JP2012255870A - Fixing device and image forming device including the same - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a fixing device that effectively prevents slip between a fixing belt and a pressure member in a nip part between the fixing belt and the pressure member, and to provide an image forming device including the same.SOLUTION: A fixing device 13 includes: an endless fixing belt 21; a belt support member 22 in internal contact with the fixing belt 21; a pair of pressing rollers 31 disposed at both ends of the belt support member 22 so as to be rotatable; a pressure roller 23 to be brought into pressure contact with the belt support member 22 and the pressing roller 31 via the fixing belt 21; and an induction heating part 25 arranged opposite the pressure roller 23 across the fixing belt 21. The outer periphery 31a of the pressing roller 31 protrudes toward the pressure roller 23 more than a surface 22b of the belt support member 22 facing the fixing belt 21. In a part S where the pressing roller 31 faces the pressure roller 23, a pressing force is generated which is larger than that in the part (fixing nip part N) between the belt support member 22 and the pressure roller 23.

Description

本発明は、加熱した定着ベルトと加圧部材とのニップに、未定着トナー画像を担持した用紙を挿入して未定着トナーを加熱、溶融し、用紙に定着するベルト定着方式の定着装置、及びそれを備えた電子写真方式を用いる画像形成装置に関する。   The present invention relates to a belt-fixing type fixing device that inserts a sheet carrying an unfixed toner image into a nip between a heated fixing belt and a pressure member, heats and melts the unfixed toner, and fixes the sheet to the sheet, and The present invention relates to an image forming apparatus using an electrophotographic system including the same.

電子写真方式を用いた従来の画像形成装置においては、ニップを形成する定着ローラー対の少なくとも一方のローラーに熱源を内蔵させて加熱ローラーとし、このローラー対のニップ部に未定着トナー画像を担持した用紙を挿通することによって用紙にトナーを定着する熱ローラー定着方式が広く用いられている。   In a conventional image forming apparatus using an electrophotographic system, a heat source is built in at least one roller of a pair of fixing rollers forming a nip to form a heating roller, and an unfixed toner image is carried on the nip portion of the roller pair. A heat roller fixing system in which toner is fixed to a sheet by inserting the sheet is widely used.

このような熱ローラー定着方式では、加熱ローラーに内蔵されたハロゲンランプなどの熱源からローラー表面までの熱伝達の効率が低く、熱の損失が大きい。また、ローラー表面まで熱が伝達するのに長い時間が必要である。その結果、加熱効率が悪いために消費電力が多く、ローラー表面が定着可能な温度に達するまでのウォームアップ時間が長くなるなどといった問題があった。   In such a heat roller fixing method, the efficiency of heat transfer from a heat source such as a halogen lamp built in the heating roller to the roller surface is low, and heat loss is large. In addition, it takes a long time for heat to be transferred to the roller surface. As a result, there is a problem in that the heating efficiency is low and the power consumption is large, and the warm-up time until the roller surface reaches a fixable temperature becomes long.

また、加熱ローラーとして金属製の円筒表面にフッ素樹脂をコーティングしたハードローラーを用い、加圧ローラーとしてゴムローラーを用いた場合、ローラー対のニップ部の断面形状が加圧ローラー側に凸の円弧状となる。そのため、加熱により水分が蒸発して加熱ローラー側にカールした用紙がニップ形状によってさらにカールし円筒状になってしまう。逆に、加熱ローラー側にゴムローラーを用い、加圧ローラー側にハードローラーを用いた場合は、用紙の裏面にトナーが存在する両面印字時に加圧ローラー側に用紙が巻き付いてジャムが発生するおそれがあった。一方、加熱ローラー側及び加圧ローラー側の両方にゴムローラーを用いる構成では、ニップ部の断面形状は直線状となり用紙のカールは発生し難くなるが、封筒や送り状のように2枚以上の紙が重なった用紙では紙がずれて皺が発生するという問題点があった。   Also, when a hard roller with a fluorocarbon resin coating is used as the heating roller and a rubber roller is used as the pressure roller, the cross-sectional shape of the nip part of the roller pair is a convex arc shape on the pressure roller side. It becomes. Therefore, moisture evaporates by heating, and the paper curled to the heating roller side is further curled by the nip shape and becomes cylindrical. Conversely, if a rubber roller is used on the heating roller side and a hard roller is used on the pressure roller side, the paper may wrap around the pressure roller side and jam may occur during double-sided printing where toner is present on the back side of the paper. was there. On the other hand, in the configuration using rubber rollers on both the heating roller side and the pressure roller side, the cross-sectional shape of the nip portion is a straight line and curling of the paper is difficult to occur, but two or more sheets of paper such as envelopes and invoices. There is a problem that papers that are overlapped cause misalignment.

これらの問題点を改善するために、用紙を加熱するための加熱部材を、加熱ローラーに代えて発熱源からの輻射光を吸収して発熱する無端状の定着ベルトとし、定着ベルトとこれに圧接される加圧部材とのニップ部に未定着トナー画像を担持した用紙を挿通することによって用紙にトナーを定着するベルト定着方式が開発されている。このベルト定着方式では、熱ローラー定着方式に比べ熱容量を小さくしてウォームアップ時間を短縮するとともに、消費電力を低減することができる。   In order to improve these problems, the heating member for heating the paper is an endless fixing belt that absorbs radiation light from the heat source instead of the heating roller and generates heat. A belt fixing system has been developed in which a sheet carrying an unfixed toner image is inserted into a nip portion with a pressure member to be fixed, thereby fixing toner on the sheet. This belt fixing method can reduce the heat capacity by reducing the heat capacity compared to the heat roller fixing method, and can reduce power consumption.

定着ベルトの駆動方法としては、例えば特許文献1には、無端状の定着ベルトの回転軸方向の両端にフランジ状のエンドキャップ部材を固定し、エンドキャップ部材に形成されたギアを介して定着ベルトを駆動する構成が開示されている。また、特許文献2には、無端状の定着ベルトの内側のニップ部下流位置に配置された張架ローラーによって定着ベルトを駆動する構成が開示されている。さらに、特許文献3には、無端状の定着ベルトの内側にベルト駆動用の第1ローラーを設け、定着ベルトの非通紙領域の少なくとも一部に密嵌(内接)されるとともに、通紙領域において遊嵌されるように第1ローラーの軸方向において外径を変化させた構成が開示されている。   As a driving method of the fixing belt, for example, in Patent Document 1, a flange-shaped end cap member is fixed to both ends in the rotation axis direction of an endless fixing belt, and the fixing belt is connected via a gear formed on the end cap member. A configuration for driving is disclosed. Patent Document 2 discloses a configuration in which the fixing belt is driven by a tension roller disposed at a position downstream of the nip portion inside the endless fixing belt. Further, in Patent Document 3, a belt-driving first roller is provided inside an endless fixing belt, and is fitted tightly (inscribed) in at least a part of a non-sheet passing region of the fixing belt. A configuration in which the outer diameter is changed in the axial direction of the first roller so as to be loosely fitted in the region is disclosed.

特開2006−227106号公報JP 2006-227106 A 特開2004−286921号公報JP 2004-286922 A 特開2010−139934号公報JP 2010-139934 A

上述したようなベルト定着方式を用いた画像形成装置では、特にカラー機の場合、モノクロ機に比べて記録媒体へのトナーの付着量が多いため、記録媒体にトナーを定着させる際に記録媒体が定着ベルトに接触している時間(ニップ時間)を長くとる必要がある。そして、ニップ時間を長くとるためには定着ベルトと加圧部材とのニップ部の面積(ニップ幅)を十分に確保する必要がある。   In the image forming apparatus using the belt fixing system as described above, particularly in the case of a color machine, the amount of toner attached to the recording medium is larger than that of a monochrome machine. It is necessary to take a long time (nip time) in contact with the fixing belt. In order to increase the nip time, it is necessary to ensure a sufficient area (nip width) of the nip portion between the fixing belt and the pressure member.

しかし、特許文献1〜3のように定着ベルトを直接駆動する方法では、定着ベルトの内側に配置したエンドキャップ部材、張架ローラー、第1ローラー等の押圧部材を回転させる必要があるため、ニップ部の形状や幅を自由に設定することが困難であった。   However, in the method of directly driving the fixing belt as in Patent Documents 1 to 3, it is necessary to rotate a pressing member such as an end cap member, a stretching roller, or a first roller arranged inside the fixing belt. It was difficult to freely set the shape and width of the part.

また、一般的にニップ幅を広くする方法として、大径の加圧ローラーを用いる方法や、加圧ローラー表面のゴム厚を増加させるか、或いはゴム硬度を低下させる方法、加圧ローラーの押圧力を高める方法等が知られている。しかし、加圧ローラーの大径化は定着装置の大型化やコストアップを招き、ゴム厚の増加はウォームアップ時間の延長を招くおそれがあった。また、ゴム硬度の低下は温度による外径変化が大きくなるため搬送性の低下を招き、耐久性も低下する。さらに加圧ローラーの押圧力の上昇は、ローラー表面の撓み量の過多による搬送性の低下や定着フレーム補強によるコストアップに繋がる。   In general, as a method of widening the nip width, a method using a large-diameter pressure roller, a method of increasing the rubber thickness of the pressure roller surface or decreasing the rubber hardness, a pressing force of the pressure roller There are known methods for increasing the value. However, increasing the diameter of the pressure roller increases the size and cost of the fixing device, and increasing the rubber thickness may increase the warm-up time. In addition, a decrease in rubber hardness causes a large change in outer diameter due to temperature, leading to a decrease in transportability and a decrease in durability. Furthermore, an increase in the pressing force of the pressure roller leads to a decrease in transportability due to excessive deflection of the roller surface and an increase in cost due to fixing frame reinforcement.

そこで、定着ベルトの内側にベルト支持部材を配置し、定着ベルトの外側からベルト支持部材に加圧ローラーを圧接するとともに、加圧ローラーと定着ベルトの外面との摩擦力によりベルト支持部材と定着ベルトの内面とを摺動させて定着ベルトを回転駆動させる摺動ベルト定着方式が考案されている。摺動ベルト方式では、ベルト支持部材の形状を平面状や曲率の小さいR形状とすることにより、低い押圧力で広いニップ幅を得ることができる。   Therefore, a belt support member is disposed inside the fixing belt, and a pressure roller is pressed against the belt support member from the outside of the fixing belt, and the belt support member and the fixing belt are caused by frictional force between the pressure roller and the outer surface of the fixing belt. A sliding belt fixing method has been devised in which the fixing belt is driven to rotate by sliding the inner surface of the fixing belt. In the sliding belt system, a wide nip width can be obtained with a low pressing force by setting the shape of the belt support member to a flat shape or an R shape having a small curvature.

