JP2012103552A - Fixation device and image formation device - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a fixation device and an image formation device capable improving heat insulation efficiency by energy saving as well as inhibiting a slip phenomenon of a driven member, so that excellent image quality can be obtained.SOLUTION: A fixation device includes: a rotatable fixation member; a pressure roller 31 forming a nip part that presses the fixation member so as to cause unfixed toner on a passing recording medium to be fixed onto the recording medium; and heating means configured to heat the fixation member. The pressure roller 31 is a roller member including a sheet passing portion that serves as a region through which the recording medium passes and a grip part pressure-welded with the fixation member and configured to rotate the fixation member along a rotary drive of the pressure roller 31, in a manner arranged parallel in an axial direction at the nip part. The grip part is composed of a grip member 50 attachable to a roller body 31a of the pressure roller 31.

Description

本発明は、熱と圧力により記録媒体にトナーを定着させる定着装置及び該定着装置を備える電子写真方式、静電記録方式等を利用したFAX、プリンタ、複写機またはそれらの複合機等の画像形成装置に関するものである。   The present invention relates to a fixing device for fixing toner on a recording medium by heat and pressure, and image formation such as FAX, printer, copying machine or their combined machine using an electrophotographic system, electrostatic recording system, etc. equipped with the fixing device. It relates to the device.

従来から、複写機、プリンタ等の画像形成装置として、電子写真方式を利用した画像形成装置が種々考案されており公知技術となっている。その画像形成プロセスは、像担持体である感光ドラムの表面に静電潜像を形成し、感光ドラム上の静電潜像を現像剤であるトナー等によって現像して可視像化し、現像された画像を転写装置により記録媒体(被定着材、用紙、記録紙ともいう)に転写して画像を担持させ、圧力や熱等を用いる定着装置によって記録媒体上のトナー画像を定着する過程により成立している。   Conventionally, various image forming apparatuses using an electrophotographic system have been devised as image forming apparatuses such as copying machines and printers, and are well known in the art. In the image forming process, an electrostatic latent image is formed on the surface of the photosensitive drum as an image carrier, and the electrostatic latent image on the photosensitive drum is developed with a toner as a developer to be visualized and developed. The image is transferred to a recording medium (also referred to as a fixing material, paper, or recording paper) by a transfer device to carry the image, and the toner image on the recording medium is fixed by a fixing device that uses pressure or heat. is doing.

この定着装置では、対向するローラもしくはベルトもしくはそれらの組み合わせにより構成された定着部材及び加圧部材が当接してニップ部を形成するように配置されており、該ニップ部に記録媒体を挟みこみ、熱および圧力を加え前記トナー像を記録媒体上に定着することを行っている。   In this fixing device, a fixing member and a pressing member constituted by opposing rollers or belts or a combination thereof are arranged so as to contact each other to form a nip portion, and a recording medium is sandwiched in the nip portion, Heat and pressure are applied to fix the toner image on the recording medium.

前記定着装置の一例を挙げると、複数のローラ部材に張架された定着ベルトを定着部材として用いる技術が知られている(例えば、特許文献1参照。)。このような定着ベルトを用いた装置は、定着部材としての定着ベルト(無端状ベルト)、定着ベルトを張架・支持する複数のローラ部材、複数のローラ部材のうち1つのローラ部材に内設されたヒータ、加圧ローラ(加圧部材)、等で構成されている。ヒータは、ローラ部材を介して定着ベルトを加熱する。そして、定着ベルトと加圧ローラとの間に形成されたニップ部に向けて搬送された記録媒体上のトナー像は、ニップ部にて熱と圧力とを受けて記録媒体上に定着される(ベルト定着方式)。   As an example of the fixing device, a technique using a fixing belt stretched around a plurality of roller members as a fixing member is known (for example, see Patent Document 1). An apparatus using such a fixing belt is provided in a fixing belt (endless belt) as a fixing member, a plurality of roller members that stretch and support the fixing belt, and one of the plurality of roller members. And a heater, a pressure roller (pressure member), and the like. The heater heats the fixing belt via the roller member. Then, the toner image on the recording medium conveyed toward the nip formed between the fixing belt and the pressure roller is fixed on the recording medium by receiving heat and pressure at the nip. Belt fixing method).

また、このような定着装置において、定着部材、加圧部材のいずれかを駆動により回転する部材(駆動部材)とし、他方を該駆動部材に連れ回りする従動部材としているが、通常、加圧部材を駆動部材とし、定着部材を従動部材としている。   In such a fixing device, either the fixing member or the pressure member is a member that rotates by driving (drive member), and the other is a driven member that rotates with the drive member. Is a driving member, and the fixing member is a driven member.

ここで、定着部材、加圧部材の両方の表面にはトナーや紙粉等の付着を防ぐために、フッ素樹脂などの高離型材が付与されており、その表面摩擦係数も低くなっているために従動部材を連れ回りさせるための駆動力が弱かった。特に、通紙時にはニップ部に記録媒体が挿入されて、ニップ部において大部分が定着部材と加圧部材が接触しなくなり、両者間の摩擦力が減少するため、従動部材(例えば定着部材)が駆動部材(例えば加圧部材)に対して遅れて回転してしまうスリップ現象が発生し、画像品質を劣化させてしまう問題があった。   Here, the surface of both the fixing member and the pressure member is provided with a high release material such as fluororesin in order to prevent adhesion of toner, paper powder, etc., and its surface friction coefficient is also low. The driving force for rotating the driven member was weak. In particular, when a sheet is passed, a recording medium is inserted into the nip portion, and most of the fixing member and the pressure member are not in contact with each other in the nip portion. There has been a problem that a slip phenomenon occurs in which the drive member (for example, a pressure member) rotates with a delay, and the image quality is deteriorated.

この問題に対しては、加圧部材の軸方向において端部表層を中央部よりも高摩擦係数の材料からなるものとしたり、あるいは軸方向端部が中央部よりも定着部材に対して高荷重で押圧したりすることで、該定着部材を加圧部材に対して確実に連れ回りさせる構成の定着装置が提案されている。   To solve this problem, the end surface layer in the axial direction of the pressure member is made of a material having a higher friction coefficient than the central portion, or the axial end portion has a higher load on the fixing member than the central portion. For example, there has been proposed a fixing device having a configuration in which the fixing member is reliably rotated with respect to the pressure member.

例えば、特許文献2では、加圧部材である加圧ベルトの非通紙部と定着部材である加熱ローラの非通紙部に高摩擦体をもうけ、さらにこの加圧ベルトの内部から別部材で加熱ローラに押し付けることで充分なグリップを得て駆動させる構成が開示されている。しかしながら、この方法では加圧部材を定着部材に押し付ける部材が別に必要であり、部品点数の増加につながることから、コストの面で不利である。また部品が増えることで熱容量が増えることになり、熱効率も下がってしまう。   For example, in Patent Document 2, a high friction body is provided on a non-sheet passing portion of a pressure belt that is a pressure member and a non-sheet passing portion of a heating roller that is a fixing member, and another member is provided from the inside of the pressure belt. A configuration is disclosed in which a sufficient grip is obtained and driven by being pressed against a heating roller. However, this method requires a separate member for pressing the pressure member against the fixing member, leading to an increase in the number of parts, which is disadvantageous in terms of cost. In addition, increasing the number of parts increases the heat capacity, which also reduces the thermal efficiency.

また特許文献3では、定着部材である加熱ローラの端部グリップ部を中央通紙部よりも大きい外径に設定し、記録媒体が通過する際に加圧部材の端部と加熱ローラの端部同士が離れることを防止し、確実に端部のグリップで動力を伝達できる構成が開示されている。この場合、定着部材の回転数(あるいは速度)は端部で決まるが、記録媒体の速度は通紙部となる中央部で決まる。そのため、通紙部と端部で加熱ローラの外径差が大きくなると、加熱ローラの速度と記録媒体の搬送速度に差が生じ、結果として画像品質が劣化する問題が発生してしまう。   In Patent Document 3, the end grip portion of the heating roller, which is a fixing member, is set to have an outer diameter larger than that of the central sheet passing portion, and the end portion of the pressure member and the end portion of the heating roller are connected to each other when the recording medium passes. The structure which can prevent detachment | leave and can transmit motive power with a grip of an edge part reliably is disclosed. In this case, the rotation speed (or speed) of the fixing member is determined by the end portion, but the speed of the recording medium is determined by the central portion serving as the sheet passing portion. For this reason, if the difference in the outer diameter of the heating roller between the sheet passing portion and the end portion becomes large, a difference occurs between the speed of the heating roller and the conveyance speed of the recording medium, resulting in a problem that the image quality deteriorates.

ところで、近年の省電力化、省エネルギー化の流れに対応して、定着装置でも熱源からの熱エネルギーを記録媒体とトナーへ効率良く伝達し、逆に記録媒体、トナー以外へは無駄な熱エネルギーを流出させない施策が行われている。   By the way, in response to the recent trend of power saving and energy saving, the fixing device also efficiently transfers the heat energy from the heat source to the recording medium and the toner, and conversely, wasteful heat energy is transferred to other than the recording medium and the toner. Measures are taken to prevent leakage.

ここで、定着装置において、加圧部材は定着部材と圧接してニップを形成し、定着部材からの熱を記録媒体、トナーに与える構成となっているが、連続通紙中の記録媒体間は定着部材は直接接触する加圧部材へ熱エネルギーを流出させることになる。そのため、加圧部材を発泡体にすることにより、加圧部材の熱伝導率を下げたり、熱容量を下げたりすることにより断熱効果を高め、熱エネルギーの流出の防止を図っている。   Here, in the fixing device, the pressure member is configured to press-contact with the fixing member to form a nip, and heat from the fixing member is applied to the recording medium and the toner. The fixing member causes thermal energy to flow out to the pressure member that is in direct contact. Therefore, by making the pressure member a foam, the heat conductivity of the pressure member is lowered or the heat capacity is lowered to enhance the heat insulation effect and prevent the outflow of heat energy.

しかしながら、このように加圧部材表面を発泡体で構成した場合、発泡体自体の剛性が低いことや定着部材との接触面積が低下することにより、従動部材を連れ回りさせるための駆動力も低下してしまう問題があった。また、この問題を解決するために、加圧部材の軸方向において通紙部を発泡体からなるものとし、グリップ部を非発泡体からなるものとした複合化による形成方法も考えられるが製造工程が煩雑であり、高コスト化を招いた。   However, when the pressure member surface is made of a foam in this way, the driving force for rotating the driven member also decreases due to the low rigidity of the foam itself and the reduced contact area with the fixing member. There was a problem. Further, in order to solve this problem, a forming method by combining the paper passing portion in the axial direction of the pressurizing member with a foam and the grip portion with a non-foam can be considered. However, it was complicated and caused an increase in cost.

本発明は、以上の従来技術における課題に鑑みてなされたものであり、省エネルギー化による断熱効率を高めるとともに、従動部材のスリップ現象を抑制し、良好な画像品質を得ることのできる定着装置及び該定着装置を用いた画像形成装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the above problems in the prior art, and improves the heat insulation efficiency by energy saving, suppresses the slip phenomenon of the driven member, and obtains a good image quality, and the fixing device An object of the present invention is to provide an image forming apparatus using a fixing device.

