus that forms a monochrome image may be used.

次に、本発明に係わる定着装置100を図2の拡大断面図に基づいて説明する。この定着装置100はFBN方式の定着装置である。   Next, the fixing device 100 according to the present invention will be described with reference to the enlarged sectional view of FIG. The fixing device 100 is an FBN type fixing device.

定着ローラ101は、中央にハロゲンランプ(加熱手段)Hを内蔵し、アルミニュウムや鉄等から成る円筒状芯金101Aと、円筒状芯金101Aを被覆し耐熱性の高いシリコーンゴムから成る弾性層101Bと、更に弾性層101Bを被覆しPFA(パーフルオロアルコキシ)若しくはPTFE(ポリテトラフルオロエチレン)等のフッ素樹脂から成る離型層101Cと、により構成されている。   The fixing roller 101 includes a halogen lamp (heating means) H in the center, and a cylindrical cored bar 101A made of aluminum, iron, or the like, and an elastic layer 101B made of silicone rubber having high heat resistance and covering the cylindrical cored bar 101A. And a release layer 101C made of a fluororesin such as PFA (perfluoroalkoxy) or PTFE (polytetrafluoroethylene) and further covering the elastic layer 101B.

定着ベルト102は、ポリイミドから成る基体と、基体の外表面を被覆するPFA若しくはPTFEで成る離型層とにより構成されていて、無端状に形成されている。   The fixing belt 102 is composed of a base made of polyimide and a release layer made of PFA or PTFE covering the outer surface of the base, and is formed endlessly.

加圧パッド103(加圧部材)は、例えば硬度JISA約10°のシリコーンゴムから成り、ステンレスから成るベース板金104、及び耐熱樹脂から成るベース部材105と共に、耐熱樹脂から成るホルダー108に保持されている。また、ベース部材105の裏面には圧縮バネ106が配置されている。   The pressure pad 103 (pressure member) is made of, for example, silicone rubber having a hardness of about 10 ° JISA, and is held by a holder 108 made of heat resistant resin together with a base metal plate 104 made of stainless steel and a base member 105 made of heat resistant resin. Yes. A compression spring 106 is disposed on the back surface of the base member 105.

分離部材107は定着された記録紙Pの分離性を向上させるために、加圧パッド103に対して記録紙Pの搬送方向下流側に配置されている。分離部材107はPPS、ポリイミド、ポリエステル、ポリアミド等の耐熱樹脂若しくはアルミニュウム等の金属から成り、先端部が曲率の大きい円弧に形成されている。また、ホルダー108を保持する金属製のフレーム110が中央に配置されている。   The separation member 107 is disposed on the downstream side in the conveyance direction of the recording paper P with respect to the pressure pad 103 in order to improve the separation of the fixed recording paper P. The separating member 107 is made of a heat-resistant resin such as PPS, polyimide, polyester, or polyamide, or a metal such as aluminum, and the tip is formed in an arc having a large curvature. A metal frame 110 that holds the holder 108 is disposed at the center.

摺動シート111は、ガラス繊維シートをフッ素樹脂(PTFE)やテフロン(登録商標)でコーティングして形成され、定着ベルト102と加圧パッド103との間、及び定着ベルト102と分離部材107との間に配置され、一端がフレーム110に固定されている。   The sliding sheet 111 is formed by coating a glass fiber sheet with fluororesin (PTFE) or Teflon (registered trademark), and between the fixing belt 102 and the pressure pad 103 and between the fixing belt 102 and the separation member 107. One end is fixed to the frame 110.

案内部材109は定着ベルト102の内周面側に位置してフレーム110に保持されていて、摺動シート111が配置されていない位置で定着ベルト102を案内する。   The guide member 109 is positioned on the inner peripheral surface side of the fixing belt 102 and is held by the frame 110 and guides the fixing belt 102 at a position where the sliding sheet 111 is not disposed.

オイルパッド112はスポンジ等から成り、シリコーンオイル等から成る潤滑剤を含浸し、案内部材109に保持され、定着ベルト102の内周面に圧着している。   The oil pad 112 is made of sponge or the like, impregnated with a lubricant made of silicone oil or the like, held by the guide member 109, and pressed against the inner peripheral surface of the fixing belt 102.

