JP2016024307A - Fixation device and image forming apparatus - Google Patents

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龍平 杉山
Ryuhei Sugiyama
龍平 杉山
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a fixation device capable of preventing the deterioration in image quality, which is caused by wax attached to a fixation belt, at low cost and without excessively increasing the size of the device.SOLUTION: A fixation device 200 comprises: a fixation belt 209 that is provided rotationally; a pressure member 210 that presses an outer peripheral side of the fixation belt 209 to form a fixation nip part N; and heating means 208h that heats the fixation belt 209. The fixation device 200 sandwiches and conveys a recording medium P having an unfixed image formed thereon, and fixes the image on the recording medium P at the fixation nip part N. The fixation device 200 further comprises a curvature changing member 101 that is provided in the vicinity of the way out of the recording medium P at the fixation nip part N and in contact with an inner peripheral side of the fixation belt 209, and causes the curvature of the fixation belt 209 to decrease at the contact position. The curvature changing member 101 is provided independently from the member forming the fixation nip part N.SELECTED DRAWING: Figure 2

Description

本発明は、定着装置および画像形成装置に関する。   The present invention relates to a fixing device and an image forming apparatus.

複写機、プリンタ、ファクシミリ、及びこれらの複合機などの画像形成装置では、定着装置を用いて画像を定着して記録画像として出力している。このような画像形成装置では、帯電・書込み・現像・転写・クリーニング・除電等を繰り返して像担持体に順次トナー画像を形成し、そのトナー画像をシート・OHPフィルム等の記録媒体に逐次転写・定着して記録画像を出力する電子写真方式が広く用いられている。
この電子写真方式の画像形成装置では、トナー画像転写後の記録媒体を加熱された定着部材と加圧部材との間に通し、搬送しながらその記録媒体上のトナー画像を定着する、いわゆる加熱加圧方式の定着装置を用いた定着方法が近年の主流となっている。
In an image forming apparatus such as a copying machine, a printer, a facsimile machine, or a combination of these, an image is fixed using a fixing device and output as a recorded image. In such an image forming apparatus, charging, writing, development, transfer, cleaning, static elimination, etc. are repeated to form toner images on an image carrier in sequence, and the toner images are sequentially transferred to a recording medium such as a sheet or an OHP film. An electrophotographic method for fixing and outputting a recorded image is widely used.
In this electrophotographic image forming apparatus, the recording medium after the toner image has been transferred is passed between a heated fixing member and a pressure member, and the toner image on the recording medium is fixed while being conveyed. A fixing method using a pressure type fixing device has become the mainstream in recent years.

加熱加圧方式の定着装置としては、例えば、その内周に加熱ローラを有する定着ベルトと、加圧ローラとで形成されるニップ部に、未定着のトナー画像が形成された記録媒体を通過させることにより記録媒体上にトナー画像を定着させるものがある。このとき、トナーは溶融すると粘着性を有するようになるため、トナーのオフセットや、記録媒体の定着ベルトへの巻きつきの問題が発生する。これらの問題に対しては、一般的には定着ベルト表面にフッ素樹脂などの材料で構成された離型層を設けたり、トナーに離型剤であるWAXを含有させたりすることで問題の改善を図ってきた。   As a heat-pressure type fixing device, for example, a recording medium on which an unfixed toner image is formed is passed through a nip formed by a fixing belt having a heating roller on its inner periphery and a pressure roller. In some cases, the toner image is fixed on the recording medium. At this time, since the toner becomes sticky when melted, problems such as toner offset and winding of the recording medium around the fixing belt occur. In general, these problems can be solved by providing a release layer composed of a material such as a fluororesin on the surface of the fixing belt, or by adding WAX as a release agent to the toner. I have been trying.

しかしながら、WAXを含有したトナーでは、ニップ部の出口で画像が定着ベルトから分離される際に、トナーから染み出したWAXが定着ベルトへ付着し、この定着ベルトに付着したWAXが画像品質の劣化を引き起こす。
すなわち、定着ベルト上のWAXが付着した箇所では離型性が部分的に高くなるため、定着ベルトの二周目においてその箇所で定着された画像は周囲に対して光沢度が高くなり、一枚の記録媒体上の画像の中で光沢度に差が生じ、画像品質が低下するという問題があった。
また、特許文献1(特開2002−244331号公報)に記載されているように、定着ベルトにWAXが付着した箇所は、定着ベルトの二周目においてその箇所が非画像部である場合、非画像部にWAXが付着して前回定着時の画像部分の形跡を投影してしまうという問題がある。かかる問題は、特にOHPフィルムのような透明な記録媒体であると定着ベルトから移行したWAXによる透明性の低下がより明確に観察される。
However, in the toner containing WAX, when the image is separated from the fixing belt at the exit of the nip portion, the WAX exuded from the toner adheres to the fixing belt, and the WAX attached to the fixing belt deteriorates the image quality. cause.
That is, since the releasability is partially enhanced at the location where the wax is attached on the fixing belt, the image fixed at that location on the second round of the fixing belt has a high glossiness with respect to the surroundings. There is a problem in that the glossiness is different among the images on the recording medium, and the image quality is deteriorated.
Further, as described in Patent Document 1 (Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-244331), a portion where WAX is attached to the fixing belt is not non-image portion in the second rotation of the fixing belt. There is a problem in that WAX adheres to the image portion and the trace of the image portion at the time of previous fixing is projected. With regard to such a problem, particularly in the case of a transparent recording medium such as an OHP film, a decrease in transparency due to WAX transferred from the fixing belt is more clearly observed.