ところで、摺動ベルト方式では、ニップ部を用紙が通過している間は定着ベルトと加圧ローラーとが通紙領域外でしか接触しておらず、定着ベルトを駆動させる摩擦力が低下する。また、定着ベルトの表層にはトナーに対する離型性を高めるためにフッ素系樹脂が用いられるため元々摩擦係数が低い上、紙粉やトナーの付着により接触面積が減少して更に摩擦係数が低下する。その結果、定着ベルトと加圧ローラーとの間に滑りが発生し、定着ベルトと用紙上に担持された溶融状態の未定着トナー画像との間にも滑りが発生するため、画像のざらつきやトナーが局部的に脱落することによる白点等の画像乱れが発生するという問題点があった。   By the way, in the sliding belt system, while the sheet is passing through the nip portion, the fixing belt and the pressure roller are in contact with each other only outside the sheet passing area, and the frictional force for driving the fixing belt is reduced. In addition, the surface layer of the fixing belt uses a fluorine-based resin to improve the releasability with respect to the toner, so the friction coefficient is originally low, and the contact area is reduced due to adhesion of paper powder and toner, and the friction coefficient is further reduced. . As a result, slipping occurs between the fixing belt and the pressure roller, and slipping also occurs between the fixing belt and the melted unfixed toner image carried on the paper. However, there is a problem in that image disturbance such as white spots occurs due to local dropout.

本発明は、上記問題点に鑑み、定着ベルトと加圧部材とのニップ部における定着ベルトと加圧部材との間の滑りを効果的に抑制可能な定着装置及びそれを備えた画像形成装置を提供することを目的とする。   In view of the above problems, the present invention provides a fixing device capable of effectively suppressing slippage between the fixing belt and the pressure member at the nip portion between the fixing belt and the pressure member, and an image forming apparatus including the same. The purpose is to provide.

上記目的を達成するために本発明は、記録媒体の搬送速度と略等速で回動可能な無端状の定着ベルトと、該定着ベルトを加熱する加熱手段と、前記定着ベルトに内接して前記定着ベルトを摺動可能に支持するベルト支持部材と、該ベルト支持部材に前記定着ベルトを介して所定の圧力で当接するとともに前記定着ベルトに回転駆動力を付与する加圧部材と、を備え、前記定着ベルトと前記加圧部材により形成された定着ニップ部に記録媒体を挿通させて記録媒体上に担持された未定着トナー像を定着する定着装置において、前記ベルト支持部材の幅方向外側に、前記定着ベルトを前記ベルト支持部材よりも大きい圧力で前記加圧部材に押圧する一対の従動回転体を設けたことを特徴としている。   In order to achieve the above object, the present invention provides an endless fixing belt that can be rotated at substantially the same speed as the conveyance speed of a recording medium, a heating unit that heats the fixing belt, and inscribed in the fixing belt. A belt support member that slidably supports the fixing belt, and a pressure member that contacts the belt support member with a predetermined pressure via the fixing belt and applies a rotational driving force to the fixing belt, In a fixing device for fixing a non-fixed toner image carried on a recording medium by inserting a recording medium through a fixing nip formed by the fixing belt and the pressure member, on the outer side in the width direction of the belt support member, A pair of driven rotators for pressing the fixing belt against the pressure member with a pressure larger than that of the belt support member are provided.

また本発明は、上記構成の定着装置において、前記従動回転体は、記録媒体の挿通領域の外側に配置されることを特徴としている。   According to the present invention, in the fixing device configured as described above, the driven rotator is disposed outside an insertion region of the recording medium.

また本発明は、上記構成の定着装置において、前記一対の従動回転体間の距離は、前記定着ベルトの進行方向上流側における距離が、進行方向下流側における距離よりも短いことを特徴としている。   According to the present invention, in the fixing device configured as described above, the distance between the pair of driven rotating bodies is such that the distance on the upstream side in the traveling direction of the fixing belt is shorter than the distance on the downstream side in the traveling direction.

また本発明は、上記構成の定着装置において、前記従動回転体は、前記定着ベルトの幅方向端縁に重なるように配置され、前記定着ベルトと前記加圧部材の両方に接触することを特徴としている。   According to the present invention, in the fixing device configured as described above, the driven rotator is disposed so as to overlap an edge in a width direction of the fixing belt, and is in contact with both the fixing belt and the pressure member. Yes.

また本発明は、上記構成の定着装置において、前記従動回転体は、前記定着ベルトに接触する内径部と、前記加圧部材に接触する前記内径部よりも直径の大きい外径部とを有し、前記外径部と前記内径部の直径差は前記定着ベルトの厚みの2倍以下であることを特徴としている。   According to the present invention, in the fixing device configured as described above, the driven rotor includes an inner diameter portion that contacts the fixing belt and an outer diameter portion that has a larger diameter than the inner diameter portion that contacts the pressure member. The difference in diameter between the outer diameter portion and the inner diameter portion is not more than twice the thickness of the fixing belt.

また本発明は、上記構成の定着装置において、前記従動回転体の外周面は、前記定着ベルトの幅方向内側から外側に向かって直径が大きくなるテーパー形状であることを特徴としている。   According to the present invention, in the fixing device configured as described above, the outer peripheral surface of the driven rotating body has a tapered shape in which a diameter increases from the inner side in the width direction to the outer side of the fixing belt.

また本発明は、上記構成の定着装置において、前記定着ベルトの内面に潤滑剤が塗布されていることを特徴としている。   According to the present invention, in the fixing device configured as described above, a lubricant is applied to the inner surface of the fixing belt.

また本発明は、上記構成の定着装置が搭載された画像形成装置である。   The present invention is also an image forming apparatus equipped with the fixing device having the above-described configuration.

本発明の第1の構成によれば、従動回転体の対向部においてはベルト支持部材の対向部よりも高い圧力で定着ベルトが加圧部材に圧接される。これにより、ベルト支持部材が対向する定着ニップ部に記録媒体が通紙された状態であっても、定着ベルトと加圧部材との間に大きな摩擦力が維持されるため、定着ベルトと加圧部材との滑りを効果的に抑制することができる。   According to the first configuration of the present invention, the fixing belt is brought into pressure contact with the pressure member at the opposed portion of the driven rotor at a pressure higher than that of the opposed portion of the belt support member. As a result, a large frictional force is maintained between the fixing belt and the pressure member even when the recording medium is passed through the fixing nip portion opposed to the belt support member. Sliding with the member can be effectively suppressed.

また、本発明の第2の構成によれば、上記第1の構成の定着装置において、従動回転体を記録媒体の挿通領域の外側に配置することにより、従動回転体の対向部において定着ベルトや加圧部材の表面が記録媒体の挿通によって傷付かず、経時的に摩擦力が低下するおそれもない。従って、定着ベルトと加圧部材との滑りを長期間に亘って抑制することができる。   According to the second configuration of the present invention, in the fixing device having the first configuration, the driven rotator is disposed outside the insertion region of the recording medium, so that the fixing belt or The surface of the pressure member is not damaged by the insertion of the recording medium, and there is no possibility that the frictional force will decrease with time. Therefore, slipping between the fixing belt and the pressure member can be suppressed over a long period of time.

また、本発明の第3の構成によれば、上記第1又は第2の構成の定着装置において、定着ベルトの進行方向上流側における一対の従動回転体間の距離を、進行方向下流側における距離よりも短くすることにより、各従動回転体は回転によっていずれも定着ベルトの幅方向内側に向かおうとするため、部品公差に起因する定着ベルトの蛇行を効果的に抑制することができる。また、従動回転体は定着ベルトを幅方向外側へ広げるように進行方向下流側へ送るため、定着ベルトのシワの発生も防止することができる。   According to the third configuration of the present invention, in the fixing device having the first or second configuration, the distance between the pair of driven rotating bodies on the upstream side in the traveling direction of the fixing belt is set to the distance on the downstream side in the traveling direction. By making the length shorter, each driven rotating body tends to be directed inward in the width direction of the fixing belt by rotation, so that it is possible to effectively suppress the meandering of the fixing belt due to component tolerances. Further, since the driven rotating body sends the fixing belt to the downstream side in the traveling direction so as to spread the fixing belt outward in the width direction, it is possible to prevent the fixing belt from being wrinkled.

また、本発明の第4の構成によれば、上記第2の構成の定着装置において、定着ベルトの幅方向端縁に重なるように従動回転体を配置し、従動回転体が定着ベルトと加圧部材の両方に接触するようにしたので、加圧部材から従動回転体に直接駆動力が付与されるため、定着ベルトと従動回転体の境界面での滑りをより効果的に抑制することができる。   According to the fourth configuration of the present invention, in the fixing device of the second configuration, the driven rotator is disposed so as to overlap the edge in the width direction of the fixing belt, and the driven rotator is pressed against the fixing belt. Since both the members are in contact with each other, a driving force is directly applied from the pressure member to the driven rotator, so that slippage at the boundary surface between the fixing belt and the driven rotator can be more effectively suppressed. .

また、本発明の第5の構成によれば、上記第4の構成の定着装置において、従動回転体は、定着ベルトに接触する内径部と、加圧部材に接触する内径部よりも直径の大きい外径部とを有し、外径部と内径部の直径差を定着ベルトの厚みの2倍以下とすることにより、従動回転体から定着ベルトに作用する押圧力が確保されるため、従動回転体と定着ベルトの滑りを防止すことができる。さらに、外径部と内径部との境界に形成される段差が定着ベルトの蛇行を抑制する寄り止めとしての役割も果たすため、定着ベルトの蛇行防止機構を別途設ける必要もなくなる。   Further, according to the fifth configuration of the present invention, in the fixing device of the fourth configuration, the driven rotating body has a larger diameter than the inner diameter portion that contacts the fixing belt and the inner diameter portion that contacts the pressure member. Since the outer diameter portion and the difference in diameter between the outer diameter portion and the inner diameter portion are not more than twice the thickness of the fixing belt, the pressing force acting on the fixing belt from the driven rotating body is secured. The slip of the body and the fixing belt can be prevented. Further, since the step formed at the boundary between the outer diameter portion and the inner diameter portion also serves as a detent for suppressing the meandering of the fixing belt, it is not necessary to separately provide a meandering prevention mechanism for the fixing belt.