このように構成された定着装置100において、ハロゲンランプHにより加熱され、不図示の駆動手段によって駆動された定着ローラ101が時計方向に回転する。また、加圧パッド103が圧縮バネ106によりベース板金104及びベース部材105を介して押圧され、加圧パッド103は摺動シート111を介して定着ベルト102を定着ローラ101に押圧すると共に自らが弾性変形する。更に、分離部材107が摺動シート111を介して定着ベルト102を定着ローラ101に押圧する。   In the fixing device 100 configured as described above, the fixing roller 101 heated by the halogen lamp H and driven by a driving unit (not shown) rotates in the clockwise direction. The pressure pad 103 is pressed by the compression spring 106 via the base metal plate 104 and the base member 105, and the pressure pad 103 presses the fixing belt 102 against the fixing roller 101 via the sliding sheet 111 and is elastic by itself. Deform. Further, the separating member 107 presses the fixing belt 102 against the fixing roller 101 via the sliding sheet 111.

従って、定着ベルト102は、定着ローラ101の回転によって反時計方向に回転し、摺動シート111及び案内部材109の上を摺動する。また、定着ベルト102は加圧パッド103により定着ローラ101に押圧されて加圧パッド103と共に弾性変形するので、定着ベルト102と定着ローラ101との間に幅広のニップ部Nが形成される。そして、搬送された記録紙P上の未定着トナーはニップ部Nで加熱・加圧されて定着される。   Accordingly, the fixing belt 102 rotates counterclockwise by the rotation of the fixing roller 101 and slides on the sliding sheet 111 and the guide member 109. Further, since the fixing belt 102 is pressed against the fixing roller 101 by the pressure pad 103 and elastically deforms together with the pressure pad 103, a wide nip portion N is formed between the fixing belt 102 and the fixing roller 101. The unfixed toner on the conveyed recording paper P is heated and pressurized at the nip portion N and fixed.

分離部材107は、摺動シート111を介して定着ベルト102を定着ローラ101を押圧し、定着ローラ101の弾性層101Bと離型層101Cとを曲率の大きい凹状に弾性変形させる。従って、ニップ部Nで定着された記録紙Pは分離爪等を用いずとも定着ローラ101から確実に剥離して分離する。   The separating member 107 presses the fixing belt 102 against the fixing roller 101 via the sliding sheet 111, and elastically deforms the elastic layer 101B and the release layer 101C of the fixing roller 101 into a concave shape having a large curvature. Accordingly, the recording paper P fixed at the nip portion N is reliably peeled off and separated from the fixing roller 101 without using a separation claw or the like.

なお、定着ベルト102の内周面は回転時に摺動シート111に摺動するが、摺動シート111は摩擦係数が小さいので、両者の間の摩擦抵抗は小さい。更に、オイルパッド112から潤滑剤としてのシリコーンオイルが定着ベルト102の内周面と摺動シート111及び案内部材109の外表面に供給されるので、摩擦抵抗は一層小さくなる。   The inner peripheral surface of the fixing belt 102 slides on the sliding sheet 111 during rotation. However, since the sliding sheet 111 has a small friction coefficient, the frictional resistance between the two is small. Further, since silicone oil as a lubricant is supplied from the oil pad 112 to the inner peripheral surface of the fixing belt 102 and the outer surfaces of the sliding sheet 111 and the guide member 109, the frictional resistance is further reduced.

ここで、図3に示す如く、定着ベルト102が案内部材109の上を摺動するときの摩擦抵抗を更に減少させるために、案内部材109における定着ベルト102側の面に複数のリブ109Aを形成する。図3(A)は案内部材109の外表面の展開図、図3(B)は案内部材109の外表面の拡大断面図である。   Here, as shown in FIG. 3, in order to further reduce the frictional resistance when the fixing belt 102 slides on the guide member 109, a plurality of ribs 109A are formed on the surface of the guide member 109 on the fixing belt 102 side. To do. FIG. 3A is a development view of the outer surface of the guide member 109, and FIG. 3B is an enlarged cross-sectional view of the outer surface of the guide member 109.