前記課題を解決するために提供する本発明は、以下の通りである。なお、カッコ内に本発明を実施するための形態において対応する部位及び符号等を示す。
〔1〕 回転する定着部材(定着ベルト21)と、前記定着部材を押圧して通過する記録媒体(記録媒体P)上の未定着トナー(トナー像T)を該記録媒体に定着させるニップ部を形成する加圧部材(加圧ローラ31)と、前記定着部材を加熱する加熱手段(ヒータ25、誘導加熱部60)と、を備え、前記加圧部材は、前記ニップ部において、前記記録媒体が通過する領域となる通紙部と、前記定着部材と圧接して当該加圧部材の回転駆動に伴い前記定着部材を回転させるグリップ部とが軸方向に並設されてなるローラ部材であって、前記グリップ部が該加圧部材のローラ本体(ローラ本体31a)に着脱可能なグリップ部材(グリップ部材50)で構成されていることを特徴とする定着装置(定着装置20、図2〜図12)。
〔2〕 前記グリップ部材は、円筒形状の部材であって、前記加圧部材のローラ本体に、ローラ部材として一体となるように固定されていることを特徴とする前記〔1〕に記載の定着装置(図4,図7〜図10)。
〔3〕 前記グリップ部材の円筒内周部(ベース部材51)と前記ローラ本体のローラ軸(ローラ軸35)に、前記加圧部材の回転駆動の回転方向に前記ローラ軸が回転するとネジ締め付け方向となるように、それぞれ雌ネジ部(雌ネジ部51n)、雄ネジ部(雄ネジ部35n)が設けられ、両者が螺合して前記グリップ部材が前記加圧部材のローラ本体に固定されていることを特徴とする前記〔2〕に記載の定着装置(図9)。
〔4〕 前記グリップ部材は、前記ローラ本体のローラ軸にワンウェイクラッチ(ワンウェイクラッチ57)を介して固定されていることを特徴とする前記〔2〕に記載の定着装置(図10)。
〔5〕 前記ニップ部を形成した状態のまま、前記加圧部材を前記駆動回転とは逆方向に回転させて該加圧部材の通紙部と前記定着部材とを摺動させることにより、両者の表面をクリーニングするクリーニングモードを有することを特徴とする前記〔3〕または〔4〕に記載の定着装置。
〔6〕 前記加圧部材の軸方向において、前記通紙部を構成するローラ部分と前記グリップ部材とを離間させ、前記グリップ部に向かう異物を収容する空間(隙間58、空孔部59)を設けることを特徴とする前記〔1〕〜〔5〕のいずれかに記載の定着装置(図9)。
〔7〕 前記加圧部材における前記通紙部のローラ外周面と前記グリップ部のローラ外周面が軸方向において略平坦となっていることを特徴とする前記〔1〕〜〔6〕のいずれかに記載の定着装置。
〔8〕 前記〔1〕〜〔7〕のいずれかに記載の定着装置(定着装置20)を備えることを特徴とする画像形成装置(画像形成装置1、図1)。
The present invention provided to solve the above problems is as follows. In addition, the site | part and code | symbol etc. which respond | correspond in the form for implementing this invention in a parenthesis are shown.
[1] A rotating fixing member (fixing belt 21) and a nip portion that fixes unfixed toner (toner image T) on a recording medium (recording medium P) that presses and passes the fixing member to the recording medium. A pressure member (pressure roller 31) to be formed, and heating means (heater 25, induction heating unit 60) for heating the fixing member. The pressure member is formed on the recording medium at the nip portion. A roller member in which a paper passing portion serving as a passing region and a grip portion that is in pressure contact with the fixing member and rotates the fixing member as the pressure member rotates are arranged in parallel in the axial direction; A fixing device (fixing device 20, FIGS. 2 to 12), wherein the grip portion is constituted by a grip member (grip member 50) that can be attached to and detached from a roller main body (roller main body 31a) of the pressure member. .
[2] The fixing according to [1], wherein the grip member is a cylindrical member, and is fixed to a roller body of the pressure member so as to be integrated as a roller member. Apparatus (FIG. 4, FIGS. 7-10).
[3] Screw tightening direction when the roller shaft rotates in the rotational driving direction of the pressure member on the cylindrical inner peripheral portion (base member 51) of the grip member and the roller shaft (roller shaft 35) of the roller body. So that a female screw part (female screw part 51n) and a male screw part (male screw part 35n) are provided, and both are screwed together to fix the grip member to the roller body of the pressure member. The fixing device according to [2] (FIG. 9).
[4] The fixing device (2) according to [2], wherein the grip member is fixed to a roller shaft of the roller body via a one-way clutch (one-way clutch 57).
[5] While the nip portion is formed, the pressure member is rotated in the direction opposite to the driving rotation to slide the sheet passing portion of the pressure member and the fixing member. The fixing device according to [3] or [4], wherein the fixing device has a cleaning mode for cleaning the surface.
[6] In the axial direction of the pressurizing member, a space (gap 58, hole portion 59) for accommodating a foreign substance toward the grip portion by separating the roller portion constituting the paper passing portion from the grip member. The fixing device according to any one of [1] to [5], which is provided (FIG. 9).
[7] Any one of [1] to [6], wherein the roller outer peripheral surface of the paper passing portion and the roller outer peripheral surface of the grip portion of the pressure member are substantially flat in the axial direction. The fixing device according to 1.
[8] An image forming apparatus (image forming apparatus 1, FIG. 1) comprising the fixing device (fixing apparatus 20) according to any one of [1] to [7].

本発明の定着装置によれば、加圧部材は、ニップ部において、記録媒体が通過する領域となる通紙部と、定着部材と圧接して当該加圧部材の回転駆動に伴い前記定着部材を回転させるグリップ部とが軸方向に並設されてなるローラ部材であって、前記グリップ部が該加圧部材のローラ本体に着脱可能なグリップ部材で構成されているので、加圧部材の通紙部のみ発泡体等の断熱効果を有する弾性層を有するものとし、非通紙部に定着部材のスリップを防止するグリップ部を設けることができ、通紙時に加圧部材への熱の流出を低減し省電力化が図れるとともに、グリップ力を損なうことなく定着部材を安定して回転させることができる。さらに、製造時においてはグリップ部材とローラ本体を別々に製造できるので、例えば発泡体からなる弾性層を有するローラ本体とソリッド状態の弾性層を有するグリップ部材の組み合わせのような、一体製造では実現困難な複合体構成の加圧部材を容易に構成することが可能となる。また、加圧部材のグリップ部の劣化に対してグリップ部材のみ取り外して交換できるのでサービスコストの低減及び省資源化が可能となる。
本発明の画像形成装置によれば、本発明の定着装置を備えているので、長期に安定して良好な画像品質の画像形成を行うことができる。
According to the fixing device of the present invention, the pressure member is in contact with the fixing member at a nip portion, which is a region through which the recording medium passes, and the fixing member is rotated with the pressure member. Since the rotating grip part is a roller member that is arranged in parallel in the axial direction, and the grip part is constituted by a grip member that can be attached to and detached from the roller body of the pressure member, the sheet passing of the pressure member It is assumed that only the part has an elastic layer that has a heat insulating effect such as foam, and a grip part that prevents the fixing member from slipping can be provided in the non-sheet passing part, reducing the outflow of heat to the pressure member during sheet passing Thus, power saving can be achieved, and the fixing member can be stably rotated without impairing the gripping force. Furthermore, since the grip member and the roller body can be manufactured separately at the time of manufacture, it is difficult to realize by one-piece manufacture, such as a combination of a roller body having an elastic layer made of foam and a grip member having a solid elastic layer. It is possible to easily configure a pressure member having a complex structure. Further, since only the grip member can be removed and replaced with respect to the deterioration of the grip portion of the pressurizing member, the service cost can be reduced and the resources can be saved.
According to the image forming apparatus of the present invention, since the fixing device of the present invention is provided, it is possible to stably form an image with good image quality over a long period of time.

本発明に係る画像形成装置の全体構成を示す断面図である。1 is a cross-sectional view showing an overall configuration of an image forming apparatus according to the present invention. 本発明に係る定着装置の基本構成(1)を示す断面図である。1 is a cross-sectional view showing a basic configuration (1) of a fixing device according to the present invention. 図2の定着装置をニップ部出口側から見た正面図である。FIG. 3 is a front view of the fixing device in FIG. 2 as viewed from the nip exit side. 本発明の定着装置に用いられる加圧ローラの構成例(1)を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the structural example (1) of the pressure roller used for the fixing apparatus of this invention. 図4の加圧ローラの構成を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the structure of the pressure roller of FIG. 図4の加圧ローラの構成を示す側面図である。It is a side view which shows the structure of the pressure roller of FIG. 図4の加圧ローラの変形例(1)を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the modification (1) of the pressure roller of FIG. 図4の加圧ローラの変形例(2)を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the modification (2) of the pressure roller of FIG. 本発明の定着装置に用いられる加圧ローラの構成例(2)を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the structural example (2) of the pressure roller used for the fixing apparatus of this invention. 本発明の定着装置に用いられる加圧ローラの構成例(3)を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the structural example (3) of the pressure roller used for the fixing apparatus of this invention. 本発明に係る定着装置の基本構成(2)を示す断面図である。FIG. 3 is a cross-sectional view showing a basic configuration (2) of the fixing device according to the present invention. 本発明に係る定着装置の基本構成(3)を示す断面図である。FIG. 3 is a cross-sectional view showing a basic configuration (3) of the fixing device according to the present invention.

以下に、本発明に係る定着装置及び画像形成装置の構成について説明する。
図1にて、本発明に係る画像形成装置全体の構成例について説明する。
図1に示すように、画像形成装置1は、タンデム型カラープリンタである。画像形成装置本体1の上方にあるボトル収容部101には、各色(イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック)に対応した4つのトナーボトル102Y、102M、102C、102Kが着脱自在(交換自在)に設置されている。
ボトル収容部101の下方には中間転写ユニット85が配設されている。その中間転写ユニット85の中間転写ベルト78に対向するように、各色(イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック)に対応した作像部4Y、4M、4C、4Kが並設されている。
The configurations of the fixing device and the image forming apparatus according to the present invention will be described below.
A configuration example of the entire image forming apparatus according to the present invention will be described with reference to FIG.
As shown in FIG. 1, the image forming apparatus 1 is a tandem type color printer. Four bottles 102Y, 102M, 102C, and 102K corresponding to the respective colors (yellow, magenta, cyan, and black) are detachably (replaceable) installed in the bottle housing portion 101 above the image forming apparatus main body 1. ing.
An intermediate transfer unit 85 is disposed below the bottle housing portion 101. Image forming units 4Y, 4M, 4C, and 4K corresponding to the respective colors (yellow, magenta, cyan, and black) are arranged in parallel so as to face the intermediate transfer belt 78 of the intermediate transfer unit 85.

各作像部4Y、4M、4C、4Kには、それぞれ、感光体ドラム5Y、5M、5C、5Kが配設されている。また、各感光体ドラム5Y、5M、5C、5Kの周囲には、それぞれ、帯電部75、現像部76、クリーニング部77、除電部(不図示である。)等が配設されている。そして、各感光体ドラム5Y、5M、5C、5K上で、作像プロセス(帯電工程、露光工程、現像工程、転写工程、クリーニング工程)がおこなわれて、各感光体ドラム5Y、5M、5C、5K上に各色の画像が形成されることになる。   Photosensitive drums 5Y, 5M, 5C, and 5K are disposed in the image forming units 4Y, 4M, 4C, and 4K, respectively. Further, around each of the photosensitive drums 5Y, 5M, 5C, and 5K, a charging unit 75, a developing unit 76, a cleaning unit 77, a charge eliminating unit (not shown), and the like are disposed. Then, an image forming process (charging process, exposure process, development process, transfer process, cleaning process) is performed on each of the photoconductive drums 5Y, 5M, 5C, and 5K. An image of each color is formed on 5K.

感光体ドラム5Y、5M、5C、5Kは、不図示の駆動モータによって図1中の時計方向に回転駆動される。そして、帯電部75の位置で、感光体ドラム5Y、5M、5C、5Kの表面が一様に帯電される(帯電工程である。)。
その後、感光体ドラム5Y、5M、5C、5Kの表面は、露光部3から発せられたレーザ光Lの照射位置に達して、この位置での露光走査によって各色に対応した静電潜像が形成される(露光工程である。)。
The photosensitive drums 5Y, 5M, 5C, and 5K are rotationally driven in a clockwise direction in FIG. 1 by a drive motor (not shown). Then, the surfaces of the photosensitive drums 5Y, 5M, 5C, and 5K are uniformly charged at the position of the charging unit 75 (a charging process).
Thereafter, the surfaces of the photosensitive drums 5Y, 5M, 5C, and 5K reach the irradiation position of the laser light L emitted from the exposure unit 3, and electrostatic latent images corresponding to the respective colors are formed by exposure scanning at this position. (It is an exposure process.)

その後、感光体ドラム5Y、5M、5C、5Kの表面は、現像装置76との対向位置に達して、この位置で静電潜像が現像されて、各色のトナー像が形成される(現像工程である。)。
その後、感光体ドラム5Y、5M、5C、5Kの表面は、中間転写ベルト78及び第1転写バイアスローラ79Y、79M、79C、79Kとの対向位置に達して、この位置で感光体ドラム5Y、5M、5C、5K上のトナー像が中間転写ベルト78上に転写される(1次転写工程である。)。このとき、感光体ドラム5Y、5M、5C、5K上には、僅かながら未転写トナーが残存する。
Thereafter, the surfaces of the photosensitive drums 5Y, 5M, 5C, and 5K reach a position facing the developing device 76, and the electrostatic latent image is developed at this position to form toner images of each color (developing process). .)
Thereafter, the surfaces of the photoconductive drums 5Y, 5M, 5C, and 5K reach the positions facing the intermediate transfer belt 78 and the first transfer bias rollers 79Y, 79M, 79C, and 79K, and at these positions, the photoconductive drums 5Y, 5M. The toner images on 5C and 5K are transferred onto the intermediate transfer belt 78 (this is a primary transfer process). At this time, a small amount of untransferred toner remains on the photosensitive drums 5Y, 5M, 5C, and 5K.

