JP2014119689A

JP2014119689A - Fixing device

Info

Publication number: JP2014119689A
Application number: JP2012276598A
Authority: JP
Inventors: Kazuyuki Oya; 一幸大矢
Original assignee: Murata Machinery Ltd
Current assignee: Murata Machinery Ltd
Priority date: 2012-12-19
Filing date: 2012-12-19
Publication date: 2014-06-30

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To reduce power consumption of a heat source for heating a heat roller without compromising fixing capability of toner images in a fixing device comprising two rollers forming nip parts in cooperation with the heat roller.SOLUTION: A fixing device comprises: first and second rollers 28, 29 which are disposed on a circumferential surface of a heat roller 27; arm members 30 which support both the rollers 28, 29; rocking axles 31 which support the arm members 30; and a pressure structure comprising pressure members 32 which bias the arm members 30 towards the heat roller 27. A first nip part N1 is formed between the circumferential surface of the first roller 28 and the heat roller 27, and a second nip part N2 is formed between the second roller 29 and the heat roller 27. The second roller 29 facing the second nip part N2 is pressed against the heat roller 27 under pressure by the biasing force of the pressure members 32, and the first roller 28 at the first nip part N1 is in line-contact with the heat roller 27 in such a manner that it can be driven to rotate.

Description

本発明は、例えばコピー機、ファクシミリ機、プリンター装置、或いはコピー、ファクシミリ、プリンターの機能を搭載した複合機等の画像形成装置に設けられる定着装置に関し、特に、ヒートローラを加熱する熱源の消費電力の低減を図るための技術に関する。 The present invention relates to a fixing device provided in an image forming apparatus such as a copying machine, a facsimile machine, a printer device, or a multifunction machine equipped with a copy, facsimile, and printer function, and in particular, power consumption of a heat source for heating a heat roller. TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION

本発明に関して、ヒートローラと協同してニップ部を形成する２本のローラを備えた定着装置が特許文献１から３に公知である。特許文献１では、ヒータを内蔵した定着ローラと、定着ローラの回転に従動回転する第１加圧ローラおよび第２加圧ローラとを備えており、両加圧ローラが定着ローラに圧接するように設けられている。第１および第２加圧ローラは、定着ローラに対して、それぞれのニップ部の形状あるいは定着力、両加圧ローラの径、または両加圧ローラの加圧力が異なるように設けられている。但し、２本の加圧ローラは加圧力が異なるように設けられている場合でも、定着ローラに対して加圧力が作用した状態で配置されている。 With respect to the present invention, Patent Documents 1 to 3 disclose fixing devices including two rollers that form a nip portion in cooperation with a heat roller. Patent Document 1 includes a fixing roller having a built-in heater, and a first pressure roller and a second pressure roller that rotate following the rotation of the fixing roller, so that both the pressure rollers are in pressure contact with the fixing roller. Is provided. The first and second pressure rollers are provided such that the shape or fixing force of each nip portion, the diameters of the two pressure rollers, or the pressing force of the two pressure rollers are different from the fixing roller. However, even when the two pressure rollers are provided with different pressures, they are arranged in a state where the pressure is applied to the fixing roller.

特許文献２では、内部中央に熱源が設けられた加熱ローラと、２枚の支持板で回転自在に支持されて、加熱ローラの回転に従動回転する２本の加圧ローラとが設けられている。支持板は、加圧レバーに連結されており、加圧レバーの先端には引張ばねが連結されている。引張ばねは固定プレートにナットを介して連結したねじに連結されている。ナットを回転操作してねじを進退させることにより、ばね圧を調整してニップ部の加圧力を調整することができる。 In Patent Document 2, there are provided a heating roller having a heat source in the center of the inside, and two pressure rollers that are rotatably supported by two support plates and are rotated by the rotation of the heating roller. . The support plate is connected to a pressure lever, and a tension spring is connected to the tip of the pressure lever. The tension spring is connected to a screw connected to the fixed plate via a nut. By rotating the nut to advance and retract the nut, the spring pressure can be adjusted to adjust the pressure applied to the nip portion.

特許文献３では、内部に熱源が設けられたヒートローラと、ヒートローラに接触して回転する第１および第２加圧ローラとが設けられている。両加圧ローラは、その両端部がブッシング部材によって回転保持されている。ブッシング部材から所定の間隔だけ離間した位置に保持部材が設けられており、ブッシング部材と保持部材との間に、加圧ローラをヒートローラに押付けるためのばねが設けられている。異なるばね圧のばねを２個設け、あるいは、保持部材をピボット地点を中心にして回動させることにより、ヒートローラに対する第１および第２加圧ローラの加圧力をそれぞれ変更することができる。 In Patent Document 3, a heat roller provided with a heat source therein, and first and second pressure rollers that rotate in contact with the heat roller are provided. Both pressure rollers are rotatably held at both ends by bushing members. A holding member is provided at a position spaced apart from the bushing member by a predetermined distance, and a spring for pressing the pressure roller against the heat roller is provided between the bushing member and the holding member. By providing two springs having different spring pressures, or by rotating the holding member around the pivot point, the pressure applied by the first and second pressure rollers to the heat roller can be changed.

特許文献４および５には、加熱ローラの周囲に設けた２本のローラに無端状のベルトを巻き掛けた定着装置が開示されている。特許文献４では、ハロゲンランプを内蔵した定着ローラと、フレームで回転自在に保持される加圧ローラおよびローラ状のベルト張架部材とが設けられており、加圧ローラとベルト張架部材とにベルトが巻き掛けられている。フレームは支点を中心にして連結部材で回動させることができ、これにより定着ローラに対するベルトの相対位置を変更して加圧力を変更することができる。 Patent Documents 4 and 5 disclose a fixing device in which an endless belt is wound around two rollers provided around a heating roller. In Patent Document 4, a fixing roller incorporating a halogen lamp, a pressure roller rotatably held by a frame, and a roller-like belt stretching member are provided. A belt is wrapped around. The frame can be rotated around the fulcrum by the connecting member, and the pressure can be changed by changing the relative position of the belt with respect to the fixing roller.

特許文献５では、内部にヒータを有するヒートローラと、ヒートローラに圧接されるプレスローラと、プレスローラに巻き掛けられてヒートローラに押圧される定着ベルトと、定着ベルトのテンションを調整するテンションローラとを備えている。定着ベルトのテンションは、テンションローラに作用させる調整ばねの付勢力を調整することにより変更でき、プレスローラの押圧力は、加圧ばねの付勢力を調整することにより変更できるようになっている。 In Patent Document 5, a heat roller having a heater therein, a press roller pressed against the heat roller, a fixing belt wound around the press roller and pressed against the heat roller, and a tension roller for adjusting the tension of the fixing belt And. The tension of the fixing belt can be changed by adjusting the biasing force of the adjustment spring that acts on the tension roller, and the pressing force of the press roller can be changed by adjusting the biasing force of the pressure spring.

特開平０５−２７３８８１号公報（段落番号００１５〜００２１、図１、図２）Japanese Patent Laid-Open No. 05-238881 (paragraph numbers 0015 to 0021, FIGS. 1 and 2) 特開昭６３−８５７７７号公報（３頁左下欄〜４頁左上欄、図１）JP-A-63-85777 (page 3, lower left column to page 4, upper left column, FIG. 1) 特開２００７−１４０５０４号公報（段落番号００４６、００４７、００６４、００７６、図３、図４）JP 2007-140504 A (paragraph numbers 0046, 0047, 0064, 0076, FIGS. 3 and 4) 特開２００６−３３７４３９号公報（段落番号００２７〜００３４、図２、図３）JP 2006-337439 A (paragraph numbers 0027 to 0034, FIGS. 2 and 3) 特開２０１０−２８６７９８号公報（段落番号００２３〜００２５、図１、図３）JP 2010-286798 A (paragraph numbers 0023 to 0025, FIGS. 1 and 3)

ヒートローラとプレスローラで形成されるニップ部は、外周部が弾性体で形成されるプレスローラが変形して、ヒートローラに対して面で接触している。これにより、２本のプレスローラを設けると、プレスローラが１本の場合に比べてニップ部の長さを長くすることができる。したがって、記録媒体を長時間加熱加圧処理することができ、記録媒体へのトナー画像の定着性を向上することができる。 The nip portion formed by the heat roller and the press roller is in contact with the surface of the heat roller by deformation of the press roller whose outer peripheral portion is formed of an elastic body. Thereby, when two press rollers are provided, the length of the nip portion can be increased as compared with the case where the number of press rollers is one. Therefore, the recording medium can be heated and pressurized for a long time, and the fixability of the toner image on the recording medium can be improved.

画像形成動作中において、熱源からヒートローラに供給される熱は、記録媒体の加熱加圧処理で消費される以外に、ヒートローラに接しているプレスローラに伝導して奪われている。特許文献１から３の定着装置のように、２本のプレスローラを設けてニップ部を長くすると、両ローラの接触面積が大きくなるので、ヒートローラからプレスローラに奪われる熱も多くなる。これにより、熱源はプレスローラに奪われた熱を余分に供給する必要があるので、熱源の消費電力が増加してしまう。 During the image forming operation, the heat supplied to the heat roller from the heat source is conducted and taken away by the press roller in contact with the heat roller, in addition to being consumed by the heat and pressure processing of the recording medium. When the two nip rollers are provided and the nip portion is lengthened as in the fixing device disclosed in Patent Documents 1 to 3, the contact area between both the rollers increases, so that the heat taken away from the heat roller to the press roller also increases. As a result, the heat source needs to supply extra heat deprived by the press roller, which increases the power consumption of the heat source.

また、記録媒体にしわが発生する不良は、記録媒体を加圧するニップ部で発生しやすく、とくに、２本のプレスローラを備える定着装置では、記録媒体が２度加圧されるため、記録媒体にしわが発生しやすい。なお、特許文献２および３の定着装置は、加圧ローラの加圧力を変更することができるように構成されているが、両加圧ローラは常にヒートローラに加圧力を作用させた状態で配置されているので、しわが発生しやすいことに変わりはない。 In addition, defects that cause wrinkles in the recording medium are likely to occur at the nip portion that pressurizes the recording medium. In particular, in a fixing device that includes two press rollers, the recording medium is pressed twice. I am prone to wrinkles. The fixing devices of Patent Documents 2 and 3 are configured so that the pressure applied by the pressure roller can be changed. However, both pressure rollers are always arranged with the pressure applied to the heat roller. Therefore, wrinkles are likely to occur.

特許文献４および５では、ニップ部の押圧力を変更できるので、記録媒体の種類に応じてトナー画像の定着性を好適に調整することができ、また、しわの発生を抑制することができる。しかし、押圧力を変更するための機構が設けられている分、定着装置の構造が複雑になることが避けられず、装置のコストが嵩む。また、可動部分が多い分、故障が発生しやすい不利もある。 In Patent Documents 4 and 5, since the pressing force of the nip portion can be changed, the fixing property of the toner image can be suitably adjusted according to the type of the recording medium, and the generation of wrinkles can be suppressed. However, as the mechanism for changing the pressing force is provided, the structure of the fixing device is inevitably complicated, and the cost of the device increases. Moreover, since there are many movable parts, there is a disadvantage that failure is likely to occur.

