JP2023108680A

JP2023108680A - Fixing device

Info

Publication number: JP2023108680A
Application number: JP2022009844A
Authority: JP
Inventors: 英和舘澤; Hidekazu Tatezawa; 陽一筑後; Yoichi Chikugo; 力也武正; Rikiya Takemasa; 武史 ▲高▼妻; Takeshi Takatsuma; 幹彦渡邊; Mikihiko Watanabe; 拓芦田; Hiroshi Ashida; 健一田中; Kenichi Tanaka
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2022-01-26
Filing date: 2022-01-26
Publication date: 2023-08-07

Abstract

To provide a fixing device with which the durability of a pressuring rotor vis-a-vis a heating rotor is improved while at the same time the productivity of these is improved.SOLUTION: Provided is a fixing device comprising a heating rotor for heating a recording medium and a pressuring rotor for pressuring the heating rotor, with the heating rotor and the pressuring rotor constituting a nip unit, where, when the recording medium carrying an unfixed toner image is conveyed to the nip unit, the toner image is fixed to the recording medium. The pressuring rotor is capable of moving to a position where it comes into contact with the heating rotor and a position where it separates from the heating rotor, and a first polishing member which polishes the pressuring rotor is capable of moving to a position where it comes into contact with the pressuring rotor and a position where it separates from the pressuring rotor, the first polishing member being capable of coming into contact with and separating from the pressuring rotor in the state of the pressuring rotor and the heating rotor being brought into contact. Furthermore, the first polishing member is capable of coming into contact with and separating from the pressuring rotor in the state of the pressuring rotor and the heating rotor being separated.SELECTED DRAWING: Figure 4

Description

本発明は、記録材にトナー像を定着する定着装置に関するものである。 The present invention relates to a fixing device for fixing a toner image on a recording material.

画像形成装置は、記録材上の未定着トナー像を記録材に定着させる定着装置を有している。 An image forming apparatus has a fixing device that fixes an unfixed toner image on a recording material to the recording material.

定着装置は、未定着トナー像を加熱するための加熱源を有した加熱回転体と、加熱回転体を加圧する加圧ローラとを有する構成が知られている（特許文献１）。また定着装置は、当接離間機構を有し、当接離間機構は加圧回転体を加熱回転体に対して当接する位置と離間する位置とに移動可能とする。加圧回転体が加熱回転体に対して当接する位置にいる場合、加熱回転体と加圧回転体とによってニップ部が形成される。このニップ部に未定着トナー像を担持した記録材が搬送されると、ニップ部で定着に必要な熱と圧力が加えられ、記録材上のトナーが定着される。 A known configuration of a fixing device includes a heating rotator having a heat source for heating an unfixed toner image, and a pressure roller for pressing the heating rotator (Patent Document 1). The fixing device also has a contact/separation mechanism, and the contact/separation mechanism allows the pressure rotator to move between a contact position and a separation position with respect to the heat rotator. When the pressurizing rotator is in contact with the heating rotator, a nip portion is formed by the heating rotator and the pressurizing rotator. When the recording material bearing the unfixed toner image is conveyed to the nip, heat and pressure necessary for fixing are applied at the nip, and the toner on the recording material is fixed.

特許文献１には、加圧回転体の表面を研磨する技術が開示されている。定着装置は繰り返し記録材にトナー像を定着する。そのため、記録材はニップ部を繰り返し通過する。記録材が繰り返しニップ部を通過することによって、加圧回転体の表面の粗さが不均一になってしまう。この状態でトナー像の定着を行った場合、光沢ムラが生じる虞がある。そこで、加圧回転体の表面を研磨することで、加圧回転体の表面の粗さを均一にする技術が知られる。 Patent Literature 1 discloses a technique for polishing the surface of a pressure rotating body. The fixing device repeatedly fixes the toner image on the recording material. Therefore, the recording material repeatedly passes through the nip portion. As the recording material repeatedly passes through the nip portion, the surface roughness of the pressing rotor becomes uneven. If the toner image is fixed in this state, gloss unevenness may occur. Therefore, there is known a technique for uniformizing the roughness of the surface of the pressurizing rotor by polishing the surface of the pressurizing rotor.

特開２０１８－２１９９６JP 2018-21996

従来、加圧回転体の表面を研磨する場合、加熱回転体と加圧回転体とによってニップ部が形成されていた。ニップ部を形成するためには大きな加圧力が必要となるために、研磨部材によって研磨が行われる場合においてもニップ部が形成されていると、加圧回転体と加熱回転体との寿命が短くなってしまう虞がある。 Conventionally, when polishing the surface of a pressurizing rotator, a nip portion is formed by the heating rotator and the pressurizing rotator. Since a large pressing force is required to form the nip portion, if the nip portion is formed even when polishing is performed by a polishing member, the service life of the pressure rotating body and the heating rotating body is shortened. There is a risk that it will become

一方で、加圧回転体の表面を研磨する場合、加熱回転体と加圧回転体とが離間している構成にすると、加圧回転体の表面を研磨する際には、トナー像の定着を中断しなければならない。そのため、生産性が低くなってしまう虞がある。 On the other hand, when polishing the surface of the pressure rotating body, if the heating rotor and the pressure rotating body are separated from each other, fixing of the toner image becomes difficult when the surface of the pressure rotating body is ground. must be interrupted. Therefore, there is a possibility that productivity will be lowered.

