JP2014109756A - Fixing device and image forming apparatus - Google Patents

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Shigeo Minamino
茂夫 南野
Tomohiko Fujii
智彦 藤井
Yutaka Naito
裕 内藤
Minoru Toyoda
稔 豊田
Hitoshi Fujiwara
仁 藤原
Tomoya Adachi
知哉 足立
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Ricoh Co Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a fixing device capable of preventing a heater from being deprived of heat by members ensuring a nip (stay and pad), and preventing a part not in contact with a belt material from being heated, so as to transfer heat of the heater to the belt material at the maximum efficiency.SOLUTION: A fixing device includes: a pressure rotating body; an endless belt member that has flexibility, and runs in a predetermined direction to heat and fuse a toner image; a stationary member that is in pressure contact with the pressure rotating body with the belt member therebetween, and is fixedly provided on an inner peripheral surface side of the belt member so as to form a nip part with the pressure rotating body at which a recording material having a toner image on the surface is conveyed; and a reinforcement member that is fixedly provided on the inner peripheral surface side of the belt member to be in contact with the stationary member so as to reinforce the stationary member. The reinforcement member has an opening, and further a heat transfer member that covers the opening and is in contact with the belt member, and heating means that is provided between the reinforcement member and the heat transfer member.

Description

本発明は、定着装置及び該定着装置を備えた画像形成装置に関する。   The present invention relates to a fixing device and an image forming apparatus including the fixing device.

従来から、プリンターや複写機等の画像形成装置に使用される定着装置として、熱ローラ定着装置が知られている。
熱ローラ定着装置では、内部にハロゲンランプ等の熱源を備え、加熱され且つお互いに押圧されて回転する2本の加熱ローラ(定着ローラ、加圧ローラ)の当接ニップ部(定着ニップ部)に、未定着トナー像を載せた記録媒体を通過させ、そこでトナー像を溶融し記録媒体に定着させている。
Conventionally, a heat roller fixing device is known as a fixing device used in an image forming apparatus such as a printer or a copying machine.
In the heat roller fixing device, a heat source such as a halogen lamp is provided inside, and the heated nip portion is fixed to a contact nip portion (fixing nip portion) of two heating rollers (fixing roller and pressure roller) that are pressed against each other and rotated. Then, the recording medium on which the unfixed toner image is placed is passed, where the toner image is melted and fixed on the recording medium.

一方、近年装置の省エネ化や、ウェイトタイム短縮に対する要求が高まりから、加熱ローラの替わりにベルトや薄膜フィルムを用いた加熱装置を採用した定着装置が広く採用されている。この定着装置は、定着装置の低熱容量化を実現し、また記録媒体への熱伝達効率の改善を図り、加熱に要する待ち時間(ウォームアップタイム)を大幅に短縮した所謂オンデマンドタイプのものである。
この種の定着装置には、加熱手段(ヒータ)から直接ベルト材を加熱する構成が考えられるが、昇温速度上昇による暴走時の安全性確保、スリーブの均一過熱化が困難となる。そこで、このような定着装置には、ベルト材の内側に金属の伝熱部材を搭載することで、間接的にベルト材に熱を伝える構成が既に知られている。
On the other hand, in recent years, due to increasing demands for energy saving of devices and shortening of the wait time, fixing devices that employ a heating device using a belt or a thin film instead of a heating roller are widely adopted. This fixing device is a so-called on-demand type that realizes a low heat capacity of the fixing device, improves heat transfer efficiency to the recording medium, and greatly shortens the waiting time required for heating (warm-up time). is there.
In this type of fixing device, a configuration in which the belt material is directly heated from a heating means (heater) is conceivable. However, it is difficult to ensure safety during runaway due to an increase in temperature rise rate and to uniformly heat the sleeve. Therefore, such a fixing device is already known in which a heat transfer member is indirectly transferred to the belt member by mounting a metal heat transfer member inside the belt member.

しかしながら、今までの金属の伝熱部材による間接加熱方式では、伝熱部材とベルト材とが当接している部分しか伝熱できないのにも関わらず、当接していない部分もヒータによって加熱される構成であり、ヒータの熱効率を下げる問題があった。
また、ベルト材の内側のヒータ近傍には伝熱部材だけではなくニップを確保する部材(ステーやパッド等)があり、上記部材にも熱が奪われる構成であり、更にヒータの熱効率を下げる問題があった。
However, in the conventional indirect heating method using a metal heat transfer member, heat can be transferred only to the portion where the heat transfer member and the belt material are in contact, but the non-contact portion is also heated by the heater. There was a problem of reducing the thermal efficiency of the heater.
In addition, there are members (stays, pads, etc.) that secure not only the heat transfer member but also the nip in the vicinity of the heater inside the belt material, so that the above member is also deprived of heat, and further the problem of lowering the heat efficiency of the heater was there.

ここで、特許文献1に記載の定着装置は、伝熱部材からベルト材に直接加熱しない部分の熱容量を小さくする目的で、伝熱部材の直接加熱する主部と、主部からの熱伝導により加熱される従部とがあり、主部よりも従部の熱容量を小さくする構成が開示されている。
しかしながら、かかる構成ではベルト材を直接加熱しない部分の熱容量を小さくするには限界があり、上記ベルト材に直接加熱しない部分(従部)を加熱するという問題は解消できていない。また、従部の熱容量を小さくするために、肉厚を変えることや穴を開けることは伝熱部材の製造コストを上げることになるという問題が生じる。
Here, the fixing device described in Patent Document 1 uses a main part that heats the heat transfer member directly and heat conduction from the main part for the purpose of reducing the heat capacity of the part that is not directly heated from the heat transfer member to the belt material. There is a slave portion to be heated, and a configuration is disclosed in which the heat capacity of the slave portion is smaller than that of the main portion.
However, in such a configuration, there is a limit in reducing the heat capacity of the portion where the belt material is not directly heated, and the problem of heating the portion (secondary portion) where the belt material is not directly heated cannot be solved. Moreover, in order to reduce the heat capacity of the slave, changing the thickness or making a hole raises the problem of increasing the manufacturing cost of the heat transfer member.