また、本発明の第6の構成によれば、上記第1乃至第3のいずれかの構成の定着装置において、従動回転体の外周面を、定着ベルトの幅方向内側から外側に向かって直径が大きくなるテーパー形状とすることにより、従動回転体の厚み方向内側から外側に向かって押圧力が徐々に強くなるため、定着ベルトは幅方向外側へ広げられるように進行方向下流側へ送られ、定着ベルトのシワの発生を防止することができる。   According to the sixth configuration of the present invention, in the fixing device having any one of the first to third configurations, the outer peripheral surface of the driven rotating body has a diameter from the inner side to the outer side in the width direction of the fixing belt. By making the taper shape larger, the pressing force gradually increases from the inside to the outside in the thickness direction of the driven rotor, so the fixing belt is sent downstream in the traveling direction so as to spread outward in the width direction and fixed. Generation of wrinkles on the belt can be prevented.

また、本発明の第7の構成によれば、上記第6の構成の定着装置において、定着ベルトの内面に潤滑剤を塗布することにより、定着ベルトとベルト支持部材との摺動負荷をより低減するとともに、従動回転体のテーパー形状によって定着ベルトの幅方向端部からの潤滑剤の漏出を抑制することができる。   Further, according to the seventh configuration of the present invention, in the fixing device having the sixth configuration, the sliding load between the fixing belt and the belt support member is further reduced by applying the lubricant to the inner surface of the fixing belt. In addition, the leakage of the lubricant from the end portion in the width direction of the fixing belt can be suppressed by the tapered shape of the driven rotor.

また、本発明の第8の構成によれば、上記第1乃至第7のいずれかの構成の定着装置を搭載することにより、定着ベルトの滑りに起因する画像のざらつきや白点等の画像不良を効果的に抑制することができ、高画質な画像形成が可能で、耐久性にも優れたベルト定着方式の画像形成装置となる。   Also, according to the eighth configuration of the present invention, by mounting the fixing device having any one of the first to seventh configurations, image defects such as image roughness and white spots caused by slipping of the fixing belt. Can be effectively suppressed, a high-quality image can be formed, and a belt-fixing type image forming apparatus having excellent durability can be obtained.

本発明の定着装置が搭載された画像形成装置の概略断面図Schematic sectional view of an image forming apparatus equipped with the fixing device of the present invention 本発明の第1実施形態に係る定着装置16の側面断面図Side surface sectional drawing of the fixing device 16 which concerns on 1st Embodiment of this invention. 第1実施形態の定着装置16を図2の上方から見た平面図The top view which looked at the fixing device 16 of 1st Embodiment from the upper direction of FIG. ベルト支持部材22及び押圧コロ31の斜視図Perspective view of belt support member 22 and pressing roller 31 定着ベルト21を介してベルト支持部材22が圧接される加圧ローラー23の長手方向中央部の断面拡大図An enlarged cross-sectional view of the central portion in the longitudinal direction of the pressure roller 23 to which the belt support member 22 is pressed against the fixing belt 21. 定着ベルト21を介して押圧コロ31が圧接される加圧ローラー23の長手方向端部の断面拡大図Cross-sectional enlarged view of the longitudinal end of the pressure roller 23 to which the pressing roller 31 is pressed through the fixing belt 21. 本発明の第2実施形態に係る定着装置の押圧コロ31周辺を定着ベルト21の内側から見た部分平面図FIG. 9 is a partial plan view of the periphery of the pressing roller 31 of the fixing device according to the second embodiment of the present invention when viewed from the inside of the fixing belt 21. 本発明の第3実施形態に係る定着装置の平面図The top view of the fixing device which concerns on 3rd Embodiment of this invention. 本発明の第4実施形態に係る定着装置の押圧コロ31周辺を定着ベルト21の内側から見た部分平面図FIG. 9 is a partial plan view of the periphery of a pressing roller 31 of a fixing device according to a fourth embodiment of the present invention when viewed from the inside of a fixing belt 21.

以下、図面を参照しながら本発明の実施形態について説明する。図1は、本発明の定着装置が搭載された画像形成装置の構成を示す模式断面図である。以下、図面を参照しながら本発明の実施形態について説明する。図1は、本発明の現像装置が搭載された画像形成装置の概略断面図であり、ここではタンデム方式のカラー画像形成装置について示している。カラープリンター100本体内には4つの画像形成部Pa、Pb、Pc及びPdが、搬送方向上流側(図1では右側)から順に配設されている。これらの画像形成部Pa〜Pdは、異なる4色(マゼンタ、シアン、イエロー及びブラック)の画像に対応して設けられており、それぞれ帯電、露光、現像及び転写の各工程によりマゼンタ、シアン、イエロー及びブラックの画像を順次形成する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing a configuration of an image forming apparatus equipped with a fixing device of the present invention. Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of an image forming apparatus equipped with the developing device of the present invention. Here, a tandem color image forming apparatus is shown. In the main body of the color printer 100, four image forming portions Pa, Pb, Pc, and Pd are sequentially arranged from the upstream side in the transport direction (the right side in FIG. 1). These image forming portions Pa to Pd are provided corresponding to images of four different colors (magenta, cyan, yellow, and black), and magenta, cyan, and yellow are respectively subjected to charging, exposure, development, and transfer processes. And a black image are sequentially formed.

これらの画像形成部Pa〜Pdには、各色の可視像(トナー像)を担持する感光体ドラム1a、1b、1c及び1dが配設されており、さらに駆動手段(図示せず)により図1において時計回りに回転する中間転写ベルト8が各画像形成部Pa〜Pdに隣接して設けられている。これらの感光体ドラム1a〜1d上に形成されたトナー像が、各感光体ドラム1a〜1dに当接しながら移動する中間転写ベルト8上に順次一次転写されて重畳された後、二次転写ローラー9の作用によって記録媒体の一例としての転写紙P上に二次転写され、さらに、定着装置13において転写紙P上に定着された後、装置本体より排出される。感光体ドラム1a〜1dを図1において反時計回りに回転させながら、各感光体ドラム1a〜1dに対する画像形成プロセスが実行される。   These image forming portions Pa to Pd are provided with photosensitive drums 1a, 1b, 1c and 1d which carry visible images (toner images) of the respective colors, and are further illustrated by a driving means (not shown). In FIG. 1, an intermediate transfer belt 8 that rotates clockwise is provided adjacent to each of the image forming portions Pa to Pd. The toner images formed on the photosensitive drums 1a to 1d are sequentially primary-transferred and superimposed on the intermediate transfer belt 8 that moves while contacting the photosensitive drums 1a to 1d, and then the secondary transfer roller. 9 is secondarily transferred onto a transfer paper P as an example of a recording medium, and further fixed on the transfer paper P by the fixing device 13 and then discharged from the apparatus main body. An image forming process for each of the photosensitive drums 1a to 1d is executed while rotating the photosensitive drums 1a to 1d counterclockwise in FIG.

トナー像が転写される転写紙Pは、カラープリンター100の本体下部に配置された用紙カセット16内に収容されており、給紙ローラー12a及びレジストローラー対12bを介して二次転写ローラー9と後述する中間転写ベルト8の駆動ローラー11とのニップ部へと搬送される。中間転写ベルト8には誘電体樹脂製のシートが用いられ、継ぎ目を有しない(シームレス)ベルトが主に用いられる。また、二次転写ローラー9の下流側には中間転写ベルト8表面に残存するトナー等を除去するためのブレード状のベルトクリーナー19が配置されている。   The transfer paper P onto which the toner image is transferred is accommodated in a paper cassette 16 disposed at the lower part of the main body of the color printer 100, and is connected to the secondary transfer roller 9 and a later-described roller via a paper feed roller 12a and a registration roller pair 12b. The intermediate transfer belt 8 is conveyed to a nip portion with the driving roller 11. A sheet made of dielectric resin is used for the intermediate transfer belt 8, and a (seamless) belt having no seam is mainly used. Further, a blade-like belt cleaner 19 for removing toner remaining on the surface of the intermediate transfer belt 8 is disposed on the downstream side of the secondary transfer roller 9.

次に、画像形成部Pa〜Pdについて説明する。回転自在に配設された感光体ドラム1a〜1dの周囲及び下方には、感光体ドラム1a〜1dを帯電させる帯電器2a、2b、2c及び2dと、各感光体ドラム1a〜1dに画像情報を露光する露光装置5と、感光体ドラム1a〜1d上にトナー像を形成する現像装置3a、3b、3c及び3dと、感光体ドラム1a〜1d上に残留した現像剤(トナー)等を除去するクリーニング部7a、7b、7c及び7dが設けられている。   Next, the image forming units Pa to Pd will be described. There are chargers 2a, 2b, 2c, and 2d for charging the photosensitive drums 1a to 1d and image information on the photosensitive drums 1a to 1d around and below the photosensitive drums 1a to 1d that are rotatably arranged. The exposure device 5 for exposing the toner, the developing devices 3a, 3b, 3c and 3d for forming toner images on the photosensitive drums 1a to 1d, and the developer (toner) remaining on the photosensitive drums 1a to 1d are removed. Cleaning parts 7a, 7b, 7c and 7d are provided.

パソコン等の上位装置から画像データが入力されると、先ず、帯電器2a〜2dによって感光体ドラム1a〜1dの表面を一様に帯電させ、次いで露光装置5によって画像データに応じて光照射し、各感光体ドラム1a〜1d上に画像データに応じた静電潜像を形成する。現像装置3a〜3dには、それぞれマゼンタ、シアン、イエロー及びブラックの各色のトナーを含む二成分現像剤が所定量充填されている。なお、後述のトナー像の形成によって各現像装置3a〜3d内に充填された二成分現像剤中のトナーの割合が規定値を下回った場合にはトナーコンテナ4a〜4dから各現像装置3a〜3dにトナーが補給される。この現像剤中のトナーは、現像装置3a〜3dにより感光体ドラム1a〜1d上に供給され、静電的に付着することにより、露光装置5からの露光により形成された静電潜像に応じたトナー像が形成される。   When image data is input from a host device such as a personal computer, first, the surfaces of the photosensitive drums 1a to 1d are uniformly charged by the chargers 2a to 2d, and then light is irradiated according to the image data by the exposure device 5. The electrostatic latent images corresponding to the image data are formed on the respective photosensitive drums 1a to 1d. Each of the developing devices 3a to 3d is filled with a predetermined amount of a two-component developer containing toner of each color of magenta, cyan, yellow, and black. In addition, when the ratio of the toner in the two-component developer filled in each developing device 3a to 3d falls below a specified value due to the formation of a toner image described later, each developing device 3a to 3d is transferred from the toner container 4a to 4d. Toner is replenished. The toner in the developer is supplied onto the photosensitive drums 1a to 1d by the developing devices 3a to 3d and electrostatically adheres to the electrostatic latent image formed by the exposure from the exposure device 5. A toner image is formed.