その後、感光体ドラム5Y、5M、5C、5Kの表面は、クリーニング部77との対向位置に達して、この位置で感光体ドラム5Y、5M、5C、5K上に残存した未転写トナーがクリーニング部77のクリーニングブレードによって機械的に回収される(クリーニング工程である。)。
最後に、感光体ドラム5Y、5M、5C、5Kの表面は、不図示の除電部との対向位置に達して、この位置で感光体ドラム5Y、5M、5C、5K上の残留電位が除去される。
こうして、感光体ドラム5Y、5M、5C、5K上でおこなわれる、一連の作像プロセスが終了する。
Thereafter, the surfaces of the photoconductive drums 5Y, 5M, 5C, and 5K reach a position facing the cleaning unit 77, and untransferred toner remaining on the photoconductive drums 5Y, 5M, 5C, and 5K is removed at this position. 77 is mechanically collected by a cleaning blade (cleaning process).
Finally, the surfaces of the photoconductive drums 5Y, 5M, 5C, and 5K reach a position facing a neutralization unit (not shown), and the residual potential on the photoconductive drums 5Y, 5M, 5C, and 5K is removed at this position. The
Thus, a series of image forming processes performed on the photosensitive drums 5Y, 5M, 5C, and 5K is completed.

その後、現像工程を経て各感光体ドラム上に形成した各色のトナー像を、中間転写ベルト78上に重ねて転写する。こうして、中間転写ベルト78上にカラー画像が形成される。
ここで、中間転写ユニット85は、中間転写ベルト78、4つの1次転写バイアスローラ79Y、79M、79C、79K、2次転写バックアップローラ82、クリーニングバックアップローラ83、テンションローラ84、中間転写クリーニング部80、等で構成される。中間転写ベルト78は、3つのローラ82〜84によって張架・支持されるとともに、1つのローラ82の回転駆動によって図1中の矢印方向に無端移動される。
Thereafter, the toner images of the respective colors formed on the respective photosensitive drums through the developing process are transferred onto the intermediate transfer belt 78 in an overlapping manner. In this way, a color image is formed on the intermediate transfer belt 78.
Here, the intermediate transfer unit 85 includes an intermediate transfer belt 78, four primary transfer bias rollers 79Y, 79M, 79C, and 79K, a secondary transfer backup roller 82, a cleaning backup roller 83, a tension roller 84, and an intermediate transfer cleaning unit 80. , Etc. The intermediate transfer belt 78 is stretched and supported by the three rollers 82 to 84 and is endlessly moved in the direction of the arrow in FIG.

4つの1次転写バイアスローラ79Y、79M、79C、79Kは、それぞれ、中間転写ベルト78を感光体ドラム5Y、5M、5C、5Kとの間に挟み込んで1次転写ニップを形成している。そして、1次転写バイアスローラ79Y、79M、79C、79Kに、トナーの極性とは逆の転写バイアスが印加される。
そして、中間転写ベルト78は、矢印方向に走行して、各1次転写バイアスローラ79Y、79M、79C、79Kの1次転写ニップを順次通過する。こうして、感光体ドラム5Y、5M、5C、5K上の各色のトナー像が、中間転写ベルト78上に重ねて1次転写される。
The four primary transfer bias rollers 79Y, 79M, 79C, and 79K sandwich the intermediate transfer belt 78 with the photosensitive drums 5Y, 5M, 5C, and 5K, respectively, thereby forming primary transfer nips. Then, a transfer bias reverse to the polarity of the toner is applied to the primary transfer bias rollers 79Y, 79M, 79C, and 79K.
The intermediate transfer belt 78 travels in the direction of the arrow and sequentially passes through the primary transfer nips of the primary transfer bias rollers 79Y, 79M, 79C, and 79K. In this way, the toner images of the respective colors on the photosensitive drums 5Y, 5M, 5C, and 5K are primarily transferred while being superimposed on the intermediate transfer belt 78.

その後、各色のトナー像が重ねて転写された中間転写ベルト78は、2次転写ローラ89との対向位置に達する。この位置では、2次転写バックアップローラ82が、2次転写ローラ89との間に中間転写ベルト78を挟み込んで2次転写ニップを形成している。そして、中間転写ベルト78上に形成された4色のトナー像は、この2次転写ニップの位置に搬送された記録媒体P上に転写される。このとき、中間転写ベルト78には、記録媒体Pに転写されなかった未転写トナーが残存する。
その後、中間転写ベルト78は、中間転写クリーニング部80の位置に達する。そして、この位置で、中間転写ベルト78上の未転写トナーが回収される。
こうして、中間転写ベルト78上でおこなわれる、一連の転写プロセスが終了する。
Thereafter, the intermediate transfer belt 78 onto which the toner images of the respective colors are transferred in an overlapping manner reaches a position facing the secondary transfer roller 89. At this position, the secondary transfer backup roller 82 sandwiches the intermediate transfer belt 78 between the secondary transfer roller 89 and forms a secondary transfer nip. The four color toner images formed on the intermediate transfer belt 78 are transferred onto the recording medium P conveyed to the position of the secondary transfer nip. At this time, untransferred toner that has not been transferred to the recording medium P remains on the intermediate transfer belt 78.
Thereafter, the intermediate transfer belt 78 reaches the position of the intermediate transfer cleaning unit 80. At this position, the untransferred toner on the intermediate transfer belt 78 is collected.
Thus, a series of transfer processes performed on the intermediate transfer belt 78 is completed.

ここで、2次転写ニップの位置に搬送された記録媒体Pは、装置本体1の下方に配設された給紙部12から、給紙ローラ97やレジストローラ対98等を経由して搬送されたものである。詳しくは、給紙部12には、転写紙等の記録媒体Pが複数枚重ねて収納されている。そして、給紙ローラ97が図1中の反時計方向に回転駆動されると、一番上の記録媒体Pがレジストローラ対98のローラ間に向けて給送される。   Here, the recording medium P transported to the position of the secondary transfer nip is transported from the paper feeding unit 12 disposed below the apparatus main body 1 via the paper feeding roller 97 and the registration roller pair 98. It is a thing. Specifically, a plurality of recording media P such as transfer paper are stored in the paper supply unit 12 in an overlapping manner. When the paper feed roller 97 is rotationally driven in the counterclockwise direction in FIG. 1, the uppermost recording medium P is fed between the rollers of the registration roller pair 98.

レジストローラ対98に搬送された記録媒体Pは、回転駆動を停止したレジストローラ対98のローラニップの位置で一旦停止する。そして、中間転写ベルト78上のカラー画像にタイミングを合わせて、レジストローラ対98が回転駆動されて、記録媒体Pが2次転写ニップに向けて搬送される。こうして、記録媒体P上に、所望のカラー画像が転写される。   The recording medium P conveyed to the registration roller pair 98 is temporarily stopped at the position of the roller nip of the registration roller pair 98 that has stopped rotating. Then, the registration roller pair 98 is rotationally driven in synchronization with the color image on the intermediate transfer belt 78, and the recording medium P is conveyed toward the secondary transfer nip. In this way, a desired color image is transferred onto the recording medium P.

その後、2次転写ニップの位置でカラー画像が転写された記録媒体Pは、定着装置20の位置に搬送される。そして、この位置で、定着ベルト21及び加圧ローラ31による熱と圧力とにより、表面に転写されたカラー画像が記録媒体P上に定着される。
その後、記録媒体Pは、排紙ローラ対99のローラ間を経て、装置外へと排出される。排紙ローラ対99によって装置外に排出された被転写Pは、出力画像として、スタック部100上に順次スタックされる。
こうして、画像形成装置における、一連の画像形成プロセスが完了する。
Thereafter, the recording medium P on which the color image is transferred at the position of the secondary transfer nip is conveyed to the position of the fixing device 20. At this position, the color image transferred on the surface is fixed on the recording medium P by heat and pressure generated by the fixing belt 21 and the pressure roller 31.
Thereafter, the recording medium P is discharged out of the apparatus through a pair of paper discharge rollers 99. The transferred P discharged from the apparatus by the discharge roller pair 99 is sequentially stacked on the stack unit 100 as an output image.
Thus, a series of image forming processes in the image forming apparatus is completed.

つぎに、本発明に係る定着装置について説明する。
図2は、本発明に係る定着装置の基本構成を示す断面図である。図2ではニップ部において記録媒体Pが通過する通紙部の断面構成を示している。また、図3は、該定着装置20をニップ部出口側から見た正面図である。
まず図2に示すように、定着装置20は、定着部材としての定着ベルト21、加熱部材22、補強部材23、断熱部材27、熱源としてのヒータ25、加圧部材としての加圧ローラ31、温度センサ40、等で構成される。
Next, the fixing device according to the present invention will be described.
FIG. 2 is a cross-sectional view showing the basic configuration of the fixing device according to the present invention. FIG. 2 shows a cross-sectional configuration of the sheet passing portion through which the recording medium P passes at the nip portion. FIG. 3 is a front view of the fixing device 20 as seen from the nip exit side.
First, as shown in FIG. 2, the fixing device 20 includes a fixing belt 21 as a fixing member, a heating member 22, a reinforcing member 23, a heat insulating member 27, a heater 25 as a heat source, a pressure roller 31 as a pressure member, and a temperature. The sensor 40 is configured.

ここで、定着部材としての定着ベルト21は、薄肉で可撓性を有する無端状ベルトであって、図2中の矢印方向(反時計方向)に回転(走行)する。定着ベルト21は、基材上に弾性層、離型層が順次積層されていて、その全体の厚さが1mm以下に設定されている。   Here, the fixing belt 21 as a fixing member is a thin and flexible endless belt, and rotates (runs) in an arrow direction (counterclockwise) in FIG. The fixing belt 21 is formed by sequentially laminating an elastic layer and a release layer on a base material, and the entire thickness thereof is set to 1 mm or less.

定着ベルト21の基材は、層厚が30〜50μmであって、ニッケル、ステンレス等の金属材料やポリイミド等の樹脂材料で形成されている。
また、定着ベルト21の弾性層は、層厚が100〜300μmであって、シリコーンゴム、発泡性シリコーンゴム、フッ素ゴム、等のゴム材料で形成されている。弾性層を設けることで、ニップ部における定着ベルト21表面の微小な凹凸が形成されなくなり、記録媒体P上のトナー像Tに均一に熱が伝わりユズ肌画像の発生が抑止される。
定着ベルト21の離型層は、層厚が10〜50μmであって、PFA(4フッ化エチレンバーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体樹脂)、PTFE(4フッ化エチレン樹脂)、ポリイミド、ポリエーテルイミド、PES(ポリエーテルサルファイド)、等の材料で形成されている。離型層を設けることで、トナー(トナー像)に対する離型性(剥離性)が担保される。
The base material of the fixing belt 21 has a layer thickness of 30 to 50 μm and is formed of a metal material such as nickel or stainless steel or a resin material such as polyimide.
Further, the elastic layer of the fixing belt 21 has a layer thickness of 100 to 300 μm and is formed of a rubber material such as silicone rubber, foamable silicone rubber, or fluorine rubber. By providing the elastic layer, minute irregularities on the surface of the fixing belt 21 in the nip portion are not formed, and heat is uniformly transmitted to the toner image T on the recording medium P, thereby suppressing the generation of a scum skin image.
The release layer of the fixing belt 21 has a layer thickness of 10 to 50 μm, and includes PFA (tetrafluoroethylene bar fluoroalkyl vinyl ether copolymer resin), PTFE (tetrafluoroethylene resin), polyimide, polyetherimide, It is made of a material such as PES (polyether sulfide). By providing the release layer, the releasability (peelability) for the toner (toner image) is ensured.