図3(A)において、Cは案内部材109の幅方向の中央部である。また、定着ベルト102は案内部材109に対して矢印方向から回転する。そして、各リブ109Aは、定着ベルト102の回転方向上流側から下流側に向けて案内部材109の幅方向端部の方向に傾斜して形成されている。そして、各リブ109Aは、案内部材109の幅方向中央部Cを対称軸として線対称に配置されている。また、隣り合う2本のリブ109Aは、定着ベルト102の回転方向と平行に形成した所定の直線L上に位置する部分を共に有している。   In FIG. 3A, C is a center portion of the guide member 109 in the width direction. Further, the fixing belt 102 rotates with respect to the guide member 109 from the arrow direction. Each rib 109 </ b> A is formed to be inclined in the direction of the width direction end portion of the guide member 109 from the upstream side to the downstream side in the rotation direction of the fixing belt 102. Each rib 109 </ b> A is arranged line-symmetrically with the center portion C in the width direction of the guide member 109 as the axis of symmetry. Further, the two adjacent ribs 109 </ b> A both have portions located on a predetermined straight line L formed in parallel with the rotation direction of the fixing belt 102.

これにより、定着ベルト102の各部は常に何れかのリブ109Aに摺接するので、定着ベルト102に温度ムラが生じることがなく、従って定着画像に光沢ムラが発生することがない。また、定着ベルト102にはリブ109Aによって幅方向外側に緊張する力が加わるので、定着ベルト102に皺が生ずることがなく、定着画像の画質が均一に保たれる。   As a result, each part of the fixing belt 102 is always in sliding contact with any one of the ribs 109A, so that temperature unevenness does not occur in the fixing belt 102, and therefore gloss unevenness does not occur in the fixed image. Further, since a force that tensions the fixing belt 102 to the outside in the width direction is applied by the rib 109A, the fixing belt 102 is not wrinkled, and the image quality of the fixed image is kept uniform.

なお、定着ベルト102がリブ109Aに対して円滑に摺動するためには、リブ109Aの頂部の縁部109A1は円弧状に形成されていることが望ましい。   In order for the fixing belt 102 to slide smoothly with respect to the rib 109A, it is desirable that the edge 109A1 at the top of the rib 109A is formed in an arc shape.

ここで、案内部材に各種のリブを設けた場合に光沢ムラと定着ベルトの皺の発生状況を確認する実験を行ったので記す。
(1)実験条件
定着装置:図2の如き形状
定着ローラ:外径40mm
定着ベルト:内径35mm
定着温度:190℃
ニップ圧:50kgf
ニップ幅:10mm
(2)実験結果
表1に示す。
Here, an experiment for confirming the occurrence of uneven gloss and flaws on the fixing belt when various ribs are provided on the guide member will be described.
(1) Experimental conditions Fixing device: Shape as shown in FIG. 2 Fixing roller: Outer diameter 40 mm
Fixing belt: 35mm inside diameter
Fixing temperature: 190 ° C
Nip pressure: 50kgf
Nip width: 10mm
(2) Experimental results Table 1 shows.

Figure 2010128143
Figure 2010128143

なお、表1の項目の意味は下記の通りである。
・リブの方向
平行:定着ベルトの回転方向と平行
外向き:定着ベルトの回転方向上流側から下流側に向けて定着ベルトの幅方向端部の方向に傾斜
内向き:定着ベルトの回転方向上流側から下流側に向けて定着ベルトの幅方向中央部の方向に傾斜
・隣り合うリブ
なし:定着ベルトの回転方向と平行に形成した所定の直線上に位置する部分を共に有しない。
The meanings of the items in Table 1 are as follows.
・ Rib direction Parallel: Parallel to fixing belt rotation direction Outward: Inclination direction of fixing belt in the width direction from the upstream side to the downstream side of the fixing belt Inward direction: Upstream direction of the fixing belt Ribs that are inclined and adjacent to the central portion in the width direction of the fixing belt from the downstream side to the downstream side None: There is no portion located on a predetermined straight line formed in parallel with the rotation direction of the fixing belt.

あり:定着ベルトの回転方向と平行に形成した所定の直線上に位置する部分を共に有する。
(3)考察
光沢ムラの発生及び定着ベルトの皺の発生に関し、リブ方向外向きで隣り合うリブありが最も優れていることが実証された。
Yes: Both have portions located on a predetermined straight line formed parallel to the rotation direction of the fixing belt.
(3) Discussion Regarding the occurrence of uneven gloss and the occurrence of wrinkles on the fixing belt, it was proved that the presence of adjacent ribs facing outward in the rib direction is the best.

更に、リブ方向外向きで隣り合うリブありの場合に、定着ベルトの回転方向に対するリブの角度、リブの幅、及びリブのピッチを変化させて、光沢ムラの発生を確認する実験も行った。これを表2に示す。   Further, in the case where there are adjacent ribs facing outward in the rib direction, an experiment was also performed to check the occurrence of uneven gloss by changing the rib angle, rib width, and rib pitch with respect to the rotation direction of the fixing belt. This is shown in Table 2.