そして、一次転写ローラー6a〜6dにより一次転写ローラー6a〜6dと感光体ドラム1a〜1dとの間に所定の転写電圧で電界が付与され、感光体ドラム1a〜1d上のマゼンタ、シアン、イエロー及びブラックのトナー像が中間転写ベルト8上に一次転写される。これらの4色の画像は、所定のフルカラー画像形成のために予め定められた所定の位置関係をもって形成される。その後、引き続き行われる新たな静電潜像の形成に備え、一次転写後に感光体ドラム1a〜1dの表面に残留したトナー等がクリーニング部7a〜7dにより除去される。   The primary transfer rollers 6a to 6d apply an electric field at a predetermined transfer voltage between the primary transfer rollers 6a to 6d and the photosensitive drums 1a to 1d, and magenta, cyan, yellow, and yellow on the photosensitive drums 1a to 1d. A black toner image is primarily transferred onto the intermediate transfer belt 8. These four color images are formed with a predetermined positional relationship predetermined for forming a predetermined full-color image. Thereafter, in preparation for the subsequent formation of a new electrostatic latent image, the toner remaining on the surfaces of the photosensitive drums 1a to 1d after the primary transfer is removed by the cleaning units 7a to 7d.

中間転写ベルト8は、上流側の従動ローラー10と、下流側の駆動ローラー11とに掛け渡されており、駆動モーター(図示せず)による駆動ローラー11の回転に伴い中間転写ベルト8が時計回りに回転を開始すると、転写紙Pがレジストローラー対12bから所定のタイミングで駆動ローラー11とこれに隣接して設けられた二次転写ローラー9とのニップ部(二次転写ニップ部)へ搬送され、中間転写ベルト8上のフルカラー画像が転写紙P上に転写される。トナー像が転写された転写紙Pは定着装置13へと搬送される。   The intermediate transfer belt 8 is stretched over an upstream driven roller 10 and a downstream drive roller 11, and the intermediate transfer belt 8 rotates clockwise as the drive roller 11 is rotated by a drive motor (not shown). When the rotation starts, the transfer paper P is conveyed from the registration roller pair 12b to the nip portion (secondary transfer nip portion) between the drive roller 11 and the secondary transfer roller 9 provided adjacent thereto at a predetermined timing. The full color image on the intermediate transfer belt 8 is transferred onto the transfer paper P. The transfer paper P onto which the toner image is transferred is conveyed to the fixing device 13.

定着装置13に搬送された転写紙Pは、定着ベルト21及び加圧ローラー23(図2参照)により加熱及び加圧されてトナー像が転写紙Pの表面に定着され、所定のフルカラー画像が形成される。フルカラー画像が形成された転写紙Pは、複数方向に分岐した分岐部14によって搬送方向が振り分けられる。転写紙Pの片面のみに画像を形成する場合は、そのまま排出ローラー対15によって排出トレイ17に排出される。   The transfer paper P conveyed to the fixing device 13 is heated and pressed by the fixing belt 21 and the pressure roller 23 (see FIG. 2), and the toner image is fixed on the surface of the transfer paper P, thereby forming a predetermined full-color image. Is done. The transfer paper P on which the full-color image is formed is distributed in the transport direction by the branching portion 14 that branches in a plurality of directions. When an image is formed on only one side of the transfer paper P, it is discharged as it is onto the discharge tray 17 by the discharge roller pair 15.

一方、転写紙Pの両面に画像を形成する場合は、定着装置13を通過した転写紙Pは一旦排出ローラー対15方向に搬送され、転写紙Pの後端が分岐部14を通過した後に排出ローラー対15を逆回転させるとともに分岐部14の搬送方向を切り換えることで、転写紙Pの後端から反転搬送路18に振り分けられ、画像面を反転させた状態で二次転写ニップ部に再搬送される。そして、中間転写ベルト8上に形成された次の画像が二次転写ローラー9により転写紙Pの画像が形成されていない面に転写され、定着装置13に搬送されてトナー像が定着された後、排出トレイ17に排出される。   On the other hand, when images are formed on both sides of the transfer paper P, the transfer paper P that has passed through the fixing device 13 is once transported in the direction of the discharge roller pair 15 and discharged after the trailing edge of the transfer paper P has passed through the branch portion 14. By rotating the roller pair 15 in the reverse direction and switching the conveyance direction of the branching portion 14, the transfer paper P is distributed from the rear end of the transfer paper P to the reverse conveyance path 18 and re-conveyed to the secondary transfer nip portion with the image surface reversed. Is done. Then, after the next image formed on the intermediate transfer belt 8 is transferred by the secondary transfer roller 9 to the surface of the transfer paper P where the image is not formed and conveyed to the fixing device 13 to fix the toner image. , And discharged to the discharge tray 17.

図2は、本発明の第1実施形態に係る定着装置の側面断面図であり、図3は、定着装置を図2の上方から見た平面図である。図2及び図3に示すように、定着装置13は、図2において反時計回り方向に回動する無端状の定着ベルト21と、定着ベルト21に内接するベルト支持部材22と、ベルト支持部材22の両端に回転可能に付設された一対の押圧コロ31と、定着ベルト21を介してベルト支持部材22及び押圧コロ31に圧接され、図2において時計回り方向に回転する加圧ローラー23と、定着ベルト21を挟んで加圧ローラー23の反対側に配置される誘導加熱部25と、を含む構成である。なお、図3では誘導加熱部25の記載を省略している。   FIG. 2 is a side sectional view of the fixing device according to the first embodiment of the present invention, and FIG. 3 is a plan view of the fixing device as viewed from above in FIG. As shown in FIGS. 2 and 3, the fixing device 13 includes an endless fixing belt 21 that rotates counterclockwise in FIG. 2, a belt support member 22 that is inscribed in the fixing belt 21, and a belt support member 22. A pair of pressing rollers 31 rotatably attached to both ends, a pressure roller 23 which is pressed against the belt support member 22 and the pressing roller 31 via the fixing belt 21 and rotates clockwise in FIG. And an induction heating unit 25 disposed on the opposite side of the pressure roller 23 with the belt 21 interposed therebetween. In addition, description of the induction heating part 25 is abbreviate | omitted in FIG.

定着ベルト21は、ベルト支持部材22に接する最内側に設けられた誘導発熱層や、加圧ローラー23に接する最外側に設けられた離型層を含む複数の層が積層されて成る無端状のベルトである。この定着ベルト21は、ベルト支持部材22、押圧コロ31、及び定着ハウジング(図示せず)の内面から突出して定着ベルト21の幅方向両端部に内接する円弧状のフランジ部24に巻き掛けられ、所定の張力が与えられるとともに、ベルト支持部材22及び押圧コロ31に接していない部分が誘導加熱部25と所定の間隔を隔てた円弧形状に保持されている。なお、フランジ部24に代えて、ベルト支持部材22の反対側(誘導加熱部25と対向する側)において定着ベルト21に内接する断面視アーチ形状の支持部材を配置しても良い。   The fixing belt 21 is an endless shape formed by laminating a plurality of layers including an induction heating layer provided on the innermost side in contact with the belt support member 22 and a release layer provided on the outermost side in contact with the pressure roller 23. It is a belt. The fixing belt 21 is wound around an arc-shaped flange portion 24 that protrudes from the inner surface of the belt support member 22, the pressing roller 31, and the fixing housing (not shown) and is inscribed at both ends in the width direction of the fixing belt 21. A predetermined tension is applied, and a portion not in contact with the belt support member 22 and the pressing roller 31 is held in an arc shape with a predetermined distance from the induction heating unit 25. Instead of the flange portion 24, a support member having a cross-sectional arch shape inscribed in the fixing belt 21 may be disposed on the opposite side of the belt support member 22 (the side facing the induction heating unit 25).

定着ベルト21の誘導発熱層としては、ニッケル等の金属をメッキ、又は圧延処理した金属層が用いられる。離型層としては、PFA(テトラフルオロエチレン−パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体)等のフッ素系樹脂が用いられ、塗料の塗布やチューブを被せることによって形成されている。離型層は、PFAチューブであれば10〜50μm、フッ素樹脂塗料であれば10〜30μm程度の厚さが適当である。   As the induction heating layer of the fixing belt 21, a metal layer obtained by plating or rolling a metal such as nickel is used. The release layer is made of a fluorine resin such as PFA (tetrafluoroethylene-perfluoroalkyl vinyl ether copolymer), and is formed by applying a paint or covering the tube. The release layer has a thickness of about 10 to 50 μm for a PFA tube and about 10 to 30 μm for a fluororesin paint.

また、誘導発熱層と離型層との間に、弾性層として厚さ100〜1000μm程度のシリコンゴム層を設けても良い。この構成によれば、弾性層が用紙上の未定着トナー像を包み込んで、ソフトに定着できる。その結果、画像の高画質化を図ることが可能となり、高性能な定着装置13を得ることができる。   Further, a silicon rubber layer having a thickness of about 100 to 1000 μm may be provided as an elastic layer between the induction heating layer and the release layer. According to this configuration, the elastic layer wraps the unfixed toner image on the paper and can be fixed softly. As a result, the image quality can be improved and the high-performance fixing device 13 can be obtained.

また、誘導発熱層と離型層との間に蓄熱層を設けて誘導発熱層で発生した熱を逃がさないようにし、且つ定着ベルト21の表面の温度を均一に保持することもできる。その結果、さらに高い加熱効率が得られるとともに、ウォームアップ時間の短縮及び消費電力の低減の効果を高めることが可能となる。   In addition, a heat storage layer may be provided between the induction heating layer and the release layer so that heat generated in the induction heating layer is not released, and the temperature of the surface of the fixing belt 21 can be kept uniform. As a result, higher heating efficiency can be obtained, and the effects of shortening the warm-up time and reducing power consumption can be enhanced.