また、特許文献2に記載の定着装置は、発熱部材の熱容量を小さく抑えて高い加熱効率が得られ、ウォームアップ時間の短縮及び消費電力を低減する目的で、定着ベルトの内部に発光手段を備えた伝熱ローラを配置し、伝熱ローラを介して定着ベルトを加熱する構成である。しかしながら、かかる構成では伝熱ローラ全体を加熱する必要があり、当接していない部分は放熱により熱が逃げるため、上記定着ベルトと当接していない部分も加熱するため加熱手段の熱効率を下げるという問題は解消できていない。   In addition, the fixing device described in Patent Document 2 includes a light emitting means inside the fixing belt for the purpose of reducing the heat capacity of the heat generating member and obtaining high heating efficiency, and shortening the warm-up time and reducing power consumption. The heat transfer roller is disposed, and the fixing belt is heated via the heat transfer roller. However, in such a configuration, it is necessary to heat the entire heat transfer roller, and heat is released by heat radiation in a portion that is not in contact with the heat transfer roller. Has not been resolved.

本発明は、以上の従来技術における問題に鑑みてなされたものであり、ニップを確保する部材(ステーやパッド等)に熱を奪われることを防止し、ベルト材と当接していない部分を加熱することを防ぎ、ヒータの熱を最大限の効率でベルト材に伝熱することができる定着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, prevents heat from being taken away by members (stays, pads, etc.) that secure the nip, and heats portions that are not in contact with the belt material. It is an object of the present invention to provide a fixing device that can prevent heat from being transferred to a belt member with maximum efficiency.

上記課題を解決するための本発明に係る定着装置は、加圧回転体と、可撓性を有し、所定方向に走行してトナー像を加熱溶融する無端状のベルト部材と、前記ベルト部材を介して前記加圧回転体に圧接されてなり、トナー像を表面に有する記録媒体が搬送される前記加圧回転体とのニップ部を形成するように、当該ベルト部材の内周面側に固設されてなる固定部材と、前記ベルト部材の内周面側に固設されて前記固定部材に当接して当該固定部材を補強してなる補強部材と、を備え、前記補強部材は、開口部を有し、前記開口部を覆うと共に前記ベルト部材と接触する伝熱部材と、前記補強部材と前記伝熱部材との間に設けられた加熱手段と、を有することを特徴とする。   In order to solve the above problems, a fixing device according to the present invention includes a pressure rotator, an endless belt member that is flexible and travels in a predetermined direction to heat and melt a toner image, and the belt member. On the inner peripheral surface side of the belt member so as to form a nip portion with the pressure rotator on which a recording medium having a toner image on the surface is conveyed. A fixing member that is fixedly provided, and a reinforcing member that is fixedly provided on the inner peripheral surface side of the belt member and that abuts on the fixing member and reinforces the fixing member. And a heat transfer member that covers the opening and contacts the belt member, and a heating means provided between the reinforcing member and the heat transfer member.

本発明によれば、ヒータの熱を高効率でベルト部材に伝熱することができる定着装置を提供することができる。   According to the present invention, it is possible to provide a fixing device capable of transferring the heat of the heater to the belt member with high efficiency.

本発明に係る画像形成装置の全体の構成を示す概略図である。1 is a schematic diagram illustrating an overall configuration of an image forming apparatus according to the present invention. 定着装置20の構成を示す概略断面図である。(接離機構あり)2 is a schematic cross-sectional view illustrating a configuration of a fixing device 20. FIG. (With contact / separation mechanism) 定着装置20の構成を示す概略側面図である。2 is a schematic side view showing a configuration of a fixing device 20. FIG. 定着装置20の構成を示す概略断面図である。2 is a schematic cross-sectional view illustrating a configuration of a fixing device 20. FIG.

本発明に係る定着装置は、加圧回転体と、可撓性を有し、所定方向に走行してトナー像を加熱溶融する無端状のベルト部材と、前記ベルト部材を介して前記加圧回転体に圧接されてなり、トナー像を表面に有する記録媒体が搬送される前記加圧回転体とのニップ部を形成するように、当該ベルト部材の内周面側に固設されてなる固定部材と、前記ベルト部材の内周面側に固設されて前記固定部材に当接して当該固定部材を補強してなる補強部材と、を備え、前記補強部材は、開口部を有し、前記開口部を覆うと共に前記ベルト部材と接触する伝熱部材と、前記補強部材と前記伝熱部材との間に設けられた加熱手段と、を有することを特徴とする。   The fixing device according to the present invention includes a pressure rotator, an endless belt member that has flexibility and travels in a predetermined direction to heat and melt a toner image, and the pressure rotation via the belt member. A fixing member that is pressed against the body and fixed on the inner peripheral surface side of the belt member so as to form a nip portion with the pressure rotating body on which a recording medium having a toner image on its surface is conveyed. And a reinforcing member fixed to the inner peripheral surface side of the belt member and abutting the fixing member to reinforce the fixing member, the reinforcing member having an opening, and the opening A heat transfer member that covers the portion and contacts the belt member, and a heating means provided between the reinforcing member and the heat transfer member.

次に、本発明に係る定着装置および画像形成装置についてさらに詳細に説明する。
尚、以下に述べる実施の形態は、本発明の好適な実施の形態であるから技術的に好ましい種々の限定が付されているが、本発明の範囲は以下の説明において本発明を限定する旨の記載がない限り、これらの態様に限られるものではない。また、各図中、同一又は相当する部分には同一の符号を付しており、その重複説明は適宜に簡略化ないし省略する。
Next, the fixing device and the image forming apparatus according to the present invention will be described in more detail.
Although the embodiments described below are preferred embodiments of the present invention, various technically preferable limitations are attached thereto, but the scope of the present invention is intended to limit the present invention in the following description. Unless otherwise described, the present invention is not limited to these embodiments. Moreover, in each figure, the same code | symbol is attached | subjected to the part which is the same or it corresponds, The duplication description is simplified or abbreviate | omitted suitably.