また、定着ベルト21の直径は15〜120mmになるように設定されている。本実施形態では、定着ベルト21の直径は例えば30mmに設定されている。
定着ベルト21の内部(内周面側)には、ヒータ25(熱源)、加熱部材22、補強部材23断熱部材27、等が固設されている。これにより、補強部材23によって補強された加熱部材22に押圧されて、加圧ローラ31との間にニップ部を形成する。
Further, the diameter of the fixing belt 21 is set to be 15 to 120 mm. In the present embodiment, the diameter of the fixing belt 21 is set to 30 mm, for example.
Inside the fixing belt 21 (inner peripheral surface side), a heater 25 (heat source), a heating member 22, a reinforcing member 23, a heat insulating member 27, and the like are fixed. Thus, the heating member 22 reinforced by the reinforcing member 23 is pressed to form a nip portion with the pressure roller 31.

ここで、補強部材23と加熱部材22との間には、断熱部材27が設けられており、これにより加熱部材22の熱が補強部材23側に移動して加熱部材22の加熱効率が低下する不具合が抑止される。なお、断熱部材27の材料としては、耐熱・高断熱性材料であって、ゴム、樹脂、フェルト、セラミックシート等を用いることができる。   Here, a heat insulating member 27 is provided between the reinforcing member 23 and the heating member 22, whereby the heat of the heating member 22 moves to the reinforcing member 23 side and the heating efficiency of the heating member 22 decreases. Defects are suppressed. In addition, as a material of the heat insulation member 27, it is a heat-resistant and highly heat-insulating material, and rubber, resin, felt, a ceramic sheet, etc. can be used.

加熱部材22は、例えば薄肉の金属板が曲げ加工されて形成された略パイプ状のものであって、定着ベルト21の内周面全域に対向するように略円形に形成され、定着ベルト21を介して加圧ローラ31に当接してニップ部を形成する。また加熱部材22は、ヒータ25の輻射熱により加熱されて定着ベルト21を加熱する(熱を伝える。)。加熱部材22の材料としては、アルミニウム、鉄、ステンレス等の金属熱伝導体(熱伝導性を有する金属である。)を用いることが好ましい。   The heating member 22 is a substantially pipe-shaped member formed by bending a thin metal plate, for example, and is formed in a substantially circular shape so as to face the entire inner peripheral surface of the fixing belt 21. Through the pressure roller 31 to form a nip portion. The heating member 22 is heated by the radiant heat of the heater 25 to heat the fixing belt 21 (transmits heat). As a material of the heating member 22, it is preferable to use a metal thermal conductor (a metal having thermal conductivity) such as aluminum, iron, and stainless steel.

なお、加熱部材22は、ニップ部に対応する位置、ニップ部における加熱部材22の対向面(加圧ローラ31に対向する面)が平面状になるように形成されている。これにより、ニップ部の形状が記録媒体Pの画像面に対して略平行になって、定着ベルト21と記録媒体Pとの密着性が高まるために定着性が向上する。さらに、ニップ部の出口側における定着ベルト21の曲率が大きくなるために、ニップ部から送出された記録媒体Pを定着ベルト21から容易に分離することができる。
また、図3を参照して、加熱部材22は、その幅方向両端部が定着装置20の側板43に固定支持されている。
The heating member 22 is formed so that the position corresponding to the nip portion and the facing surface of the heating member 22 in the nip portion (surface facing the pressure roller 31) are flat. As a result, the shape of the nip portion is substantially parallel to the image surface of the recording medium P, and the adhesion between the fixing belt 21 and the recording medium P is increased, so that the fixing property is improved. Further, since the curvature of the fixing belt 21 on the exit side of the nip portion is increased, the recording medium P sent from the nip portion can be easily separated from the fixing belt 21.
Referring to FIG. 3, both ends of the heating member 22 in the width direction are fixedly supported by the side plates 43 of the fixing device 20.

補強部材23は、断面形状が略T字型の部材であり、幅方向(軸方向)の長さが定着ベルト21の軸方向の長さと少なくとも同等になるように形成されており、定着ベルト21の内周側においてその幅方向両端部が定着装置20の側板43に固定支持されている。   The reinforcing member 23 is a member having a substantially T-shaped cross section, and is formed so that the length in the width direction (axial direction) is at least equal to the length in the axial direction of the fixing belt 21. Both end portions in the width direction are fixedly supported on the side plate 43 of the fixing device 20 on the inner peripheral side of the fixing device 20.

ヒータ25は、ハロゲンヒータやカーボンヒータであって、その両端部が定着装置20の側板43に固定されている。そして、装置本体の電源部により出力制御されたヒータ25の輻射熱によって、加熱部材22が加熱される。さらに、加熱部材22によって定着ベルト21が全体的に加熱されて、加熱された定着ベルト21の表面から記録媒体P上のトナー像Tに熱が加えられる。なお、ヒータ25の出力制御は、定着ベルト21表面に対向するサーミスタ等の温度センサ40によるベルト表面温度の検知結果に基いておこなわれる。また、このようなヒータ25の出力制御によって、定着ベルト21の温度(定着温度)を所望の温度に設定することができる。   The heater 25 is a halogen heater or a carbon heater, and both ends thereof are fixed to the side plate 43 of the fixing device 20. The heating member 22 is heated by the radiant heat of the heater 25 whose output is controlled by the power supply unit of the apparatus main body. Further, the fixing belt 21 is entirely heated by the heating member 22, and heat is applied to the toner image T on the recording medium P from the surface of the heated fixing belt 21. The output control of the heater 25 is performed based on the detection result of the belt surface temperature by the temperature sensor 40 such as a thermistor facing the surface of the fixing belt 21. Further, the temperature of the fixing belt 21 (fixing temperature) can be set to a desired temperature by such output control of the heater 25.

図2を参照して、加圧ローラ31は、直径が30mmであって、基本構成として、中空円筒形状の芯金32上に弾性層33を形成したものである。加圧ローラ31の弾性層33は、発泡性シリコーンゴム、シリコーンゴム、フッ素ゴム等の材料で形成されている。なお、弾性層33の表層にPFA、PTFE等からなる薄肉の離型層を設けることもできる。   Referring to FIG. 2, the pressure roller 31 has a diameter of 30 mm, and has a basic configuration in which an elastic layer 33 is formed on a hollow cylindrical cored bar 32. The elastic layer 33 of the pressure roller 31 is made of a material such as foamable silicone rubber, silicone rubber, or fluorine rubber. A thin release layer made of PFA, PTFE or the like can be provided on the surface layer of the elastic layer 33.

また、加圧ローラ31は、その幅方向両端部が定着装置20の側板43に軸受42を介して回転自在であるとともに加熱部材22(補強部材23)側に移動可能に支持されている。そして、加圧ローラ31には、該加圧ローラ31の軸方向両端のローラ軸を加熱部材22(補強部材23)側に押圧する加圧手段(不図示)が付設されており、この加圧手段の押圧により加圧ローラ31は定着ベルト21を介して補強部材23で補強された加熱部材22に圧接して、双方の部材間に所望のニップ部を形成する。   Further, both ends of the pressure roller 31 in the width direction are rotatably supported on the side plate 43 of the fixing device 20 via bearings 42 and movably on the heating member 22 (reinforcing member 23) side. The pressure roller 31 is provided with pressure means (not shown) for pressing the roller shafts at both axial ends of the pressure roller 31 toward the heating member 22 (reinforcing member 23). The pressure roller 31 is pressed against the heating member 22 reinforced by the reinforcing member 23 via the fixing belt 21 by the pressing of the means, and a desired nip portion is formed between the two members.

また、図3を参照して、加圧ローラ31には不図示の駆動機構の駆動ギヤに噛合するギヤ45が設置されていて、加圧ローラ31は図2中の矢印方向(時計方向)に回転駆動される。なお、加圧ローラ31の内部に、ハロゲンヒータ等の熱源を設けることもできる。   Referring to FIG. 3, the pressure roller 31 is provided with a gear 45 that meshes with a drive gear of a drive mechanism (not shown), and the pressure roller 31 is in the direction of the arrow (clockwise) in FIG. Driven by rotation. A heat source such as a halogen heater can be provided inside the pressure roller 31.

なお、加圧ローラ31の弾性層33を発泡性シリコーンゴム等のスポンジ状の材料で形成した場合には、ニップ部に作用する加圧力を減ずることができるために、加熱部材22に生じる撓みをさらに軽減することができる。さらに、加圧ローラ31の断熱性が高められて、定着ベルト21の熱が加圧ローラ31側に移動しにくくなるために、定着ベルト21の加熱効率が向上する。
また、本実施形態では、定着ベルト21の直径が加圧ローラ31の直径と同等になるように形成したが、定着ベルト21の直径が加圧ローラ31の直径よりも小さくなるように形成することもできる。その場合、ニップ部における定着ベルト21の曲率が加圧ローラ31の曲率よりも小さくなるために、ニップ部から送出される記録媒体Pが定着ベルト21から分離され易くなる。
Note that when the elastic layer 33 of the pressure roller 31 is formed of a sponge-like material such as foamable silicone rubber, the pressure applied to the nip portion can be reduced. Further reduction can be achieved. Furthermore, since the heat insulation of the pressure roller 31 is enhanced and the heat of the fixing belt 21 is difficult to move to the pressure roller 31 side, the heating efficiency of the fixing belt 21 is improved.
In this embodiment, the fixing belt 21 has a diameter equal to that of the pressure roller 31, but the fixing belt 21 has a diameter smaller than the pressure roller 31. You can also. In that case, since the curvature of the fixing belt 21 in the nip portion is smaller than the curvature of the pressure roller 31, the recording medium P sent out from the nip portion is easily separated from the fixing belt 21.

以上のように構成された定着装置20は、つぎのように動作する。
まず装置本体の電源スイッチが投入されると、ヒータ25に電力が供給されるとともに、加圧ローラ31は加圧手段により定着ベルト21を介して加熱部材22(補強部材23)を押圧した状態で、図2中の矢印方向の回転駆動が開始される。これにより、加圧ローラ31のグリップ部(後述)との摩擦力によって、定着ベルト21も図2中の矢印方向に従動(回転)する。
その後、給紙部12から記録媒体Pが給送されて、2次転写ローラ89の位置で、記録媒体P上に未定着のカラー画像が担持(転写)される。未定着画像(トナー像T)が担持された記録媒体Pは、不図示のガイド板に案内されながら図2の矢印Y10方向に搬送されて、圧接状態にある定着ベルト21及び加圧ローラ31のニップ部に送入される。
そして、加熱部材22(ヒータ25)によって加熱された定着ベルト21による加熱と、補強部材23によって補強された加熱部材22と加圧ローラ31との押圧力とによって、記録媒体Pの表面にトナー像Tが定着される。その後、ニップ部から送出された記録媒体Pは、矢印Y11方向に搬送される。
The fixing device 20 configured as described above operates as follows.
First, when the power switch of the apparatus main body is turned on, electric power is supplied to the heater 25 and the pressure roller 31 presses the heating member 22 (reinforcing member 23) through the fixing belt 21 by the pressing means. Then, the rotational drive in the direction of the arrow in FIG. 2 is started. Accordingly, the fixing belt 21 is also driven (rotated) in the direction of the arrow in FIG. 2 by the frictional force with the grip portion (described later) of the pressure roller 31.
Thereafter, the recording medium P is fed from the paper supply unit 12, and an unfixed color image is carried (transferred) on the recording medium P at the position of the secondary transfer roller 89. The recording medium P carrying the unfixed image (toner image T) is conveyed in the direction of the arrow Y10 in FIG. 2 while being guided by a guide plate (not shown), and the fixing belt 21 and the pressure roller 31 in the pressure contact state are conveyed. It is fed into the nip part.
The toner image is formed on the surface of the recording medium P by the heating by the fixing belt 21 heated by the heating member 22 (heater 25) and the pressing force of the heating member 22 reinforced by the reinforcing member 23 and the pressure roller 31. T is fixed. Thereafter, the recording medium P delivered from the nip portion is conveyed in the direction of arrow Y11.

このように、本実施形態における定着装置20は、定着ベルト21の一部のみが局所的に加熱されることなく、加熱部材22によって定着ベルト21が周方向にわたってほぼ全体的に加熱されることになるために、装置を高速化した場合であっても定着ベルト21が充分に加熱されて定着不良の発生を抑止することができる。すなわち、比較的簡易な構成で効率よく定着ベルト21を加熱できるために、ウォームアップ時間やファーストプリント時間が短縮化されるとともに、装置の小型化が達成される。   As described above, in the fixing device 20 according to the present embodiment, the fixing belt 21 is heated almost entirely in the circumferential direction by the heating member 22 without locally heating only a part of the fixing belt 21. Therefore, even when the speed of the apparatus is increased, the fixing belt 21 is sufficiently heated and the occurrence of fixing failure can be suppressed. That is, since the fixing belt 21 can be efficiently heated with a relatively simple configuration, the warm-up time and the first print time are shortened, and the size of the apparatus is reduced.