蓄熱層は、シリカやアルミナ、酸化マグネシウム等の金属酸化物の粉末をフィラーとして配合して熱伝導率を高めたシリコンゴムや、アルミ、銅、ニッケル等の熱伝導率の高い金属で構成され、これらをチューブ状に成型したものを被覆する、或いはメッキするなどして設けられている。蓄熱層は、シリコンゴムのように弾性がある材料であれば良いが、金属で構成した場合、肉厚を厚くし過ぎるとベルトの硬度が上がり、トナーを溶融するのに必要なニップ量が得られなくなってしまう。したがって、蓄熱層の厚さは、10〜1000μm、望ましくは50〜500μmとする。   The heat storage layer is composed of silicon rubber having a high thermal conductivity, such as silica, alumina, magnesium oxide powder or the like, and a metal having a high thermal conductivity, such as aluminum, copper, nickel, etc. These are formed by covering or plating a tube-shaped product. The heat storage layer may be made of an elastic material such as silicon rubber. However, when it is made of metal, if the wall thickness is made too thick, the belt hardness increases, and the nip amount necessary to melt the toner is obtained. It will not be possible. Therefore, the thickness of the heat storage layer is 10 to 1000 μm, desirably 50 to 500 μm.

本実施形態に用いる定着ベルト21の構成としては、例えば、厚さ35μmのニッケル層(誘導発熱層)上に厚さ200μmのシリコンゴム層(弾性層)を積層し、厚さ30μmのPFAチューブ(離型層)で被覆した外径40mm、幅360mmのベルトが挙げられる。   As the configuration of the fixing belt 21 used in the present embodiment, for example, a 200 μm-thick silicon rubber layer (elastic layer) is laminated on a 35 μm-thick nickel layer (induction heating layer), and a 30 μm-thick PFA tube ( And a belt having an outer diameter of 40 mm and a width of 360 mm coated with a release layer.

また、定着ベルト21の表面に接するようにサーミスター(図示せず)が設けられている。このサーミスターにより定着ベルト21の温度を検知し、誘導加熱部25に流れる電流をON/OFFすることによって定着温度の制御を行う。   A thermistor (not shown) is provided so as to contact the surface of the fixing belt 21. The temperature of the fixing belt 21 is detected by this thermistor, and the fixing temperature is controlled by turning on / off the current flowing through the induction heating unit 25.

また、定着ベルト21の幅方向(図2の紙面と垂直方向)の寸法は、誘導加熱部25の幅方向の寸法よりも狭く、且つ定着ニップ部Nを通過する最大の用紙幅よりも広く設定されている。これにより、誘導加熱部25は定着ベルト21全体を均一に加熱して定着むらの発生を防止するとともに、定着ベルト21は用紙サイズに係わらず用紙全面を覆うことができるため、ベルト支持部材22及び押圧コロ31への未定着トナーの付着を防止できる。   Also, the dimension in the width direction of the fixing belt 21 (perpendicular to the paper surface in FIG. 2) is set smaller than the dimension in the width direction of the induction heating unit 25 and wider than the maximum sheet width passing through the fixing nip N. Has been. As a result, the induction heating unit 25 uniformly heats the entire fixing belt 21 to prevent the occurrence of uneven fixing, and the fixing belt 21 can cover the entire surface of the paper regardless of the paper size. Unfixed toner can be prevented from adhering to the pressing roller 31.

ベルト支持部材22は、定着ベルト21を介して加圧ローラー23と当接することで、用紙を挿通させる定着ニップ部Nを形成する。ベルト支持部材22の材質としては、アルミニウム等の金属や耐熱性樹脂等が用いられる。また、定着ベルト21との接触面には弾性層として厚さ100〜1000μm程度のシリコンゴム層が設けられ、シリコンゴム層の表面には離型層としてPTFE(ポリテトラフルオロエチレン)製のシートが貼り付けられている。   The belt support member 22 is in contact with the pressure roller 23 via the fixing belt 21 to form a fixing nip portion N through which a sheet is inserted. As a material of the belt support member 22, a metal such as aluminum, a heat resistant resin, or the like is used. Further, a silicon rubber layer having a thickness of about 100 to 1000 μm is provided as an elastic layer on the contact surface with the fixing belt 21, and a PTFE (polytetrafluoroethylene) sheet is provided as a release layer on the surface of the silicon rubber layer. It is pasted.

本実施形態に用いるベルト支持部材22の構成としては、例えば、幅11mm、長さ300mmの直方体形状のステンレス(SUS)製の板部材の、定着ベルト21との対向面に、厚さ500μmのシリコンゴム層(弾性層)を積層し、さらにPTFEシート(離型層)を対向面の立ち上がり部分まで貼り付けたものが挙げられる。なお、金属製の薄板を折り曲げて形成した中空状のベルト支持部材22を用いても良い。   As a configuration of the belt support member 22 used in the present embodiment, for example, a silicon plate having a thickness of 500 μm is formed on a surface of a rectangular parallelepiped stainless steel (SUS) plate member having a width of 11 mm and a length of 300 mm facing the fixing belt 21. A rubber layer (elastic layer) is laminated, and a PTFE sheet (release layer) is further adhered to the rising portion of the opposing surface. A hollow belt support member 22 formed by bending a thin metal plate may be used.

加圧ローラー23は、例えば芯金23aの外側に弾性層23bが設けられている。芯金23aには加圧ローラー23の圧力を調整する圧調整機構(図示せず)が配置されている。本実施形態では、直径20mmのアルミニウム製の芯金23aの外側に、弾性層を構成する厚さ7.5mmのシリコンゴム層23bが設けられた外径35mmの加圧ローラー23を用いている。加圧ローラー23は図示しない駆動モーターにより時計回りに回転駆動される。なお、加圧ローラー23の表面はPFAチューブ等の離型層で被覆されていても良い。   The pressure roller 23 is provided with an elastic layer 23b on the outer side of the cored bar 23a, for example. A pressure adjusting mechanism (not shown) for adjusting the pressure of the pressure roller 23 is disposed on the cored bar 23a. In the present embodiment, a pressure roller 23 having an outer diameter of 35 mm, in which a silicon rubber layer 23b having a thickness of 7.5 mm constituting an elastic layer is provided on the outer side of an aluminum core 23a having a diameter of 20 mm, is used. The pressure roller 23 is driven to rotate clockwise by a drive motor (not shown). The surface of the pressure roller 23 may be covered with a release layer such as a PFA tube.

誘導加熱部25は、電磁誘導により定着ベルト21を加熱するものであり、コイルボビン27、コイル29、及びセンターコア30a、アーチコア30b、サイドコア30cからなるコア部等で構成され、定着ベルト21の円弧状の外面の一部を囲うように対向して配設される。   The induction heating unit 25 heats the fixing belt 21 by electromagnetic induction, and is configured by a coil bobbin 27, a coil 29, a core portion including a center core 30a, an arch core 30b, and a side core 30c. It arrange | positions facing so that a part of outer surface of this may be enclosed.

コイルボビン27は、定着ベルト21の外面に沿う断面円弧状に成形されている。コイルボビン27の材質は、耐熱性樹脂(例えば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、LCP:液晶ポリマー樹脂)であることが好ましい。   The coil bobbin 27 is formed in a circular arc shape along the outer surface of the fixing belt 21. The material of the coil bobbin 27 is preferably a heat-resistant resin (for example, PPS: polyphenylene sulfide resin, PET: polyethylene terephthalate resin, LCP: liquid crystal polymer resin).

コイルボビン27上には、細線を束ねたリッツ線を誘導加熱部25の長手方向(図2の紙面と垂直方向)に複数回(ここでは8回)巻回したコイル29が配置されている。コイル29は、図示しない電源に接続されている。また、コイル29のコイルボビン27への固定は、例えば耐熱性接着剤(例えばシリコン系接着剤)を用いて行う。   On the coil bobbin 27, a coil 29 in which a litz wire bundled with thin wires is wound a plurality of times (here, 8 times) in the longitudinal direction of the induction heating unit 25 (perpendicular to the paper surface of FIG. 2) is arranged. The coil 29 is connected to a power source (not shown). The coil 29 is fixed to the coil bobbin 27 using, for example, a heat resistant adhesive (for example, a silicon-based adhesive).

センターコア30aは、コイル29の中央に配置される断面矩形状をなすフェライト製のコアである。センターコア30aの両側には一対のアーチコア30b及びサイドコア30cが配置されている。両側のアーチコア30bは、センターコア30aを挟んで互いに対称な形状を有し、その断面形状がアーチ形に成形されたフェライト製コアである。各アーチコア30bの全長はコイル29が配置された領域よりも長い。また、両側のサイドコア30cは、ブロック形状に成形されたフェライト製のコアである。サイドコア30cは各アーチコア30bの一端(図2では上下端)に連結して設けられている。各サイドコア30cは、それぞれコイル29が配置された領域の外側を覆っている。   The center core 30 a is a ferrite core having a rectangular cross section disposed in the center of the coil 29. A pair of arch cores 30b and side cores 30c are disposed on both sides of the center core 30a. The arch cores 30b on both sides are ferrite cores having symmetrical shapes with respect to the center core 30a and having a cross-sectional shape formed into an arch shape. The total length of each arch core 30b is longer than the area where the coil 29 is disposed. The side cores 30c on both sides are ferrite cores formed in a block shape. The side core 30c is connected to one end (upper and lower ends in FIG. 2) of each arch core 30b. Each side core 30c covers the outside of the region where the coil 29 is disposed.

アーチコア30bは、例えば誘導加熱部25の長手方向に間隔をおいて複数箇所に配置されている。本実施形態では、隣り合うアーチコア30b同士の間隔は10mm程度としている。また、アーチコア30bの配置密度は、高ければ高いほど磁束の誘導性能が良くなる。しかしながら、ある程度アーチコア30bの配置密度を減らしても磁束の誘導性能の低下は少ないので、充分な性能を発揮できる範囲で高いコストパフォーマンスが得られるようにアーチコア30bの配置密度を設定することが好ましい。また、定着ベルト21の幅方向の温度分布を調整する場合、アーチコア30bの配置密度を調整することで対応可能である。   The arch core 30b is arrange | positioned in multiple places at intervals in the longitudinal direction of the induction heating part 25, for example. In the present embodiment, the interval between adjacent arch cores 30b is about 10 mm. Further, the higher the arrangement density of the arch cores 30b, the better the magnetic flux induction performance. However, even if the arrangement density of the arch cores 30b is reduced to some extent, the decrease in magnetic flux induction performance is small. Therefore, it is preferable to set the arrangement density of the arch cores 30b so that high cost performance can be obtained within a range where sufficient performance can be exhibited. Further, when adjusting the temperature distribution in the width direction of the fixing belt 21, it can be dealt with by adjusting the arrangement density of the arch cores 30 b.