そこで本発明に係る定着装置は、加圧回転体と加熱回転体との耐久性の向上と、生産性の向上を両立させた定着装置を提供することを目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, it is an object of the present invention to provide a fixing device that achieves both improved durability of the pressurizing rotator and the heating rotator and improved productivity.

上記課題を鑑みて、本発明に係る定着装置は記録材に担持された未定着トナー像を加熱する加熱回転体と、前記加熱回転体を加圧する加圧回転体と、前記加圧回転体は前記加熱回転体とともにニップ部を形成し、前記ニップ部に未定着トナーが担持された記録材を挟持搬送させ、トナー像を記録材に定着する定着装置において、前記加圧回転体を前記加熱回転体と当接する位置と、前記加熱回転体から離間する位置とに移動可能にする第一の当接離間機構と、前記加圧回転体に当接し前記加圧回転体を研磨する第一の研磨部材と、前記第一の研磨部材を前記加圧回転体と当接する位置と、前記加圧回転体から離間する位置とに移動可能にする第二の当接離間機構と、前記加圧回転体と前記加熱回転体とが当接した状態において、前記第一の研磨部材は前記加圧回転体と当接離間可能であり、且つ、前記加圧回転体と前記加熱回転体とが離間した状態において、前記第一の研磨部材は前記加圧回転体と当接離間可能である、ことを特徴とする。 In view of the above problems, a fixing device according to the present invention includes a heating rotator that heats an unfixed toner image carried on a recording material, a pressure rotator that presses the heating rotator, and the pressure rotator. In a fixing device that forms a nip portion together with the heating rotator, nips and conveys a recording material carrying unfixed toner in the nip portion, and fixes a toner image on the recording material, the pressure rotator is rotated by the heating. a first contact/separation mechanism that can move between a position in contact with the body and a position away from the heating rotor; and a first polishing that contacts the pressure rotor and polishes the pressure rotor a member, a second contact/separation mechanism that allows the first polishing member to move between a position where the first polishing member abuts against the pressure rotator and a position where the pressure rotator is separated from the pressure rotator; and the pressure rotator. and the heating rotator are in contact with each other, the first polishing member can contact and separate from the pressurizing rotator, and the pressurizing rotator and the heating rotator are separated from each other. 3, wherein the first polishing member is capable of contacting and separating from the pressure rotating body.

本発明に係る定着装置に依れば、加圧回転体と加熱回転体との耐久性の向上と、生産性の向上とを両立させることが可能である。 According to the fixing device of the present invention, it is possible to achieve both improved durability of the pressure rotating body and the heating rotating body and improved productivity.

本実施形態における画像形成装置の断面の概略図である。1 is a schematic cross-sectional view of an image forming apparatus according to an embodiment; FIG. 本実施形態における定着装置の断面の概略図である。2 is a schematic cross-sectional view of the fixing device according to the embodiment; FIG. 本実施形態における駆動源Ｍ２を含む定着装置の斜視図である。2 is a perspective view of a fixing device including a drive source M2 in this embodiment; FIG. 本実施形態における加圧ローラの当接離間機構の概略図である。FIG. 4 is a schematic diagram of a contact/separation mechanism for a pressure roller according to the present embodiment; 本実施形態における研磨部材の当接離間機構の概略図である。FIG. 4 is a schematic diagram of a contact/separation mechanism for a polishing member according to the present embodiment; 本実施形態における加圧カムと研磨カムのプロファイル図である。FIG. 4 is a profile diagram of a pressurizing cam and a polishing cam in this embodiment;

＜画像形成装置＞
本実施形態の画像形成装置１００の概略構成について、図１を用いて説明する。 <Image forming apparatus>
A schematic configuration of the image forming apparatus 100 of this embodiment will be described with reference to FIG.

図１は本実施形態に係るフルカラーの画像形成装置を示す図である。画像形成装置１００は、中間転写ベルト１１５の移動方向に沿って、イエローの画像形成部１２０ａ、マゼンタの画像形成部１２０ｂ、シアンの画像形成部１２０ｃ、ブラックの画像形成部１２０ｄの４種類の画像形成部１１０が配置されている。まず中間転写ベルト１１５上にトナー像が形成される過程について、イエローの画像形成部１２０ａを例にとって説明する。 FIG. 1 is a diagram showing a full-color image forming apparatus according to this embodiment. The image forming apparatus 100 forms four types of image along the moving direction of the intermediate transfer belt 115: an image forming unit 120a for yellow, an image forming unit 120b for magenta, an image forming unit 120c for cyan, and an image forming unit 120d for black. A section 110 is arranged. First, the process of forming a toner image on the intermediate transfer belt 115 will be described by taking the yellow image forming portion 120a as an example.