このような問題の解決手段として特許文献1には、定着ベルト表面にローラを押し当ててWAXを回収する方式が開示されている。
しかしながら、ローラを押し当てる方式では回収したWAXの定着ベルトへの再付着が生じてしまい、この再付着に対してローラ上からさらにWAXを除去しようとすれば他の部材を設けることでコストアップや定着装置の大型化につながる。
As a means for solving such a problem, Patent Document 1 discloses a method of collecting WAX by pressing a roller against the surface of a fixing belt.
However, in the method of pressing the roller, the collected WAX is reattached to the fixing belt. If the WAX is further removed from the roller against this reattachment, the cost can be increased by providing another member. This leads to an increase in the size of the fixing device.

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、定着ベルトへ付着するWAXが起因となって生じる画像品質の低下を、低コストで且つ装置の過剰な大型化をすることなく防止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-described problems in the prior art, and is intended to reduce the image quality caused by WAX adhering to the fixing belt at a low cost and excessively enlarge the apparatus. It is an object of the present invention to provide a fixing device that can be prevented without any problems.

上記課題を解決するための本発明に係る定着装置は、回転自在に設けられた定着ベルトと、該定着ベルトの外周側を加圧し、定着ニップ部を形成する加圧部材と、前記定着ベルトを加熱する加熱手段と、を備え、前記定着ニップ部で未定着画像が形成された記録媒体を挟持搬送して当該記録媒体に画像を定着せしめる定着装置であって、前記定着ニップ部の前記記録媒体の出口近傍であり、且つ、前記定着ベルトの内周側に接触して設けられ、当該接触位置における定着ベルトの曲率を小ならしめる曲率変更部材をさらに備え、該曲率変更部材は、前記定着ニップ部を形成する部材とは独立で設けられてい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 fixing belt that is rotatably provided, a pressure member that presses an outer peripheral side of the fixing belt to form a fixing nip portion, and the fixing belt. And a heating device that heats the recording medium on which an unfixed image is formed at the fixing nip portion, and fixes the image on the recording medium. And a curvature changing member that is provided in contact with the inner peripheral side of the fixing belt and that reduces the curvature of the fixing belt at the contact position, and the curvature changing member includes the fixing nip. It is characterized by being provided independently of the member forming the part.

本発明によれば、定着ベルトへ付着するWAXが起因となって生じる画像品質の低下を、低コストで且つ装置の過剰な大型化をすることなく防止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 that can prevent a reduction in image quality caused by WAX adhering to the fixing belt at a low cost and without excessively increasing the size of the device.

本発明に係る画像形成装置の一実施の形態における構成を示す概略図である。1 is a schematic diagram illustrating a configuration in an embodiment of an image forming apparatus according to the present invention. 本発明に係る定着装置の一実施の形態における構成を示す概略図である。1 is a schematic diagram illustrating a configuration in an embodiment of a fixing device according to the present invention. ニップ形状変更部材101の定着ニップ部Nの出口側の先端から変曲点Xまでの距離に対する画像品質の関係を表すグラフである。6 is a graph showing the relationship of the image quality with respect to the distance from the leading end of the fixing nip portion N of the nip shape changing member 101 to the inflection point X. 本発明に係る定着装置の他の実施の形態における構成を示す概略図である。FIG. 6 is a schematic diagram illustrating a configuration of another embodiment of a fixing device according to the present invention. 本発明に係る定着装置のさらにその他の実施の形態における構成を示す概略図である。FIG. 10 is a schematic diagram showing a configuration of still another embodiment of the fixing device according to the present invention. 図3におけるニップ形状変更部材101付近の斜視図である。FIG. 4 is a perspective view of the vicinity of a nip shape changing member 101 in FIG. 3.