また、サイドコア30cは、誘導加熱部25の長手方向において複数に分割されており、その1つの長さが30〜60mm程度である。複数のサイドコア30cは誘導加熱部25の長手方向に間隔をあけずに連続して配置されている。サイドコア30cを配置する範囲の全長はコイル29が配置された領域の長さに対応している。このようにサイドコア30cを連続して複数配置することで、アーチコア30bの配置による温度分布の振れ幅を均す効果がある。なお、各アーチコア30b、サイドコア30cの配置は、例えばコイル29の磁束密度(磁界強度)分布に合わせて決定されている。アーチコア30bがある程度の間隔をおいて配置されている分、アーチコア30bが抜けた箇所でサイドコア30cが磁束の集束効果を補い、長手方向での磁束密度分布(温度分布)を均している。   Moreover, the side core 30c is divided | segmented into plurality in the longitudinal direction of the induction heating part 25, The length of one is about 30-60 mm. The plurality of side cores 30c are continuously arranged in the longitudinal direction of the induction heating unit 25 without being spaced apart. The total length of the range in which the side core 30c is disposed corresponds to the length of the region in which the coil 29 is disposed. Thus, by arranging a plurality of side cores 30c continuously, there is an effect of equalizing the fluctuation width of the temperature distribution due to the arrangement of the arch core 30b. The arrangement of each arch core 30b and side core 30c is determined in accordance with, for example, the magnetic flux density (magnetic field strength) distribution of the coil 29. Since the arch core 30b is arranged at a certain distance, the side core 30c compensates for the effect of converging the magnetic flux at the location where the arch core 30b is removed, and leveles the magnetic flux density distribution (temperature distribution) in the longitudinal direction.

誘導加熱部25は、コイル29に高周波電流を供給することにより、センターコア30a及び両側のアーチコア30b及びサイドコア30cを通じて磁束を発生させる。誘導加熱部25から発せられる磁束は定着ベルト21の誘導発熱層に作用する。その結果、誘導発熱層の磁束の周りに渦電流が生じるため、誘導発熱層内の電気抵抗によってジュール熱が発生して定着ベルト21が発熱することになる。   The induction heating unit 25 generates a magnetic flux through the center core 30a, the arch cores 30b and the side cores 30c on both sides by supplying a high frequency current to the coil 29. The magnetic flux generated from the induction heating unit 25 acts on the induction heating layer of the fixing belt 21. As a result, an eddy current is generated around the magnetic flux of the induction heat generation layer, so that Joule heat is generated by the electric resistance in the induction heat generation layer, and the fixing belt 21 generates heat.

コイル29に流れる電流は、サーミスターによって定着ベルト21が所定の温度となるように制御されている。そして、誘導加熱部25により定着ベルト21が加熱されて所定の温度に昇温すると、定着ニップ部Nで挟持された転写紙P(図1参照)が加熱されるとともに、加圧ローラー23にて加圧されることにより、転写紙P上の粉体状態のトナーが溶融定着される。   The current flowing through the coil 29 is controlled by the thermistor so that the fixing belt 21 has a predetermined temperature. When the fixing belt 21 is heated by the induction heating unit 25 and the temperature is raised to a predetermined temperature, the transfer paper P (see FIG. 1) sandwiched by the fixing nip N is heated and the pressure roller 23 By being pressurized, the toner in the powder state on the transfer paper P is melted and fixed.

用紙搬送方向(図2の下から上方向)に対し定着ニップ部Nの下流側には、定着ベルト21から用紙を分離する分離板35と、分離板35を支持する分離板ホルダー37とが配置されている。本実施形態では、厚さ0.1mmのステンレス板の表面にフッ素樹脂コーティングを施した長さ336mmの分離板35を、厚さ1.2mmのステンレス製の分離板ホルダー37に取り付けている。   A separation plate 35 that separates the sheet from the fixing belt 21 and a separation plate holder 37 that supports the separation plate 35 are disposed on the downstream side of the fixing nip N with respect to the sheet conveyance direction (from the bottom to the top in FIG. 2). Has been. In the present embodiment, a separation plate 35 having a length of 336 mm and having a fluororesin coating on the surface of a stainless plate having a thickness of 0.1 mm is attached to a separation plate holder 37 made of stainless steel having a thickness of 1.2 mm.

図4は、ベルト支持部材22及び押圧コロ31の斜視図である。図3及び図4を用いて、本発明の定着装置に用いられるベルト支持部材22及び押圧コロ31の構成について詳述する。なお、図4ではベルト支持部材22のアーム部22aは記載を省略している。   FIG. 4 is a perspective view of the belt support member 22 and the pressing roller 31. The configurations of the belt support member 22 and the pressing roller 31 used in the fixing device of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. In FIG. 4, the arm portion 22a of the belt support member 22 is not shown.

図3に示すように、ベルト支持部材22の長手方向の両端部からはアーム部22aが突出しており、アーム部22aはコイルバネ33によって矢印A方向に付勢されている。また、図4に示すように、押圧コロ31は、ベルト支持部材22の長手方向の両端面に固着された支軸32に回転可能に外挿されている。即ち、ベルト支持部材22及び押圧コロ31は定着ベルト21を挟んで加圧ローラー23に所定の圧力で圧接されている。また、押圧コロ31は、通紙領域Rの外側(非通紙領域)において定着ベルト21を加圧ローラー23に圧接している。押圧コロ31の構成としては、例えば直径16mm、幅5mmの円板状のPPS(ポリフェニレンスルファイド)樹脂の表面にシリコン樹脂をコーティングしたものが挙げられる。   As shown in FIG. 3, arm portions 22 a protrude from both longitudinal ends of the belt support member 22, and the arm portions 22 a are urged in the direction of arrow A by a coil spring 33. Further, as shown in FIG. 4, the pressing roller 31 is rotatably attached to a support shaft 32 fixed to both end surfaces in the longitudinal direction of the belt support member 22. That is, the belt support member 22 and the pressing roller 31 are pressed against the pressure roller 23 with a predetermined pressure with the fixing belt 21 interposed therebetween. Further, the pressing roller 31 presses the fixing belt 21 against the pressure roller 23 outside the sheet passing region R (non-sheet passing region). As a configuration of the pressing roller 31, for example, a disk-shaped PPS (polyphenylene sulfide) resin having a diameter of 16 mm and a width of 5 mm may be coated with a silicon resin.

図5は、定着ベルト21を介してベルト支持部材22が圧接される加圧ローラー23の長手方向中央部の断面拡大図であり、図6は、定着ベルト21を介して押圧コロ31が圧接される加圧ローラー23の長手方向端部の断面拡大図である。図4に示した押圧コロ31の外周面31aは、ベルト支持部材22の定着ベルト21との対向面22bよりも加圧ローラー23側に突出している。これにより、押圧コロ31と加圧ローラー23との対向部Sにおいてはベルト支持部材22と加圧ローラー23との対向部(定着ニップ部N)よりも高い押圧力が発生する。   FIG. 5 is an enlarged cross-sectional view of the central portion in the longitudinal direction of the pressure roller 23 to which the belt support member 22 is pressed against the fixing belt 21, and FIG. 6 illustrates the pressing roller 31 being pressed against the fixing belt 21. It is a cross-sectional enlarged view of the longitudinal direction edge part of the pressure roller 23 which is. The outer peripheral surface 31 a of the pressing roller 31 shown in FIG. 4 protrudes closer to the pressure roller 23 than the surface 22 b of the belt support member 22 facing the fixing belt 21. As a result, a higher pressing force is generated in the facing portion S between the pressing roller 31 and the pressure roller 23 than in the facing portion (fixing nip portion N) between the belt support member 22 and the pressing roller 23.

本実施形態の定着装置16では、押圧コロ31の対向部Sにおいては定着ニップ部Nよりも高い圧力で定着ベルト21が加圧ローラー23に圧接される。これにより、定着ニップ部Nに用紙が通紙された状態であっても、定着ベルト21と加圧ローラー23との間に大きな摩擦力が維持されるため、定着ベルト21と加圧ローラー23との滑りが抑制され、定着ベルト21の滑りに起因する画像のざらつきや白点等の画像不良を効果的に抑制することができる。   In the fixing device 16 of this embodiment, the fixing belt 21 is pressed against the pressure roller 23 at a pressure higher than that of the fixing nip portion N at the facing portion S of the pressing roller 31. Thereby, even when the sheet is passed through the fixing nip portion N, a large frictional force is maintained between the fixing belt 21 and the pressure roller 23. Thus, image defects such as image roughness and white spots due to the slip of the fixing belt 21 can be effectively suppressed.

また、押圧コロ31は定着ベルト21の非通紙領域を圧接するため、押圧コロ31の対向部Sにおいては定着ベルト21や加圧ローラー23の表面が通紙によって傷付かず、経時的に摩擦力が低下するおそれもない。従って、定着ベルト21と加圧ローラー23との滑りを長期間に亘って抑制することができる。   In addition, since the pressing roller 31 presses the non-sheet passing region of the fixing belt 21, the surface of the fixing belt 21 and the pressure roller 23 is not damaged by the sheet passing at the opposing portion S of the pressing roller 31, and the friction with time. There is no risk of power loss. Accordingly, slipping between the fixing belt 21 and the pressure roller 23 can be suppressed over a long period of time.

なお、トナー付着量が多いカラー画像においても安定した定着性能を維持するために、定着ニップ部Nは広いニップ幅を確保する必要がある。そのため、図5に示すように、定着ニップ部Nでは定着ベルト21はベルト支持部材22の対向面22bに沿ったフラットな形状となっている。一方、押圧コロ31の対向部Sでは、図6に示すように、円形の押圧コロ31が加圧ローラー23の表面に食い込むため、定着ベルト21は断面円弧状に変形する。押圧コロ31の対向部Sにおける定着ベルト21の変形が大きくなると、定着ニップ部Nと対向部Sとの間で定着ベルト21が折れ曲がって破損する危険性がある。   In order to maintain stable fixing performance even in a color image with a large amount of toner adhesion, it is necessary to secure a wide nip width in the fixing nip portion N. Therefore, as shown in FIG. 5, in the fixing nip portion N, the fixing belt 21 has a flat shape along the facing surface 22 b of the belt support member 22. On the other hand, at the facing portion S of the pressing roller 31, as shown in FIG. 6, the circular pressing roller 31 bites into the surface of the pressure roller 23, so that the fixing belt 21 is deformed into an arc shape in cross section. If the deformation of the fixing belt 21 at the facing portion S of the pressing roller 31 becomes large, the fixing belt 21 may be bent between the fixing nip portion N and the facing portion S to be damaged.