図1、図2、図3および図4にて、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
図1は本発明に係る画像形成装置の全体の構成を示す概略図である。まず、図1にて、画像形成装置全体の構成・動作について説明する。
The embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIG. 1, FIG. 2, FIG. 3, and FIG.
FIG. 1 is a schematic diagram showing the overall configuration of an image forming apparatus according to the present invention. First, the configuration and operation of the entire image forming apparatus will be described with reference to FIG.

図1に示すように、本実施の形態1における画像形成装置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。
また、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。こ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。
As shown in FIG. 1, the image forming apparatus 1 according to the first embodiment 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。
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。
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.
The photosensitive drums 5Y, 5M, 5C, and 5K are rotationally driven in a clockwise direction in FIG. 1 by a drive motor (not shown).

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。)。
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。)。
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.)
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).

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。
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。
At this time, a small amount of untransferred toner remains on the photosensitive drums 5Y, 5M, 5C, and 5K.
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。
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.

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。
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 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.
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。
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.

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。
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。
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.

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。
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。
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.
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記録媒体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 recording medium P discharged out of 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.

次に、図2、図3および図4にて、画像形成装置本体1に設置される定着装置20の構成・動作について詳述する。
図2は、定着装置20の構成を示す概略図である。
Next, the configuration and operation of the fixing device 20 installed in the image forming apparatus main body 1 will be described in detail with reference to FIGS. 2, 3, and 4.
FIG. 2 is a schematic diagram illustrating the configuration of the fixing device 20.

図2に示すように、定着装置20は、ベルト部材としての定着ベルト21、固定部材26、伝熱部材22、補強部材23(支持部材)、ヒータ25(熱源)、加圧回転体としての加圧ローラ31、温度センサ40、接離機構51〜53、等で構成される。
ここで、ベルト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。
固定部材26は、定着ベルト21を介して加圧ローラ31に圧接されてなり、トナー像Tを表面に有する記録媒体Pが搬送される加圧ローラ31とのニップ部を形成するように、当該定着ベルト21の内周面側に固設されてなる。
なお、定着ベルト21内部の構成の詳細については図4を用いて後述する。
As shown in FIG. 2, the fixing device 20 includes a fixing belt 21 as a belt member, a fixing member 26, a heat transfer member 22, a reinforcing member 23 (support member), a heater 25 (heat source), and a pressurizing rotary member. The pressure roller 31, the temperature sensor 40, and the contact / separation mechanisms 51 to 53 are configured.
Here, the fixing belt 21 as a belt member is a thin and flexible endless belt, and rotates (runs) in an arrow direction (counterclockwise) in FIG.
The fixing member 26 is pressed against the pressure roller 31 via the fixing belt 21, and forms the nip portion with the pressure roller 31 to which the recording medium P having the toner image T on the surface is conveyed. The fixing belt 21 is fixed to the inner peripheral surface side.
The details of the internal configuration of the fixing belt 21 will be described later with reference to FIG.

定着ベルト21は、内周面21a(固定部材26との摺接面である。)側から、基材層、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。
定着ベルト21の基材層は、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、耐熱性樹脂を含むことが好ましい。
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(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)、PTFE(ポリテトラフルオロエチレン)、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T(トナー像)に対する離型性(剥離性)が担保される。
The fixing belt 21 has a base material layer, an elastic layer, and a release layer sequentially laminated from the inner peripheral surface 21a (sliding contact surface with the fixing member 26) side, and its total thickness is 1 mm or less. Is set to
The base material layer of the fixing belt 21 has a layer thickness of 30 to 50 μm, and is preferably formed of a metal material such as nickel or stainless steel or a resin material such as polyimide, and includes a heat resistant resin.
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 fluororubber. 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-perfluoroalkyl vinyl ether copolymer), PTFE (polytetrafluoroethylene), polyimide, polyetherimide, PES ( Polyether sulfide) and the like. By providing the release layer, the releasability (peelability) for the toner T (toner image) is secured.

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。
なお、本実施の形態1では、定着ベルト21の直径が30mm程度に設定されている。
近年、定着ベルト21の基材層は安価なポリイミド等の樹脂材料で形成されていることが多いが、金属材料に比べて耐熱温度が低いので、発火や発煙などの安全性の問題がある。
本実施形態では、定着ベルト21とヒータ25の間に金属製の伝熱部材22を配置しているので、ヒータ25の熱を直接定着ベルト21に与える構成と比べて、耐熱性の問題がなく、安価な樹脂材料が基材層の定着ベルト21を採用している。
Further, the diameter of the fixing belt 21 is set to be 15 to 120 mm.
In the first embodiment, the diameter of the fixing belt 21 is set to about 30 mm.
In recent years, the base material layer of the fixing belt 21 is often formed of an inexpensive resin material such as polyimide. However, since the heat resistant temperature is lower than that of a metal material, there are safety problems such as ignition and smoke generation.
In this embodiment, since the metal heat transfer member 22 is disposed between the fixing belt 21 and the heater 25, there is no problem of heat resistance as compared with the configuration in which the heat of the heater 25 is directly applied to the fixing belt 21. An inexpensive resin material employs a fixing belt 21 having a base material layer.