ここで、定着ベルト21は、加圧ローラ31と補強部材23で補強された加熱部材22によってニップされており、加圧ローラ31が回転しようとするときに発生する摩擦力の反作用力によって定着ベルト21は回転するようになっているが、加圧ローラ31表面を断熱効果のある発泡体で構成した場合、発泡体自体の剛性が低いことや定着ベルト21との接触面積が低下することにより、従動部材としての定着ベルト21を連れ回りさせるための駆動力が低下し、定着ベルト21が駆動部材である加圧ローラ31に対してスリップし、画像品質を劣化させてしまう問題が発生した。特に、定着ベルト21、加圧ローラ31の表面にフッ素樹脂からなる離型層を設けた場合、その表面摩擦係数が低くなっているために定着ベルト21を連れ回りさせるための駆動力がより弱く、更に通紙時にはニップ部に記録媒体Pが挿入されて、ニップ部では大部分が定着ベルト21と加圧ローラ31が接触しなくなり、両者間の摩擦力が減少するため、その問題はより顕著であった。
発明者らは、ニップ部における記録媒体が存在する通紙部以外の領域である非通紙部における定着ベルト21と加圧ローラ31の摩擦抵抗状態を改善し、かつ加圧ローラ31において摩耗しやすいこの非通紙部を簡単に取替えできることを実現すべく鋭意検討を行い、本発明を成すに至った。以下、本発明の要部構成について説明する。
Here, the fixing belt 21 is nipped by the heating member 22 reinforced by the pressure roller 31 and the reinforcing member 23, and the fixing belt 21 is caused by a reaction force of a frictional force generated when the pressure roller 31 tries to rotate. 21 is configured to rotate, but when the pressure roller 31 surface is made of a foam having a heat insulation effect, the rigidity of the foam itself is low and the contact area with the fixing belt 21 is reduced. The driving force for rotating the fixing belt 21 as the driven member decreases, and the fixing belt 21 slips with respect to the pressure roller 31 as the driving member, thereby deteriorating the image quality. In particular, when a release layer made of a fluororesin is provided on the surfaces of the fixing belt 21 and the pressure roller 31, the surface friction coefficient is low, so that the driving force for rotating the fixing belt 21 is weaker. Further, the recording medium P is inserted into the nip portion when the paper is passed, and the fixing belt 21 and the pressure roller 31 are mostly not in contact with each other at the nip portion, and the frictional force between the two is reduced. Met.
The inventors improve the frictional resistance state between the fixing belt 21 and the pressure roller 31 in the non-sheet passing portion, which is an area other than the sheet passing portion where the recording medium exists in the nip portion, and wears in the pressure roller 31. In order to realize that the non-sheet passing portion that can easily be replaced can be easily studied, the present invention has been achieved. Hereinafter, the configuration of the main part of the present invention will be described.

[加圧ローラの構成]
本発明の定着装置20において、加圧ローラ31は、ニップ部において、記録媒体Pが通過する領域となる通紙部と、定着ベルト21と圧接して当該加圧ローラ31の回転駆動に伴い定着ベルト21を回転させるグリップ部とが軸方向に並設されてなるローラ部材であって、前記グリップ部が加圧ローラ31のローラ本体に着脱可能なグリップ部材で構成されていることを特徴とするものである。このとき、加圧ローラ31における前記通紙部のローラ外周面と前記グリップ部のローラ外周面が軸方向において略平坦となっていることが好ましい。
[Configuration of pressure roller]
In the fixing device 20 of the present invention, the pressure roller 31 is fixed in accordance with the rotational driving of the pressure roller 31 in contact with the fixing belt 21 and the sheet passing portion which is a region through which the recording medium P passes in the nip portion. A roller member in which a grip portion for rotating the belt 21 is arranged in parallel in the axial direction, and the grip portion is constituted by a grip member that can be attached to and detached from the roller body of the pressure roller 31. Is. At this time, it is preferable that the roller outer peripheral surface of the paper passing portion and the roller outer peripheral surface of the grip portion of the pressure roller 31 are substantially flat in the axial direction.

これにより、通紙時であっても、加圧ローラ31のグリップ部から従動部材となる定着ベルト21に対して強い駆動力を与えられ、スリップすることなく定着動作を行うことが可能となる。また、グリップ部を加圧ローラ31のローラ本体に着脱自在な別部材(グリップ部材)で構成しているので、グリップ部材とローラ本体を別々に製造した後に一体化することで、所望のグリップ部を有する加圧ローラ31を低コストで簡便に得ることができる。
以下、加圧ローラ31の具体例を図面を参照しながら説明する。
As a result, even when the paper is passing, a strong driving force is applied to the fixing belt 21 as the driven member from the grip portion of the pressure roller 31, and the fixing operation can be performed without slipping. In addition, since the grip portion is constituted by a separate member (grip member) that can be attached to and detached from the roller body of the pressure roller 31, the desired grip portion can be obtained by integrating the grip member and the roller body after being manufactured separately. It is possible to easily obtain the pressure roller 31 having a low cost.
Hereinafter, a specific example of the pressure roller 31 will be described with reference to the drawings.

(第1実施形態)
図4〜図6を用いて、第1実施形態を説明する。
図4は、本発明の定着装置に用いられる加圧ローラの構成例(1)を示す断面図、図5は、その斜視図、図6は、その側面図である。
図4,図5に示すように、加圧ローラ31は、ローラ外周面として、その軸方向の中央部がニップ部において記録媒体Pが通過する領域となる通紙部と、その軸方向の両端部がニップ部において記録媒体Pが通過しない領域(非通紙部)であって定着ベルト21と圧接して当該加圧ローラ31の回転駆動に伴い定着ベルト21を回転させる領域となるグリップ部と、が並設された構成となっている。
(First embodiment)
The first embodiment will be described with reference to FIGS.
4 is a cross-sectional view showing a configuration example (1) of a pressure roller used in the fixing device of the present invention, FIG. 5 is a perspective view thereof, and FIG. 6 is a side view thereof.
As shown in FIGS. 4 and 5, the pressure roller 31 has, as an outer peripheral surface of the roller, a paper passing portion in which the central portion in the axial direction passes through the recording medium P in the nip portion, and both axial ends. A grip portion which is a region where the recording medium P does not pass in the nip portion (non-sheet passing portion) and is a region where the fixing belt 21 is rotated by the rotational driving of the pressure roller 31 in pressure contact with the fixing belt 21. , Are arranged side by side.

なお、ここでいう通紙部は、ニップ部において理想的な状態で記録媒体Pが通過する領域に、実際の装置機構における加圧ローラ31の軸方向のガタ分、また搬送される記録媒体Pの主走査方向(軸方向)の通紙位置のばらつき分を加えた領域を少なくとも含む。また、グリップ部は、非通紙部において該グリップ部が定着ベルト21と圧接して従動回転させるときに定着ベルト21がスリップしない程度のグリップ力を確保できる幅をもつ領域である。図4では、非通紙部全域がグリップ部となった構成を示している。   Note that the sheet passing portion here is an area where the recording medium P passes through in an ideal state at the nip portion, and is the amount of play in the axial direction of the pressure roller 31 in the actual apparatus mechanism, or the recording medium P being conveyed. At least a region to which a variation in the sheet passing position in the main scanning direction (axial direction) is added. In addition, the grip portion is a region having a width that can secure a grip force enough to prevent the fixing belt 21 from slipping when the grip portion is pressed against the fixing belt 21 and driven to rotate in the non-sheet passing portion. FIG. 4 shows a configuration in which the entire non-sheet passing portion is a grip portion.

ここで、ローラ本体31aは、少なくとも、芯金32上に弾性層33、フッ素樹脂からなる離型層34が順に積層されてなる通紙部と、芯金32の軸方向両端に延伸して設けられたローラ軸35と、から構成される。なお、本実施形態のローラ本体31aでは、図4に示すように、弾性層33の一部がグリップ部材50の内周部側まで軸方向に延設された構成となっている。   Here, the roller main body 31a is provided by extending at least the sheet passing portion in which the elastic layer 33 and the release layer 34 made of a fluororesin are sequentially laminated on the core metal 32, and both ends of the core metal 32 in the axial direction. And a roller shaft 35 formed. In addition, in the roller main body 31a of this embodiment, as shown in FIG. 4, it has the structure by which a part of elastic layer 33 was extended in the axial direction to the inner peripheral part side of the grip member 50. As shown in FIG.

グリップ部を構成するグリップ部材50は、鉄、アルミ、ステンレス等の金属又はPPS(ポリフェニレンサルファイド樹脂)、PET(ポリエチレンテレフタレート樹脂)等の耐熱性樹脂を用いて少なくとも円筒形状に成形されたベース部材51と、ベース部材51の外周上にシリコーンゴム等を用いて形成した弾性層52と、から構成されている。なお、少なくとも円筒形状とは、円筒形状だけではなくカップ形状も含むことを意味する。本実施形態では、カップ形状のベース部材51を示している。   The grip member 50 constituting the grip portion is a base member 51 formed into a cylindrical shape at least using a metal such as iron, aluminum, stainless steel or a heat resistant resin such as PPS (polyphenylene sulfide resin) or PET (polyethylene terephthalate resin). And an elastic layer 52 formed using silicone rubber or the like on the outer periphery of the base member 51. In addition, at least cylindrical shape means not only a cylindrical shape but also a cup shape. In the present embodiment, a cup-shaped base member 51 is shown.

ベース部材51は、円筒形状またはカップ形状の内径がローラ本体の非通紙部の外径と略同じ径となっている。またカップ形状のベース部材51には、カップの底部にローラ軸35を通す穴が設けられている。なお、ベース部材51を金属材料で構成する場合には、金属板を絞り加工や切削加工によりカップの形状としてもよいし、円筒形状としてもよい。ただし、円筒形状の場合は熱容量が増えて定着ベルト21から熱を奪い易くなるために注意が必要である。   The base member 51 has a cylindrical or cup-shaped inner diameter that is substantially the same as the outer diameter of the non-sheet passing portion of the roller body. The cup-shaped base member 51 is provided with a hole through which the roller shaft 35 passes at the bottom of the cup. When the base member 51 is made of a metal material, the metal plate may be formed into a cup shape or a cylindrical shape by drawing or cutting. However, in the case of a cylindrical shape, care must be taken because the heat capacity increases and it is easy to take heat away from the fixing belt 21.

また、弾性層52を構成するシリコーンゴムに低弾性でタック性が高い材質のものを用い、その表面には離型層を設けずに、摩擦係数が高くなる表面性状とすることで、当接する定着ベルト21に安定して駆動力を伝達することが可能となっている。   Further, the silicone rubber constituting the elastic layer 52 is made of a material having a low elasticity and a high tack property, and the surface is not provided with a release layer, and the surface property is increased so that the friction coefficient is increased, thereby making contact. The driving force can be stably transmitted to the fixing belt 21.

また、グリップ部材50は、加圧ローラ31のローラ本体に、ローラ部材として一体となるように固定されていることが好ましい。ローラ部材として一体となるとは、ローラ軸35が回転駆動されることにより、グリップ部材50も加圧ローラ31の一部として回転し、当接する定着ベルト21にその駆動力を伝達できる状態となることをいう。   The grip member 50 is preferably fixed to the roller body of the pressure roller 31 so as to be integrated as a roller member. When the roller shaft 35 is rotationally driven, the grip member 50 is also rotated as a part of the pressure roller 31 so that the driving force can be transmitted to the abutting fixing belt 21. Say.