図１において、帯電器１１２によって、回転駆動される感光ドラム１１１の表面が一様に帯電される（帯電）。その後、感光ドラム１１１表面に、露光装置１１３が入力される画像データに応じてレーザーを照射し、感光ドラム１１１表面上に静電潜像が形成される（露光）。その後、現像装置１１４により感光ドラム１１１上にイエローのトナー像が形成される。一次転写ローラ１１７は、イエロートナー像の電位極性とは逆の極性の電圧を中間転写ベルト１１５に印加する。これにより、感光ドラム１１１上のイエロートナーは中間転写ベルト１１５に転写される（一次転写）。尚、転写されずに感光ドラム１１１表面に残留したイエロートナーはトナークリーナーによってかき取られ、感光ドラム１１１表面から除去される。この一連のプロセスはマゼンタの画像形成部１２０ｂ、シアンの画像形成部１２０ｃ、ブラックの画像形成部１２０ｄでも同様に行われる。その結果、中間転写ベルト上にフルカラーのトナー像が形成される。 In FIG. 1, the charger 112 uniformly charges (charges) the surface of a photosensitive drum 111 that is rotationally driven. After that, the surface of the photosensitive drum 111 is irradiated with a laser according to image data input by the exposure device 113, and an electrostatic latent image is formed on the surface of the photosensitive drum 111 (exposure). Thereafter, a yellow toner image is formed on the photosensitive drum 111 by the developing device 114 . Primary transfer roller 117 applies a voltage having a polarity opposite to the potential polarity of the yellow toner image to intermediate transfer belt 115 . As a result, the yellow toner on the photosensitive drum 111 is transferred to the intermediate transfer belt 115 (primary transfer). The yellow toner remaining on the surface of the photosensitive drum 111 without being transferred is scraped off by a toner cleaner and removed from the surface of the photosensitive drum 111 . This series of processes is similarly performed in the magenta image forming unit 120b, the cyan image forming unit 120c, and the black image forming unit 120d. As a result, a full-color toner image is formed on the intermediate transfer belt.

中間転写ベルト１１５上のトナー像は、二次転写ローラ１１６によって形成される二次転写部Ｎ２へ搬送される。トナー像の搬送されるタイミングに合わせて記録材Ｐが記録材カセット１０３から１枚ずつ取り出されて二次転写部Ｎ２へ給送される。すると、中間転写ベルト１１５上のトナー像が記録材Ｐに転写される（二次転写）。 The toner image on intermediate transfer belt 115 is conveyed to secondary transfer portion N2 formed by secondary transfer roller 116 . The recording material P is taken out one by one from the recording material cassette 103 in accordance with the timing at which the toner image is conveyed, and is fed to the secondary transfer portion N2. Then, the toner image on the intermediate transfer belt 115 is transferred onto the recording material P (secondary transfer).

トナー像が転写された記録材Ｐは、定着装置２００へ搬送され、定着装置２００で熱及び圧力を受けて定着される（定着）。トナー像が定着された記録材Ｐは、排紙トレイへ排出される。 The recording material P onto which the toner image has been transferred is conveyed to the fixing device 200 and is fixed by the fixing device 200 under heat and pressure (fixing). The recording material P on which the toner image is fixed is discharged to the paper discharge tray.

画像形成装置１００はモノクロ画像形成も行うことができる。モノクロ画像形成時は、複数の画像形成部１１０のうちブラックの画像形成部１２０ｄのみ駆動される。 The image forming apparatus 100 can also perform monochrome image formation. During monochrome image formation, only the black image forming unit 120d of the plurality of image forming units 110 is driven.

記録材Ｐの両面に画像形成を行う場合、画像形成第一面（１面目）のトナーの転写および定着が終了すると、記録材Ｐは定着後の画像形成装置内部に設けられたフラッパ１３２によって搬送経路１３４へと導かれる。すると、反転部１３６へ記録材Ｐは搬送される。反転センサ１３５が記録材Ｐの後端を検出すると、フラッパ１３３が記録材Ｐの搬送方向を反転パス１３７に切り替える。画像形成装置１００は、反転させた記録材Ｐを、反転パス１３７を経て再び画像形成部１１０、さらには定着装置２００へと搬送する。両面の印刷を終えた記録材Ｐは、フラッパ１３２により排出経路１３９へと導かれ、外部へ排出される。 In the case of forming images on both sides of the recording material P, after the toner transfer and fixing on the first surface of the image formation (first surface) is completed, the recording material P is conveyed by a flapper 132 provided inside the image forming apparatus after fixing. It is led to path 134 . Then, the recording material P is conveyed to the reversing section 136 . When the reversing sensor 135 detects the trailing edge of the recording material P, the flapper 133 switches the conveying direction of the recording material P to the reversing path 137 . The image forming apparatus 100 conveys the reversed recording material P to the image forming section 110 again through the reversing path 137 and further to the fixing device 200 . The recording material P that has undergone double-sided printing is guided to a discharge path 139 by a flapper 132 and discharged to the outside.

この、帯電から始まり、トナー像が定着された記録材Ｐが排紙トレイに排出されるまでのプロセスを画像形成処理（プリントジョブ）とする。また、画像形成が行われている期間を画像形成処理中（プリントジョブ中）とする。 The process from charging to discharging the recording material P on which the toner image is fixed to the discharge tray is called an image forming process (print job). Also, a period during which image formation is being performed is assumed to be during image formation processing (during a print job).

操作部１８０は、表示画面と選択キーを備える。操作部１８０は、表示画面に画像形成装置１００の状態を表示や、選択キーにより操作者（ユーザー）からの動作の指示の受け付けを行う。 The operation unit 180 has a display screen and selection keys. The operation unit 180 displays the state of the image forming apparatus 100 on a display screen, and receives operation instructions from an operator (user) using a selection key.