そのため、押圧コロ31の対向部Sでは、定着ベルト21の変形の程度が少なくなるような構成とする必要がある。具体的には、押圧コロ31の対向部Sにおける加圧ローラー23表面の凹み量が、ベルト支持部材22の対向部(定着ニップ部N)における加圧ローラー23表面の凹み量よりも1mm程度大きくなるように設定することが好ましい。定着ベルト21の折れ曲がりを小さくする他の方法としては、例えば、支軸32を長くしてベルト支持部材22から押圧コロ31までの距離を確保する方法や、押圧コロ31の直径を大きくする方法が挙げられる。   Therefore, the facing portion S of the pressing roller 31 needs to be configured so that the degree of deformation of the fixing belt 21 is reduced. Specifically, the dent amount on the surface of the pressure roller 23 at the facing portion S of the pressing roller 31 is about 1 mm larger than the dent amount on the surface of the pressure roller 23 at the facing portion (fixing nip portion N) of the belt support member 22. It is preferable to set so that Other methods for reducing the bending of the fixing belt 21 include, for example, a method of securing the distance from the belt support member 22 to the pressing roller 31 by increasing the support shaft 32 and a method of increasing the diameter of the pressing roller 31. Can be mentioned.

図7は、本発明の第2実施形態に係る定着装置の押圧コロ31周辺を定着ベルト21の内側から見た部分平面図である。なお、図7では一対の押圧コロ31のうち一方のみを図示しているが、他方も全く同様である。本実施形態では、定着ベルト21の進行方向(矢印B方向)に対し、各押圧コロ31の後方を角度θだけ内側に傾斜させている。即ち、一対の押圧コロ31は、定着ベルト21の進行方向上流側における押圧コロ31間の距離が、進行方向下流側における押圧コロ31間の距離よりも短くなるようにトーインを付けてある。他の部分の構成は第1実施形態と同様であるため説明を省略する。   FIG. 7 is a partial plan view of the periphery of the pressing roller 31 of the fixing device according to the second embodiment of the present invention as viewed from the inside of the fixing belt 21. In FIG. 7, only one of the pair of pressing rollers 31 is shown, but the other is exactly the same. In the present embodiment, the rear of each pressing roller 31 is inclined inward by an angle θ with respect to the traveling direction of the fixing belt 21 (the direction of arrow B). That is, the pair of pressing rollers 31 are provided with a toe-in so that the distance between the pressing rollers 31 on the upstream side in the traveling direction of the fixing belt 21 is shorter than the distance between the pressing rollers 31 on the downstream side in the traveling direction. Since the configuration of other parts is the same as that of the first embodiment, description thereof is omitted.

なお、一般的に「トーイン」とは、自動車の前輪において、進行方向前側の左右の前輪間距離が進行方向後側の左右の前輪間距離よりも短く設定されていることをいう。   Note that “toe-in” generally means that in the front wheels of an automobile, the distance between the left and right front wheels on the front side in the traveling direction is set shorter than the distance between the left and right front wheels on the rear side in the traveling direction.

本実施形態の構成によれば、一対の押圧コロ31にトーインを付けることにより、各押圧コロ31は回転によっていずれも定着ベルト21の内側に向かおうとするため、支軸32や加圧ローラー23の芯金23a(ローラー回転軸)のアライメント不良、或いはコイルバネ33の付勢力のばらつき等によって発生する押圧コロ31の対向部Sにおける定着ベルト21の蛇行を互いに打ち消し合い、結果として定着ベルト21を直進させることができる。   According to the configuration of the present embodiment, by attaching a toe-in to the pair of pressing rollers 31, each pressing roller 31 tends to face the inside of the fixing belt 21 by rotation. Meandering of the fixing belt 21 in the opposite portion S of the pressing roller 31 caused by misalignment of the core metal 23a (roller rotating shaft) or variation in the urging force of the coil spring 33, and the fixing belt 21 goes straight as a result. Can be made.

また、定着ベルト21の端面にプーリー等を当てて定着ベルト21の蛇行を防止する必要もないため、定着装置16の構成も簡単なものとなる。さらに、定着ベルト21は各押圧コロ31によって幅方向外側へ広げられるように進行方向下流側へ送られるため、定着ベルト21のシワの発生も防止することができる。なお、押圧コロ31の角度θは、定着ベルト21の移動速度が大きくなるほど小さくする必要がある。例えば定着ベルト21の移動速度(システム線速)が250mm/sec〜400mm/secの場合、角度θ(トーイン角度)は2°程度が好ましい。   In addition, since it is not necessary to apply a pulley or the like to the end face of the fixing belt 21 to prevent the fixing belt 21 from meandering, the configuration of the fixing device 16 is simplified. Furthermore, since the fixing belt 21 is sent to the downstream side in the traveling direction so as to be spread outward in the width direction by the respective pressing rollers 31, wrinkles of the fixing belt 21 can be prevented. Note that the angle θ of the pressing roller 31 needs to be decreased as the moving speed of the fixing belt 21 increases. For example, when the moving speed (system linear velocity) of the fixing belt 21 is 250 mm / sec to 400 mm / sec, the angle θ (toe-in angle) is preferably about 2 °.

図8は、本発明の第3実施形態に係る定着装置の平面図である。本実施形態では、押圧コロ31が定着ベルト21の側端縁21aに重なる位置に配置されており、押圧コロ31は、定着ベルト21に接触する内径部38と、加圧ローラー23に接触する外径部39とで構成されている。また、外径部39の直径は内径部38に比べて大きくなっている。他の部分の構成は第1実施形態の図3と同様であるため説明を省略する。   FIG. 8 is a plan view of a fixing device according to a third embodiment of the present invention. In this embodiment, the pressing roller 31 is disposed at a position overlapping the side edge 21 a of the fixing belt 21, and the pressing roller 31 has an inner diameter portion 38 that contacts the fixing belt 21 and an outer surface that contacts the pressure roller 23. It is comprised with the diameter part 39. FIG. Further, the diameter of the outer diameter portion 39 is larger than that of the inner diameter portion 38. Since the configuration of other parts is the same as that of FIG. 3 of the first embodiment, the description thereof is omitted.

本実施形態の構成によれば、加圧ローラー23に直接接触している外径部39によって加圧ローラー23から押圧コロ31に駆動力が付与されるため、定着ベルト21と押圧コロ31の境界面での滑りをより効果的に抑制することができる。また、外径部39の直径を内径部38よりも大きくすることで、押圧コロ31から定着ベルト21に過度の押圧力が加えられたり、押圧コロ31から加圧ローラー23に加わる押圧力が不足したりすることもなくなる。さらに、外径部39と内径部38との境界に形成される段差が定着ベルト21の蛇行を抑制する寄り止めとしての役割も果たすため、第2実施形態と同様に定着ベルト21の蛇行防止機構を別途設ける必要もなくなる。   According to the configuration of the present embodiment, a driving force is applied from the pressure roller 23 to the pressing roller 31 by the outer diameter portion 39 that is in direct contact with the pressing roller 23, and therefore the boundary between the fixing belt 21 and the pressing roller 31. Slip on the surface can be more effectively suppressed. Further, by making the diameter of the outer diameter portion 39 larger than that of the inner diameter portion 38, excessive pressing force is applied from the pressing roller 31 to the fixing belt 21, or the pressing force applied from the pressing roller 31 to the pressure roller 23 is insufficient. You do n’t have to. Further, since the step formed at the boundary between the outer diameter portion 39 and the inner diameter portion 38 also serves as a detent for suppressing the meandering of the fixing belt 21, a meandering prevention mechanism for the fixing belt 21 as in the second embodiment. Need not be provided separately.

一方、外径部39と内径部38との段差が定着ベルト21の厚みよりも大きい場合、押圧コロ31から定着ベルト21に作用する押圧力が不足して定着ベルト21の滑りが発生するおそれがある。そこで、外径部39と内径部38との境界に形成される段差が定着ベルト21の厚み以下となるように、即ち、外径部39と内径部38の直径差を、定着ベルト21の厚みの2倍以下に設定することで、押圧コロ31から定着ベルト21に作用する押圧力を押圧コロ31から加圧ローラー23に作用する押圧力と同等以上にすることができる。   On the other hand, when the step between the outer diameter portion 39 and the inner diameter portion 38 is larger than the thickness of the fixing belt 21, the pressing force acting on the fixing belt 21 from the pressing roller 31 is insufficient, and the fixing belt 21 may slip. is there. Therefore, the step formed at the boundary between the outer diameter portion 39 and the inner diameter portion 38 is equal to or less than the thickness of the fixing belt 21, that is, the difference in diameter between the outer diameter portion 39 and the inner diameter portion 38 is determined. Therefore, the pressing force acting on the fixing belt 21 from the pressing roller 31 can be made equal to or higher than the pressing force acting on the pressing roller 23 from the pressing roller 31.

また、加圧ローラー23の弾性層23bが十分な弾性を有している場合は、内径部38と外径部39が形成されていない、外周面31aがフラットな押圧コロ31を定着ベルト21の側端縁21aに重なる位置に配置しても良い。この構成では、定着ベルト21の厚み分のギャップが弾性層23bの変形によって吸収され、押圧コロ31の外周面31aが加圧ローラー23に確実に接触する。   If the elastic layer 23 b of the pressure roller 23 has sufficient elasticity, the pressing roller 31 having the flat outer peripheral surface 31 a without the inner diameter portion 38 and the outer diameter portion 39 is inserted into the fixing belt 21. You may arrange | position in the position which overlaps with the side edge 21a. In this configuration, the gap corresponding to the thickness of the fixing belt 21 is absorbed by the deformation of the elastic layer 23 b, and the outer peripheral surface 31 a of the pressing roller 31 is reliably in contact with the pressure roller 23.

図9は、本発明の第4実施形態に係る定着装置の押圧コロ31周辺を定着ベルト21の内側から見た部分平面図である。なお、図9では一対の押圧コロ31のうち一方のみを図示しているが、他方も全く同様である。本実施形態では、ローラー状やパッド状の塗布部材(図示せず)を用いて定着ベルト21の裏面にシリコンオイル40を供給することにより、定着ベルト21とベルト支持部材22との間に発生する摺動負荷を軽減している。また、押圧コロ31は、外縁部の直径r1が内縁部の直径r2よりも大きくなるように外周面31aにテーパーを付けた形状となっている。他の部分の構成は第1実施形態と同様であるため説明を省略する。   FIG. 9 is a partial plan view of the periphery of the pressing roller 31 of the fixing device according to the fourth embodiment of the present invention as viewed from the inside of the fixing belt 21. In FIG. 9, only one of the pair of pressing rollers 31 is shown, but the other is exactly the same. In the present embodiment, the silicon oil 40 is supplied to the back surface of the fixing belt 21 using a roller-like or pad-like application member (not shown), and is generated between the fixing belt 21 and the belt support member 22. Reduces sliding load. The pressing roller 31 has a shape in which the outer peripheral surface 31a is tapered so that the diameter r1 of the outer edge portion is larger than the diameter r2 of the inner edge portion. Since the configuration of other parts is the same as that of the first embodiment, description thereof is omitted.