本実施形態では、図6に示すように、加圧ローラ31におけるローラ軸35の断面形状が小判形状とされ、ベース部材51のカップ底面にそのローラ軸35の外形と略同形状であって該ローラ軸35が挿入される小判穴54が設けられている。あるいは、ローラ軸35が丸棒形状の場合、ベース部材51のカップ底面に該ローラ軸35を挿入可能なほぼ同径の穴を設け、さらに両者に設けた回り止め用のキー溝を利用してローラ軸35からグリップ部材50へ回転駆動を伝達させるようにしてもよい。また、弾性層33におけるグリップ部材50の内周部側まで延伸した部分の外径とベース部材51のカップ内径を略同一径(D2)として圧入してローラ本体31aとグリップ部材50を嵌合する構成としてもよい。またあるいは、グリップ部材50の着脱が可能な程度に、グリップ部材50をローラ軸35または弾性層33の一部に接着することにより固定してもよい。これらの構造により、ローラ軸35の回転駆動に伴ってグリップ部材50も加圧ローラ31の一部として回転可能となる。   In this embodiment, as shown in FIG. 6, the cross-sectional shape of the roller shaft 35 in the pressure roller 31 is an oval shape, and is substantially the same shape as the outer shape of the roller shaft 35 on the cup bottom surface of the base member 51. An oval hole 54 into which the roller shaft 35 is inserted is provided. Alternatively, in the case where the roller shaft 35 has a round bar shape, a hole having substantially the same diameter through which the roller shaft 35 can be inserted is provided on the bottom surface of the cup of the base member 51, and a key groove for preventing rotation is provided on both sides. The rotational drive may be transmitted from the roller shaft 35 to the grip member 50. Further, the roller main body 31a and the grip member 50 are fitted by press-fitting the outer diameter of the portion of the elastic layer 33 that extends to the inner peripheral side of the grip member 50 and the cup inner diameter of the base member 51 as substantially the same diameter (D2). It is good also as a structure. Alternatively, the grip member 50 may be fixed to the roller shaft 35 or a part of the elastic layer 33 so that the grip member 50 can be attached and detached. With these structures, the grip member 50 can also rotate as a part of the pressure roller 31 as the roller shaft 35 rotates.

なお、ローラ軸35にCリング溝35aを設けておき、グリップ部材50をローラ本体31aに装着した後に該Cリング溝35aに図示しないCリングを取り付けることにより、グリップ部材50の軸方向の抜け止めとするとよい。
このグリップ部材50は、加圧ローラ31の軸方向両端側に同一の構成で取り付けられている。
The roller shaft 35 is provided with a C-ring groove 35a. After the grip member 50 is mounted on the roller body 31a, a C-ring (not shown) is attached to the C-ring groove 35a, thereby preventing the grip member 50 from coming off in the axial direction. It is good to do.
The grip member 50 is attached to both end sides in the axial direction of the pressure roller 31 with the same configuration.

以上の構成により、加圧ローラ31の通紙部のみ発泡体等の断熱効果を有する弾性層33を有するものとし、非通紙部に定着ベルト21のスリップを防止するグリップ部を設けたので、通紙時に加圧ローラ31への熱の流出を低減し省電力化が図れるとともに、グリップ力を損なうことなく定着ベルト21を安定して回転させることができる。さらに、製造時においてはグリップ部材50とローラ本体31aを別々に製造できるので、例えば発泡体からなる弾性層33を有するローラ本体31aとソリッド状態の弾性層52を有するグリップ部材50の組み合わせのような、一体製造では実現困難な複合体構成の加圧ローラ31を容易に構成することが可能となる。また、加圧ローラ31のグリップ部の劣化に対してグリップ部材50のみ取り外して交換できるのでサービスコストの低減及び省資源化が可能となる。   With the above configuration, only the paper passing portion of the pressure roller 31 has the elastic layer 33 having a heat insulating effect such as a foam, and the grip portion for preventing the fixing belt 21 from slipping is provided in the non-paper passing portion. It is possible to reduce the outflow of heat to the pressure roller 31 during paper feeding and to save power, and to stably rotate the fixing belt 21 without impairing the grip force. Further, since the grip member 50 and the roller main body 31a can be manufactured separately at the time of manufacture, for example, a combination of the roller main body 31a having the elastic layer 33 made of foam and the grip member 50 having the solid elastic layer 52 is used. Thus, it is possible to easily configure the pressure roller 31 having a composite structure that is difficult to realize by integral manufacturing. Further, since only the grip member 50 can be removed and replaced with respect to the deterioration of the grip portion of the pressure roller 31, the service cost can be reduced and the resources can be saved.

また図7,図8に、本実施形態の変形例を示す。
図7は、グリップ部材50をエラストマ樹脂等で射出成形した例である。これにより、1つの材料でグリップ部材50を形成でき、グリップ部材50に要求される加圧ローラ31の一部として回転するための強度と、定着ベルト21に対する摩擦抵抗(グリップ力)を確保することが可能となる。
7 and 8 show a modification of the present embodiment.
FIG. 7 shows an example in which the grip member 50 is injection molded with an elastomer resin or the like. As a result, the grip member 50 can be formed from a single material, and the strength required to rotate as a part of the pressure roller 31 required for the grip member 50 and the frictional resistance (grip force) against the fixing belt 21 are ensured. Is possible.

また、図8は、加圧ローラ31の外周面上のグリップ部材50のグリップ部とローラ本体31aの通紙部の境界部分において、離型層34を省略した構成例を示している。
すなわち、加圧ローラ31の外周面上において、グリップ部材50の弾性層52と、ローラ本体31aの通紙部における離型層34とが直接接触しないように、ローラ本体31aにおけるグリップ部と隣接する部分に離型層34を設けずに、弾性層33にグリップ部に向かって外周面からの深さが深くなるような傾斜面37を設けている。これにより、グリップ部材50の弾性層52とローラ本体31aの離型層34との接触による離型層34端面のしわ、破損を防止することができる。
FIG. 8 shows a configuration example in which the release layer 34 is omitted at the boundary portion between the grip portion of the grip member 50 on the outer peripheral surface of the pressure roller 31 and the sheet passing portion of the roller body 31a.
That is, on the outer peripheral surface of the pressure roller 31, the elastic layer 52 of the grip member 50 and the release layer 34 in the sheet passing portion of the roller body 31a are adjacent to the grip portion of the roller body 31a. Instead of providing the release layer 34 at the part, the elastic layer 33 is provided with an inclined surface 37 such that the depth from the outer peripheral surface increases toward the grip portion. Thereby, wrinkles and breakage of the end surface of the release layer 34 due to contact between the elastic layer 52 of the grip member 50 and the release layer 34 of the roller body 31a can be prevented.

(第2実施形態)
図9は、本発明の定着装置に用いられる加圧ローラの構成例(2)を示す断面図である。
本実施形態では、グリップ部材50の円筒内周部とローラ本体31aのローラ軸35に、加圧ローラ31の回転駆動の回転方向にローラ軸35が回転するとネジ締め付け方向となるように、それぞれ雌ネジ部51n、雄ネジ部35nが設けられ、両者が螺合してグリップ部材50が加圧ローラ31のローラ本体31aに固定されている。なお、グリップ部材50は、図9に示すように、円筒形状のベース部材51と、ベース部材51の外周上に設けられた弾性層52とからなり、ベース部材51の円筒内周部に雌ネジ部51nが形成されている。
(Second Embodiment)
FIG. 9 is a sectional view showing a configuration example (2) of the pressure roller used in the fixing device of the present invention.
In the present embodiment, the cylindrical inner periphery of the grip member 50 and the roller shaft 35 of the roller main body 31a are respectively female so that when the roller shaft 35 rotates in the rotational drive rotational direction of the pressure roller 31, the screw tightening direction is obtained. A screw portion 51n and a male screw portion 35n are provided, and both are screwed to fix the grip member 50 to the roller body 31a of the pressure roller 31. As shown in FIG. 9, the grip member 50 includes a cylindrical base member 51 and an elastic layer 52 provided on the outer periphery of the base member 51. A portion 51n is formed.

ここで、加圧ローラ31のローラ軸35におけるグリップ部材50が嵌合する位置となる部分に雄ネジ部35nが設けられてボルトの役目を果たすようになり、対応するグリップ部材50の内周面側に雌ネジ部51nが設けられてナットの役目を果たすようになっている。このとき、雌ネジ部51nは加圧ローラ31の回転方向(定着装置20において定着処理に際して駆動される回転方向)に対して逆向きで締め込むネジ目向きになっており、ニップ部を形成した状態での加圧ローラ31の回転駆動に伴いグリップ部材50が軸方向中央側(通紙部側)に移動し、ボルトナットの関係ではナット(グリップ部材50)にボルト(ローラ軸35)が締め込まれる関係となっている。例えば、図2において、加圧ローラ31が時計回り方向に回転する場合には、図3の左側(図2の紙面手前側)のグリップ部材50では、反時計回りにネジが締め込まれる方向の逆ネジとし、図3の右側(図2の紙面奥側、加圧駆動のギヤ45側)のグリップ部材50では、時計回りにネジが締め込まれる方向の正ネジとなっている。   Here, a male screw portion 35n is provided at a portion where the grip member 50 is fitted in the roller shaft 35 of the pressure roller 31 so as to serve as a bolt, and the inner peripheral surface of the corresponding grip member 50 A female screw 51n is provided on the side to serve as a nut. At this time, the female screw portion 51n is in the direction of the screw to be tightened in the opposite direction to the rotation direction of the pressure roller 31 (the rotation direction driven during the fixing process in the fixing device 20), thereby forming a nip portion. As the pressure roller 31 is driven to rotate in the state, the grip member 50 moves to the axially central side (paper passing side), and the bolt (roller shaft 35) is tightened to the nut (grip member 50) in relation to the bolt and nut. It has become a relationship. For example, in FIG. 2, when the pressure roller 31 rotates in the clockwise direction, the grip member 50 on the left side in FIG. 3 (the front side in FIG. 2) has a screw tightening direction counterclockwise. In the grip member 50 on the right side in FIG. 3 (the back side of the drawing sheet in FIG. 2 and the pressure driving gear 45 side), a reverse screw is used, which is a positive screw in a direction in which the screw is tightened clockwise.

これにより、加圧ローラ31の駆動回転時に、ニップ部において加圧ローラ31には定着ベルト21駆動時のトルクがかかることにより常にグリップ部材50は軸方向中央側(通紙部側)に移動するようにネジの締め付けが行われるので緩むことがない。また、ローラ軸35において締め込み側(図9では右側)にはCリング溝35aが設けられ、図示しないCリングを設けているので、グリップ部材50は通紙部の端部位置まで押し込まれないように、その押し込み位置が規制されるようになっている。このように、定着装置20の駆動時には、グリップ部材50がローラ本体31aに緩むことなく適切な位置に固定されるようになる。   As a result, when the pressure roller 31 is driven to rotate, the torque at the time of driving the fixing belt 21 is applied to the pressure roller 31 at the nip portion, so that the grip member 50 is always moved toward the center in the axial direction (paper passing side). As the screw is tightened, it does not loosen. Further, a C-ring groove 35a is provided on the tightening side (right side in FIG. 9) of the roller shaft 35, and a C-ring (not shown) is provided, so that the grip member 50 is not pushed to the end position of the paper passing portion. As described above, the pushing position is regulated. Thus, when the fixing device 20 is driven, the grip member 50 is fixed to an appropriate position without being loosened by the roller body 31a.

その結果、第1実施形態と同様に、通紙時に加圧ローラ31への熱の流出を低減し省電力化が図れるとともに、グリップ力を損なうことなく定着ベルト21を安定して回転させることができる。
また、グリップ部材50の摩耗等により交換が必要な場合には、夫々のグリップ部材50をネジが緩む方向へ回転させて、工具等を用いることなく該グリップ部材50を取り外し交換が可能である。また、ローラ本体31aとグリップ部材50を加工工程(取付け工程)で締結する必要がなく製造コストが低減する。さらに、ニップ部でのジャム発生時、搬送方向と逆方向に記録媒体Pを引き抜くようにするとグリップ部材50が緩み側となるために定着ベルト21を連れ回すことながなくジャム処理のユーザ操作力を低減させることもできる。
As a result, as in the first embodiment, the heat flow to the pressure roller 31 can be reduced during paper feeding to save power, and the fixing belt 21 can be rotated stably without impairing the gripping force. it can.
When the grip member 50 needs to be replaced due to wear or the like, the grip member 50 can be removed and replaced without using a tool or the like by rotating each grip member 50 in the direction in which the screw is loosened. Further, it is not necessary to fasten the roller body 31a and the grip member 50 in the processing step (attachment step), and the manufacturing cost is reduced. Further, when a jam occurs at the nip portion, if the recording medium P is pulled out in the direction opposite to the conveyance direction, the grip member 50 is on the loose side, so that the fixing belt 21 is not rotated and the user operation force for jam processing is increased. It can also be reduced.