制御基板１５０は、制御基板１５０は、制御部１５１とメモリ１５２を有し、上述した画像形成装置１００内の各ユニット部を制御する。制御部１５１は、各センサ類から入力される検出信号やメモリ１５２に格納される情報に基づいて、所望のタイミング、および、必要な制御量で電気部品を動作させるために出力信号を各電気部品に出力する。よって、実際に電気部品の制御を行うのは、この制御部１５１となる。メモリ１５２は、各ユニット部の制御に必要な情報データを格納し、制御部１５１は、メモリ１５２に格納される情報データを読み込みや書き込みを行う。 The control board 150 has a control section 151 and a memory 152 and controls each unit section in the image forming apparatus 100 described above. Based on the detection signals input from each sensor and the information stored in the memory 152, the control unit 151 outputs an output signal to each electric component in order to operate the electric component at desired timing and with a required control amount. output to Therefore, it is this control unit 151 that actually controls the electrical components. The memory 152 stores information data necessary for controlling each unit section, and the control section 151 reads and writes the information data stored in the memory 152 .

＜定着装置＞
次に、図２を用いて、本実施の形態における定着装置構成の詳細について説明する。図２は、本実施形態における定着装置の断面図である。本実施形態に係るベルト加熱方式の定着装置２００の全体構成の概略図を図２に示す。図２において、記録材Ｐは紙面上右から左方向に搬送される。定着装置２００は、熱源を有する加熱ユニット２１０と、加熱ユニット２１０とともにニップ部Ｎを形成する加圧回転体（以下、加圧ローラ）２０２を有する。加熱ユニット２１０は、無端状で回転可能な加熱回転体としての定着ベルト（以下、ベルト）２０１と、定着部材としてのパッド部材（以下、パッド）２０３と、加熱ローラ２０４と、ステアリングローラ２０５とを有する。 <Fixing device>
Next, with reference to FIG. 2, details of the configuration of the fixing device according to the present embodiment will be described. FIG. 2 is a cross-sectional view of the fixing device according to this embodiment. FIG. 2 is a schematic diagram of the overall configuration of a belt heating type fixing device 200 according to the present embodiment. In FIG. 2, the recording material P is conveyed from right to left on the plane of the paper. The fixing device 200 has a heating unit 210 having a heat source, and a pressure rotating body (hereinafter referred to as a pressure roller) 202 forming a nip portion N together with the heating unit 210 . The heating unit 210 includes a fixing belt (hereinafter referred to as belt) 201 as an endless rotatable heating rotating body, a pad member (hereinafter referred to as pad) 203 as a fixing member, a heating roller 204 and a steering roller 205 . have.

ベルト２０１は、熱伝導性や耐熱性等を有しており、薄肉の円筒形状である。本実施形態においては、基層、基層の外周に弾性層、その外周に離型性層を形成した３層構造である。そして、基層は厚さ６０μｍで材質はポリイミド樹脂（ＰＩ）を、弾性層は厚さ３００μｍでシリコーンゴムを、離型性層は厚さ３０μｍでフッ素樹脂としてのＰＦＡ（四フッ化エチレン・パーフルオロアルコキシエチレン共重合樹脂）を用いている。そして、ベルト２０１は、パッド２０３、加熱ローラ２０４、ステアリングローラ２０５によって張架される。 The belt 201 has thermal conductivity, heat resistance, etc., and has a thin cylindrical shape. This embodiment has a three-layer structure comprising a base layer, an elastic layer on the outer periphery of the base layer, and a release layer on the outer periphery thereof. The base layer has a thickness of 60 μm and is made of polyimide resin (PI), the elastic layer has a thickness of 300 μm and is made of silicone rubber, and the release layer has a thickness of 30 μm and is made of PFA (tetrafluoroethylene perfluorocarbon resin) as a fluororesin. Alkoxyethylene copolymer resin) is used. The belt 201 is stretched by a pad 203 , a heating roller 204 and a steering roller 205 .

パッド２０３はベルト２０１を介して加圧ローラ２０２と圧接して記録材搬送方向において所定幅のニップ部Ｎを形成する部材である。横断面はほぼ長方形状で、ベルト２０１の幅方向に沿って長い部材である。パッド２０３の材質は耐熱性が必要であり、ＬＣＰ（液晶ポリマー）樹脂を用いている。 The pad 203 is a member that presses against the pressure roller 202 via the belt 201 to form a nip portion N having a predetermined width in the recording material conveying direction. It has a substantially rectangular cross section and is a member elongated along the width direction of the belt 201 . The material of the pad 203 must be heat resistant, and LCP (liquid crystal polymer) resin is used.

パッド２０３とベルト２０１の間には、表面がＰＴＦＥによりコーティングされた摺動シート２０７、及び潤滑剤としてシリコーンオイルＳ（以下、オイルＳ）を介在させてあり、ベルト２０１はパッド２０３に対して滑らかに摺動するようになっている。 Between the pad 203 and the belt 201, a sliding sheet 207 whose surface is coated with PTFE and silicone oil S (hereinafter referred to as oil S) as a lubricant are interposed, and the belt 201 is smooth with respect to the pad 203. It is designed to slide on the

摺動シート２０７は、厚さ７０μｍのポリイミド基材の表面にＰＴＦＥをコーティングすることで形成される。なお、摺動シート２０７は、パッド２０３とベルト２０１の摺動性を向上させるために配置され、摺動シート２０７の代わりにパッド２０３の表層に摺動性がよくなるコーティング等を施すことで代用が可能である。 The sliding sheet 207 is formed by coating the surface of a polyimide base material having a thickness of 70 μm with PTFE. The sliding sheet 207 is arranged to improve the slidability between the pad 203 and the belt 201. Instead of the sliding sheet 207, the surface layer of the pad 203 may be coated with a coating or the like that improves the slidability. It is possible.