図2を参照して、ニップ部の位置で定着ベルト21の外周面に当接する加圧回転体としての加圧ローラ31は、直径が30mm程度であって、中空構造の芯金32上に弾性層33を形成したものである。
加圧ローラ31(加圧回転体)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。
加圧ローラ31は定着ベルト21に圧接して、双方の部材間に所望のニップ部を形成する。
Referring to FIG. 2, a pressure roller 31 as a pressure rotator that contacts the outer peripheral surface of the fixing belt 21 at the position of the nip portion has a diameter of about 30 mm and is elastic on a hollow core metal 32. The layer 33 is formed.
The elastic layer 33 of the pressure roller 31 (pressure rotator) is formed of a material such as foamable silicone rubber, silicone rubber, or fluororubber.
A thin release layer made of PFA, PTFE or the like can be provided on the surface layer of the elastic layer 33.
The pressure roller 31 is pressed against the fixing belt 21 to form a desired nip portion between both 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アに噛合するギア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。
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を介して回転自在に支持されている。
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。
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、固定部材26に生じる撓みを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。
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.
Further, both ends of the pressure roller 31 in the width direction are rotatably supported by the side plates 43 of the fixing device 20 via bearings 42.
A heat source such as a halogen heater can be provided inside the pressure roller 31.
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. Can be reduced.
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.

また、本実施の形態1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。
また、定着ベルト21の直径が加圧ローラ31の直径よりも大きくなるように形成することもできるが、定着ベルト21の直径と加圧ローラ31の直径との関係によらず、加圧ローラ31の加圧力が伝熱部材22に作用しないように構成されている。
In the first embodiment, the diameter of the fixing belt 21 is formed to be equal to the diameter of the pressure roller 31, but the diameter of the fixing belt 21 is formed to be smaller than the diameter of 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.
In addition, the diameter of the fixing belt 21 can be formed to be larger than the diameter of the pressure roller 31, but the pressure roller 31 is independent of the relationship between the diameter of the fixing belt 21 and the diameter of the pressure roller 31. The applied pressure is not applied to the heat transfer member 22.

ここで、図2を参照して、本実施の形態1における定着装置20には、定着ベルト21に対して加圧ローラ31を接離する接離機構51〜53が設けられている。
詳しくは、接離機構は、加圧レバー51、偏心カム52、加圧スプリング53、等で構成されている。
加圧レバー51は、一端側に設けられた支軸51aを中心として定着装置20の側板43に回転自在に支持されている。
加圧レバー51の中央部は、加圧ローラ31の軸受43(側板43に形成された長穴に移動可能に保持されている。)に当接している。
また、加圧レバー51の他端側には加圧スプリング53が接続され、さらに加圧スプリング53の保持板に偏心カム52(不図示の駆動モータによって回転可能に構成されている。)が係合している。
Here, referring to FIG. 2, the fixing device 20 according to the first embodiment is provided with contact / separation mechanisms 51 to 53 that contact and separate the pressure roller 31 with respect to the fixing belt 21.
Specifically, the contact / separation mechanism includes a pressure lever 51, an eccentric cam 52, a pressure spring 53, and the like.
The pressure lever 51 is rotatably supported by the side plate 43 of the fixing device 20 around a support shaft 51a provided on one end side.
The central portion of the pressure lever 51 is in contact with a bearing 43 of the pressure roller 31 (movably held in a long hole formed in the side plate 43).
A pressure spring 53 is connected to the other end of the pressure lever 51, and an eccentric cam 52 (configured to be rotatable by a drive motor (not shown)) is connected to a holding plate of the pressure spring 53. Match.

このような構成により、偏心カム52の回転により、加圧レバー51が支軸51aを中心にして回転して、加圧ローラ31が図2の破線矢印方向に移動することになる。
すなわち、通常の定着工程時には、偏心カム52の回転方向の姿勢が図2の状態になって、加圧ローラ31は定着ベルト21を加圧して所望のニップ部を形成する。
これに対して、通常の定着工程時以外のとき(ジャム処理時や待機時等である。)には、偏心カム52の回転方向の姿勢が図2の状態から180度回転して、加圧ローラ31は定着ベルト21から離脱する(又は、定着ベルト21を減圧する。)。
With such a configuration, the rotation of the eccentric cam 52 causes the pressure lever 51 to rotate about the support shaft 51a, and the pressure roller 31 moves in the direction of the broken line arrow in FIG.
That is, during the normal fixing process, the eccentric cam 52 is rotated in the rotational direction as shown in FIG. 2, and the pressure roller 31 presses the fixing belt 21 to form a desired nip portion.
On the other hand, when it is not during the normal fixing process (during jamming or standby), the eccentric cam 52 rotates 180 degrees from the state shown in FIG. The roller 31 separates from the fixing belt 21 (or depressurizes the fixing belt 21).

以下、上述のように構成された定着装置20の、通常時の動作について簡単に説明する。
装置本体1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の図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。
Hereinafter, the normal operation of the fixing device 20 configured as described above will be briefly described.
When the power switch of the apparatus main body 1 is turned on, electric power is supplied to the heater 25, and rotation driving of the pressure roller 31 in the direction of the arrow in FIG.
Thereby, the fixing belt 21 is also driven (rotated) in the direction of the arrow in FIG. 2 by the frictional force with the pressure roller 31.

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T(トナー像)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、伝熱部材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固定部材26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。
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 T (toner image) is conveyed in the direction of arrow Y10 in FIG. 2 while being guided by a guide plate (not shown), and the fixing belt 21 and the pressure roller 31 that are in a pressure contact state. It is fed into the nip part.
The toner on the surface of the recording medium P is heated by the fixing belt 21 heated by the heat transfer member 22 (heater 25) and the pressing force of the fixing member 26 reinforced by the reinforcing member 23 and the pressure roller 31. The image T is fixed.
Thereafter, the recording medium P delivered from the nip portion is conveyed in the direction of arrow Y11.