(第3実施形態)
図10は、本発明の定着装置に用いられる加圧ローラの構成例(3)を示す断面図である。
本実施形態では、グリップ部材50は、ローラ本体31aのローラ軸35にワンウェイクラッチ57を介して固定されている。すなわち、グリップ部材50は、図10に示すように、円筒形状のベース部材51と、ベース部材51の外周上に設けられた弾性層52とからなり、ベース部材51の円筒内周部とローラ軸35の外周部との間にワンウェイクラッチ57を配置している。このとき、ワンウェイクラッチ57は、加圧ローラ31において定着ベルト21を駆動する向きが該ワンウェイクラッチ57の回転がロックされる方向となるように配置されている。
(Third embodiment)
FIG. 10 is a cross-sectional view showing a configuration example (3) of the pressure roller used in the fixing device of the present invention.
In the present embodiment, the grip member 50 is fixed to the roller shaft 35 of the roller body 31a via a one-way clutch 57. That is, the grip member 50 includes a cylindrical base member 51 and an elastic layer 52 provided on the outer periphery of the base member 51, as shown in FIG. A one-way clutch 57 is arranged between the outer peripheral portion of 35. At this time, the one-way clutch 57 is arranged so that the direction in which the fixing belt 21 is driven in the pressure roller 31 is the direction in which the rotation of the one-way clutch 57 is locked.

これにより、加圧ローラ31の駆動回転時に、ワンウェイクラッチ57はロックされ、グリップ部材50は加圧ローラ31の一部として回転するようになる。その結果、第1実施形態と同様に、通紙時に加圧ローラ31への熱の流出を低減し省電力化が図れるとともに、グリップ力を損なうことなく定着ベルト21を安定して回転させることができる。   As a result, when the pressure roller 31 is driven to rotate, the one-way clutch 57 is locked, and the grip member 50 rotates as a part of the pressure roller 31. As a result, as in the first embodiment, the heat flow to the pressure roller 31 can be reduced during paper feeding to save power, and the fixing belt 21 can be rotated stably without impairing the gripping force. it can.

なお、加圧ローラ31が前記駆動回転とは逆向きに回転する場合、ワンウェイクラッチ57が回転するため、ローラ軸35からの駆動力はグリップ部材50へは伝達されず、ローラ軸35が空回りする状態となる。したがって、ニップ部でのジャム発生時、搬送方向と逆方向に記録媒体Pを引き抜くようにするとグリップ部材50が緩み側となり定着ベルト21を連れ回すことがないのでジャム処理のユーザ操作力を低減させることができる。   When the pressure roller 31 rotates in the direction opposite to the driving rotation, the one-way clutch 57 rotates, so that the driving force from the roller shaft 35 is not transmitted to the grip member 50 and the roller shaft 35 rotates idly. It becomes a state. Therefore, when the jam occurs at the nip portion, if the recording medium P is pulled out in the direction opposite to the conveying direction, the grip member 50 becomes loose and the fixing belt 21 is not rotated, so that the user operation force for the jam processing is reduced. Can do.

ここで、第2,3実施形態において、ニップ部を形成した状態のまま、加圧ローラ31を前記駆動回転とは逆方向に回転させて加圧ローラ31の通紙部と定着ベルト21とを摺動させることにより、両者の表面をクリーニングするクリーニングモードを設けることが可能である。   Here, in the second and third embodiments, with the nip portion formed, the pressure roller 31 is rotated in the direction opposite to the driving rotation, so that the sheet passing portion of the pressure roller 31 and the fixing belt 21 are moved. By sliding, it is possible to provide a cleaning mode for cleaning both surfaces.

すなわち、図示しない駆動源の回転方向を逆転させギヤ45からの駆動伝達によりローラ本体31a(ローラ軸35)を通常の定着処理における駆動回転とは逆方向に回転させることが可能であるが、このローラ軸35の逆回転は、グリップ部材50において、第2実施形態では雄ネジ部35n・雌ネジ部51n間のネジの緩み方向、第3実施形態ではワンウェイクラッチ57の空転方向となる回転であるため、グリップ部材50は回転しない状態となり、該グリップ部材50が定着ベルト21を駆動させるようには機能しない。したがって、ローラ本体31aのみが回転するようになるが、ローラ本体31a上の定着ベルト21と当接している通紙部には離型層34が設けられているために、その駆動力が定着ベルト21に充分伝わらず、定着ベルト21は回転する通紙部に対してスリップする状態となる。これにより、加圧ローラ31と定着ベルト21間に線速差が発生し、定着ベルト21、加圧ローラ31それぞれの表面に固着したトナーや紙粉の凝集体を表面層から掻き取る効果がお互いに発生し、定着ベルト21、加圧ローラ31表面から前記凝集体が脱落し易い状態となる。ついでこの後、加圧ローラ31を正回転しクリーニング用の用紙を通紙させることにより密着力の弱まった凝集体を徐々に排出させることが可能となる(セルフクリーニング)。この作業(クリーニングモード)を定期的に実行することにより、トナー固着物の記録媒体Pへの付着を低減し、また加圧ローラ31、定着ベルト21に永続的にトナーや紙粉の凝集体が固着するのを防止して部品の長寿命化を図ることが可能となる。   That is, it is possible to reverse the rotation direction of the drive source (not shown) and rotate the roller body 31a (roller shaft 35) in the direction opposite to the drive rotation in the normal fixing process by driving transmission from the gear 45. The reverse rotation of the roller shaft 35 is the rotation of the grip member 50 in the loosening direction of the screw between the male screw portion 35n and the female screw portion 51n in the second embodiment, and the idling direction of the one-way clutch 57 in the third embodiment. Therefore, the grip member 50 is not rotated, and the grip member 50 does not function to drive the fixing belt 21. Accordingly, only the roller main body 31a rotates. However, since the release layer 34 is provided in the sheet passing portion that is in contact with the fixing belt 21 on the roller main body 31a, the driving force is increased by the fixing belt. However, the fixing belt 21 slips with respect to the rotating paper passing portion. As a result, a linear velocity difference is generated between the pressure roller 31 and the fixing belt 21, and the effect of scraping off the aggregates of toner and paper powder fixed on the surfaces of the fixing belt 21 and the pressure roller 31 from each other is mutually. The agglomerates easily fall off from the surfaces of the fixing belt 21 and the pressure roller 31. Subsequently, the pressure roller 31 is rotated in the forward direction to allow the cleaning paper to pass therethrough, whereby the agglomerates having weakened adhesion can be gradually discharged (self-cleaning). By periodically performing this operation (cleaning mode), the adhesion of the toner adhering matter to the recording medium P is reduced, and agglomerates of toner and paper dust are permanently adhered to the pressure roller 31 and the fixing belt 21. It is possible to prevent sticking and extend the life of the parts.

ところで、画像形成装置1において、印刷動作を繰り返すと紙粉やトナーが加圧ローラ31上に堆積することが多く、特に記録媒体Pの端面からの紙粉発生量は通紙面よりも多いため、記録媒体Pの端面付近に配置されるグリップ部材50の外周面であるグリップ部に紙粉、トナーが付着する恐れがある。また、トナーに関しても定着ベルト21にオフセットしたトナーが加圧ローラ31側へ回り込んだり、装置内を浮遊するトナーが静電吸着したりする場合もある。これらの紙粉、トナーがグリップ部に付着すると、定着ベルト21との摩擦係数が低下して経時的に安定してグリップ力を得ることができなくなる。   By the way, in the image forming apparatus 1, when the printing operation is repeated, paper dust and toner often accumulate on the pressure roller 31, and the amount of paper dust generated from the end surface of the recording medium P is particularly larger than the paper passing surface. There is a possibility that paper dust and toner adhere to the grip portion, which is the outer peripheral surface of the grip member 50 disposed near the end surface of the recording medium P. As for the toner, the toner offset to the fixing belt 21 may go around to the pressure roller 31 side, or the toner floating in the apparatus may be electrostatically adsorbed. When these paper dust and toner adhere to the grip portion, the coefficient of friction with the fixing belt 21 decreases, and it becomes impossible to obtain a grip force stably over time.

そこで、前述した第1〜3実施形態において、加圧ローラ31の軸方向において、ローラ本体31aの前記通紙部を構成するローラ部分とグリップ部材50とを離間させ、該グリップ部材50の外周面であるグリップ部に向かう異物を収容する空間を設けることが好適である。図9を用いてその構成を説明する。   Therefore, in the first to third embodiments described above, in the axial direction of the pressure roller 31, the roller portion constituting the paper passing portion of the roller body 31a and the grip member 50 are separated from each other, and the outer peripheral surface of the grip member 50 is separated. It is preferable to provide a space for accommodating a foreign object toward the grip portion. The configuration will be described with reference to FIG.

すなわち、図9に示すように、グリップ部材50とローラ本体31aの通紙部を構成するローラ部分との間に所定間隔の隙間58を設ける構成とする。なお、この隙間58は、ローラ軸35に設けたCリング溝35aによってグリップ部材50の軸方向の位置を規制することにより形成するとよい。これにより、グリップ部に向かう紙粉やトナーなどの異物を隙間58の中に収納し、グリップ部への付着を防止すること可能となる。またこのとき、グリップ部材50を構成するベース部材51の隙間58に面する側面に空孔部59を設けると、進入した紙粉、トナーをより収納することができるのでより好ましい。この空孔部59は、ローラ本体31aの弾性層33の側面に設けてもよい。   That is, as shown in FIG. 9, a gap 58 with a predetermined interval is provided between the grip member 50 and the roller portion constituting the paper passing portion of the roller body 31a. The gap 58 may be formed by regulating the position of the grip member 50 in the axial direction by a C-ring groove 35 a provided in the roller shaft 35. As a result, foreign matters such as paper dust and toner heading to the grip portion can be stored in the gap 58, and adhesion to the grip portion can be prevented. Further, at this time, it is more preferable to provide a hole portion 59 on the side surface facing the gap 58 of the base member 51 constituting the grip member 50 because the paper dust and toner that have entered can be stored more. The hole portion 59 may be provided on the side surface of the elastic layer 33 of the roller body 31a.

なお、これまで本発明を図面に示した実施形態をもって説明してきたが、本発明は図面に示した実施形態に限定されるものではなく、他の実施形態、追加、変更、削除など、当業者が想到することができる範囲内で変更することができ、いずれの態様においても本発明の作用・効果を奏する限り、本発明の範囲に含まれるものである。   Although the present invention has been described with the embodiments shown in the drawings, the present invention is not limited to the embodiments shown in the drawings, and other embodiments, additions, modifications, deletions, etc. Can be changed within the range that can be conceived, and any embodiment is included in the scope of the present invention as long as the effects and advantages of the present invention are exhibited.

例えば、定着装置20の基本構成は、図2に示したものに限定されるものではなく、例えば図11に示す構成としてもよい。ここでは、図2のものと同様に、定着ベルト21、加熱部材22、補強部材23、ヒータ25、加圧ローラ31等で構成されている。   For example, the basic configuration of the fixing device 20 is not limited to that shown in FIG. 2, and may be the configuration shown in FIG. 11, for example. Here, like the one shown in FIG. 2, the fixing belt 21, the heating member 22, the reinforcing member 23, the heater 25, the pressure roller 31 and the like are configured.

ここで、図11に示す定着装置20には、定着ベルト21の内周面側に固設されて定着ベルト21を介して加圧ローラ31に当接してニップ部を形成する当接部材26(ニップ部形成部材)が、加熱部材22とは別に設置されている。そして、加熱部材22は、ニップ部を除く位置で定着ベルト21の内周面に対向するように略円形に形成され、ニップ部の位置では当接部材26を収納して保持するように凹部が形成されている。また、加熱部材22は、ニップ部の位置では断熱部材27を介して当接部材26を保持するように形成されている。   Here, in the fixing device 20 shown in FIG. 11, an abutting member 26 (fixed to the inner peripheral surface side of the fixing belt 21 and abutting against the pressure roller 31 via the fixing belt 21 to form a nip portion. A nip portion forming member) is provided separately from the heating member 22. The heating member 22 is formed in a substantially circular shape so as to face the inner peripheral surface of the fixing belt 21 at a position excluding the nip portion, and a concave portion is provided so as to store and hold the contact member 26 at the position of the nip portion. Is formed. The heating member 22 is formed so as to hold the contact member 26 via the heat insulating member 27 at the position of the nip portion.