本発明の目的は、ヒートローラと協同してニップ部を形成する２本のローラを備える定着装置において、トナー画像の定着性を損なうことなくヒートローラを加熱する熱源の消費電力の低減を図ることができる定着装置を提供することにある。
本発明の目的は、ヒートローラと協同してニップ部を形成する２本のローラを備える定着装置において、記録媒体にしわが発生するのを効果的に抑制することができる定着装置を提供することにある。 An object of the present invention is to reduce power consumption of a heat source that heats a heat roller in a fixing device including two rollers that form a nip portion in cooperation with the heat roller without impairing the fixability of the toner image. It is an object of the present invention to provide a fixing device capable of achieving the above.
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a fixing device including two rollers that form a nip portion in cooperation with a heat roller, and capable of effectively suppressing the occurrence of wrinkles on a recording medium. is there.

本発明の定着装置は、熱源２６で加熱されるヒートローラ２７と、ヒートローラ２７と協同して記録媒体１００を搬送しながら加圧する加圧構造とを備えている。前記加圧構造は、ヒートローラ２７の周面に配置される第１ローラ２８と、第１ローラ２８よりヒートローラ２７の回転方向の下流側に配置される第２ローラ２９とを備えている。また、前記加圧構造は、両ローラ２８・２９を回転自在に支持する前後一対のアーム部材３０と、アーム部材３０をヒートローラ２７に対して接離する向きに揺動可能に支持する揺動軸３１と、アーム部材３０をヒートローラ２７へ向かって接近する向きに付勢する加圧部材３２とを備えている。第１ローラ２８の周面とヒートローラ２７との間に第１ニップ部Ｎ１が形成され、第２ローラ２９とヒートローラ２７との間に第２ニップ部Ｎ２が形成されている。そして、第２ニップ部Ｎ２に臨む第２ローラ２９は、加圧部材３２の付勢力でヒートローラ２７に対して加圧された状態で押付けてある。また、第１ニップ部Ｎ１における第１ローラ２８は、ヒートローラ２７に対して従動回転可能な状態で線接触していることを特徴とする。なお、第１ローラ２８がヒートローラ２７に対して従動回転可能な状態で線接触している状態とは、第１ローラ２８が加圧部材３２の付勢力でヒートローラ２７に押付けられていない状態を意味しており、以下の説明においては、この状態を無加圧状態と言う。 The fixing device of the present invention includes a heat roller 27 that is heated by a heat source 26 and a pressure structure that pressurizes the recording medium 100 while conveying it in cooperation with the heat roller 27. The pressure structure includes a first roller 28 disposed on the peripheral surface of the heat roller 27, and a second roller 29 disposed downstream of the first roller 28 in the rotation direction of the heat roller 27. The pressure structure includes a pair of front and rear arm members 30 that rotatably support the rollers 28 and 29, and a swing that supports the arm member 30 so that the arm member 30 can swing in a direction in contact with and away from the heat roller 27. A shaft 31 and a pressure member 32 that urges the arm member 30 in a direction approaching the heat roller 27 are provided. A first nip portion N 1 is formed between the peripheral surface of the first roller 28 and the heat roller 27, and a second nip portion N 2 is formed between the second roller 29 and the heat roller 27. The second roller 29 facing the second nip portion N2 is pressed in a state where it is pressed against the heat roller 27 by the urging force of the pressing member 32. In addition, the first roller 28 in the first nip portion N1 is in line contact with the heat roller 27 so as to be driven to rotate. The state in which the first roller 28 is in line contact with the heat roller 27 while being driven to rotate is a state in which the first roller 28 is not pressed against the heat roller 27 by the urging force of the pressure member 32. In the following description, this state is referred to as a non-pressurized state.

上記の定着装置において、第１ローラ２８および第２ローラ２９は、ローラ軸４０・４１と、ローラ軸４０・４１の周囲に固定される弾性体層４２・４３とで構成する。第２ニップ部Ｎ２における弾性体層４３は、ヒートローラ２７の周面で受止められて弾性変形し、ヒートローラ２７に対して加圧された状態で面接触している。 In the fixing device described above, the first roller 28 and the second roller 29 are constituted by roller shafts 40 and 41 and elastic layers 42 and 43 fixed around the roller shafts 40 and 41. The elastic layer 43 in the second nip portion N2 is received by the peripheral surface of the heat roller 27 and elastically deformed, and is in surface contact with the heat roller 27 in a pressurized state.

本発明の別の定着装置は、熱源２６で加熱されるヒートローラ２７と、ヒートローラ２７と協同して記録媒体１００を搬送しながら加圧する加圧構造とを備えている。前記加圧構造は、ヒートローラ２７の周囲に配置される第１ローラ２８と、第１ローラ２８よりヒートローラ２７の回転方向の下流側に配置される第２ローラ２９と、第１ローラ２８、および第２ローラ２９の周面に巻き掛けられる無端状の定着ベルト５６とを備えている。また、前記加圧構造は、両ローラ２８・２９を回転自在に支持する前後一対のアーム部材３０と、アーム部材３０をヒートローラ２７に対して接離する向きに揺動可能に支持する揺動軸３１と、アーム部材３０をヒートローラ２７へ向かって接近する向きに付勢する加圧部材３２とを備えている。第１ローラ２８の周面に巻き掛けられた定着ベルト５６と、ヒートローラ２７との間に第１ニップ部Ｎ１が形成され、第２ローラ２９の周面に巻き掛けられた定着ベルト５６とヒートローラ２７との間に第２ニップ部Ｎ２が形成されている。そして、第２ニップ部Ｎ２に臨む定着ベルト５６が、加圧部材３２の付勢力で第２ローラ２９を介してヒートローラ２７に対して加圧された状態で押付けられている。また、第１ニップ部Ｎ１に臨む定着ベルト５６は、加圧部材３２の付勢力を受けることなく、ヒートローラ２７に対して従動回転可能な状態で接触させてある。 Another fixing device of the present invention includes a heat roller 27 that is heated by a heat source 26 and a pressure structure that pressurizes the recording medium 100 while conveying it in cooperation with the heat roller 27. The pressure structure includes a first roller 28 disposed around the heat roller 27, a second roller 29 disposed downstream of the first roller 28 in the rotation direction of the heat roller 27, a first roller 28, And an endless fixing belt 56 wound around the peripheral surface of the second roller 29. The pressure structure includes a pair of front and rear arm members 30 that rotatably support the rollers 28 and 29, and a swing that supports the arm member 30 so that the arm member 30 can swing in a direction in contact with and away from the heat roller 27. A shaft 31 and a pressure member 32 that urges the arm member 30 in a direction approaching the heat roller 27 are provided. A first nip portion N1 is formed between the fixing belt 56 wound around the circumferential surface of the first roller 28 and the heat roller 27, and the fixing belt 56 wound around the circumferential surface of the second roller 29 and the heat. A second nip portion N <b> 2 is formed between the roller 27. The fixing belt 56 facing the second nip portion N2 is pressed in a state of being pressed against the heat roller 27 via the second roller 29 by the urging force of the pressure member 32. Further, the fixing belt 56 facing the first nip portion N1 is brought into contact with the heat roller 27 in a state where it can be driven and rotated without receiving the urging force of the pressure member 32.

上記の別の定着装置において、第１ローラ２８および第２ローラ２９は、ローラ軸４０・４１と、ローラ軸４０・４１の周囲に固定される弾性体層４２・４３とで構成する。第２ニップ部Ｎ２における弾性体層４３は、定着ベルト５６を介してヒートローラ２７の周面で受止められて弾性変形している。第２ニップ部Ｎ２における定着ベルト５６は、第２ローラ２９の弾性体層４３の変形応力でヒートローラ２７の周面に加圧された状態で面接触している。 In the other fixing device described above, the first roller 28 and the second roller 29 are constituted by roller shafts 40 and 41 and elastic layers 42 and 43 fixed around the roller shafts 40 and 41. The elastic layer 43 in the second nip portion N2 is received by the peripheral surface of the heat roller 27 via the fixing belt 56 and elastically deformed. The fixing belt 56 in the second nip portion N <b> 2 is in surface contact with the peripheral surface of the heat roller 27 being pressed by the deformation stress of the elastic body layer 43 of the second roller 29.

第１ローラ２８の中心Ａ１は、揺動軸３１の中心Ｐとヒートローラ２７の中心Ａ３とを通る仮想線Ｒよりも、第２ローラ２９に近い側の領域に配置する。 The center A1 of the first roller 28 is disposed in a region closer to the second roller 29 than the imaginary line R passing through the center P of the swing shaft 31 and the center A3 of the heat roller 27.

揺動軸３１の中心Ｐから第２ローラ２９の中心Ａ２までの距離をＬ１とし、揺動軸３１の中心Ｐからヒートローラ２７の中心Ａ３までの距離をＬ２とするとき、ヒートローラ２７および第２ローラ２９が、式（Ｌ１≒Ｌ２）を満足する状態で配置される形態を採ることができる。 When the distance from the center P of the swing shaft 31 to the center A2 of the second roller 29 is L1, and the distance from the center P of the swing shaft 31 to the center A3 of the heat roller 27 is L2, the heat roller 27 and the second roller It is possible to adopt a form in which the two rollers 29 are arranged in a state satisfying the expression (L1≈L2).

アーム部材３０の一端を揺動軸３１で支持し、アーム部材３０の他端に加圧部材３２の作用点Ａ４を設けて、揺動軸３１の中心Ｐから加圧部材３２の作用点Ａ４までの距離Ｌ３が、揺動軸３１の中心Ｐから第２ローラ２９の中心Ａ２までの距離Ｌ１よりも大きく設定される形態を採ることができる。 One end of the arm member 30 is supported by the swing shaft 31, and an action point A <b> 4 of the pressure member 32 is provided at the other end of the arm member 30, from the center P of the swing shaft 31 to the action point A <b> 4 of the pressure member 32. The distance L3 can be set larger than the distance L1 from the center P of the swing shaft 31 to the center A2 of the second roller 29.

本発明に係る定着装置においては、第１ローラ２８の周面とヒートローラ２７との間に第１ニップ部Ｎ１を形成し、第２ローラ２９とヒートローラ２７との間に第２ニップ部Ｎ２を形成した。第２ニップ部Ｎ２に臨む第２ローラ２９を、加圧部材３２の付勢力でヒートローラ２７に対して加圧した状態で押付け、第１ニップ部Ｎ１における第１ローラ２８とヒートローラ２７とを、無加圧状態で接触するように構成した。これによれば、第１ニップ部Ｎ１はヒートローラ２７に対して無加圧状態で接触しているだけであるので、第２ニップ部Ｎ２に比べて第１ニップ部Ｎ１の熱の伝導量を著しく低下できる。したがって、２本の加圧ローラがヒートローラに加圧した状態で密着してある従来の定着装置に比べて、ヒートローラ２７から第１ローラ２８へと奪われる熱量を少なくすることができ、熱源２６の消費電力を低減することができる。 In the fixing device according to the present invention, the first nip portion N1 is formed between the peripheral surface of the first roller 28 and the heat roller 27, and the second nip portion N2 is formed between the second roller 29 and the heat roller 27. Formed. The second roller 29 facing the second nip portion N2 is pressed against the heat roller 27 with the urging force of the pressure member 32, and the first roller 28 and the heat roller 27 in the first nip portion N1 are pressed. It was configured to contact in a non-pressurized state. According to this, since the first nip portion N1 is merely in contact with the heat roller 27 in a non-pressurized state, the amount of heat conduction of the first nip portion N1 is smaller than that of the second nip portion N2. Can be significantly reduced. Therefore, the amount of heat taken from the heat roller 27 to the first roller 28 can be reduced as compared with the conventional fixing device in which the two pressure rollers are in close contact with the heat roller. 26 power consumption can be reduced.