オイル供給ローラ２１４は、厚さ１００μｍの不織布を巻き付けたロール状部材にシリコーンオイルを含侵して形成される。オイル供給ローラ２１４は押圧ばね２０９によりベルト２０１内面に３．０Ｎで当接されるとともに、従動回転可能に加熱ユニット２１０のフレームに支持される。 The oil supply roller 214 is formed by impregnating a roll-shaped member wound with nonwoven fabric having a thickness of 100 μm with silicone oil. The oil supply roller 214 is brought into contact with the inner surface of the belt 201 at 3.0N by a pressure spring 209 and is supported by the frame of the heating unit 210 so as to be rotatable.

パッド２０３とベルト２０１の間に潤滑剤として塗布されるオイルＳは、定着装置２００の動作に伴い劣化するとともに外部等への漏れにより減少する。パッド２０３とベルト２０１間のオイルＳが保持できなくなると、パッド２０３とベルト２０１の間での摺動抵抗が大きくなり、ベルト２０１の従動回転不良などの問題が生じる場合がある。オイル供給ローラ２１４が当接することで、ベルト２０１内周面にオイルＳを供給することが可能となる。それにより、より長い時間、ベルト２０１とパッド２０３（摺動シート２０７）に介在するオイルＳを維持し、定着装置２００の安定した動作を維持することが可能となる。 The oil S applied as a lubricant between the pad 203 and the belt 201 deteriorates with the operation of the fixing device 200 and decreases due to leakage to the outside. When the oil S between the pad 203 and the belt 201 cannot be retained, the sliding resistance between the pad 203 and the belt 201 increases, which may cause problems such as poor driven rotation of the belt 201 . The contact of the oil supply roller 214 makes it possible to supply the oil S to the inner peripheral surface of the belt 201 . As a result, it is possible to maintain the oil S interposed between the belt 201 and the pad 203 (sliding sheet 207) for a longer time, and to maintain stable operation of the fixing device 200. FIG.

ベルト２０１の内側において、ステイ２０６が配置されている。ステイ２０６は摺動シート２０７の側とは反対側の、パッド２０３の内側、に配設される。ステイ２０６はパッド２０３をバックアップする、ベルト２０１の幅方向に長い剛性を有する補強部材である。その材質には肉厚３ｍｍのＳＵＳ３０４の引き抜き材を用い、横断面は“ロの字”の中空に成形されることで強度を確保している。ステイ２０６はパッド２０３が加圧ローラ２０２から押し当てられた際に、パッド２０３に強度を持たせてニップ部Ｎでの加圧力を確保する。なお、ステイ２０６の材質は強度が担保できればステンレスに限らない。 A stay 206 is arranged inside the belt 201 . The stay 206 is arranged inside the pad 203 on the side opposite to the side of the sliding sheet 207 . The stay 206 is a stiffening member that backs up the pad 203 and is elongated in the width direction of the belt 201 . The material is made of SUS304 drawn material with a thickness of 3 mm, and the cross section is formed into a hollow square shape to ensure strength. The stay 206 provides strength to the pad 203 and secures the pressing force at the nip portion N when the pad 203 is pressed by the pressure roller 202 . Note that the material of the stay 206 is not limited to stainless steel as long as the strength can be ensured.

加熱ローラ２０４は厚み１ｍｍのステンレス製パイプで、その内部に不図示のハロゲンヒータが配設されており、所定の温度まで発熱可能である。ベルト２０１は、加熱ローラ２０４よって加熱され、サーミスタによる温度検知に基づき、紙種に応じた所定の目標温度に制御される。また、加熱ローラ２０４は回転駆動する構成であっても構わない。加熱ローラ２０４が回転駆動することによって、ベルト回転方向において、ニップ部Ｎから加熱ローラ２０４までのベルト２０１の張力を上げることが可能となる。そうすることによって、ベルト回転方向において、ニップ部Ｎ出口の曲率を上げることができ、記録材Ｐの分離性能を上げることができる。 The heating roller 204 is a pipe made of stainless steel with a thickness of 1 mm, and has a halogen heater (not shown) disposed therein, capable of generating heat up to a predetermined temperature. The belt 201 is heated by the heating roller 204 and controlled to a predetermined target temperature according to the paper type based on temperature detection by the thermistor. Also, the heating roller 204 may be configured to be rotationally driven. By rotationally driving the heating roller 204, it is possible to increase the tension of the belt 201 from the nip portion N to the heating roller 204 in the belt rotation direction. By doing so, the curvature of the exit of the nip portion N can be increased in the belt rotation direction, and the separating performance of the recording material P can be improved.