本発明に係る定着装置は、回転自在に設けられた定着ベルト209と、該定着ベルト209の外周側を加圧し、定着ニップ部Nを形成する加圧部材210と、前記定着ベルト209を加熱する加熱手段208hと、を備え、前記定着ニップ部Nで未定着画像が形成された記録媒体Pを挟持搬送して当該記録媒体Pに画像を定着せしめる定着装置200であって、前記定着ニップ部Nの前記記録媒体Pの出口近傍であり、且つ、前記定着ベルト209の内周側に接触して設けられ、当該接触位置における定着ベルト209の曲率を小ならしめる曲率変更部材101をさらに備え、該曲率変更部材101は、前記定着ニップ部Nを形成する部材とは独立で設けられていることを特徴とする。
本発明では、定着ニップ部Nの出口部で画像が定着ベルト209から分離される速度(分離速度)を遅くすることで、定着ベルト209上へのWAX付着を抑制することができる。分離速度を遅くすることで、WAXは定着ベルト209と画像の表面性の差を感じやすくなり、WAXが付着しにくい性質を備えた離型層を有する定着ベルト209へ付着する量が減少する。
The fixing device according to the present invention heats the fixing belt 209 that is rotatably provided, a pressure member 210 that presses the outer peripheral side of the fixing belt 209 to form a fixing nip portion N, and the fixing belt 209. A fixing device 200 that includes a heating unit 208h and sandwiches and conveys the recording medium P on which an unfixed image is formed at the fixing nip N to fix the image on the recording medium P. The fixing nip N A curvature changing member 101 provided near the outlet of the recording medium P and in contact with the inner peripheral side of the fixing belt 209 and reducing the curvature of the fixing belt 209 at the contact position. The curvature changing member 101 is provided independently of the member forming the fixing nip portion N.
In the present invention, the adhesion of WAX onto the fixing belt 209 can be suppressed by reducing the speed (separation speed) at which the image is separated from the fixing belt 209 at the exit of the fixing nip N. By reducing the separation speed, the WAX can easily feel the difference in surface properties between the fixing belt 209 and the image, and the amount of the WAX attached to the fixing belt 209 having a release layer having the property that the WAX does not easily adhere is reduced.

次に、本発明に係る定着装置について図面を参照しながら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。
Next, the fixing device according to the present invention will be described in more detail with reference to the drawings.
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.

図1は、本発明に係る画像形成装置の一実施の形態における構成を示す概略図である。
図1に示す画像形成装置200は、装置本体中央部に位置する画像形成部220Aと、該画像形成部220A下方に位置する給紙部200Bと、画像形成部220Aの上方に位置する図示しない画像読取部を有する高速機である。
FIG. 1 is a schematic diagram showing the configuration of an image forming apparatus according to an embodiment of the present invention.
An image forming apparatus 200 shown in FIG. 1 includes an image forming unit 220A positioned at the center of the apparatus main body, a paper feeding unit 200B positioned below the image forming unit 220A, and an image (not shown) positioned above the image forming unit 220A. A high-speed machine having a reading unit.

画像形成部220Aには、水平方向に延びる転写面を有する中間転写ベルト213が配置されており、該中間転写定着ベルト213の上面には、色分解色と補色関係にある色の画像を形成するための構成が設けられている。すなわち、補色関係にある色のトナー(イエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、ブラック(K))による像を担持可能な像担持体としての感光体205Y、205M、205C、205Kが中間転写ベルト213の転写面に沿って並置されている。   An intermediate transfer belt 213 having a transfer surface extending in the horizontal direction is disposed in the image forming unit 220A, and an image having a color complementary to the color separation color is formed on the upper surface of the intermediate transfer fixing belt 213. A configuration is provided. That is, the photoconductors 205Y, 205M, 205C, and 205K as image carriers that can carry images of toners of complementary colors (yellow (Y), magenta (M), cyan (C), and black (K)). Are juxtaposed along the transfer surface of the intermediate transfer belt 213.

各感光体205Y、205M、205C、205Kはそれぞれ同じ方向(反時計回り方向)に回転可能なドラムで構成されており、その周りには、帯電装置202Y、202M、202C、202K、回転過程において画像形成処理を実行する光書き込み装置201、現像装置203Y、203M、203C、203K、一次転写装置204Y、204M、204C、204K及びクリーニング装置が配置されている。また、各現像装置203Y、203M、203C、203Kには、それぞれのカラートナーが収容されている。   Each of the photoconductors 205Y, 205M, 205C, and 205K is composed of a drum that can rotate in the same direction (counterclockwise direction). Around the drums, charging devices 202Y, 202M, 202C, and 202K are arranged in the rotation process. An optical writing device 201, a developing device 203Y, 203M, 203C, and 203K, a primary transfer device 204Y, 204M, 204C, and 204K, and a cleaning device that perform a forming process are arranged. Each developing device 203Y, 203M, 203C, 203K contains a respective color toner.

中間転写ベルト213は、駆動ローラと従動ローラに掛け回されて感光体205Y、205M、205C、205Kとの対峙位置において、同方向に移動可能な構成を有している。また、従動ローラの1つであるローラ214に対向する位置に二次転写ローラ215が設けられている。   The intermediate transfer belt 213 is configured to be able to move in the same direction at a position facing the photoconductors 205Y, 205M, 205C, and 205K by being wound around a driving roller and a driven roller. In addition, a secondary transfer roller 215 is provided at a position facing a roller 214 that is one of the driven rollers.