また、定着動作時に第１ニップ部Ｎ１を通過した記録媒体１００は、その表面に形成されたトナー画像のトナーが持つ粘着力によってヒートローラ２７に巻き付いた状態で第２ニップＮ２部側へ搬送され、その間に予熱される。詳しくは、第１ニップ部Ｎ１を通過した記録媒体１００とトナー画像とは、第２ニップ部Ｎ２に達するまでの間にヒートローラ２７の表面に接触して予熱される。また、第２ニップ部Ｎ２に達した記録媒体１００とトナー画像とは、加圧部材３２の付勢力を受けた第２ローラ２９で強く加圧されてヒートローラ２７に強く密着し、トナー画像が記録媒体１００に適正に定着される。したがって、第１ニップ部Ｎ１における第１ローラ２８とヒートローラ２７とを、無加圧状態で接触するように構成しているにも拘らず、トナー画像の定着性が損なわれることがない。さらに、記録媒体１００は、第１ニップ部Ｎ１をほとんど加圧されることなく通過するので、しわの発生を効果的に抑制することができる。 Further, the recording medium 100 that has passed through the first nip portion N1 during the fixing operation is conveyed to the second nip N2 portion side while being wound around the heat roller 27 by the adhesive force of the toner of the toner image formed on the surface thereof. In the meantime, it is preheated. Specifically, the recording medium 100 and the toner image that have passed through the first nip portion N1 come into contact with the surface of the heat roller 27 and are preheated before reaching the second nip portion N2. In addition, the recording medium 100 and the toner image that have reached the second nip portion N2 are strongly pressed by the second roller 29 that receives the urging force of the pressing member 32, and are strongly adhered to the heat roller 27, so that the toner image is It is properly fixed on the recording medium 100. Therefore, although the first roller 28 and the heat roller 27 in the first nip portion N1 are configured to contact each other in a non-pressurized state, the toner image fixability is not impaired. Furthermore, since the recording medium 100 passes through the first nip portion N1 with almost no pressure, the generation of wrinkles can be effectively suppressed.

第２ローラ２９の弾性体層４３をヒートローラ２７に面接触させると、第２ニップ部Ｎ２において記録媒体１００の加熱処理と加圧処理を行なう際の通紙距離を大きくできるので、トナー画像をさらに確実に記録媒体１００に定着させることができる。 When the elastic body layer 43 of the second roller 29 is brought into surface contact with the heat roller 27, the paper passing distance when the heat treatment and the pressure treatment of the recording medium 100 are performed in the second nip portion N2 can be increased. Further, it can be reliably fixed on the recording medium 100.

本発明に係る別の定着装置においては、第１ローラ２８に巻き掛けた定着ベルト５６とヒートローラ２７との間に第１ニップ部Ｎ１を形成し、第２ローラ２９に巻き掛けた定着ベルト５６とヒートローラ２７との間に第２ニップ部Ｎ２を形成した。また、第２ニップ部Ｎ２に臨む定着ベルト５６を、加圧部材３２の付勢力で第２ローラ２９を介してヒートローラ２７に対して加圧した状態で押付けるようにした。さらに、第１ニップ部Ｎ１に臨む定着ベルト５６を、加圧部材３２の付勢力を受けることなくヒートローラ２７に従動回転可能な状態で接触させるようにした。つまり、第１ニップ部Ｎ１に臨む定着ベルト５６とヒートローラ２７とを、無加圧状態で接触するように構成した。これによれば、第１ニップ部Ｎ１は、ヒートローラ２７に対して無加圧状態で接触しているだけであるので、第２ニップ部Ｎ２に比べて第１ニップ部Ｎ１の熱の伝導量を著しく低下できる。したがって、２本の加圧ローラがヒートローラに加圧した状態で密着してある従来の定着装置に比べて、定着ベルト５６を備えている場合であっても、ヒートローラ２７から第１ローラ２８へと奪われる熱を少なくすることができ、熱源２６の消費電力を低減することができる。 In another fixing device according to the present invention, a first nip portion N1 is formed between the fixing belt 56 wound around the first roller 28 and the heat roller 27, and the fixing belt 56 wound around the second roller 29. The second nip portion N2 was formed between the heat roller 27 and the heat roller 27. Further, the fixing belt 56 facing the second nip portion N2 is pressed against the heat roller 27 via the second roller 29 by the urging force of the pressure member 32. Further, the fixing belt 56 facing the first nip portion N1 is brought into contact with the heat roller 27 so as to be driven and rotated without receiving the urging force of the pressure member 32. That is, the fixing belt 56 facing the first nip portion N1 and the heat roller 27 are configured to contact each other in a non-pressurized state. According to this, since the first nip portion N1 is only in contact with the heat roller 27 in a non-pressurized state, the amount of heat conduction of the first nip portion N1 compared to the second nip portion N2. Can be significantly reduced. Therefore, even when the fixing belt 56 is provided as compared with the conventional fixing device in which the two pressure rollers are in close contact with the heat roller, the first roller 28 to the first roller 28 are provided. The heat taken away can be reduced, and the power consumption of the heat source 26 can be reduced.

また、定着動作時に第１ニップ部Ｎ１を通過した記録媒体１００は、ヒートローラ２７と定着ベルト５６とに挟まれ、両者２７・５６により確実に挟み込まれた状態で第２ニップ部Ｎ２側へ搬送され、その間に予熱される。詳しくは、第１ニップ部Ｎ１を通過した記録媒体１００とトナー画像とは、第２ニップ部Ｎ２に達するまでの間、定着ベルト５６とヒートローラ２７の表面に挟まれた状態でローラ表面に接触して予熱される。また、第２ニップ部Ｎ２に達した記録媒体１００とトナー画像とは、加圧部材３２の付勢力を受けた第２ローラ２９を介して定着ベルト５６で強く加圧されてヒートローラ２７に強く密着し、トナー画像が記録媒体１００に適正に定着される。したがって、第１ニップ部Ｎ１における定着ベルト５６とヒートローラ２７とを、無加圧状態で接触するように構成しているにも拘らず、トナー画像の定着性が損なわれることがない。さらに、記録媒体１００は、第１ニップ部Ｎ１をほとんど加圧されることなく通過し、ヒートローラ２７と定着ベルト５６とで挟まれた状態で第２ニップ部Ｎ２へと搬送されるので、しわの発生を効果的に抑制することができる。 Further, the recording medium 100 that has passed through the first nip portion N1 during the fixing operation is sandwiched between the heat roller 27 and the fixing belt 56, and is conveyed to the second nip portion N2 side in a state of being securely sandwiched by both 27 and 56. And preheated during that time. Specifically, the recording medium 100 and the toner image that have passed through the first nip portion N1 are in contact with the roller surface while being sandwiched between the surfaces of the fixing belt 56 and the heat roller 27 until reaching the second nip portion N2. And preheated. Further, the recording medium 100 and the toner image that have reached the second nip portion N2 are strongly pressed by the fixing belt 56 via the second roller 29 that receives the urging force of the pressing member 32 and strongly applied to the heat roller 27. The toner image adheres and the toner image is properly fixed on the recording medium 100. Therefore, although the fixing belt 56 and the heat roller 27 in the first nip portion N1 are configured to contact each other in a non-pressurized state, the toner image fixability is not impaired. Further, the recording medium 100 passes through the first nip portion N1 with little pressure, and is conveyed to the second nip portion N2 while being sandwiched between the heat roller 27 and the fixing belt 56. Can be effectively suppressed.

第２ニップ部Ｎ２における定着ベルト５６を、第２ローラ２９の弾性体層４３を介してヒートローラ２７の周面に面接触させると、第２ニップ部Ｎ２において記録媒体１００の加熱処理と加圧処理を行なう際の通紙距離を大きくできる。したがって、第２ニップ部Ｎ２におけるトナー画像の記録媒体１００に対する定着処理をさらに確実に行うことができる。また、ヒートローラ２７の周面における定着ベルト５６は、第２ニップ部Ｎ２、およびその近傍が充分に加圧された状態で接触し、それ以外の部分は殆ど無加圧で接触しているだけである。さらに、加圧されている部分と無加圧の部分とでは、ヒートローラ２７からの熱の伝導状態が異なり、加圧力が小さいほど熱が伝わりにくくなる。したがって、第２ニップ部Ｎ２より上流側の定着ベルト５６、および第１ローラ２８に伝導する熱量を少なくすることができ、熱源２６の消費電力を低減することができる。 When the fixing belt 56 in the second nip portion N2 is brought into surface contact with the peripheral surface of the heat roller 27 through the elastic layer 43 of the second roller 29, the heat treatment and pressurization of the recording medium 100 are performed in the second nip portion N2. It is possible to increase the sheet passing distance when performing processing. Therefore, the fixing process of the toner image to the recording medium 100 at the second nip portion N2 can be more reliably performed. Further, the fixing belt 56 on the peripheral surface of the heat roller 27 is in contact with the second nip portion N2 and the vicinity thereof being sufficiently pressurized, and the other portions are in contact with almost no pressure. It is. Furthermore, the heat conduction state from the heat roller 27 is different between the pressurized portion and the non-pressurized portion, and heat is less likely to be transmitted as the applied pressure is smaller. Therefore, the amount of heat conducted to the fixing belt 56 and the first roller 28 on the upstream side of the second nip portion N2 can be reduced, and the power consumption of the heat source 26 can be reduced.

第１ローラ２８の中心Ａ１が、揺動軸３１の中心Ｐとヒートローラ２７の中心Ａ３とを通る仮想線Ｒよりも、第２ローラ２９に近い側の領域に配置してあると、紙詰まり時の記録媒体１００の除去を容易に行える。これは、紙詰まりが発生した場合に、アーム部材３０を単に揺動操作するだけで、第１、第２の両ローラ２８・２９をヒートローラ２７から分離して、記録媒体１００を容易に除去できるからである。仮に、中心Ａ１が仮想線Ｒよりも第２ローラ２９から遠い側に配置してある場合には、アーム部材３０を揺動するときの第１ローラ２８の先端軌跡がヒートローラ２７の周面と交差するため、第１ローラ２８をアーム部材３０に同行して揺動できない。同様に、第１ローラ２８および第２ローラ２９に定着ベルト５６が巻き掛けられている場合であっても、定着ベルト５６を巻き掛けた状態のままアーム離間構造で第１ローラ２８および第２ローラ２９をヒートローラ２７から分離操作することができる。 If the center A1 of the first roller 28 is disposed in a region closer to the second roller 29 than the imaginary line R passing through the center P of the swing shaft 31 and the center A3 of the heat roller 27, a paper jam occurs. The recording medium 100 at the time can be easily removed. This is because when a paper jam occurs, the arm member 30 is simply swung to separate both the first and second rollers 28 and 29 from the heat roller 27 and easily remove the recording medium 100. Because it can. If the center A1 is arranged on the side farther from the second roller 29 than the imaginary line R, the tip locus of the first roller 28 when the arm member 30 is swung is the peripheral surface of the heat roller 27. Since they intersect, the first roller 28 cannot swing with the arm member 30. Similarly, even when the fixing belt 56 is wound around the first roller 28 and the second roller 29, the first roller 28 and the second roller with the arm separation structure with the fixing belt 56 being wound. 29 can be separated from the heat roller 27.

揺動軸３１の中心Ｐから第２ローラ２９の中心Ａ２までの距離をＬ１とし、揺動軸３１の中心Ｐからヒートローラ２７の中心Ａ３までの距離をＬ２とするとき、ヒートローラ２７および第２ローラ２９を、式（Ｌ１≒Ｌ２）を満足する状態で配置すると、加圧部材３２の付勢力を、第２ニップ部Ｎ２の加圧力として確実に作用させることができる。 When the distance from the center P of the swing shaft 31 to the center A2 of the second roller 29 is L1, and the distance from the center P of the swing shaft 31 to the center A3 of the heat roller 27 is L2, the heat roller 27 and the second roller If the two rollers 29 are arranged in a state satisfying the expression (L1≈L2), the urging force of the pressing member 32 can be reliably applied as the pressing force of the second nip portion N2.