図4は定着装置20の構成を示す概略断面図である。図4を参照して、定着装置20について説明する。
定着ベルト21の内部(内周面側)には、固定部材26、ヒータ25(加熱手段)、伝熱部材22、補強部材23、等が固設されている。補強部材23と伝熱部材22との間に加熱手段である赤外線ヒータ25が設けられてなる。
ここで、固定部材26は、液晶ポリマー等の耐熱樹脂材料等で構成される。
FIG. 4 is a schematic cross-sectional view showing the configuration of the fixing device 20. The fixing device 20 will be described with reference to FIG.
A fixing member 26, a heater 25 (heating means), a heat transfer member 22, a reinforcing member 23, and the like are fixedly provided inside the fixing belt 21 (inner peripheral surface side). An infrared heater 25 serving as a heating means is provided between the reinforcing member 23 and the heat transfer member 22.
Here, the fixing member 26 is made of a heat resistant resin material such as a liquid crystal polymer.

また、固定部材26と定着ベルト21の間には、固定部材26と定着ベルト21との摺動抵抗を低減するための摺動シート28が配設されている。
この摺動シート部材28は、摩擦係数が小さく、耐摩耗性・耐熱性に優れた材質(例えば、多孔質のフッ素樹脂の織物で形成したシート)で、矩形形状に形成する。
Further, a sliding sheet 28 for reducing the sliding resistance between the fixing member 26 and the fixing belt 21 is disposed between the fixing member 26 and the fixing belt 21.
The sliding sheet member 28 is formed in a rectangular shape with a material having a small friction coefficient and excellent wear resistance and heat resistance (for example, a sheet formed of a porous fluororesin fabric).

固定部材26は、加圧ローラ31側の面が加圧ローラ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 fixing member 26 is formed in a concave shape so that the surface on the pressure roller 31 side 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.

なお、本実施の形態1では、ニップ部を形成する固定部材26の形状を凹状に形成したが、ニップ部を形成する固定部材26の形状を平面状に形成することもできる。
すなわち、固定部材26の摺接面(加圧ローラ31に対向する面である。)が平面形状になるように形成することができる。
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。
In the first embodiment, the shape of the fixing member 26 that forms the nip portion is formed in a concave shape, but the shape of the fixing member 26 that forms the nip portion can also be formed in a flat shape.
That is, the sliding contact surface of the fixing member 26 (the surface facing the pressure roller 31) can be formed in a planar shape.
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.

図3を参照して、固定部材26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。
固定部材26の側板43との固定支持は、少なくとも記録媒体Pの搬送方向の位置決めがなされており、加圧ローラ31の加圧方向は、補強部材23と位置決めがなされることが望ましい。
Referring to FIG. 3, both ends of the fixing member 26 in the width direction are fixedly supported by the side plates 43 of the fixing device 20.
The fixing support of the fixing member 26 with the side plate 43 is positioned at least in the conveyance direction of the recording medium P, and the pressing direction of the pressing roller 31 is preferably positioned with the reinforcing member 23.

また、固定部材26のニップ部の上流側と下流側には、定着ベルト21の走行を案内する案内ガイド41、42が配置されている。案内ガイド41、42は、液晶ポリマー等の耐熱樹脂材料等で構成されており、固定部材26と一体的に構成しても良い。
これにより、可撓性を有する定着ベルト21の円形姿勢がある程度維持されるため、定着ベルト21の変形による劣化・破損を軽減することができる。
In addition, guide guides 41 and 42 for guiding the traveling of the fixing belt 21 are arranged on the upstream side and the downstream side of the nip portion of the fixing member 26. The guide guides 41 and 42 are made of a heat-resistant resin material such as a liquid crystal polymer, and may be formed integrally with the fixing member 26.
Thereby, the circular posture of the fixing belt 21 having flexibility is maintained to some extent, so that deterioration / breakage due to deformation of the fixing belt 21 can be reduced.

図4を参照して、伝熱部材22は、肉厚が0.1mmの円弧形状部材である。
伝熱部材22は、ニップ部と反対側の位置で定着ベルト21の内周面に直接的に接触するように形成され、その一端が補強部材23に固定支持されている。もしくは、図3を参照して、伝熱部材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ても良い。
Referring to FIG. 4, heat transfer member 22 is an arc-shaped member having a thickness of 0.1 mm.
The heat transfer member 22 is formed so as to directly contact the inner peripheral surface of the fixing belt 21 at a position opposite to the nip portion, and one end thereof is fixedly supported by the reinforcing member 23. Alternatively, referring to FIG. 3, both ends in the width direction of heat transfer member 22 may be fixedly supported on side plate 43 of fixing device 20.

補強部材23もしくは側板43との伝熱部材22の固定は、直接的に固定されていてもよいが、断熱部材22aを介して固定されている。これにより、伝熱部材22の熱が補強部材23に伝わるのを防止できる。   Fixing of the heat transfer member 22 to the reinforcing member 23 or the side plate 43 may be directly fixed, but is fixed via the heat insulating member 22a. Thereby, it is possible to prevent the heat of the heat transfer member 22 from being transmitted to the reinforcing member 23.

伝熱部材22は、バネ性を有する材料で構成され、その一端が補強部材23に固定支持され、他端は定着ベルト21に付勢力を与えており、定着ベルト21の内周面により積極的に接触している。これにより、定着ベルト21の走行時の浮きによる伝熱部材22との接触面積の減少を抑え、より確実に定着ベルト21の加熱効率を確保できる。
また、伝熱部材22と補強部材23との間に断熱材が挟まれてなることが好ましい。
The heat transfer member 22 is made of a material having a spring property, and one end thereof is fixedly supported by the reinforcing member 23, and the other end gives a biasing force to the fixing belt 21. Touching. As a result, a reduction in the contact area with the heat transfer member 22 due to floating of the fixing belt 21 during travel can be suppressed, and the heating efficiency of the fixing belt 21 can be ensured more reliably.
Further, it is preferable that a heat insulating material is sandwiched between the heat transfer member 22 and the reinforcing member 23.