ステアリングローラ２０５は、ベルト２０１を懸架するとともに、ステアフレーム２１３により支持される。ステアフレーム２１３がステアリングローラ回動軸２１２を支点として加熱ユニット２１０のフレームに対して回動することで、ステアリングローラ２０５は他の懸架部材に対してアライメントを変化させる。それにより、ベルト２０１の前後にテンション差を発生させ、ベルト２０１幅方向において、ベルト２０１の位置をコントロールする。なお、このステアリングローラ２０５はステアフレーム２１３に支持されたばね２１１によって付勢されており、ベルト２０１に所定の張力を与えるテンションローラの役割も持っている。 Steering roller 205 suspends belt 201 and is supported by steering frame 213 . By rotating the steering frame 213 with respect to the frame of the heating unit 210 with the steering roller rotating shaft 212 as a fulcrum, the alignment of the steering roller 205 is changed with respect to other suspension members. As a result, a difference in tension is generated between the front and rear of the belt 201 to control the position of the belt 201 in the width direction of the belt 201 . The steering roller 205 is biased by a spring 211 supported by a steering frame 213 and also serves as a tension roller that applies a predetermined tension to the belt 201 .

また、ステアリングローラ２０５は記録材Ｐのコバ部による光沢ムラを抑制する役割も担っている。本実施形態では、ニップ部Ｎにおいておよそ２０００Ｎの力がベルト２０１に対して与えられている。記録材に未定着トナーを定着させる際に、ベルト２０１が記録材Ｐのコバ部と接触する部分は、コバ部と接触しない部分よりも大きなストレスがかかる。記録材コバ部が繰り返し通過した領域は、コバ部非接触部に比べて凹んだ形状をしてしまう。このように記録材のコバ部によって、ベルト２０１表面に生じた凹みを紙コバ傷と呼んでいる。 Further, the steering roller 205 also plays a role of suppressing gloss unevenness due to the edge portion of the recording material P. FIG. In this embodiment, a force of approximately 2000 N is applied to the belt 201 at the nip portion N. When the unfixed toner is fixed on the recording material, the portion of the belt 201 that contacts the edge of the recording material P is subjected to greater stress than the portion that does not contact the edge. The area where the edge of the recording material repeatedly passes has a recessed shape compared to the non-contact area of the edge. Such dents generated on the surface of the belt 201 by the edge portion of the recording material are called paper edge scratches.

未定着トナーを記録材に定着させる際、定着装置２００は記録材に圧力及び熱を加える。このとき、ベルト２０１の表面状態が定着後の画像表面の光沢に反映される。ベルト２０１表面に凹凸が存在すると、その凹凸の状態が画像表面の光沢に反映されてしまうので、結果、画像表面上に光沢ムラ（グロスムラ）が生じてしまう。したがって、ベルト２０１表面に紙コバ傷がついた状態で未定着トナーが記録材に定着されると、画像表面上に直線が引かれたようなグロスムラが生じてしまう。そこで本実施形態では、ベルト２０１表面の紙コバ傷を抑制させるために、幅方向においてベルト２０１を往復移動させる。 When fixing the unfixed toner onto the recording material, the fixing device 200 applies pressure and heat to the recording material. At this time, the surface condition of the belt 201 is reflected in the glossiness of the image surface after fixing. If unevenness exists on the surface of the belt 201, the state of the unevenness is reflected in the glossiness of the image surface. Therefore, if the unfixed toner is fixed on the recording material in a state where the surface of the belt 201 is damaged by paper edges, gloss unevenness such as a straight line being drawn on the image surface will occur. Therefore, in this embodiment, the belt 201 is reciprocated in the width direction in order to suppress paper edge damage on the surface of the belt 201 .

本実施形態における定着装置２００は幅方向におけるベルト２０１の位置を検知する位置検知部を有している（不図示）。ベルト２０１の端部に、幅方向においてベルト２０１の外側から内側に対して突き当てるアームが設けられている。このアームの位置をフォトインタラプタ等のセンサで検知することによって、ベルト２０１の幅方向における位置を把握することができる。ベルト２０１の幅方向における位置を正確に検知するために、前記したアームがベルト２０１に対して力を付与する方向は、幅方向におけるベルト２０１の外側から内側に向かう方向である。また、この方向で力を付与するために、アームの回転軸は幅方向と直交する方向である。そのため、ベルトの幅方向における位置を検知するアームは前述した回転軸を中心に、幅方向に回動する。幅方向におけるベルト２０１の位置を検知することで、ベルト２０１がベルト２０１を懸架する部材（パッド２０３、加熱ローラ２０４と、ステアリングローラ２０５）から脱輪することを抑制することが可能となる。またコバ傷対策のためにベルト２０１を積極的に幅方向に動かすことができる。 The fixing device 200 in this embodiment has a position detection unit (not shown) that detects the position of the belt 201 in the width direction. Arms are provided at the ends of the belt 201 to abut against the inner side of the belt 201 from the outer side in the width direction. By detecting the position of this arm with a sensor such as a photointerrupter, the position of the belt 201 in the width direction can be grasped. In order to accurately detect the position of the belt 201 in the width direction, the direction in which the arm applies force to the belt 201 is the direction from the outside to the inside of the belt 201 in the width direction. Also, in order to apply force in this direction, the axis of rotation of the arm is perpendicular to the width direction. Therefore, the arm that detects the position of the belt in the width direction rotates in the width direction about the above-described rotation shaft. By detecting the position of the belt 201 in the width direction, it is possible to prevent the belt 201 from running off the members (the pad 203, the heating roller 204, and the steering roller 205) suspending the belt 201. FIG. In addition, the belt 201 can be actively moved in the width direction to prevent edge scratches.