詳しくは、加圧部材３２の付勢力はアーム部材３０を介して第２ローラ２９に作用するが、第２ニップ部Ｎ２においては、交点Ｑ（図１参照）から中心Ａ３へ向かう径方向の分力と、交点Ｑにおける接線方向の分力として作用する。そのため、径方向の分力が大きければ大きいほど、加圧部材３２の付勢力を無駄のない状態で第２ローラ２９に作用させて、記録媒体１００の定着処理を的確に行なえることになる。先の距離Ｌ１および距離Ｌ２が式（Ｌ１≒Ｌ２）を満足する状態で設定してあると、加圧部材３２の付勢力のほとんどを、交点Ｑにおける径方向の分力として作用させることができるので、第２ニップ部Ｎ２における加圧処理および加熱処理を確実に行なうことができる。 Specifically, the urging force of the pressure member 32 acts on the second roller 29 via the arm member 30, but in the second nip portion N2, the radial direction from the intersection Q (see FIG. 1) toward the center A3. It acts as a force and a tangential component at the intersection Q. Therefore, the larger the component force in the radial direction, the more accurately the fixing process of the recording medium 100 can be performed by causing the urging force of the pressure member 32 to act on the second roller 29 without waste. If the distance L1 and the distance L2 are set so as to satisfy the expression (L1≈L2), most of the urging force of the pressing member 32 can be applied as a radial component force at the intersection Q. Therefore, it is possible to reliably perform the pressure treatment and the heat treatment at the second nip portion N2.

揺動軸３１の中心Ｐから加圧部材３２の作用点Ａ４までの距離Ｌ３を、揺動軸３１の中心Ｐから第２ローラ２９の中心Ａ２までの距離Ｌ１よりも大きく設定すると、てこの原理により加圧部材３２による付勢力を増幅させて第２ニップ部Ｎ２に加圧力として作用させることができる。 If the distance L3 from the center P of the swing shaft 31 to the point of action A4 of the pressure member 32 is set larger than the distance L1 from the center P of the swing shaft 31 to the center A2 of the second roller 29, the lever principle As a result, the urging force of the pressure member 32 can be amplified and applied to the second nip portion N2 as a pressing force.

本発明に係る定着装置の第１実施形態を示す要部の概略構成図である。1 is a schematic configuration diagram of a main part showing a first embodiment of a fixing device according to the present invention; 第１実施形態に係る定着装置を備えた画像形成装置の概略正面図である。1 is a schematic front view of an image forming apparatus including a fixing device according to a first embodiment. 本発明に係る定着装置の第１実施形態を示す縦断正面図である。1 is a longitudinal front view showing a first embodiment of a fixing device according to the present invention. 図３におけるＡ−Ａ線断面図である。It is the sectional view on the AA line in FIG. 本発明に係る定着装置の第１実施形態のニップ部を示す拡大断面図である。FIG. 3 is an enlarged cross-sectional view illustrating a nip portion of the first embodiment of the fixing device according to the present invention. 本発明に係る定着装置の第２実施形態を示す要部の概略構成図である。It is a schematic block diagram of the principal part which shows 2nd Embodiment of the fixing device which concerns on this invention. 第２実施形態に係る定着装置を備えた画像形成装置の概略正面図である。FIG. 6 is a schematic front view of an image forming apparatus including a fixing device according to a second embodiment. 本発明に係る定着装置の第２実施形態を示す縦断正面図である。FIG. 5 is a longitudinal front view showing a second embodiment of the fixing device according to the present invention. 図８におけるＢ−Ｂ線断面図である。It is the BB sectional view taken on the line in FIG. 本発明に係る定着装置の第２実施形態のニップ部を示す拡大断面図である。FIG. 6 is an enlarged cross-sectional view illustrating a nip portion of a second embodiment of the fixing device according to the present invention.

（第１実施形態）図１から図５に本発明に係る定着装置を、コピー機能とファクシミリ機能とを備えた複合機に適用した第１実施形態を示す。なお、本実施形態における前後、左右、上下とは、図２から図４に示す矢印と、各矢印の近傍に表記した前後、左右、上下の表示に従う。 First Embodiment FIGS. 1 to 5 show a first embodiment in which a fixing device according to the present invention is applied to a multifunction machine having a copy function and a facsimile function. Note that front and rear, left and right, and top and bottom in the present embodiment follow the arrows shown in FIGS. 2 to 4 and the front and rear, left and right, and top and bottom indications shown near each arrow.

図２において複合機１は、記録用紙（記録媒体）１００が堆積状に収容される給紙カセット２と、給紙カセット２から送られてきた記録用紙１００上にトナー画像を形成する画像形成部３と、画像形成部３を経た記録用紙１００に加熱加圧処理を施してトナー画像を定着させる定着部（定着装置）４とを備える。複合機１の内部には、給紙カセット２から画像形成部３および定着部４を経て排紙部５に至る用紙搬送路６が形成されている。排紙部５の上方には画像読取部７が配置されている。画像読取部７の前面には各種操作ボタンを有する操作パネル８が設けられており、画像読取部７の上面には自動原稿搬送装置（ＡＤＦ）９が設けられている。符号１０は、両面印刷時に記録用紙１００を反転させて画像形成部３に記録用紙を搬送する反転搬送路である。 In FIG. 2, the multi function device 1 includes a paper feed cassette 2 in which recording paper (recording media) 100 is stored in a stacked state, and an image forming unit that forms a toner image on the recording paper 100 sent from the paper feeding cassette 2. 3 and a fixing unit (fixing device) 4 for fixing the toner image by subjecting the recording paper 100 passed through the image forming unit 3 to heat and pressure processing. Inside the multi-function device 1, a paper transport path 6 is formed from the paper feed cassette 2 to the paper discharge unit 5 through the image forming unit 3 and the fixing unit 4. An image reading unit 7 is disposed above the paper discharge unit 5. An operation panel 8 having various operation buttons is provided on the front surface of the image reading unit 7, and an automatic document feeder (ADF) 9 is provided on the upper surface of the image reading unit 7. Reference numeral 10 denotes a reverse conveyance path that reverses the recording paper 100 and conveys the recording paper to the image forming unit 3 during duplex printing.

給紙カセット２は、記録用紙１００を用紙搬送路６に繰り出すための給紙ローラ１３と、給紙ローラ１３に圧接して記録用紙１００の重送を防止する、図示しない摩擦パッドとを備える。用紙搬送路６における給紙ローラ１３と画像形成部３との間には、後述する感光体ドラム１８上のトナー画像と同期するように画像形成部３への給紙タイミングを制御するレジストローラ対１４が設けられている。符号１５は、排紙部５に記録用紙１００を送る排紙ローラ対を示す。 The paper feed cassette 2 includes a paper feed roller 13 for feeding the recording paper 100 to the paper transport path 6, and a friction pad (not shown) that presses against the paper feed roller 13 to prevent double feeding of the recording paper 100. Between the paper feed roller 13 and the image forming unit 3 in the paper conveyance path 6, a pair of registration rollers for controlling the paper feed timing to the image forming unit 3 so as to synchronize with a toner image on a photosensitive drum 18 described later. 14 is provided. Reference numeral 15 denotes a pair of paper discharge rollers for feeding the recording paper 100 to the paper discharge unit 5.

画像形成部３は感光体ドラム１８を中心として構成される。画像形成時における感光体ドラム１８は、図２において反時計回り方向に回転している。感光体ドラム１８の周囲には、その回転方向に沿って、コロナ帯電式の帯電器１９と、ＬＥＤヘッド２０と、現像器２１と、転写ローラ２２と、クリーニング部２３とが順に設けられている。ＬＥＤヘッド２０は、帯電器１９によって帯電状態とされた感光体ドラム１８の表面を露光して、静電潜像を形成する。現像器２１は、感光体ドラム１８の表面にトナーを供給して、静電潜像に即したトナー画像を形成する。転写ローラ２２は、感光体ドラム１８の表面に形成されたトナー画像を記録用紙１００に転写する。クリーニング部２３は、感光体ドラム１８の表面の電荷および残留トナーを除去する。現像器２１の上側には、現像器２１に対してトナーを供給するトナーカートリッジ２４が配置されている。画像形成部３でトナー画像を形成された記録用紙１００は、定着部４に搬送されて加熱加圧処理を施される。 The image forming unit 3 is configured around the photosensitive drum 18. The photosensitive drum 18 during image formation rotates in the counterclockwise direction in FIG. Around the photosensitive drum 18, a corona charging type charger 19, an LED head 20, a developing device 21, a transfer roller 22, and a cleaning unit 23 are provided in this order along the rotation direction. . The LED head 20 exposes the surface of the photosensitive drum 18 charged by the charger 19 to form an electrostatic latent image. The developing device 21 supplies toner to the surface of the photoconductor drum 18 to form a toner image corresponding to the electrostatic latent image. The transfer roller 22 transfers the toner image formed on the surface of the photosensitive drum 18 to the recording paper 100. The cleaning unit 23 removes charges on the surface of the photosensitive drum 18 and residual toner. A toner cartridge 24 that supplies toner to the developing device 21 is disposed above the developing device 21. The recording paper 100 on which the toner image is formed by the image forming unit 3 is conveyed to the fixing unit 4 and subjected to heat and pressure processing.

図３に示すように定着部４は、ヒータ（熱源）２６で加熱されるヒートローラ２７と、ヒートローラ２７と協同して記録用紙１００を搬送しながら加圧する加圧構造とを備えている。前記加圧構造は、ヒートローラ２７の周囲に配置される第１ローラ（ローラ）２８と、第１ローラ２８よりヒートローラ２７の回転方向の下流側に配置される第２ローラ（ローラ）２９と、両ローラ２８・２９を回転自在に支持する前後一対のローラアーム（アーム部材）３０とを備えている。また、ローラアーム３０は、揺動軸３１でヒートローラ２７に対して接離する向きに揺動可能に支持されており、ヒートローラ２７へ向かって接近する向きにばね（加圧部材）３２で付勢されている。 As shown in FIG. 3, the fixing unit 4 includes a heat roller 27 that is heated by a heater (heat source) 26, and a pressure structure that pressurizes the recording paper 100 while conveying it in cooperation with the heat roller 27. The pressure structure includes a first roller (roller) 28 disposed around the heat roller 27, and a second roller (roller) 29 disposed downstream of the first roller 28 in the rotation direction of the heat roller 27. And a pair of front and rear roller arms (arm members) 30 that rotatably support the rollers 28 and 29. Further, the roller arm 30 is supported by a swing shaft 31 so as to be swingable in a direction in which the roller arm 30 comes in contact with and separates from the heat roller 27, and a spring (pressure member) 32 is provided in a direction approaching the heat roller 27. It is energized.