シリコンオイル40は、温度変化に伴う粘度変化が少なく、室温から200℃程度までで使用される摺動ベルト定着方式の潤滑剤として好適であるが、比較的粘度が低いために定着ベルト21の端部から漏れ出してしまうことがある。そのため、定着ベルト21とベルト支持部材22との摺動性を維持できなかったり、定着ベルト21の外周面に付着して画像品質を低下させたりするという問題がある。   Silicone oil 40 has a small change in viscosity due to a change in temperature and is suitable as a lubricant for a sliding belt fixing system used from room temperature to about 200 ° C. However, since the viscosity is relatively low, the end of fixing belt 21 is fixed. It may leak out from the part. Therefore, there is a problem that the slidability between the fixing belt 21 and the belt support member 22 cannot be maintained, or the image quality is deteriorated due to adhesion to the outer peripheral surface of the fixing belt 21.

そこで、本実施形態では、押圧コロ31の外周面31aにテーパーを付けて外縁部の直径r1を内縁部の直径r2よりも大きくすることにより、押圧コロ31の外縁部での押圧力を高めている。これにより、定着ベルト21と押圧コロ31の隙間からのシリコンオイル40の漏出を抑制することができる。なお、シリコンオイル40に代えて、フッ素系オイル、パラフィン系オイル等を潤滑剤として使用しても良い。   Therefore, in the present embodiment, the outer peripheral surface 31a of the pressing roller 31 is tapered to make the outer edge diameter r1 larger than the inner edge diameter r2, thereby increasing the pressing force at the outer edge of the pressing roller 31. Yes. Thereby, the leakage of the silicon oil 40 from the gap between the fixing belt 21 and the pressing roller 31 can be suppressed. In place of the silicon oil 40, fluorine oil, paraffin oil or the like may be used as a lubricant.

なお、本実施形態の定着装置13に用いる押圧コロ31は、定着ベルト21の裏面にシリコンオイル40を供給しない構成においても使用可能である。この場合、押圧コロ31の厚み方向内側から外側に向かって押圧力が徐々に強くなるため、定着ベルト21は幅方向外側へ広げられるように進行方向下流側へ送られる。これにより、定着ベルト21のシワの発生を防止することができる。   Note that the pressing roller 31 used in the fixing device 13 of the present embodiment can also be used in a configuration in which the silicon oil 40 is not supplied to the back surface of the fixing belt 21. In this case, since the pressing force gradually increases from the inner side in the thickness direction toward the outer side of the pressing roller 31, the fixing belt 21 is sent downstream in the traveling direction so as to be spread outward in the width direction. Thereby, the occurrence of wrinkles on the fixing belt 21 can be prevented.

その他本発明は、上記実施形態に限定されず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。例えば上記各実施形態では、一対の押圧コロ31をベルト支持部材22の両端面に支持しているが、押圧コロ31をベルト支持部材22とは別個に設け、専用のバネ部材でベルト支持部材22よりも強い押圧力で定着ベルト21の非通紙領域に接触させるようにしても良い。   In addition, this invention is not limited to the said embodiment, A various change is possible in the range which does not deviate from the meaning of this invention. For example, in each of the above embodiments, the pair of pressing rollers 31 are supported on both end surfaces of the belt support member 22, but the pressing rollers 31 are provided separately from the belt support member 22, and the belt support member 22 is a dedicated spring member. The non-sheet passing region of the fixing belt 21 may be brought into contact with a stronger pressing force.

また、上記実施形態で示した定着ベルト21、加圧ローラー23の構成は好ましい一例であり、本発明の目的を達成可能な他の構成を採用することもできる。また、誘導加熱部25に代えてハロゲンランプ等の他の加熱手段を設けても良い。   Further, the configuration of the fixing belt 21 and the pressure roller 23 shown in the above embodiment is a preferable example, and other configurations capable of achieving the object of the present invention can also be adopted. Further, instead of the induction heating unit 25, other heating means such as a halogen lamp may be provided.

また、本発明の定着装置は図1に示したタンデム式のカラープリンターに限らず、デジタル複合機やカラー複写機、アナログ方式のモノクロ複写機、或いはモノクロプリンターやファクシミリ等の、電子写真プロセスを用いた種々の画像形成装置に適用できる。   The fixing device of the present invention is not limited to the tandem type color printer shown in FIG. 1, but uses an electrophotographic process such as a digital multifunction machine, a color copying machine, an analog type monochrome copying machine, a monochrome printer, or a facsimile. The present invention can be applied to various image forming apparatuses.

本発明は、定着ベルトと、定着ベルトに所定の圧力で当接する加圧ローラーにより形成された定着ニップ部に記録媒体を挿通させて記録媒体上に担持された未定着トナー像を定着するベルト定着方式の定着装置に利用可能である。本発明の利用により、定着ベルトと加圧ローラーとのニップ部の面積を十分に確保するとともに、ニップ部における定着ベルトと加圧ローラーとの滑りを抑制して画像不良の発生を効果的に防止できる定着装置を提供することができる。   The present invention relates to a belt fixing for fixing an unfixed toner image carried on a recording medium by inserting the recording medium into a fixing nip formed by a fixing belt and a pressure roller that contacts the fixing belt with a predetermined pressure. It can be used for a fixing device of the type. By utilizing the present invention, a sufficient area of the nip portion between the fixing belt and the pressure roller is ensured, and slippage between the fixing belt and the pressure roller at the nip portion is effectively prevented to prevent image defects. A fixing device that can be provided can be provided.

13 定着装置
21 定着ベルト
22 ベルト支持部材
22a アーム部
23 加圧ローラー(加圧部材)
25 誘導加熱部(加熱手段)
31 押圧コロ(従動回転体)
31a 外周面
32 支軸
33 コイルバネ(付勢部材)
35 分離板
37 分離板ホルダー
38 内径部
39 外径部
40 シリコンオイル(潤滑剤)
100 カラープリンター
N 定着ニップ部
P 転写紙(記録媒体)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 13 Fixing device 21 Fixing belt 22 Belt support member 22a Arm part 23 Pressure roller (pressure member)
25 Induction heating section (heating means)
31 Press roller (driven rotor)
31a Outer peripheral surface 32 Support shaft 33 Coil spring (biasing member)
35 Separating plate 37 Separating plate holder 38 Inner diameter 39 Outer diameter 40 Silicon oil (lubricant)
100 Color printer N Fixing nip P Transfer paper (recording medium)

Claims (8)

記録媒体の搬送速度と略等速で回動可能な無端状の定着ベルトと、
該定着ベルトを加熱する加熱手段と、
前記定着ベルトに内接して前記定着ベルトを摺動可能に支持するベルト支持部材と、
該ベルト支持部材に前記定着ベルトを介して所定の圧力で当接するとともに前記定着ベルトに回転駆動力を付与する加圧部材と、
を備え、前記定着ベルトと前記加圧部材により形成された定着ニップ部に記録媒体を挿通させて記録媒体上に担持された未定着トナー像を定着する定着装置において、
前記ベルト支持部材の幅方向外側に、前記定着ベルトを前記ベルト支持部材よりも大きい圧力で前記加圧部材に押圧する一対の従動回転体を設けたことを特徴とする定着装置。
An endless fixing belt that can be rotated at substantially the same speed as the conveyance speed of the recording medium;
Heating means for heating the fixing belt;
A belt support member that is inscribed in the fixing belt and slidably supports the fixing belt;
A pressure member that contacts the belt support member with a predetermined pressure via the fixing belt and applies a rotational driving force to the fixing belt;
A fixing device for fixing the unfixed toner image carried on the recording medium by inserting the recording medium through a fixing nip formed by the fixing belt and the pressure member,
A fixing device comprising a pair of driven rotating bodies that press the fixing belt against the pressing member with a pressure larger than that of the belt supporting member, on the outer side in the width direction of the belt supporting member.
前記従動回転体は、記録媒体の挿通領域の外側に配置され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 driven rotator is arranged outside an insertion region of the recording medium. 前記一対の従動回転体間の距離は、前記定着ベルトの進行方向上流側における距離が、進行方向下流側における距離よりも短いことを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の定着装置。   3. The fixing device according to claim 1, wherein the distance between the pair of driven rotating bodies is such that the distance on the upstream side in the traveling direction of the fixing belt is shorter than the distance on the downstream side in the traveling direction. 前記従動回転体は、前記定着ベルトの幅方向端縁に重なるように配置され、前記定着ベルトと前記加圧部材の両方に接触す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 driven rotating body is disposed so as to overlap an edge in a width direction of the fixing belt, and contacts both the fixing belt and the pressure member. 前記従動回転体は、前記定着ベルトに接触する内径部と、前記加圧部材に接触する前記内径部よりも直径の大きい外径部とを有し、前記外径部と前記内径部の直径差は前記定着ベルトの厚みの2倍以下であることを特徴とする請求項4に記載の定着装置。   The driven rotator has an inner diameter part that contacts the fixing belt and an outer diameter part that is larger in diameter than the inner diameter part that contacts the pressure member, and a difference in diameter between the outer diameter part and the inner diameter part. The fixing device according to claim 4, wherein is less than twice the thickness of the fixing belt. 前記従動回転体の外周面は、前記定着ベルトの幅方向内側から外側に向かって直径が大きくなるテーパー形状であることを特徴とする請求項1乃至請求項3のいずれかに記載の定着装置。   4. The fixing device according to claim 1, wherein an outer peripheral surface of the driven rotating body has a tapered shape whose diameter increases from the inner side to the outer side in the width direction of the fixing belt. 前記定着ベルトの内面に潤滑剤が塗布されていることを特徴とする請求項6に記載の定着装置。   The fixing device according to claim 6, wherein a lubricant is applied to an inner surface of the fixing belt. 請求項1乃至請求項7のいずれかに記載の定着装置を備えた画像形成装置。   An image forming apparatus comprising the fixing device according to claim 1.
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