伝熱部材22のベルト部材と反対側にはヒータ25の輻射熱(輻射光)を吸収するために内面塗装が施されている。
そして、伝熱部材22は、ヒータ25の輻射熱(輻射光)により加熱されて定着ベルト21を加熱する。
すなわち、伝熱部材22がヒータ25(加熱手段)によって直接的に加熱されて、伝熱部材22を介して定着ベルト21がヒータ25によって間接的に加熱されることになる。
An inner surface coating is applied to the side of the heat transfer member 22 opposite to the belt member in order to absorb the radiant heat (radiant light) of the heater 25.
The heat transfer member 22 is heated by the radiant heat (radiant light) of the heater 25 to heat the fixing belt 21.
That is, the heat transfer member 22 is directly heated by the heater 25 (heating means), and the fixing belt 21 is indirectly heated by the heater 25 through the heat transfer member 22.

伝熱部材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。)を用いることができる。
伝熱部材22の肉厚を0.2mm以下に設定することで、定着ベルト21(伝熱部材22)の加熱効率を向上することができる。
なお、本実施の形態1では、伝熱部材22は、肉厚が0.1mmのステンレスで形成している。
As a material of the heat transfer member 22, a metal heat conductor (a metal having heat conductivity) such as aluminum, iron, and stainless steel can be used.
By setting the thickness of the heat transfer member 22 to 0.2 mm or less, the heating efficiency of the fixing belt 21 (heat transfer member 22) can be improved.
In the first embodiment, the heat transfer member 22 is formed of stainless steel having a wall thickness of 0.1 mm.

ヒータ25(熱源)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(図3を参照できる。)。
そして、装置本体1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、伝熱部材22が加熱される。
さらに、伝熱部材22によって定着ベルト21がニップ部と対向する位置で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。
The heater 25 (heat source) is a halogen heater or a carbon heater, and both ends thereof are fixed to the side plate 43 of the fixing device 20 (see FIG. 3).
The heat transfer member 22 is heated by the radiant heat of the heater 25 whose output is controlled by the power supply unit of the apparatus body 1.
Further, the fixing belt 21 is entirely heated by the heat transfer member 22 at a position facing the nip portion, and heat is applied to the toner image T on the recording medium P from the surface of the heated fixing belt 21.

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づいておこなわれる。
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。
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。
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.
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.

本実施形態は、伝熱部材22と定着ベルト21とが略全周で接触していないので、伝熱部材22と定着ベルト21とが摺接する面積が大きくなって定着ベルト21の磨耗が加速する不具合を抑止することができる。
また、伝熱部材22と定着ベルト21とが常時接触しているので、定着ベルト21の加熱効率が低下する不具合を抑止することができる。
また、伝熱部材22と定着ベルト21(ベルト部材)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、双方の部材21、22の間には潤滑剤としてフッ素グリスが塗布されている。
なお、伝熱部材22と定着ベルト21との摺動抵抗を低下させるために、伝熱部材22の摺接面を摩擦係数の低い材料で形成したり、定着ベルト21の内周面にフッ素を含む材料からなる表面層を形成したりすることもできる。
In the present embodiment, since the heat transfer member 22 and the fixing belt 21 are not in contact with each other in substantially the entire circumference, the area where the heat transfer member 22 and the fixing belt 21 are in sliding contact with each other is increased, and wear of the fixing belt 21 is accelerated. Defects can be suppressed.
In addition, since the heat transfer member 22 and the fixing belt 21 are always in contact with each other, a problem that the heating efficiency of the fixing belt 21 is reduced can be suppressed.
Also, fluorine grease is applied between both members 21 and 22 so that the wear of the fixing belt 21 is reduced even if the heat transfer member 22 and the fixing belt 21 (belt member) are in sliding contact with each other. ing.
In order to reduce the sliding resistance between the heat transfer member 22 and the fixing belt 21, the sliding contact surface of the heat transfer member 22 is formed of a material having a low friction coefficient, or fluorine is applied to the inner peripheral surface of the fixing belt 21. It is also possible to form a surface layer made of the containing material.

補強部材23(支持部材)は、ニップ部を形成する固定部材26を補強・支持するためのもので、定着ベルト21の内周面側に固設されている。
補強部材23(支持部材)は、その断面がコの字形状となっており、開口部23aを有している。開口部23aは、固定部材26と対向している。
開口部23aを覆うように伝熱部材22が配置されている。ここで開口部23aを覆うとは、その開口全体を覆うことを意味するものである。
これにより小さな断面で機械的強度が確保できる構成となり、小型化や低熱容量化が実現できる。
The reinforcing member 23 (supporting member) is for reinforcing and supporting the fixing member 26 forming the nip portion, and is fixed to the inner peripheral surface side of the fixing belt 21.
The reinforcing member 23 (support member) has a U-shaped cross section and has an opening 23a. The opening 23 a faces the fixing member 26.
The heat transfer member 22 is disposed so as to cover the opening 23a. Here, covering the opening 23a means covering the entire opening.
As a result, the mechanical strength can be ensured with a small cross section, and downsizing and low heat capacity can be realized.

図3を参照して、補強部材23は、幅方向の長さが固定部材26と同等になるように形成されていて、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。
そして、補強部材23が固定部材26、定着ベルト21、摺動シート28を介して加圧ローラ31(加圧回転体)に当接することで、ニップ部において固定部材26が加圧ローラ31の加圧力を受けて大きく変形する不具合を抑止している。
なお、補強部材23は、上述した機能を満足するために、ステンレスや鉄等の機械的強度が高い金属材料で形成することが好ましい。
Referring to FIG. 3, the reinforcing member 23 is formed so that the length in the width direction is equal to that of the fixing member 26, and both end portions in the width direction are fixedly supported by the side plates 43 of the fixing device 20. .
The reinforcing member 23 comes into contact with the pressure roller 31 (pressure rotating body) via the fixing member 26, the fixing belt 21, and the sliding sheet 28, so that the fixing member 26 adds the pressure roller 31 at the nip portion. Inhibits large deformation under pressure.
The reinforcing member 23 is preferably formed of a metal material having high mechanical strength such as stainless steel or iron in order to satisfy the functions described above.