ヒートローラ２７と両ローラ２８・２９との間に、記録用紙１００に対する加熱加圧処理を施す第１ニップ部Ｎ１および第２ニップ部Ｎ２が形成してある。ヒートローラ２７と第１ローラ２８との間が第１ニップ部Ｎ１であり、ヒートローラ２７と第２ローラ２９との間が第２ニップ部Ｎ２である。第１ローラ２８および第２ローラ２９は、ヒートローラ２７と接触して従動回転するように構成されており、それぞれ、図３に示す四角箱状のケース３４内に組み付けられている。ケース３４の下面には記録用紙１００の進入口３５が形成されており、上面には記録用紙１００の排出口３６が形成されている。 Between the heat roller 27 and the rollers 28 and 29, a first nip portion N1 and a second nip portion N2 for performing a heating and pressing process on the recording paper 100 are formed. The first nip portion N1 is between the heat roller 27 and the first roller 28, and the second nip portion N2 is between the heat roller 27 and the second roller 29. The first roller 28 and the second roller 29 are configured to rotate in contact with the heat roller 27 and are assembled in a rectangular box-shaped case 34 shown in FIG. An entrance 35 for the recording paper 100 is formed on the lower surface of the case 34, and an outlet 36 for the recording paper 100 is formed on the upper surface.

ヒートローラ２７は、熱伝導率が高いアルミニウム等を素材とする断面が円形の筒材であり、ヒートローラ２７を加熱するための棒状のヒータ２６が内蔵されている。ヒータ２６はハロゲンランプで構成されて、ヒートローラ２７を軸方向（前後方向）に貫通しており、その前後端は不図示のビスでケース３４に固定されている。ヒートローラ２７の外周面には、定着処理後のトナーの剥離性向上を目的として、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）によるコーティング処理が施されている。ヒートローラ２７の前後端はそれぞれ、耐熱性樹脂からなる円筒状の軸受３７で支持されている（図４参照）。ヒートローラ２７の後端部には、不図示の駆動部の終段ギヤに噛み合うギヤ３８が装着されており、ヒートローラ２７は駆動部からの回転駆動力を受けて回転する。ヒートローラ２７の上部には、ケース３４に支持されて、ヒートローラ２７に密着した記録用紙１００を剥離するための剥離爪３９が複数個設けられている。 The heat roller 27 is a cylindrical member having a circular cross section made of aluminum or the like having high thermal conductivity, and has a built-in rod-shaped heater 26 for heating the heat roller 27. The heater 26 is composed of a halogen lamp and passes through the heat roller 27 in the axial direction (front-rear direction), and the front and rear ends thereof are fixed to the case 34 with screws (not shown). The outer peripheral surface of the heat roller 27 is coated with polytetrafluoroethylene (PTFE) for the purpose of improving the peelability of the toner after the fixing process. The front and rear ends of the heat roller 27 are respectively supported by cylindrical bearings 37 made of a heat resistant resin (see FIG. 4). A gear 38 that meshes with a final gear of a drive unit (not shown) is attached to the rear end of the heat roller 27, and the heat roller 27 rotates in response to a rotational driving force from the drive unit. A plurality of peeling claws 39 for peeling the recording paper 100 supported by the case 34 and in close contact with the heat roller 27 are provided above the heat roller 27.

図３および図５に示すように、第１ローラ２８は、ローラ軸４０と、ローラ軸４０の外周面に形成される弾性体層４２とで構成されている。同様に、第２ローラ２９は、ローラ軸４１と、ローラ軸４１の外周面に形成される弾性体層４３とで構成されている。ローラ軸４０・４１は、鉄系の金属材料(鉄鋼)を素材とする中実軸で形成されており、弾性体層４２・４３は、シリコーンスポンジで形成されている。ローラ軸４０・４１の素材としては、鉄鋼以外に、ステンレス鋼、またはアルミニウム合金を用いることができる。 As shown in FIGS. 3 and 5, the first roller 28 includes a roller shaft 40 and an elastic body layer 42 formed on the outer peripheral surface of the roller shaft 40. Similarly, the second roller 29 includes a roller shaft 41 and an elastic body layer 43 formed on the outer peripheral surface of the roller shaft 41. The roller shafts 40 and 41 are formed of solid shafts made of an iron-based metal material (steel), and the elastic layers 42 and 43 are formed of silicone sponge. As a material for the roller shafts 40 and 41, stainless steel or aluminum alloy can be used in addition to steel.

図３および図４に示すように、ローラアーム３０は、第１ローラ２８および第２ローラ２９の前後端にそれぞれ設けられており、両ローラ２８・２９は、その前後端をローラアーム３０に固定された耐熱性樹脂からなる円筒状の軸受４６で回転自在に支持されている。ローラアーム３０の下端にはブッシュ４７が固定されており、このブッシュ４７を内フレーム５０に固定した揺動軸３１で軸支することにより、ローラアーム３０は揺動軸３１を中心として左右揺動可能に支持される。ローラアーム３０の上端にはフック４８が形成されている。このフック４８にばね３２の一端が装着され、他端がケース３４に設けた装着穴５１に装着されることにより、ローラアーム３０は、ばね３２で揺動軸３１を揺動中心にして図３において反時計回りに付勢されている。 As shown in FIGS. 3 and 4, the roller arm 30 is provided at the front and rear ends of the first roller 28 and the second roller 29, and both the rollers 28 and 29 are fixed to the roller arm 30 at the front and rear ends. It is rotatably supported by a cylindrical bearing 46 made of heat-resistant resin. A bush 47 is fixed to the lower end of the roller arm 30, and the roller arm 30 swings left and right around the swing shaft 31 by supporting the bush 47 with a swing shaft 31 fixed to the inner frame 50. Supported as possible. A hook 48 is formed at the upper end of the roller arm 30. When one end of the spring 32 is mounted on the hook 48 and the other end is mounted in a mounting hole 51 provided in the case 34, the roller arm 30 is rotated by the spring 32 with the swing shaft 31 as a swing center. Is biased counterclockwise.

図１に示すように、第２ローラ２９は、揺動軸３１の中心Ｐからヒートローラ２７の中心Ａ３までの距離Ｌ２と、揺動軸３１の中心Ｐから第２ローラ２９の中心Ａ２までの距離Ｌ１が同じになるように配置されている。さらに、第２ローラ２９は、揺動軸３１の中心Ｐと、ヒートローラ２７の中心Ａ３とを通る仮想線Ｒよりも、ローラアーム３０がヒートローラ２７から離間する側の領域に配置されている。ばね３２で反時計回りに付勢されているローラアーム３０は、第２ローラ２９がヒートローラ２７で受止められて、それ以上揺動するのが規制されている。これにより、ヒートローラ２７の周面と第２ローラ２９との間に第２ニップ部Ｎ２が形成され、ばね３２の付勢力が加圧力として第２ニップ部Ｎ２に作用する。このとき、弾性体層４３は、ばね３２の付勢力により弾性変形し、ヒートローラ２７に対して面接触して第２ニップ部Ｎ２を形成している。 As shown in FIG. 1, the second roller 29 has a distance L2 from the center P of the swing shaft 31 to the center A3 of the heat roller 27 and from the center P of the swing shaft 31 to the center A2 of the second roller 29. It arrange | positions so that the distance L1 may become the same. Further, the second roller 29 is disposed in a region where the roller arm 30 is separated from the heat roller 27 with respect to an imaginary line R passing through the center P of the swing shaft 31 and the center A3 of the heat roller 27. . The roller arm 30 biased counterclockwise by the spring 32 is restricted from swinging further when the second roller 29 is received by the heat roller 27. Thereby, a second nip portion N2 is formed between the peripheral surface of the heat roller 27 and the second roller 29, and the urging force of the spring 32 acts on the second nip portion N2 as a pressing force. At this time, the elastic layer 43 is elastically deformed by the urging force of the spring 32, and is in surface contact with the heat roller 27 to form the second nip portion N2.

図１に示すように、フック４８は、揺動軸３１の中心Ｐからばね３２の付勢力の作用点Ａ４までの距離Ｌ３が、揺動軸３１の中心Ｐから第２ローラ２９の中心Ａ２までの距離Ｌ１よりも長くなる位置に形成されている。これにより、ばね３２の付勢力をてこの原理で増幅させた状態で、第２ニップ部Ｎ２に加圧力として作用させることができる。 As shown in FIG. 1, the hook 48 has a distance L3 from the center P of the swing shaft 31 to the point A4 of the biasing force of the spring 32 from the center P of the swing shaft 31 to the center A2 of the second roller 29. Is formed at a position longer than the distance L1. Thereby, it is possible to cause the second nip portion N2 to act as a pressing force in a state where the urging force of the spring 32 is amplified by this principle.

ばね３２の付勢力は、第２ニップ部Ｎ２においては、交点Ｑ（図１参照）から中心Ａ３へ向かう径方向の分力と、交点Ｑにおける接線方向の分力として作用する。したがって、第２ニップ部Ｎ２の交点Ｑにおける径方向の分力が大きく、接線方向の分力が小さいほど、ばね３２の付勢力を第２ローラ２９に的確に作用させることができる。本実施形態においては、距離Ｌ２と距離Ｌ１とを同じに設定して、交点Ｑにおいて接線方向の分力が発生するのを抑止するので、ばね３２の付勢力の殆どを第２ニップ部Ｎ２の加圧力として確実に作用させることができる。なお、交点Ｑは第２ニップ部Ｎ２の周方向中央部にあって、中心Ａ２と中心Ａ３とを結ぶ仮想線と、ヒートローラ２７の外周面とが交差する個所であるが、交点Ｑは、距離Ｌ１・Ｌ２の違い、および第２ローラ２９の直径の違いによってその位置が異なってくる。 The urging force of the spring 32 acts as a radial component force from the intersection point Q (see FIG. 1) toward the center A3 and a tangential component force at the intersection point Q in the second nip portion N2. Therefore, the urging force of the spring 32 can be applied to the second roller 29 more accurately as the radial component force at the intersection point Q of the second nip portion N2 is larger and the tangential component force is smaller. In the present embodiment, the distance L2 and the distance L1 are set to be the same, and the occurrence of a tangential component force at the intersection point Q is suppressed, so that most of the urging force of the spring 32 is applied to the second nip portion N2. It can act reliably as the applied pressure. Note that the intersection point Q is a central portion in the circumferential direction of the second nip portion N2, and the imaginary line connecting the center A2 and the center A3 and the outer peripheral surface of the heat roller 27 intersect with each other. The position differs depending on the difference between the distances L1 and L2 and the difference in the diameter of the second roller 29.

図１に示すように、第１ローラ２８とヒートローラ２７は、無加圧状態で接触するように配置されている。具体的には、第１ローラ２８は、第２ローラ２９がヒートローラ２７で受止められて、ローラアーム３０の揺動が規制されている状態において、第１ローラ２８とヒートローラ２７との間に加圧力が作用しない状態で、線接触するように配置されている。つまり、第１ローラ２８は、ばね３２の付勢力でヒートローラ２７に押付けられているわけではないが、ヒートローラ２７が回転駆動されるときは、第１ローラ２８がヒートローラ２７に従動しながら回転できる状態で接触していることになる。さらに、第１ローラ２８は、前記仮想線Ｒよりも第２ローラ２９に近い側の領域に配置されている。 As shown in FIG. 1, the 1st roller 28 and the heat roller 27 are arrange | positioned so that a non-pressurized state may contact. Specifically, the first roller 28 is disposed between the first roller 28 and the heat roller 27 in a state where the second roller 29 is received by the heat roller 27 and the swing of the roller arm 30 is restricted. It is arranged so that it makes line contact in a state in which no pressing force is applied. That is, the first roller 28 is not pressed against the heat roller 27 by the urging force of the spring 32, but when the heat roller 27 is driven to rotate, the first roller 28 follows the heat roller 27. It is in contact in a state where it can rotate. Further, the first roller 28 is disposed in a region closer to the second roller 29 than the virtual line R.