一方、給紙トレイ220内部に積載された記録媒体としての用紙Pは、ピックロール221によって取り出され、搬送ロール222によって、搬送経路R1をレジストレーションローラ223、及び二次転写ローラ215に向かう方向に搬送される。   On the other hand, the paper P as a recording medium stacked in the paper feed tray 220 is taken out by the pick roll 221, and the transport roll 222 moves the transport path R 1 in the direction toward the registration roller 223 and the secondary transfer roller 215. Be transported.

なお、本実施の形態では記録媒体として用紙(紙)を用いているが、本発明はこれに何ら限定されるものではなく、例えばOHPフィルムなどの紙以外のものを記録媒体として用いてもよい。   In the present embodiment, paper (paper) is used as a recording medium. However, the present invention is not limited to this, and a material other than paper such as an OHP film may be used as the recording medium. .

本実施の形態の画像形成装置200における画像形成に当たっては、感光体205Yの表面が帯電装置202Yにより一様に帯電され、画像読取部からの画像情報に基づいて感光体205Y上に静電潜像が形成される。該静電潜像はイエローのトナーを収容した現像装置203Yによりトナー像として可視像化され、該トナー像は所定のバイアスが印加される一次転写装置204Yにより転写ベルト213上に一次転写される。他の感光体205M、205C、205Kでもトナーの色が異なるだけで同様の画像形成がなされ、それぞれの色のトナー像が中間転写ベルト213上に静電気力で順に転写されて重ね合わせられる。   In image formation in the image forming apparatus 200 of the present embodiment, the surface of the photoreceptor 205Y is uniformly charged by the charging device 202Y, and an electrostatic latent image is formed on the photoreceptor 205Y based on image information from the image reading unit. Is formed. The electrostatic latent image is visualized as a toner image by a developing device 203Y containing yellow toner, and the toner image is primarily transferred onto a transfer belt 213 by a primary transfer device 204Y to which a predetermined bias is applied. . The other photoconductors 205M, 205C, and 205K also form similar images only with different toner colors, and the toner images of the respective colors are sequentially transferred onto the intermediate transfer belt 213 by the electrostatic force and superimposed.

次に、感光体205Y、205M、205C、205Kから中間転写ベルト213上に一次転写されたトナー像は、ローラ214および二次転写ローラ215により搬送されてきた用紙Pに転写される。
トナー像が転写された用紙Pは、さらに定着装置206まで搬送され、定着ベルト209と加圧ローラ210との定着ニップ部Nにて定着が行なわれる。ついで、定着ニップ部Nから排出された用紙Pは排出経路に沿ってスタッカ216へ送り出される。
Next, the toner image primarily transferred from the photoconductors 205Y, 205M, 205C, and 205K onto the intermediate transfer belt 213 is transferred to the paper P conveyed by the roller 214 and the secondary transfer roller 215.
The sheet P onto which the toner image has been transferred is further conveyed to the fixing device 206 and is fixed at a fixing nip N between the fixing belt 209 and the pressure roller 210. Next, the paper P discharged from the fixing nip N is sent out to the stacker 216 along the discharge path.

定着装置206は、対向部材である定着ローラ207と、加熱ローラ208と、これらに一定のテンションで架け渡された定着ベルト209と、該定着ベルト209を介して定着ローラ207と対向した位置で回転自在に圧接し定着ニップ部Nを形成する加圧部材である加圧ローラ210とを備える。
ここで定着ベルト209は、無端ベルトであり、断面構造としては、例えばニッケル、ステンレス、ポリイミドなどの基材にシリコンゴム層などの弾性層を形成した2層構造となっている。
加熱ローラ208は、アルミ又は鉄の中空ローラで内部にハロゲンヒータなどのヒータ208hからなる加熱手段を有していて、定着ベルト209を加熱せしめる。なお、加熱手段はこれに限られたものではなく、例えばIH加熱部材など周知慣用されているものを用いることができる。
The fixing device 206 rotates at a position facing the fixing roller 207 via the fixing belt 209, a fixing roller 207 that is a counter member, a heating roller 208, a fixing belt 209 that is stretched over the fixing roller 209, and a fixed tension. And a pressure roller 210 that is a pressure member that freely press-contacts to form the fixing nip portion N.
Here, the fixing belt 209 is an endless belt, and has a two-layered structure in which an elastic layer such as a silicon rubber layer is formed on a base material such as nickel, stainless steel, or polyimide.
The heating roller 208 is an aluminum or iron hollow roller, and has heating means including a heater 208 h such as a halogen heater inside, and heats the fixing belt 209. In addition, a heating means is not restricted to this, For example, what is used well-known, such as an IH heating member, can be used.