また、コの字形状の補強部材23における、ヒータ25との間の一部又は全部には、赤外線反射板44が配置されている。
赤外線反射板44は、その端部が補強部材23に固定支持されている。
赤外線反射板44の固定は、直接的に固定されていてもよいが、本実施の形態では断熱部材43aを介して固定されている。これにより、赤外線反射板44の熱が補強部材23に伝わるのを防止できる。
In addition, an infrared reflecting plate 44 is disposed in part or all of the U-shaped reinforcing member 23 between the U-shaped reinforcing member 23 and the heater 25.
The infrared reflector 44 is fixedly supported by the reinforcing member 23 at its end.
The infrared reflecting plate 44 may be fixed directly, but in the present embodiment, the infrared reflecting plate 44 is fixed via a heat insulating member 43a. Thereby, it is possible to prevent the heat of the infrared reflecting plate 44 from being transmitted to the reinforcing member 23.

赤外線反射板44のヒータ25に対向する表面は、伝熱部材22を無駄なく加熱させるために赤外線反射率90%以上の高輝度アルミや銀コートが施された材料を用いる。
この赤外線反射板44により、赤外線反射板44のヒータ25から見て外側にある部材へ熱が奪われるのを防ぐことができる。
また、赤外線反射板44はヒータ25を180°以上覆う構成である。
さらに、伝熱部材22は定着ベルト21と当接して配置されており、当接面積は伝熱部材22の面積の少なくとも60%以上で当接して構成される。これらの構成とすることでヒータ25の熱を定着ベルト21に当接している伝熱部材22のみを加熱することが可能となり、熱効率を大幅に向上することができる。
The surface of the infrared reflector 44 facing the heater 25 is made of a material coated with high-luminance aluminum or silver coat having an infrared reflectivity of 90% or more in order to heat the heat transfer member 22 without waste.
With this infrared reflecting plate 44, it is possible to prevent heat from being taken away by members outside the infrared reflecting plate 44 as viewed from the heater 25.
The infrared reflector 44 is configured to cover the heater 25 by 180 ° or more.
Further, the heat transfer member 22 is disposed in contact with the fixing belt 21, and the contact area is configured to contact at least 60% or more of the area of the heat transfer member 22. With these configurations, it is possible to heat only the heat transfer member 22 that abuts the heat of the heater 25 on the fixing belt 21, and the thermal efficiency can be greatly improved.

以上の本実施の形態によれば、補強部材の開口部を覆う構成でベルト部材と接触する伝熱部材と、補強部材と伝熱部材との間に加熱手段を有することで、開口部にのみ配置された金属の伝熱部材がベルト部材と当接しているので、ベルト部材と当接していない部分を加熱することを防ぎ、ヒータの熱を最大限の効率でベルト部材に伝熱することができる。
また、補強部材の開口部を覆う構成でベルト部材と接触する伝熱部材と、補強部材と伝熱部材との間に加熱手段を有することで、開口部にのみ配置された金属の伝熱部材がベルト部材と当接しているので、ベルト部材と当接していない部分を加熱することを防ぎ、ヒータの熱を最大限の効率でベルト部材に伝熱することができる。
また、開口部がニップ部と対向しているので、補強部材の強度を少ない断面積で確保でき、小型化が実現できる。
また、赤外線ヒータを利用することで、汎用性が高く、構成簡単で低コストが実現できる。
また、加熱手段と前記補強部材との間に赤外線反射板を配置したことにより、ニップを確保する部材(補強部材や固定部材等)に熱を奪われるのを防止し、ヒータの熱を最大限の効率でベルト部材に伝熱することができる。
According to the present embodiment described above, the heat transfer member that contacts the belt member in a configuration that covers the opening of the reinforcing member, and the heating means between the reinforcing member and the heat transfer member have only the opening. Since the disposed metal heat transfer member is in contact with the belt member, it is possible to prevent heating of the portion not in contact with the belt member, and to transfer the heat of the heater to the belt member with maximum efficiency. it can.
Also, a heat transfer member that contacts the belt member in a configuration that covers the opening of the reinforcing member, and a metal heat transfer member that is disposed only in the opening by having heating means between the reinforcing member and the heat transfer member Is in contact with the belt member, it is possible to prevent heating of the portion not in contact with the belt member, and to transfer the heat of the heater to the belt member with maximum efficiency.
In addition, since the opening portion faces the nip portion, the strength of the reinforcing member can be secured with a small cross-sectional area, and downsizing can be realized.
Moreover, by using an infrared heater, versatility is high, a structure is simple, and low cost is realizable.
In addition, by arranging an infrared reflector between the heating means and the reinforcing member, it is possible to prevent heat from being taken away by members (reinforcing members, fixing members, etc.) that secure the nip, and to maximize the heat of the heater. It is possible to transfer heat to the belt member with efficiency.

また、赤外線反射板は、赤外線反射率90%以上の高輝度アルミであることで、ヒータの熱を最大限の効率でベルト部材に伝熱することができる。
また、外線反射板は、補強部材に支持されて固定されることで、構成簡単に赤外線反射板を配置できる。
また、赤外線反射板と補強部材との間に断熱材が挟まれてなることで、ニップを確保する部材(補強部材や固定部材等)に熱を奪われるのを防止し、ヒータの熱を最大限の効率でベルト部材に伝熱することができる。
また、伝熱部材は、補強部材に支持されて固定されることで、構成簡単に伝熱部材を配置できる。
Further, since the infrared reflector is high-luminance aluminum having an infrared reflectance of 90% or more, the heat of the heater can be transferred to the belt member with maximum efficiency.
Further, the external reflection plate is supported and fixed by the reinforcing member, so that the infrared reflection plate can be easily arranged.
In addition, a heat insulating material is sandwiched between the infrared reflector and the reinforcing member to prevent heat from being taken away by members (reinforcing members, fixing members, etc.) that secure the nip, and to maximize the heat of the heater. Heat can be transferred to the belt member with limited efficiency.
Moreover, a heat-transfer member can be arrange | positioned easily by a structure being supported by the reinforcement member and being fixed.