加圧ローラ２０２は、軸の外周に弾性層を、その外周に離型性層を形成したローラである。軸にステンレスを、弾性層は厚さ５ｍｍで導電シリコーンゴムを、離型性層は厚さ５０μｍでフッ素樹脂としてのＰＦＡを用いている。加圧ローラ２０２は、定着装置２００の定着フレーム３８０によって軸支持されており、片端部にはギアが固定され、ギアを介して駆動源Ｍに接続されて回転駆動される。ベルト２０１は、回転する加圧ローラ２０２とパッド２０３に挟持されることでＲ方向に従動回転する。 The pressure roller 202 is a roller having an elastic layer formed on the outer periphery of a shaft and a release layer formed on the outer periphery thereof. The shaft is made of stainless steel, the elastic layer is 5 mm thick and made of conductive silicone rubber, and the releasable layer is 50 μm thick and made of PFA as a fluororesin. The pressure roller 202 is axially supported by the fixing frame 380 of the fixing device 200. A gear is fixed to one end of the pressure roller 202. The pressure roller 202 is connected to a drive source M via the gear and driven to rotate. The belt 201 is nipped between the rotating pressure roller 202 and the pad 203 and is driven to rotate in the R direction.

このように、ベルト２０１内周面には、パッド２０３と、加熱ローラ２０４と、ステアリングローラ２０５とが配置され、ベルト２０１を懸架している。ベルト２０１は加圧ローラ２０２とパッド２０３とによって挟持され、加圧ローラ２０２が回転駆動することによって従動回転する。ベルト２０１は加熱ローラ２０４からの熱を蓄熱する。未定着トナー像を担持した記録材Ｐは、ニップ部Ｎで加圧ローラ２０２とベルト２０１とによって挟持搬送されると、定着に必要な熱と圧力とが与えられる。すると、記録材Ｐ上にトナー像が定着される。 In this manner, the pad 203, the heating roller 204, and the steering roller 205 are arranged on the inner peripheral surface of the belt 201, and the belt 201 is suspended. The belt 201 is sandwiched between a pressure roller 202 and a pad 203 and is driven to rotate by the rotation of the pressure roller 202 . The belt 201 stores heat from the heating roller 204 . When the recording material P bearing the unfixed toner image is nipped and conveyed by the pressure roller 202 and the belt 201 at the nip portion N, heat and pressure necessary for fixing are applied. Then, the toner image is fixed on the recording material P. As shown in FIG.

本実施形態では、加熱回転体にベルト２０１を用いているが、これに限らない。加熱源を有したローラが直接、記録材を加熱する構成であっても構わない。 Although the belt 201 is used as the heating rotator in this embodiment, the present invention is not limited to this. A roller having a heat source may directly heat the recording material.

＜加圧回転体の当接離間機構＞
次に本実施形態における加圧回転体としての加圧ローラ２０２が加熱回転体のベルト２０１に当接する当接位置と、離間する離間位置とに移動可能にする第一の当接離間機構２２０の説明を行う。第一の当接離間機構２２０の説明には図３を用いる。図３と図４とを用いる。図３は、第一の当接離間機構２２０と後述する第二の当接離間機構との斜視図である。図４は第一の当接離間機構２２０と加圧ローラ２０２とを含む断面図である。 <Abutting and separating mechanism of pressurizing rotating body>
Next, a first abutment/separation mechanism 220 that enables the pressure roller 202 as a pressure rotator in this embodiment to move between a contact position where the pressure roller 202 abuts against the heating rotator's belt 201 and a separation position where it is separated. Give an explanation. FIG. 3 is used for the explanation of the first contact/separation mechanism 220 . 3 and 4 are used. FIG. 3 is a perspective view of the first contact/separation mechanism 220 and a second contact/separation mechanism described later. FIG. 4 is a sectional view including the first contact/separation mechanism 220 and pressure roller 202. As shown in FIG.

第一の当接離間機構２２０は第一の偏心カムである加圧カム２２１と、上フレーム２２２と、下フレーム２２３と、加圧バネ２２４と、加圧カムフォロア２２５とを有する。上フレーム２２２と下フレーム２２３とによって加圧バネ２２４の両端部が抑えられている。加圧カム２２１の回転軸としてカム軸２０８が設けられており、カム軸２０８が回転すると加圧カム２２１が回転するようになっている。図３に図示の駆動源Ｍ２は、カム軸２０８の正逆への回転を可能にしている。図３中の正転方向（時計回り）にカム軸２０８を回転させると、加圧ローラ２０２はベルト２０１から離間し、逆転方向（反時計回り）にカム軸２０８を回転させると加圧ローラ２０２とベルト２０１は当接する。なお本実施形態ではギア列にウォームギアを用いているが、平歯ギアやはす歯ギアで構成してもよい。 The first contact/separation mechanism 220 has a pressure cam 221 which is a first eccentric cam, an upper frame 222 , a lower frame 223 , a pressure spring 224 and a pressure cam follower 225 . Both ends of the pressure spring 224 are held down by the upper frame 222 and the lower frame 223 . A cam shaft 208 is provided as a rotating shaft of the pressure cam 221, and when the cam shaft 208 rotates, the pressure cam 221 rotates. A drive source M2 shown in FIG. 3 allows the camshaft 208 to rotate forward and backward. When the cam shaft 208 is rotated in the normal rotation direction (clockwise) in FIG. and the belt 201 are in contact with each other. Although worm gears are used in the gear train in this embodiment, spur gears or helical gears may be used.