そして、定着装置206の構成について以下において詳述する。
本発明に係る画像形成装置は、以下において詳述する本発明に係る定着装置を備えることで、定着ベルト209にWAXが付着することを起因とする光沢差が発生しない高画像品質の画像が得られる。
The configuration of the fixing device 206 will be described in detail below.
The image forming apparatus according to the present invention includes the fixing device according to the present invention, which will be described in detail below, so that an image with high image quality that does not cause a gloss difference due to adhesion of WAX to the fixing belt 209 can be obtained. It is done.

<定着装置の第1の実施の形態>
次に、図2を参照しながら本発明に係る定着装置の一実施の形態における構成について説明する。図2は、本発明に係る定着装置の一実施の形態における構成を示す概略図であって、図1に示した定着装置206の定着ニップ部Nの出口部分の拡大図である。
本実施の形態においては図2に示すように、ニップ形状変更部材101を定着ベルト209の内周側から当接させ、一方で定着ローラ207の回転を妨げないために定着ローラ207とは非接触となるように配置する。
<First Embodiment of Fixing Device>
Next, the configuration of an embodiment of the fixing device according to the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 2 is a schematic diagram showing the configuration of the fixing device according to the embodiment of the present invention, and is an enlarged view of the exit portion of the fixing nip portion N of the fixing device 206 shown in FIG.
In the present embodiment, as shown in FIG. 2, the nip shape changing member 101 is brought into contact with the inner side of the fixing belt 209, while being not in contact with the fixing roller 207 so as not to prevent the rotation of the fixing roller 207. Arrange so that

このとき、ニップ形状変更部材101が定着ベルト209の内周側に存在することで、用紙Pと定着ベルト209がなす角度(分離角度)は定着ニップ部Nの出口近傍でθとなり、ニップ形状変更部材101が存在しない場合のθに比べて小さくなる。分離角度が小さくなることによって、用紙Pが定着ベルト209から分離される速度(分離速度)が遅くなり、定着ベルト209へのWAX付着が抑制される。
このように、ニップ形状変更部材101を定着ベルト209の内側に配置することによって、記録媒体Pが定着ベルト209から分離される速度を遅くし、定着ベルト209へのWAX付着を抑制することが可能となる。また、本発明では定着ベルト209へのWAX付着を、ニップ形状変更部材101を設けることのみで抑制することができるため、低コストである。
At this time, since the nip shape changing member 101 exists on the inner peripheral side of the fixing belt 209, the angle (separation angle) formed between the paper P and the fixing belt 209 is θ 1 near the exit of the fixing nip portion N, and the nip shape This is smaller than θ 2 when the changing member 101 does not exist. By reducing the separation angle, the speed at which the paper P is separated from the fixing belt 209 (separation speed) is reduced, and the adhesion of WAX to the fixing belt 209 is suppressed.
As described above, by disposing the nip shape changing member 101 inside the fixing belt 209, it is possible to reduce the speed at which the recording medium P is separated from the fixing belt 209, and to suppress the adhesion of WAX to the fixing belt 209. It becomes. Further, in the present invention, since the WAX adhesion to the fixing belt 209 can be suppressed only by providing the nip shape changing member 101, the cost is low.

一方で、ニップ形状変更部材101が存在しても、定着ニップ部Nの出口部から離れた箇所では分離角度がθであって、θよりも大きくなっており、この箇所で分離が行われると逆に分離速度が速くなってしまう。したがって、分離角度がθの箇所で定着ベルト209と用紙Pが完全に分離されきっている必要がある。
そのため、ニップ形状変更部材101の定着ニップ部Nの出口側の先端から変曲点Xまでの距離を長めに設定する必要がある。
On the other hand, even if the nip shape changing member 101 exists, the separation angle is θ 3 at a position away from the exit portion of the fixing nip portion N and is larger than θ 2 , and separation is performed at this location. On the contrary, the separation speed becomes faster. Therefore, it is necessary to separate angle fixing belt 209 and the sheet P at a point theta 1 is completely is completely separated.
For this reason, it is necessary to set a longer distance from the front end of the fixing nip portion N of the nip shape changing member 101 to the inflection point X.

ニップ形状変更部材101の定着ニップ部Nの出口側の先端から変曲点Xまでの距離に対する画像品質の関係を表すグラフを図3に示す。
図3から明らかなように、所望の画像品質を達成するためには、ニップ形状変更部材の長さ(定着ニップ部Nの出口側の先端から変曲点Xまでの距離)が所定の長さを有することが好ましい。一方、ニップ形状変更部材101の長さが長すぎると定着ベルト209の周長が大きくなり、定着装置の大型化を招来するため好ましくない。
FIG. 3 is a graph showing the relationship of the image quality with respect to the distance from the front end of the fixing nip portion N of the nip shape changing member 101 to the inflection point X.
As is apparent from FIG. 3, in order to achieve the desired image quality, the length of the nip shape changing member (the distance from the tip on the exit side of the fixing nip portion N to the inflection point X) is a predetermined length. It is preferable to have. On the other hand, if the length of the nip shape changing member 101 is too long, the circumferential length of the fixing belt 209 is increased, leading to an increase in the size of the fixing device, which is not preferable.