また、当接部材26は、加圧ローラ31との対向面が、加圧ローラ31の曲率にならうように凹状に形成されている。これにより、記録媒体Pは加圧ローラ31の曲率にならうようにニップ部から送出されるために、定着工程後の記録媒体Pが定着ベルト21に吸着して分離しないような不具合を抑止することができる。   The contact member 26 is formed in a concave shape so that the surface facing the pressure roller 31 follows the curvature of the pressure roller 31. Thereby, since the recording medium P is sent out from the nip portion so as to follow the curvature of the pressure roller 31, the problem that the recording medium P after the fixing process is not attracted to the fixing belt 21 and separated is suppressed. be able to.

また、当接部材26を形成する材料としては、加圧ローラ31による加圧力を受けても大きく撓むことがないように、ある程度剛性のある材料(例えば、高剛性の金属やセラミック等である。)で形成されている。   Further, as a material for forming the contact member 26, a material having a certain degree of rigidity (for example, a highly rigid metal, ceramic, or the like) is used so that the contact member 26 does not bend greatly even if the pressure applied by the pressure roller 31 is applied. .).

ここで、当接部材26は、定着装置20に対して着脱自在に設置されている。具体的に、当接部材26は、その幅方向両端部が定着装置20の側板に、ネジやスナップフィット等によって着脱自在に固定されている。これにより、長時間の使用にともない定着ベルト21との摺接により当接部材26の磨耗が大きくなっても、当接部材26のみを効率的に交換(メンテナンス)することができる。   Here, the contact member 26 is detachably installed on the fixing device 20. Specifically, both end portions in the width direction of the contact member 26 are detachably fixed to the side plate of the fixing device 20 by screws, snap fits, or the like. As a result, even if the wear of the contact member 26 increases due to sliding contact with the fixing belt 21 over a long period of use, only the contact member 26 can be efficiently replaced (maintenance).

なお、当接部材26と定着ベルト21とが摺接しても定着ベルト21の磨耗が軽減されるように、当接部材26の摺接面を摩擦係数の低い材料で形成したり、当接部材26と定着ベルト21との間に潤滑剤を塗布したりすることが好ましい。具体的に、当接部材26の摺接面に、テフロン(登録商標)、メッキ、DLC(ダイヤモンドライクカーボン)、ガラスコート等の表面コートを施すことにより、摺接面の表面粗さをRz=64μm以下にすることが望ましい。   The contact surface of the contact member 26 is formed of a material having a low friction coefficient so that the wear of the fixing belt 21 is reduced even if the contact member 26 and the fixing belt 21 are in sliding contact with each other. It is preferable to apply a lubricant between the belt 26 and the fixing belt 21. Specifically, by applying a surface coating such as Teflon (registered trademark), plating, DLC (diamond-like carbon), glass coating or the like to the sliding contact surface of the contact member 26, the surface roughness of the sliding contact surface is Rz = It is desirable that the thickness be 64 μm or less.

図11の定着装置20においても、前述した加圧ローラ31の構成を適用することにより、通紙時に加圧ローラ31への熱の流出を低減し省電力化が図れるとともに、グリップ力を損なうことなく定着ベルト21を安定して回転させることができる。また、一体製造では実現困難な複合体構成の加圧ローラ31を容易に構成することが可能となり、さらに加圧ローラ31のグリップ部の劣化に対してグリップ部材50のみ取り外して交換できるのでサービスコストの低減及び省資源化が可能となる。   In the fixing device 20 of FIG. 11 as well, by applying the configuration of the pressure roller 31 described above, it is possible to reduce the outflow of heat to the pressure roller 31 during paper feeding and to save power, and to impair grip force. The fixing belt 21 can be stably rotated. In addition, it is possible to easily configure the pressure roller 31 having a composite structure that is difficult to realize by integral manufacturing, and further, only the grip member 50 can be removed and replaced with respect to the deterioration of the grip portion of the pressure roller 31. Reduction and resource saving.

また、図11のヒータ25に替えて、図12に示すような電磁誘導加熱方式の誘導加熱部60を加熱部材22の外周側に配置して、該誘導加熱部60により加熱部材22を介して定着ベルト21を加熱するようにしてもよい。それ以外の構成は図11に示したものと同じである。なお、補強部材23を省略してもよい。   Further, instead of the heater 25 in FIG. 11, an induction heating unit 60 of an electromagnetic induction heating method as shown in FIG. 12 is arranged on the outer peripheral side of the heating member 22, and the induction heating unit 60 passes the heating member 22 through the heating member 22. The fixing belt 21 may be heated. The other configuration is the same as that shown in FIG. The reinforcing member 23 may be omitted.

また、定着ローラ、加熱ローラからなる複数のローラに掛け回される定着ベルトと、該定着ベルトを介して前記定着ローラを押圧してニップ部を形成する加熱ローラと、からなるベルト定着装置における加圧ローラに本発明を適用してもよい。
あるいは、定着ローラと加圧ローラとが直接当接してニップ部を形成するローラ・ローラ方式の定着装置における加圧ローラに本発明を適用してもよい。
Further, the belt fixing device includes a fixing belt that is wound around a plurality of rollers including a fixing roller and a heating roller, and a heating roller that presses the fixing roller through the fixing belt to form a nip portion. The present invention may be applied to a pressure roller.
Alternatively, the present invention may be applied to a pressure roller in a roller-roller type fixing device in which a fixing roller and a pressure roller are in direct contact with each other to form a nip portion.

また、前述した実施形態では、ニップ部の中央が通紙部となる方式を前提とした構成を示したが、ニップ部の軸方向のどちらかの端部側を基準にした通紙方式(すなわち端部側が通紙部となる方式)の場合にも本発明を適用することが可能である。この場合、加圧ローラ31の軸方向のどちらか一方の端部側にグリップ部材50を設ける構成となる。   In the above-described embodiment, the configuration based on the premise that the center of the nip portion is the paper passing portion is shown. However, the paper passing method based on one of the end sides in the axial direction of the nip portion (that is, The present invention can also be applied to a case where the end side is a paper passing portion. In this case, the grip member 50 is provided on one end side in the axial direction of the pressure roller 31.

1 画像形成装置(装置本体)
3 露光部
4Y,4M,4C,4K 作像部
5Y,5M,5C,5K 感光体ドラム
12 給紙部
20 定着装置
21 定着ベルト(定着部材)
22 加熱部材
23 補強部材
25 ヒータ(熱源)
26 当接部材
27 断熱部材
31 加圧ローラ(加圧部材)
31a ローラ本体
32 芯金
33 弾性層
34 離型層
35 ローラ軸
35a Cリング溝
35n 雄ネジ部
37 傾斜面
40 温度センサ
42 軸受
43 側板
45 ギヤ
50 グリップ部材
51 ベース部材
51n 雌ネジ部
52 弾性層
54 小判穴
57 ワンウェイクラッチ
58 隙間
59 空孔部
60 誘導加熱部
75 帯電部
76 現像装置
77 クリーニング部
78 中間転写ベルト
79Y,79M,79C,79K 1次転写バイアスローラ
80 中間転写クリーニング部
82 2次転写バックアップローラ
83 クリーニングバックアップローラ
84 テンションローラ
85 中間転写ユニット
89 2次転写ローラ
97 給紙ローラ
98 レジストローラ対
99 排紙ローラ対
100 スタック部
101 ボトル収納部
102Y,102M,102C,102K トナーボトル
P 記録媒体
T トナー(トナー像)
1. Image forming device (device main body)
3 Exposure unit 4Y, 4M, 4C, 4K Image forming unit 5Y, 5M, 5C, 5K Photosensitive drum 12 Paper feed unit 20 Fixing device 21 Fixing belt (fixing member)
22 Heating member 23 Reinforcing member 25 Heater (heat source)
26 Contact member 27 Heat insulation member 31 Pressure roller (pressure member)
31a Roller body 32 Core metal 33 Elastic layer 34 Release layer 35 Roller shaft 35a C ring groove 35n Male thread part 37 Inclined surface 40 Temperature sensor 42 Bearing 43 Side plate 45 Gear 50 Grip member 51 Base member 51n Female thread part 52 Elastic layer 54 Oval hole 57 One-way clutch 58 Clearance 59 Hole part 60 Induction heating part 75 Charging part 76 Developing device 77 Cleaning part 78 Intermediate transfer belt 79Y, 79M, 79C, 79K Primary transfer bias roller 80 Intermediate transfer cleaning part 82 Secondary transfer backup Roller 83 Cleaning backup roller 84 Tension roller 85 Intermediate transfer unit 89 Secondary transfer roller 97 Paper feed roller 98 Registration roller pair 99 Paper discharge roller pair 100 Stack part 101 Bottle storage part 102Y, 102M, 1 2C, 102K toner bottle P recording medium T toner (toner image)

特開平11−2982号公報Japanese Patent Laid-Open No. 11-2982 特開2008−165102号公報JP 2008-165102 A 特開2009−104045号公報JP 2009-1004045 A

Claims (8)

回転する定着部材と、
前記定着部材を押圧して通過する記録媒体上の未定着トナーを該記録媒体に定着させるニップ部を形成する加圧部材と、
前記定着部材を加熱する加熱手段と、を備え、
前記加圧部材は、前記ニップ部において、前記記録媒体が通過する領域となる通紙部と、前記定着部材と圧接して当該加圧部材の回転駆動に伴い前記定着部材を回転させるグリップ部とが軸方向に並設されてなるローラ部材であって、前記グリップ部が該加圧部材のローラ本体に着脱可能なグリップ部材で構成されていることを特徴とする定着装置。
A rotating fixing member;
A pressure member that forms a nip portion for fixing the unfixed toner on the recording medium passing through the fixing member to the recording medium;
Heating means for heating the fixing member,
The pressure member includes a paper passing portion that is a region through which the recording medium passes in the nip portion, and a grip portion that presses the fixing member and rotates the fixing member as the pressure member rotates. Is a roller member arranged side by side in the axial direction, and the grip portion is constituted by a grip member that can be attached to and detached from the roller body of the pressure member.
前記グリップ部材は、円筒形状の部材であって、前記加圧部材のローラ本体に、ローラ部材として一体となるように固定されてい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 grip member is a cylindrical member, and is fixed to a roller body of the pressure member so as to be integrated as a roller member. 前記グリップ部材の円筒内周部と前記ローラ本体のローラ軸に、前記加圧部材の回転駆動の回転方向に前記ローラ軸が回転するとネジ締め付け方向となるように、それぞれ雌ネジ部、雄ネジ部が設けられ、両者が螺合して前記グリップ部材が前記加圧部材のローラ本体に固定されていることを特徴とする請求項2に記載の定着装置。   A female threaded part and a male threaded part are arranged on the inner peripheral part of the cylinder of the grip member and the roller shaft of the roller body so that when the roller shaft is rotated in the rotational direction of the rotational drive of the pressure member, the screw tightening direction is obtained. The fixing device according to claim 2, wherein the grip member is fixed to a roller body of the pressure member by screwing together. 前記グリップ部材は、前記ローラ本体のローラ軸にワンウェイクラッチを介して固定されていることを特徴とする請求項2に記載の定着装置。   The fixing device according to claim 2, wherein the grip member is fixed to a roller shaft of the roller body via a one-way clutch. 前記ニップ部を形成した状態のまま、前記加圧部材を前記駆動回転とは逆方向に回転させて該加圧部材の通紙部と前記定着部材とを摺動させることにより、両者の表面をクリーニングするクリーニングモードを有することを特徴とする請求項3または4に記載の定着装置。   With the nip portion formed, the pressure member is rotated in the direction opposite to the driving rotation, and the sheet passing portion of the pressure member and the fixing member are slid. The fixing device according to claim 3, further comprising a cleaning mode for cleaning. 前記加圧部材の軸方向において、前記通紙部を構成するローラ部分と前記グリップ部材とを離間させ、前記グリップ部に向かう異物を収容する空間を設けることを特徴とする請求項1〜5のいずれかに記載の定着装置。   The axial direction of the said pressurizing member WHEREIN: The roller part which comprises the said paper passing part, and the said grip member are spaced apart, The space which accommodates the foreign material which goes to the said grip part is provided. The fixing device according to any one of the above. 前記加圧部材における前記通紙部のローラ外周面と前記グリップ部のローラ外周面が軸方向において略平坦となっていることを特徴とする請求項1〜6のいずれかに記載の定着装置。   The fixing device according to claim 1, wherein a roller outer peripheral surface of the sheet passing portion and a roller outer peripheral surface of the grip portion of the pressure member are substantially flat in the axial direction. 請求項1〜7のいずれかに記載の定着装置を備える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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