Figure 2010128143
Figure 2010128143

この結果、何れの条件においても光沢ムラは発生せず、依って光沢ムラの発生状況は、リブの角度、リブの幅、及びリブのピッチに影響されないことが分かった。   As a result, it was found that gloss unevenness did not occur under any conditions, and therefore the occurrence of gloss unevenness was not affected by the rib angle, rib width, and rib pitch.

なお、図3(B)に示したリブの断面形状は矩形状であるが、台形状であってもよい。   Note that the cross-sectional shape of the rib shown in FIG. 3B is rectangular, but it may be trapezoidal.

また、リブは必ずしも直線に傾斜してなくてもよく、曲線で傾斜していてもよい。   Further, the rib does not necessarily have to be inclined linearly, and may be inclined with a curve.

画像形成装置の構成図である。1 is a configuration diagram of an image forming apparatus. 定着装置の拡大断面図である。FIG. 3 is an enlarged cross-sectional view of a fixing device. 案内部材のリブを示す図である。It is a figure which shows the rib of a guide member.

符号の説明Explanation of symbols

100 定着装置
101 定着ローラ
102 定着ベルト
103 加圧パッド
109 案内部材
109A リブ
109A1 縁部
111 摺動シート
H ハロゲンランプ
N ニップ部
P 記録紙
DESCRIPTION OF SYMBOLS 100 Fixing apparatus 101 Fixing roller 102 Fixing belt 103 Pressure pad 109 Guide member 109A Rib 109A1 Edge 111 Sliding sheet H Halogen lamp N Nip part P Recording paper

Claims (6)

加熱手段を有して回転する定着ローラと、
前記定着ローラによって駆動されて回転する無端状の定着ベルトと、
前記定着ベルトを内周面側から押圧して前記定着ベルトを前記定着ローラに圧接させることにより自らが変形し、前記定着ローラと前記定着ベルトの間にニップ部を形成する加圧部材と、
前記定着ベルトの内周面側に位置して前記定着ベルトを案内する案内部材と、
を備えた定着装置において、
前記案内部材における前記定着ベルトの側の面に、該定着ベルトの回転方向上流側から下流側に向けて該案内部材の幅方向端部の方向に傾斜した複数のリブを設けたことを特徴とする定着装置。
A fixing roller rotating with heating means;
An endless fixing belt driven and rotated by the fixing roller;
A pressure member that deforms itself by pressing the fixing belt from the inner peripheral surface side to press the fixing belt against the fixing roller, and forms a nip portion between the fixing roller and the fixing belt;
A guide member that is positioned on the inner peripheral surface side of the fixing belt and guides the fixing belt;
In the fixing device provided with
A plurality of ribs inclined in the direction of the width direction end portion of the guide member from the upstream side to the downstream side in the rotation direction of the fixing belt are provided on the surface of the guide member on the side of the fixing belt. Fixing device to do.
隣り合う2本の前記リブは、前記定着ベルトの回転方向と平行に形成した所定の直線上に位置する部分を共に有することを特徴とする請求項1に記載の定着装置。 2. The fixing device according to claim 1, wherein the two adjacent ribs have both portions located on a predetermined straight line formed in parallel with a rotation direction of the fixing belt. 複数の前記リブは、案内部材の幅方向中央部を対称軸として線対称に配置されていることを特徴とする請求項1又は2に記載の定着装置。 The fixing device according to claim 1, wherein the plurality of ribs are arranged line-symmetrically with respect to a central portion in the width direction of the guide member as an axis of symmetry. 前記定着ベルトと前記加圧部材との間に低摩擦の摺動シートが配置されていることを特徴とする請求項1〜3の何れか1項に記載の定着装置。 The fixing device according to claim 1, wherein a low-friction sliding sheet is disposed between the fixing belt and the pressure member. 前記リブの頂部の縁部は円弧状に形成されていることを特徴とする請求項1〜4の何れか1項に記載の定着装置。 The fixing device according to claim 1, wherein an edge of a top portion of the rib is formed in an arc shape. 請求項1〜5の何れか1項に記載の定着装置を備えたことを特徴とする画像形成装置。 An image forming apparatus comprising the fixing device according to claim 1.
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