以上のように、定着ベルトの内側に部材を入れることでニップ形状を変えることは特開2011−090340号公報等で実施されている。しかしながら、特開2011−090340号公報では部材を入れることにより、ニップ出口部での定着ベルトの曲率を大きくすることで、定着ベルトと記録媒体との分離性能を向上させるというものである。これに対して本発明は、従来の技術とは全く逆の技術的思想に基づくものであって、定着ベルト209の内周側にニップ形状変更部材101を入れることによって曲率を小さくし、画像品質の低下を抑制するものである。   As described above, changing the nip shape by inserting a member inside the fixing belt is performed in JP 2011-090340 A and the like. However, in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2011-090340, the separation performance between the fixing belt and the recording medium is improved by increasing the curvature of the fixing belt at the nip exit portion by inserting a member. On the other hand, the present invention is based on a technical idea that is completely opposite to the conventional technique. By inserting the nip shape changing member 101 on the inner peripheral side of the fixing belt 209, the curvature is reduced, and the image quality is improved. It is intended to suppress the decrease.

<定着装置の第2の実施の形態>
次に、本発明に係る定着装置の他の実施の形態について説明する。
図4は本発明に係る定着装置の他の実施の形態における構成を示す概略図であり、ニップ形状変更部材101の動作機構を示した図である。
本実施の形態におけるニップ形状変更部材101の動作機構は、ニップ形状変更部材101よりも定着ローラ207側にカム103を取り付けた支持棒102を配置し、定着装置の動作条件によりニップ形状変更部材101の上面を押し出すことで行う。駆動モータ(不図示)によって回転された支持棒102およびカム103がアーム104を押し出し、アーム104とニップ形状変更部材101の間に備えられたばね部材105によって、ニップ形状変更部材101の上面を押し出す。カム102の取り付け位置は、前方、中央、後方の三箇所(紙面垂直方向に三箇所)とし、軸方向にわたって均一に押し出しを行う。ニップ形状変更部材101の定着ニップ部Nの出口側は側面で定着装置のフレーム(不図示)に固定されており、ニップ形状変更部材101の上面が押し出されることにより、定着ニップ部Nの出口側を支点として回転し、分離角度θを変更することが可能となる。
<Second Embodiment of Fixing Device>
Next, another embodiment of the fixing device according to the present invention will be described.
FIG. 4 is a schematic view showing a configuration of another embodiment of the fixing device according to the present invention, and is a view showing an operation mechanism of the nip shape changing member 101.
In the operation mechanism of the nip shape changing member 101 in the present embodiment, the support rod 102 with the cam 103 attached is arranged closer to the fixing roller 207 than the nip shape changing member 101, and the nip shape changing member 101 depends on the operating conditions of the fixing device. This is done by extruding the top surface. A support rod 102 and a cam 103 rotated by a drive motor (not shown) push out the arm 104, and a spring member 105 provided between the arm 104 and the nip shape changing member 101 pushes the upper surface of the nip shape changing member 101. The cam 102 is attached at three positions on the front, center, and rear (three positions in the direction perpendicular to the paper surface), and the cam 102 is extruded uniformly in the axial direction. The exit side of the fixing nip portion N of the nip shape changing member 101 is fixed to the frame (not shown) of the fixing device at the side surface, and the upper surface of the nip shape changing member 101 is pushed out, so that the exit side of the fixing nip portion N rotate as a fulcrum, it is possible to change the separation angle theta 1.

なお、前述のとおり分離角度の変更は定着装置の動作条件によって実行され、この動作条件とは、本実施の形態では例えば定着ローラ207の回転速度である。本実施の形態では定着ローラ207が回転駆動され、この回転に伴って定着ベルト209が従動する。したがって、定着ローラ207の回転速度が速くなれば、定着ベルト209から用紙Pが分離される速度も速くなるため、定着ベルト209へのWAX付着を抑制のためにθを小さくして分離速度の上昇を防ぐ必要がある。 As described above, the change of the separation angle is executed according to the operating condition of the fixing device, and this operating condition is, for example, the rotation speed of the fixing roller 207 in the present embodiment. In this embodiment, the fixing roller 207 is rotationally driven, and the fixing belt 209 is driven along with the rotation. Therefore, the faster the rotational speed of the fixing roller 207, the fixing belt 209 since the faster rate at which the sheet P is separated, WAX attaching the separation speed by reducing the theta 1 for inhibiting the fixing belt 209 It is necessary to prevent the rise.