ローラアーム３０は、不図示のアーム離間構造により、ローラアーム３０をヒートローラ２７から離間する方向に揺動させることができる。これは、記録用紙１００の詰まり等が発生した場合に、記録用紙１００の除去を容易にするためである。本実施形態のように、第１ローラ２８の中心Ａ１と、第２ローラ２９の中心Ａ２とが、揺動軸３１の中心Ｐと、ヒートローラ２７の中心Ａ３とを通る仮想線Ｒよりも、第２ローラ２９に近い側の領域に配置してあると、ローラアーム３０を単に揺動操作するだけで、第１、第２の両ローラ２８・２９をヒートローラ２７から分離して、記録用紙１００を容易に除去できる。仮に、中心Ａ１が仮想線Ｒよりも第２ローラ２９から遠い側に配置してある場合には、ローラアーム３０を揺動するときの第１ローラ２８の先端軌跡がヒートローラ２７の周面と交差するため、第１ローラ２８をローラアーム３０に同行して揺動できないことになる。 The roller arm 30 can swing the roller arm 30 away from the heat roller 27 by an arm separation structure (not shown). This is to facilitate the removal of the recording paper 100 when the recording paper 100 is jammed. As in this embodiment, the center A1 of the first roller 28 and the center A2 of the second roller 29 are more than the virtual line R passing through the center P of the swing shaft 31 and the center A3 of the heat roller 27. If it is arranged in a region near the second roller 29, the first and second rollers 28 and 29 are separated from the heat roller 27 by simply swinging the roller arm 30, and the recording paper 100 can be easily removed. If the center A1 is arranged on the side farther from the second roller 29 than the virtual line R, the tip locus of the first roller 28 when the roller arm 30 is swung is the peripheral surface of the heat roller 27. Since they intersect, the first roller 28 cannot swing with the roller arm 30.

ここで定着部４での加熱加圧処理について説明する。画像形成部３でトナー画像が形成され、用紙搬送路６を搬送されてきた記録用紙１００は、ケース３４の下面に形成された進入口３５から定着部４内に入り、ヒートローラ２７と第１ローラ２８との間に形成される第１ニップ部Ｎ１に挿入される。このとき、第１ローラ２８は、記録用紙１００を第１ニップ部Ｎ１に誘い込むガイドローラとして機能している。第１ニップ部Ｎ１では、記録用紙１００の厚みにより、弾性体層４２が変形した分だけ加圧力が作用するので、小さな加圧力で加熱加圧処理が行なわれる。そのため、記録用紙１００を加圧することによるしわの発生を抑制することができる。 Here, the heating and pressing process in the fixing unit 4 will be described. The recording paper 100 on which the toner image has been formed by the image forming unit 3 and has been transported through the paper transport path 6 enters the fixing unit 4 through the entrance 35 formed on the lower surface of the case 34, and the heat roller 27 and the first It is inserted into a first nip portion N1 formed between the rollers 28. At this time, the first roller 28 functions as a guide roller for guiding the recording paper 100 into the first nip portion N1. In the first nip portion N1, the pressing force is applied by the amount of deformation of the elastic layer 42 depending on the thickness of the recording paper 100, so that the heating and pressing process is performed with a small pressing force. Therefore, the generation of wrinkles due to pressurization of the recording paper 100 can be suppressed.

第１ニップ部Ｎ１を通過した記録用紙１００は、ヒートローラ２７の熱とその表面に形成されたトナー画像のトナーの粘着力とにより、ヒートローラ２７に密着した状態で第２ニップ部Ｎ２側へ搬送される。このとき、ヒートローラ２７に密着した記録用紙１００は、トナー画像とともにヒートローラ２７の熱により加熱される。加熱により予熱された記録用紙１００は、ヒートローラ２７と第２ローラ２９との間に形成される面状の第２ニップ部Ｎ２で加熱加圧処理される。第２ニップ部Ｎ２では、ばね３２の付勢力により大きな加圧力で加熱加圧処理されるので、トナー画像を記録用紙１００に確実に定着させることができる。また、記録用紙１００はトナー画像とともに予熱されているので、トナー画像を十分に加熱した状態で加熱加圧処理を行なうことができ、確実にトナー画像を記録用紙１００に定着させることができる。第２ニップ部Ｎ２を通過した記録用紙１００は、ケース３４の上面に形成された排出口３６から用紙搬送路６に経由して排紙ローラ対１５により排紙部５へと排紙される。 The recording paper 100 that has passed through the first nip portion N1 moves toward the second nip portion N2 while being in close contact with the heat roller 27 due to the heat of the heat roller 27 and the adhesive force of the toner image formed on the surface thereof. Be transported. At this time, the recording paper 100 in close contact with the heat roller 27 is heated by the heat of the heat roller 27 together with the toner image. The recording paper 100 preheated by heating is subjected to heat and pressure processing at a planar second nip portion N2 formed between the heat roller 27 and the second roller 29. The second nip portion N2 is heated and pressurized with a large pressing force by the urging force of the spring 32, so that the toner image can be reliably fixed on the recording paper 100. Further, since the recording paper 100 is preheated together with the toner image, the heating and pressurizing process can be performed in a state where the toner image is sufficiently heated, and the toner image can be reliably fixed on the recording paper 100. The recording paper 100 that has passed through the second nip portion N2 is discharged from the discharge port 36 formed on the upper surface of the case 34 to the paper discharge portion 5 by the paper discharge roller pair 15 via the paper conveyance path 6.

上記のように構成した定着装置によれば、第２ローラ２９をばね３２の付勢力でヒートローラ２７に対して押付け、第１ローラ２８とヒートローラ２７とを無加圧状態で接触させるようにすると、第１ニップ部Ｎ１における熱の伝導を小さくすることができる。したがって、２本のローラのそれぞれに加圧力が作用している従来の定着装置に比べて、ヒートローラ２７から第１ローラ２８へと奪われる熱を少なくすることができ、ヒータ２６の消費電力を低減することができる。 According to the fixing device configured as described above, the second roller 29 is pressed against the heat roller 27 by the urging force of the spring 32 so that the first roller 28 and the heat roller 27 are brought into contact with each other in a non-pressurized state. Then, the heat conduction in the first nip portion N1 can be reduced. Therefore, compared to a conventional fixing device in which pressure is applied to each of the two rollers, heat taken from the heat roller 27 to the first roller 28 can be reduced, and the power consumption of the heater 26 can be reduced. Can be reduced.

第２ローラ２９の弾性体層４３をヒートローラ２７に面接触させると、第２ニップ部Ｎ２において加熱処理と加圧処理を行なう際の通紙距離を大きくできるので、トナー画像をさらに確実に記録用紙１００に定着させることができる。 When the elastic body layer 43 of the second roller 29 is brought into surface contact with the heat roller 27, the paper passing distance when the heat treatment and the pressure treatment are performed in the second nip portion N2 can be increased, so that the toner image can be recorded more reliably. It can be fixed on the paper 100.

（第２実施形態）図６から図１０において、本発明に係る定着装置をコピー機能とファクシミリ機能とを備えた複合機に適用した第２実施形態を示す。なお、本実施形態における前後、左右、上下とは、図７から図９に示す矢印と、各矢印の近傍に表記した前後、左右、上下の表示に従う。本実施形態では、加圧構造を構成する第１ローラ２８と第２ローラ２９とに定着ベルト５６が巻き掛けてある点が、先の第１実施形態と異なっている。他は第１実施形態と同じであるので、同じ部材に同じ符号を付してその説明を省略する。 Second Embodiment FIGS. 6 to 10 show a second embodiment in which the fixing device according to the present invention is applied to a multifunction machine having a copy function and a facsimile function. Note that front and rear, left and right, and up and down in the present embodiment follow the arrows shown in FIG. 7 to FIG. This embodiment is different from the first embodiment in that the fixing belt 56 is wound around the first roller 28 and the second roller 29 constituting the pressure structure. Since others are the same as 1st Embodiment, the same code | symbol is attached | subjected to the same member and the description is abbreviate | omitted.

図８に示すように定着部４は、ヒータ（熱源）２６で加熱されるヒートローラ２７、ヒートローラ２７と協同して記録用紙（記録媒体）１００を搬送しながら加圧する加圧構造とを備えている。加圧構造は、ヒートローラ２７の周面に配置される第１ローラ（ローラ）２８と、第１ローラ２８よりヒートローラ２７の回転方向の下流側に配置される第２ローラ（ローラ）２９と、両ローラ２８・２９の周面に巻き掛けられる無端状の定着ベルト５６と、両ローラ２８・２９を回転自在に支持する前後一対のローラアーム（アーム部材）３０とを備えている。ローラアーム３０は、揺動軸３１でヒートローラ２７に対して接離する向きに揺動可能に支持されており、ヒートローラ２７へ向かって接近する向きにばね（加圧部材）３２で付勢されている。 As shown in FIG. 8, the fixing unit 4 includes a heat roller 27 heated by a heater (heat source) 26, and a pressure structure that pressurizes the recording paper (recording medium) 100 while cooperating with the heat roller 27. ing. The pressure structure includes a first roller (roller) 28 disposed on the peripheral surface of the heat roller 27, and a second roller (roller) 29 disposed downstream of the first roller 28 in the rotation direction of the heat roller 27. And an endless fixing belt 56 wound around the circumferential surfaces of the rollers 28 and 29, and a pair of front and rear roller arms (arm members) 30 that rotatably support the rollers 28 and 29. The roller arm 30 is supported by a swing shaft 31 so as to be able to swing toward and away from the heat roller 27, and is biased by a spring (pressure member) 32 toward the heat roller 27. Has been.

ヒートローラ２７と定着ベルト５６との間に、記録用紙１００に対する加熱加圧処理を施す第１ニップ部Ｎ１および第２ニップ部Ｎ２が形成してある。ヒートローラ２７と第１ローラ２８に巻き掛けられた定着ベルト５６との間が第１ニップ部Ｎ１であり、ヒートローラ２７と第２ローラ２９に巻き掛けられた定着ベルト５６との間が第２ニップ部Ｎ２である。定着ベルト５６は、ヒートローラ２７と接触して従動回転することができる。同様に、第１ローラ２８および第２ローラ２９は、定着ベルト５６に同行して従動回転することができ、それぞれ、図８に示す四角箱状のケース３４内に組み付けられている。定着ベルト５６は、ポリイミドを素材とし、その表面に離型層が形成されたシームレス無端ベルトで形成されており、両ローラ２８・２９に巻き掛けられていない状態では、円筒状を呈している。図１０に示すように、定着ベルト５６の周囲長は、両ローラ２８・２９に巻き掛けられてヒートローラ２７に接触する状態で、ヒートローラ２７に接触する部分に対向する部分が、僅かに外向きに湾曲する長さに設定してある。 Between the heat roller 27 and the fixing belt 56, a first nip portion N1 and a second nip portion N2 for performing a heating and pressing process on the recording paper 100 are formed. The first nip portion N1 is between the heat roller 27 and the fixing belt 56 wound around the first roller 28, and the second gap is between the heat roller 27 and the fixing belt 56 wound around the second roller 29. This is the nip portion N2. The fixing belt 56 can be driven to rotate in contact with the heat roller 27. Similarly, the first roller 28 and the second roller 29 can be driven to follow the fixing belt 56 and are assembled in a square box-shaped case 34 shown in FIG. The fixing belt 56 is formed of a seamless endless belt made of polyimide and having a release layer formed on the surface thereof. When the belt is not wound around both rollers 28 and 29, the fixing belt 56 has a cylindrical shape. As shown in FIG. 10, the peripheral length of the fixing belt 56 is slightly outside of the portion facing the heat roller 27 while being in contact with the heat roller 27 while being wound around both rollers 28 and 29. The length is set to curve in the direction.