また、伝熱部材と補強部材との間に断熱材が挟まれてなることで、ニップを確保する部材(補強部材や固定部材等)に熱を奪われるのを防止し、ヒータの熱を最大限の効率でベルト部材に伝熱することができる。
また、伝熱部材は、バネ性を有してベルト部材と接触していることで、ベルト部材と伝熱部材の接触性を向上でき、ヒータの熱を最大限の効率でベルト部材に伝熱することができる。
また、ベルト部材は、基材を有し、該基材は、耐熱性樹脂を含むことで、低コストで軽量化が実現できる。
また、これらの定着装置を備えることで、ヒータの熱を最大限の効率でベルト部材に伝熱することができる画像形成装置を提供できる。
In addition, since the heat insulating material is sandwiched between the heat transfer member and the reinforcing member, it is possible to prevent heat from being taken away by members (reinforcing members, fixing members, etc.) that secure the nip, and to maximize the heat of the heater. Heat can be transferred to the belt member with limited efficiency.
In addition, the heat transfer member has springiness and is in contact with the belt member, so that the contact between the belt member and the heat transfer member can be improved, and the heat of the heater is transferred to the belt member with maximum efficiency. can do.
Further, the belt member has a base material, and the base material contains a heat resistant resin, so that weight reduction can be realized at low cost.
Also, by providing these fixing devices, it is possible to provide an image forming apparatus that can transfer the heat of the heater to the belt member with maximum efficiency.

P 記録媒体
20 定着装置
21 定着ベルト
22 伝熱部材
23 補強部材
25 ヒータ
26 固定部材
31 加圧ローラ
41,42 案内ガイド
43 側板
44 赤外線反射板
P Recording medium 20 Fixing device 21 Fixing belt 22 Heat transfer member 23 Reinforcing member 25 Heater 26 Fixing member 31 Pressure roller 41, 42 Guide guide 43 Side plate 44 Infrared reflector

特開2010−096823号公報JP 2010-096823 A 特開2007−192846号公報JP 2007-192846 A

Claims (12)

加圧回転体と、
可撓性を有し、所定方向に走行してトナー像を加熱溶融する無端状のベルト部材と、
前記ベルト部材を介して前記加圧回転体に圧接されてなり、トナー像を表面に有する記録媒体が搬送される前記加圧回転体とのニップ部を形成するように、当該ベルト部材の内周面側に固設されてなる固定部材と、
前記ベルト部材の内周面側に固設されて前記固定部材に当接して当該固定部材を補強してなる補強部材と、を備え、
前記補強部材は、開口部を有し、
前記開口部を覆うと共に前記ベルト部材と接触する伝熱部材と、前記補強部材と前記伝熱部材との間に設けられた加熱手段と、を有することを特徴とする定着装置。
A pressure rotating body;
An endless belt member having flexibility and running in a predetermined direction to heat and melt the toner image;
An inner periphery of the belt member is formed in pressure contact with the pressure rotator through the belt member and forms a nip portion with the pressure rotator to which a recording medium having a toner image on the surface is conveyed. A fixing member fixed on the surface side;
A reinforcing member fixed on the inner peripheral surface side of the belt member and abutting against the fixing member to reinforce the fixing member;
The reinforcing member has an opening,
A fixing device comprising: a heat transfer member that covers the opening and is in contact with the belt member; and a heating unit provided between the reinforcing member and the heat transfer member.
前記補強部材の開口部は、前記固定部材と対向し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 opening of the reinforcing member faces the fixing member. 前記加熱手段は、赤外線ヒータであることを特徴とする請求項1または2に記載の定着装置。   The fixing device according to claim 1, wherein the heating unit is an infrared heater. 前記加熱手段と前記補強部材との間に赤外線反射板を備えることを特徴とする請求項1乃至3のいずれかに記載の定着装置。   The fixing device according to claim 1, further comprising an infrared reflecting plate between the heating unit and the reinforcing member. 前記赤外線反射板は、赤外線反射率90%以上の高輝度アルミであることを特徴とする請求項4に記載の定着装置。   The fixing device according to claim 4, wherein the infrared reflecting plate is high-luminance aluminum having an infrared reflectance of 90% or more. 前記赤外線反射板は、前記補強部材に支持されて固定されることを特徴とする請求項4または5に記載の定着装置。   The fixing device according to claim 4, wherein the infrared reflecting plate is supported and fixed by the reinforcing member. 前記赤外線反射板と前記補強部材との間に断熱材が挟まれてなることを特徴とする請求項4乃至6いずれかに記載の定着装置。   The fixing device according to claim 4, wherein a heat insulating material is sandwiched between the infrared reflecting plate and the reinforcing member. 前記伝熱部材は、前記補強部材に支持されて固定されることを特徴とする請求項1乃至7いずれかに記載の定着装置。   The fixing device according to claim 1, wherein the heat transfer member is supported and fixed by the reinforcing member. 前記伝熱部材と前記補強部材との間に断熱材が挟まれてなることを特徴とする請求項1乃至8のいずれかに記載の定着装置。   The fixing device according to claim 1, wherein a heat insulating material is sandwiched between the heat transfer member and the reinforcing member. 前記伝熱部材は、バネ性を有して前記ベルト部材と接触していることを特徴とする請求項1乃至9のいずれかに記載の定着装置。   The fixing device according to claim 1, wherein the heat transfer member has a spring property and is in contact with the belt member. 前記ベルト部材は、基材を有し、
該基材は、耐熱性樹脂を含むことを特徴とする請求項1乃至10のいずれかに記載の定着装置。
The belt member has a base material,
The fixing device according to claim 1, wherein the base material includes a heat resistant resin.
請求項1乃至11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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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2015059981A (en) * 2013-09-17 2015-03-30 京セラドキュメントソリューションズ株式会社 Fixing device and image forming apparatus
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