ここで本実施の形態では、100〜300mm/secの回転速度に対して、上記の動作機構により下記表1に示す分離角度をとる配置構成とすることで、定着ベルト209へのWAX付着が抑制され、良好な画像品質が保たれることを確認した。回転速度以外の動作条件としては、トナーからのWAX染み出し量に影響を与える定着温度などが挙げられる。
このようにカム102を用いてニップ形状変更部材101の動作機構を設けることで、定着装置200の動作条件ごとに定着ベルト209へのWAX付着を抑制する分離角度を作り出すことが可能となる。
Here, in the present embodiment, the WAX adhesion to the fixing belt 209 is suppressed by adopting an arrangement configuration that takes the separation angle shown in Table 1 below by the operation mechanism with respect to a rotational speed of 100 to 300 mm / sec. And confirmed that good image quality was maintained. Examples of operating conditions other than the rotation speed include a fixing temperature that affects the amount of WAX exuded from the toner.
By providing the operation mechanism of the nip shape changing member 101 using the cam 102 in this way, it becomes possible to create a separation angle that suppresses the adhesion of WAX to the fixing belt 209 for each operation condition of the fixing device 200.

上記表1から明らかなように、分離角度は定着ローラ207の回転速度に対して所定の設定とすることで、定着ベルト209へのWAX付着を軽減することが可能である。ただし、分離角度を小さくしていくと、記録媒体P上のトナーと定着ベルト209との分離性が下がる。したがって、分離角度は表1に記載の値の最大値を使用することが好ましい。また、分離角度が小さくなることによって、記録媒体P上のトナーが定着ベルト209から分離されるまでの距離が長くなる。したがって、表1に示すように分離角度によってニップ形状変更部材101の長さを変更することが望ましい。   As is apparent from Table 1 above, by setting the separation angle to a predetermined value with respect to the rotation speed of the fixing roller 207, it is possible to reduce the adhesion of WAX to the fixing belt 209. However, as the separation angle is reduced, the separation between the toner on the recording medium P and the fixing belt 209 decreases. Therefore, it is preferable to use the maximum value of the values described in Table 1 for the separation angle. Further, as the separation angle becomes smaller, the distance until the toner on the recording medium P is separated from the fixing belt 209 becomes longer. Therefore, it is desirable to change the length of the nip shape changing member 101 according to the separation angle as shown in Table 1.

<定着装置の第3の実施の形態>
ついで、本発明に係る定着装置のさらに他の実施の形態について説明する。
図5は、本発明に係る定着装置のさらにその他の実施の形態における構成を示す概略図である。
図5に示すように、本発明では分離角度θのみを変化させれば本発明の効果を奏するところ、本実施の形態に係る定着装置におけるニップ形状変更部材101は、図示のごとく板状の形状をとる。
<Third Embodiment of Fixing Device>
Next, still another embodiment of the fixing device according to the present invention will be described.
FIG. 5 is a schematic diagram showing the configuration of still another embodiment of the fixing device according to the present invention.
As shown in FIG. 5, when the present invention the effects of the present invention should be changed only separation angle theta 1, the nip shape changing member 101 in the fixing device according to the present embodiment, as shown in the drawing the plate-like Take shape.

<定着装置の斜視図>
図6は、図3のニップ形状変更部材101付近の斜視図である。ニップ形状変更部材101の幅を定着ベルト209軸方向に、通紙しうる用紙Pの幅よりも広く設けることで、記録媒体Pの全面にわたって定着ベルト209へのWAX付着を防ぐことができる。なお、本発明では記録媒体Pの少なくとも通紙範囲全長にわたってニップ形状変更部材101を設けることで、記録媒体P全面にわたり定着ベルト209へのWAX付着を防ぐことができる。
<Perspective view of fixing device>
FIG. 6 is a perspective view of the vicinity of the nip shape changing member 101 of FIG. By providing the width of the nip shape changing member 101 in the axial direction of the fixing belt 209 wider than the width of the paper P that can be passed, WAX adhesion to the fixing belt 209 can be prevented over the entire surface of the recording medium P. In the present invention, by providing the nip shape changing member 101 over the entire length of the recording medium P in at least the sheet passing range, it is possible to prevent the WAX from adhering to the fixing belt 209 over the entire surface of the recording medium P.

また、ニップ形状変更部材101の表面には、定着ベルト209の回転にともなうニップ形状変更部材101および定着ベルトの磨耗を防ぐため、摺動層106が付加されている。摺動層106の材質としては、例えば耐熱性に優れたフッ素樹脂が好ましいものとして挙げられる。摺動層106を設けることで、定着装置200の動作を妨げることなく定着ベルト209へのWAX付着を抑制することが可能となる。   Further, a sliding layer 106 is added to the surface of the nip shape changing member 101 in order to prevent wear of the nip shape changing member 101 and the fixing belt as the fixing belt 209 rotates. As a material of the sliding layer 106, for example, a fluororesin excellent in heat resistance is preferable. By providing the sliding layer 106, it is possible to suppress the adhesion of WAX to the fixing belt 209 without hindering the operation of the fixing device 200.