図６に示すように、第２ローラ２９は、揺動軸３１の中心Ｐからヒートローラ２７の中心Ａ３までの距離Ｌ２と、揺動軸３１の中心Ｐから第２ローラ２９の中心Ａ２までの距離Ｌ１が同じになるように配置されている。さらに、第２ローラ２９は、揺動軸３１の中心Ｐと、ヒートローラ２７の中心Ａ３とを通る仮想線Ｒよりも、ローラアーム３０がヒートローラ２７から離間する側の領域の領域に配置されている。ばね３２で反時計回りに付勢されているローラアーム３０は、第２ローラ２９がその周面に巻き掛けられた定着ベルト５６を介してヒートローラ２７で受止められて、それ以上揺動するのが規制されている。これにより、ヒートローラ２７の周面と第２ローラ２９に巻き掛けられた定着ベルト５６との間に第２ニップ部Ｎ２が形成され、ばね３２の付勢力が加圧力として第２ニップ部Ｎ２に作用する。このとき、弾性体層４３は、ばね３２の付勢力により弾性変形するので、第２ローラ２９に巻き掛けられた定着ベルト５６は、ヒートローラ２７に対して面接触している。 As shown in FIG. 6, the second roller 29 has a distance L2 from the center P of the swing shaft 31 to the center A3 of the heat roller 27 and from the center P of the swing shaft 31 to the center A2 of the second roller 29. It arrange | positions so that the distance L1 may become the same. Further, the second roller 29 is disposed in a region on the side where the roller arm 30 is separated from the heat roller 27 with respect to an imaginary line R passing through the center P of the swing shaft 31 and the center A3 of the heat roller 27. ing. The roller arm 30 urged counterclockwise by the spring 32 swings further when the second roller 29 is received by the heat roller 27 via the fixing belt 56 wound around the peripheral surface thereof. Is regulated. Thereby, a second nip portion N2 is formed between the peripheral surface of the heat roller 27 and the fixing belt 56 wound around the second roller 29, and the urging force of the spring 32 is applied to the second nip portion N2 as an applied pressure. Works. At this time, since the elastic layer 43 is elastically deformed by the urging force of the spring 32, the fixing belt 56 wound around the second roller 29 is in surface contact with the heat roller 27.

図６に示すように、第１ローラ２８は、第１ローラ２８の周面に巻き掛けられた定着ベルト５６とヒートローラ２７とが、無加圧状態で接触するように配置されている。具体的には、第１ニップ部Ｎ１に臨む定着ベルト５６が、ばね３２の付勢力を受けることなくヒートローラ２７に従動回転可能な状態で接触するように、第１ローラ２８が配置されている。つまり、第１ローラ２８に巻き掛けられた定着ベルト５６は、ばね３２の付勢力でヒートローラ２７に押付けられているわけではないが、ヒートローラ２７が回転駆動されるときは、ヒートローラ２７に従動しながら回転できる状態で接触していることになる。さらに、第１ローラ２８は、前記仮想線Ｒよりも第２ローラ２９に近い側の領域に配置されている。 As shown in FIG. 6, the first roller 28 is disposed so that the fixing belt 56 and the heat roller 27 wound around the circumferential surface of the first roller 28 come into contact with each other in a non-pressurized state. Specifically, the first roller 28 is arranged so that the fixing belt 56 facing the first nip portion N1 is in contact with the heat roller 27 in a state where it can be driven and rotated without receiving the biasing force of the spring 32. . That is, the fixing belt 56 wound around the first roller 28 is not pressed against the heat roller 27 by the urging force of the spring 32, but when the heat roller 27 is driven to rotate, The contact is made in a state where it can rotate while being driven. Further, the first roller 28 is disposed in a region closer to the second roller 29 than the virtual line R.

ローラアーム３０は、不図示のアーム離間構造により、ローラアーム３０をヒートローラ２７から離間する方向に揺動させることができる。これは、記録用紙１００の詰まり等が発生した場合に、記録用紙１００の除去を容易にするためである。本実施形態のように、第１ローラ２８の中心Ａ１が、揺動軸３１の中心Ｐと、ヒートローラ２７の中心Ａ３とを通る仮想線Ｒよりも、第２ローラに近い側の領域に配置してあると、定着ベルト５６を巻き掛けた状態のままアーム離間構造でローラアーム３０とヒートローラ２７とを離間、あるいは近接させることができる。因みに、中心Ａ１が仮想線Ｒよりも第２ローラ２９から遠い側に配置してある場合には、ローラアーム３０を揺動するときの第１ローラ２８の先端軌跡がヒートローラ２７の周面と交差する。そのため、定着ベルト５６を巻き掛けた状態のまま第１ローラ２８をローラアーム３０に同行して揺動できないことになる。 The roller arm 30 can swing the roller arm 30 away from the heat roller 27 by an arm separation structure (not shown). This is to facilitate the removal of the recording paper 100 when the recording paper 100 is jammed. As in the present embodiment, the center A1 of the first roller 28 is arranged in a region closer to the second roller than the imaginary line R passing through the center P of the swing shaft 31 and the center A3 of the heat roller 27. Then, the roller arm 30 and the heat roller 27 can be separated or brought close to each other with the arm separation structure while the fixing belt 56 is wound. Incidentally, when the center A1 is arranged on the side farther from the second roller 29 than the imaginary line R, the tip locus of the first roller 28 when the roller arm 30 is swung is the peripheral surface of the heat roller 27. Intersect. Therefore, the first roller 28 cannot accompany the roller arm 30 while the fixing belt 56 is wound.

前述したように、定着ベルト５６は自由状態では円筒状に形成されており、第１ローラ２８および第２ローラ２９に巻き掛けられた状態では弾性変形している。加えて、定着ベルト５６はヒートローラ２７に従動回転しており、両ローラ２８・２９は定着ベルト５６に同行して従動回転している。このため、ヒートローラ２７の周面に面した両ローラ２８・２９間の定着ベルト５６は、その弾性による復元力により、ヒートローラ２７の周面に密着する。これにより、別途テンションを付与する構造を設けなくても、ヒートローラ２７と定着ベルト５６とを密着させることができる。したがって、定着装置の構造が複雑化することもなく装置のコストを低減することができる。 As described above, the fixing belt 56 is formed in a cylindrical shape in a free state, and is elastically deformed in a state of being wound around the first roller 28 and the second roller 29. In addition, the fixing belt 56 is driven and rotated by the heat roller 27, and both rollers 28 and 29 are driven to rotate following the fixing belt 56. For this reason, the fixing belt 56 between the rollers 28 and 29 facing the peripheral surface of the heat roller 27 is in close contact with the peripheral surface of the heat roller 27 due to a restoring force due to its elasticity. Thus, the heat roller 27 and the fixing belt 56 can be brought into close contact with each other without providing a separate structure for applying tension. Therefore, the cost of the apparatus can be reduced without complicating the structure of the fixing apparatus.

ここで定着部４での加熱加圧処理について説明する。画像形成部３でトナー画像が形成され、用紙搬送路６を搬送されてきた記録用紙１００は、ケース３４の下面に形成された進入口３５から定着部４内に入り、ヒートローラ２７と第１ローラ２８の周面に巻き掛けられた定着ベルト５６との間に形成される第１ニップ部Ｎ１に挿入される。定着ベルト５６は、ヒートローラ２７に対して無加圧状態で接触するように配置されているので、第１ニップ部Ｎ１では、記録用紙１００の厚みにより、弾性体層４２が変形した分だけ加圧力が作用し、小さな加圧力で加熱加圧処理を行なう。このように第１ニップ部Ｎ１における加圧力はごく小さいので、記録用紙１００を加圧することによるしわの発生を抑制することができる。第１ローラ２８に巻き掛けられた定着ベルト５６は、記録用紙１００を第１ニップ部Ｎ１に誘い込むガイドとして機能している。 Here, the heating and pressing process in the fixing unit 4 will be described. The recording paper 100 on which the toner image has been formed by the image forming unit 3 and has been transported through the paper transport path 6 enters the fixing unit 4 through the entrance 35 formed on the lower surface of the case 34, and the heat roller 27 and the first It is inserted into a first nip portion N1 formed between the fixing belt 56 wound around the circumferential surface of the roller 28. Since the fixing belt 56 is disposed so as to contact the heat roller 27 in a non-pressurized state, in the first nip portion N1, the amount of deformation of the elastic layer 42 is increased by the thickness of the recording paper 100. The pressure is applied, and the heat and pressure treatment is performed with a small pressure. As described above, since the pressing force at the first nip portion N1 is very small, generation of wrinkles due to pressurization of the recording paper 100 can be suppressed. The fixing belt 56 wound around the first roller 28 functions as a guide for guiding the recording paper 100 into the first nip portion N1.

第１ニップ部Ｎ１を通過した記録用紙１００は、ヒートローラ２７と定着ベルト５６に挟みこまれ、ヒートローラ２７に密着した状態で第２ニップ部Ｎ２側へ搬送されるので、紙詰まりを起こすことなく、記録用紙１００を第２ニップ部Ｎ２へと確実に搬送することができる。このとき、ヒートローラ２７に密着した記録用紙１００は、トナー画像とともにヒータ２６の熱で加熱される。また、定着ベルト５６もヒートローラ２７により加熱されているので、記録用紙１００は両面から加熱されることになり、十分にトナー画像と記録用紙１００とを予熱をすることができる。さらに、記録用紙１００は、ヒートローラ２７と定着ベルト５６に挟みこまれた状態で第２ニップ部Ｎ２へと搬送されるので、記録用紙１００にしわが発生することもない。 The recording paper 100 that has passed through the first nip portion N1 is sandwiched between the heat roller 27 and the fixing belt 56 and conveyed to the second nip portion N2 while being in close contact with the heat roller 27, thus causing a paper jam. The recording paper 100 can be reliably conveyed to the second nip portion N2. At this time, the recording paper 100 in close contact with the heat roller 27 is heated by the heat of the heater 26 together with the toner image. In addition, since the fixing belt 56 is also heated by the heat roller 27, the recording paper 100 is heated from both sides, and the toner image and the recording paper 100 can be sufficiently preheated. Further, since the recording paper 100 is conveyed to the second nip portion N2 while being sandwiched between the heat roller 27 and the fixing belt 56, the recording paper 100 is not wrinkled.

次に、予熱された記録用紙１００は、ヒートローラ２７と第２ローラ２９に巻き掛けられた定着ベルト５６との間に形成される面状の第２ニップ部Ｎ２で加熱加圧処理される。第２ニップ部Ｎ２では、大きな加圧力で加熱加圧処理されるので、トナー画像を記録用紙１００に確実に定着させることができる。また、記録用紙１００はトナー画像とともに予熱されているので、十分に加熱した状態で加熱加圧処理を行なうことができ、確実にトナー画像を記録用紙１００に定着させることができる。第２ニップ部Ｎ２を通過した記録用紙１００は、ケース３４の上面に形成された排出口３６から用紙搬送路６に経由して排紙ローラ対１５により排紙部５へと排紙される。 Next, the preheated recording paper 100 is subjected to heat and pressure processing at a planar second nip portion N2 formed between the heat roller 27 and the fixing belt 56 wound around the second roller 29. Since the second nip portion N2 is heated and pressurized with a large pressure, the toner image can be reliably fixed to the recording paper 100. Further, since the recording paper 100 is preheated together with the toner image, the heating and pressing process can be performed in a sufficiently heated state, and the toner image can be fixed on the recording paper 100 with certainty. The recording paper 100 that has passed through the second nip portion N2 is discharged from the discharge port 36 formed on the upper surface of the case 34 to the paper discharge portion 5 by the paper discharge roller pair 15 via the paper conveyance path 6.