以上のように、本発明ではニップ形状変更部材101およびニップ形状変更部材101の動作機構(カム103等)を有する定着装置200により、定着装置200の動作条件によらず定着ベルト209へのWAX付着を抑制し、画像品質を良好に保つことが可能となる。   As described above, in the present invention, the nip shape changing member 101 and the fixing device 200 having the nip shape changing member 101 operating mechanism (such as the cam 103) cause the WAX to adhere to the fixing belt 209 regardless of the operating conditions of the fixing device 200. And image quality can be kept good.

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

100 テンションローラ
101 ニップ形状変更部材
102 支持棒
103 カム
104 アーム
105 ばね部材
106 摺動層
200 画像形成装置
220A 画像形成部
200B 給紙部
201 書き込み装置
202Y,202C,202M,202K 帯電装置
203Y,203C,203M,203K 現像装置
204Y,204C,204M,204K 一次転写装置
205Y,205C,205M,205K 感光体
206 定着装置
207 定着ローラ
208 加熱ローラ
208h ハロゲンヒータ
209 定着ベルト
210 加圧ローラ
213 中間転写ベルト
214 ローラ(従動ローラ)
215 二次転写ローラ
216 スタッカ
220 給紙トレイ
221 ピックローラ
222 搬送ローラ
N 定着ニップ部
P 用紙(記録媒体)
T トナー
X ニップ形状変更部材の変曲点
R1 搬送経路
100 Tension roller 101 Nip shape changing member 102 Support rod 103 Cam 104 Arm 105 Spring member 106 Sliding layer 200 Image forming device 220A Image forming unit 200B Paper feeding unit 201 Writing devices 202Y, 202C, 202M, 202K Charging devices 203Y, 203C, 203M, 203K Developing devices 204Y, 204C, 204M, 204K Primary transfer devices 205Y, 205C, 205M, 205K Photoconductor 206 Fixing device 207 Fixing roller 208 Heating roller 208h Halogen heater 209 Fixing belt 210 Pressure roller 213 Intermediate transfer belt 214 Roller ( Driven roller)
215 Secondary transfer roller 216 Stacker 220 Paper feed tray 221 Pick roller 222 Conveying roller N Fixing nip P Paper (recording medium)
T Toner X Inflection point R1 of nip shape changing member

特開2002−244331号公報JP 2002-244331 A

Claims (6)

回転自在に設けられた定着ベルトと、
該定着ベルトの外周側を加圧し、定着ニップ部を形成する加圧部材と、
前記定着ベルトを加熱する加熱手段と、を備え、
前記定着ニップ部で未定着画像が形成された記録媒体を挟持搬送して当該記録媒体に画像を定着せしめる定着装置であって、
前記定着ニップ部の前記記録媒体の出口近傍であり、且つ、前記定着ベルトの内周側に接触して設けられ、当該接触位置における定着ベルトの曲率を小ならしめる曲率変更部材をさらに備え、
該曲率変更部材は、前記定着ニップ部を形成する部材とは独立で設けられていることを特徴とする定着装置。
A fixing belt provided rotatably,
A pressure member that pressurizes the outer peripheral side of the fixing belt to form a fixing nip;
Heating means for heating the fixing belt,
A fixing device that sandwiches and conveys a recording medium on which an unfixed image is formed at the fixing nip portion and fixes the image on the recording medium,
A curvature changing member provided near the exit of the recording medium in the fixing nip portion and in contact with the inner peripheral side of the fixing belt, and for reducing the curvature of the fixing belt at the contact position;
The fixing device, wherein the curvature changing member is provided independently of a member forming the fixing nip portion.
前記曲率変更部材は、当該定着装置の動作条件によって前記定着ベルトとの当接角度が変化す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 curvature changing member changes a contact angle with the fixing belt according to an operation condition of the fixing device. 前記動作条件は、前記定着ベルトの回転速度であることを特徴とする請求項2に記載の定着装置。   The fixing device according to claim 2, wherein the operating condition is a rotation speed of the fixing belt. 前記曲率変更部材は、前記定着ベルトの少なくとも通紙範囲全長にわたって配置されてな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。   4. The fixing device according to claim 1, wherein the curvature changing member is disposed over at least the entire length of a sheet passing range of the fixing belt. 5. 前記曲率変更部材は、前記定着ベルトと接触する面の表層に摺動を抑制する摺動層を有す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 curvature changing member includes a sliding layer that suppresses sliding on a surface layer of a surface in contact with the fixing belt. 請求項1乃至5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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