上記のように構成した定着装置によれば、ヒートローラ２７から定着ベルト５６を介して第１ローラ２８へと奪われる熱量を、ヒートローラ２７から定着ベルト５６を介して第２ローラ２９へと奪われる熱量よりも少なくすることができる。換言すると、第１ニップ部Ｎ１における熱の伝導量を、第２ニップ部Ｎ２における熱の伝導量に比べて充分に小さくできる。したがって、加圧力が作用した状態でヒートローラ２７に押付けられる２本の加圧ローラを備える従来の定着装置に比べて、定着ベルト５６を介して第１ローラ２８へと奪われる熱を少なくし、ヒータ２６の消費電力を低減することができる。 According to the fixing device configured as described above, the amount of heat taken from the heat roller 27 to the first roller 28 via the fixing belt 56 is taken from the heat roller 27 to the second roller 29 via the fixing belt 56. The amount of heat generated can be reduced. In other words, the heat conduction amount in the first nip portion N1 can be made sufficiently smaller than the heat conduction amount in the second nip portion N2. Therefore, compared with a conventional fixing device including two pressure rollers pressed against the heat roller 27 in a state where the applied pressure is applied, heat taken to the first roller 28 via the fixing belt 56 is reduced. The power consumption of the heater 26 can be reduced.

第２ニップ部Ｎ２における定着ベルト５６を、第２ローラ２９の弾性体層４３を介してヒートローラ２７の周面に面接触させると、第２ニップ部Ｎ２において記録用紙１００の加熱処理と加圧処理を行なう際の通紙距離を大きくできる。したがって、第２ニップ部Ｎ２におけるトナー画像の記録用紙１００に対する定着処理をさらに確実に行うことができる。また、ヒートローラ２７の周面における定着ベルト５６は、第２ニップ部Ｎ２、およびその近傍が充分に加圧された状態で接触し、それ以外の部分は殆ど無加圧で接触しているだけである。さらに、加圧されている部分と無加圧の部分とでは、ヒートローラ２７からの熱の伝導状態が異なり、加圧力が小さいほど熱が伝わりにくくなる。したがって、第２ニップ部Ｎ２より上流側に位置する定着ベルト５６、および第１ローラ２８に伝導する熱量を少なくすることができ、ヒータ２６の消費電力を低減することができる。 When the fixing belt 56 in the second nip portion N2 is brought into surface contact with the peripheral surface of the heat roller 27 via the elastic layer 43 of the second roller 29, the heat treatment and pressurization of the recording paper 100 are performed in the second nip portion N2. It is possible to increase the sheet passing distance when performing processing. Therefore, the fixing process of the toner image to the recording paper 100 at the second nip portion N2 can be more reliably performed. Further, the fixing belt 56 on the peripheral surface of the heat roller 27 is in contact with the second nip portion N2 and the vicinity thereof being sufficiently pressurized, and the other portions are in contact with almost no pressure. It is. Furthermore, the heat conduction state from the heat roller 27 is different between the pressurized portion and the non-pressurized portion, and heat is less likely to be transmitted as the applied pressure is smaller. Therefore, the amount of heat conducted to the fixing belt 56 and the first roller 28 located on the upstream side of the second nip portion N2 can be reduced, and the power consumption of the heater 26 can be reduced.

本実施形態では、揺動軸３１の中心Ｐから第２ローラ２９の中心Ａ２までの距離Ｌ１を、揺動軸３１の中心Ｐからヒートローラ２７の中心Ａ３までの距離Ｌ２と同じにした。しかし、上記距離Ｌ１を距離Ｌ２より大きく設定することにより、記録用紙１００の排出角度を挿入角度に対して大きく変更することができ、その場合の定着部４は、記録用紙１００の搬送方向を変更する構造とすることができる。 In the present embodiment, the distance L1 from the center P of the swing shaft 31 to the center A2 of the second roller 29 is the same as the distance L2 from the center P of the swing shaft 31 to the center A3 of the heat roller 27. However, by setting the distance L1 to be larger than the distance L2, the discharge angle of the recording paper 100 can be greatly changed with respect to the insertion angle. In this case, the fixing unit 4 changes the conveyance direction of the recording paper 100. It can be set as a structure.

その他、第１ローラ２８および第２ローラ２９は、上記各実施形態に挙げたものに限られず、ローラ軸４０・４１は中空軸であっても良い。弾性体層４２・４３はシリコン樹脂等の弾性を有する素材で形成でき、また、弾性体層４２・４３の硬度も適宜変更することができる。加圧部材３２は、流体圧シリンダ、あるいは電磁アクチュエータ等を適用することができる。第１ニップ部Ｎ１は、非通紙状態でヒートローラ２７と第１ローラ２８、あるいは定着ベルト５６とが僅かな隙間を介して対向させてあっても良い。この場合には、記録用紙１００がヒートローラ２７と第１ローラ２８との間、あるいはヒートローラ２７と定着ベルト５６の間に挿入されたとき、第１ローラ２８が記録用紙１００に同行して従動回転できる構造であればよい。 In addition, the first roller 28 and the second roller 29 are not limited to those described in the above embodiments, and the roller shafts 40 and 41 may be hollow shafts. The elastic layers 42 and 43 can be formed of an elastic material such as silicon resin, and the hardness of the elastic layers 42 and 43 can be appropriately changed. As the pressure member 32, a fluid pressure cylinder, an electromagnetic actuator, or the like can be applied. The first nip portion N1 may be configured such that the heat roller 27 and the first roller 28 or the fixing belt 56 face each other with a slight gap in a non-sheet passing state. In this case, when the recording paper 100 is inserted between the heat roller 27 and the first roller 28 or between the heat roller 27 and the fixing belt 56, the first roller 28 accompanies the recording paper 100 and is driven. Any structure that can rotate is acceptable.

前記距離Ｌ２と、前記距離Ｌ１が同じになるように配置したが、該距離Ｌ１は、揺動軸３１の中心Ｐからヒートローラ２７の外周面までの最短距離よりも大きく、揺動軸３１の中心Ｐからヒートローラ２７の外周面までの最長距離よりも小さく設定することができる。前記距離Ｌ１が、前記範囲外の場合には、交点Ｑにおけるヒートローラ２７の接線方向の分力が大きくなりすぎ、ばね３２の付勢力を第２ニップ部Ｎ２の加圧力として有効に作用させることができなくなる。 Although the distance L2 and the distance L1 are the same, the distance L1 is larger than the shortest distance from the center P of the swing shaft 31 to the outer peripheral surface of the heat roller 27, and It can be set smaller than the longest distance from the center P to the outer peripheral surface of the heat roller 27. When the distance L1 is outside the above range, the component force in the tangential direction of the heat roller 27 at the intersection Q becomes too large, and the urging force of the spring 32 is effectively applied as the pressing force of the second nip portion N2. Can not be.

１画像形成装置（複写機）
４定着装置（定着部）
２６熱源（ヒータ）
２７ヒートローラ
２８第１ローラ
２９第２ローラ
３０アーム部材（ローラアーム）
３１揺動軸
３２加圧部材（ばね）
４０ローラ軸
４１ローラ軸
４２弾性体層
４３弾性体層
５６定着ベルト
１００記録媒体（記録用紙）
Ｎ１第１ニップ部
Ｎ２第２ニップ部
Ｐ揺動軸の中心
Ａ１第１ローラの中心
Ａ２第２ローラの中心
Ａ３ヒートローラの中心
Ａ４加圧部材の作用点
Ｌ１揺動軸の中心から第２ローラの中心までの距離
Ｌ２揺動軸の中心からヒートローラの中心までの距離
Ｌ３揺動軸の中心から加圧部材の作用点までの距離 1 Image forming device (copier)
4 Fixing device (fixing part)
26 Heat source
27 Heat roller 28 First roller 29 Second roller 30 Arm member (roller arm)
31 Oscillating shaft 32 Pressure member (spring)
40 Roller shaft 41 Roller shaft 42 Elastic layer 43 Elastic layer 56 Fixing belt 100 Recording medium (recording paper)
N1 First nip portion N2 Second nip portion P Center of swing shaft A1 Center of first roller A2 Center of second roller A3 Center of heat roller A4 Action point L1 of pressure member Second roller from center of swing shaft Distance L2 from the center of the swing shaft to the center of the heat roller L3 Distance from the center of the swing shaft to the point of action of the pressure member

Claims

A fixing device comprising: a heat roller heated by a heat source; and a pressure structure that pressurizes the recording medium while conveying in cooperation with the heat roller,
The pressure structure includes a first roller disposed on a peripheral surface of the heat roller, a second roller disposed downstream of the first roller in the rotation direction of the heat roller,
A pair of front and rear arm members that rotatably support the rollers, and a swing shaft that supports the arm members so as to be swingable in a direction of contacting and separating from the heat roller;
A pressure member that urges the arm member in a direction approaching the heat roller;
A first nip portion is formed between the peripheral surface of the first roller and the heat roller, and a second nip portion is formed between the peripheral surface of the second roller and the heat roller;
The second roller facing the second nip portion is pressed in a state of being pressed against the heat roller by the urging force of the pressure member;
The fixing device, wherein the first roller in the first nip portion is in line contact with the heat roller so as to be driven to rotate.

The first roller and the second roller are composed of a roller shaft and an elastic layer fixed around the roller shaft,
The elastic body layer in the second nip portion is received by a peripheral surface of the heat roller, is elastically deformed, and is in surface contact with the heat roller in a pressurized state. Item 4. The fixing device according to Item 1.

A fixing device comprising: a heat roller heated by a heat source; and a pressure structure that pressurizes the recording medium while conveying in cooperation with the heat roller,
The pressure structure includes a first roller disposed around the heat roller, a second roller disposed downstream of the first roller in the rotation direction of the heat roller,
An endless fixing belt wound around the circumferential surface of the first roller and the second roller;
A pair of front and rear arm members that rotatably support the rollers, and a swing shaft that supports the arm members so as to be swingable in a direction of contacting and separating from the heat roller;
A pressure member that urges the arm member in a direction approaching the heat roller;
A first nip portion is formed between the fixing belt and the heat roller wound around the peripheral surface of the first roller, and the fixing belt and the heat roller wound around the peripheral surface of the second roller. A second nip portion is formed between
The fixing belt facing the second nip portion is pressed in a state of being pressed against the heat roller via the second roller by the urging force of the pressure member;
The fixing device, wherein the fixing belt facing the first nip portion is in contact with the heat roller so as to be driven and rotated without receiving the urging force of the pressure member.

The first roller and the second roller are composed of a roller shaft and an elastic layer fixed around the roller shaft,
The elastic body layer in the second nip portion is received by the peripheral surface of the heat roller via the fixing belt and elastically deformed,
The fixing belt in the second nip portion is in surface contact with the peripheral surface of the heat roller being pressed by the deformation stress of the elastic layer of the second roller. The fixing device described.

The center of the first roller is arranged in a region closer to the second roller than an imaginary line passing through the center of the swing shaft and the center of the heat roller. One fixing device.

When the distance from the center of the swing shaft to the center of the second roller is L1, and the distance from the center of the swing shaft to the center of the heat roller is L2,
The fixing device according to claim 1, wherein the heat roller and the second roller are arranged in a state satisfying an expression (L1≈L2).

One end of the arm member is supported by the swing shaft, and the other end of the arm member is provided with an action point of the pressure member,
The distance from the center of the swing shaft to the point of application of the pressure member is set to be larger than the distance from the center of the swing shaft to the center of the second roller. The fixing device according to one.