上フレーム２２２と下フレーム２２３は不図示のフレームの穴と共に回動軸２２６で連通され、回動軸２２６を中心としてフレームに対して回動可能に取り付けられている。上フレーム２２２は加圧ローラ２０２をベアリング等の軸受を介して軸支し、上フレーム２２２としたフレーム２２３との間に設けられた加圧バネ２２４によってベルト２０１への加圧力を加圧ローラ２０２は得る。 The upper frame 222 and the lower frame 223 are communicated with each other through a hole in the frame (not shown) through a rotation shaft 226 and are attached to the frame so as to be rotatable about the rotation shaft 226 . The upper frame 222 pivotally supports the pressure roller 202 via a bearing such as a bearing. get.

加圧カム２２１は下死点領域２２１ａと上死点領域２２１ｂを有し、下死点領域２２１ａが加圧カムフォロア２２５と当接している場合、加圧ローラ２０２はベルト２０１と離間状態になる。一方で上死点領域２２１ｂが加圧カムフォロア２２５と当接している場合、加圧ローラ２０２はベルト２０１に当接する。 The pressure cam 221 has a bottom dead center area 221a and a top dead center area 221b. On the other hand, when the top dead center region 221 b contacts the pressure cam follower 225 , the pressure roller 202 contacts the belt 201 .

＜研磨部材＞
ベルト２０１と加圧ローラ２０２とによって形成されるニップ部Ｎでは繰り返し記録材が通過する。ニップ部ではおよそ２０００Ｎの力が加圧ローラ２０２に対して与えられている。そのため記録材のコバ部によって加圧回転体２０２の表面が傷つけられ、それにより光沢ムラが発生してしまう虞がある。以下にその詳細を後述する。 <Polishing member>
A recording material repeatedly passes through a nip portion N formed by the belt 201 and the pressure roller 202 . A force of approximately 2000 N is applied to the pressure roller 202 at the nip portion. Therefore, the surface of the pressurizing rotary member 202 may be damaged by the edge portion of the recording material, which may cause gloss unevenness. The details are described below.

紙コバ傷とは、記録材の切れ端部分（コバ部）が定着ベルト表面と接触することで定着ベルト表面につく傷のことである。記録材に未定着トナーを定着させる際に、加圧ローラ２０２がコバ部と接触する部分（コバ部接触部）は、コバ部と接触しない部分（コバ部非接触部）よりも大きなストレスがかかる。記録材コバ部によって傷つけられた領域は、コバ部非接触部に比べて凹んだ形状をしてしまう。このように記録材のコバ部によって、加圧ローラ２０２表面に生じた凹みを紙コバ傷と呼んでいる。 The paper edge damage is a damage caused on the surface of the fixing belt due to the contact of a cut edge portion (edge portion) of the recording material with the surface of the fixing belt. When the unfixed toner is fixed on the recording material, the portion where the pressure roller 202 contacts the edge (edge contact portion) is subjected to greater stress than the portion where the pressure roller 202 does not contact the edge (edge non-contact portion). . The area damaged by the edge of the recording material has a recessed shape compared to the edge non-contact area. Such dents formed on the surface of the pressure roller 202 by the edge portion of the recording material are called paper edge scratches.

未定着トナーを記録材に定着させる際、記録材には圧力及び熱が加えられる。このとき、加圧ローラ２０２の表面状態が定着後の画像表面の光沢に反映される。加圧ローラ２０２の表面に凹凸が存在すると、その凹凸の状態が画像表面の光沢に反映されてしまうので、結果、画像表面上に光沢ムラ（グロスムラ）が生じてしまう。したがって、定着ベルト表面に紙コバ傷がついた状態で未定着トナーが記録材に定着されると、画像表面上に直線が引かれたようなグロスムラが生じてしまう。 When fixing the unfixed toner onto the recording material, pressure and heat are applied to the recording material. At this time, the surface state of the pressure roller 202 is reflected in the glossiness of the image surface after fixing. If unevenness exists on the surface of the pressure roller 202, the state of the unevenness is reflected in the glossiness of the image surface, and as a result, uneven gloss occurs on the image surface. Therefore, when the unfixed toner is fixed on the recording material in a state where the surface of the fixing belt is scratched by paper edges, gloss unevenness occurs as if a straight line was drawn on the image surface.

そこで本実施形態の定着装置２００は凹凸ができた加圧ローラ２０２の表面粗さを均すための第一の研磨部材４００を備える。以下に第一の研磨部材４００の説明を記載する。 Therefore, the fixing device 200 of the present embodiment includes a first polishing member 400 for smoothing the uneven surface of the pressure roller 202 . A description of the first polishing member 400 is provided below.

第一の研磨部材４００は、例えば、直径１２ｍｍのステンレス等の金属を芯金として有している。芯金の表面には砥粒が密に接着してあり、砥粒一つの大きさは３μｍ～１６μｍである。ここで用いられる砥粒はアルミナで形成されている。そのため、砥粒は加圧ローラ２０２の表面層よりも硬度が高く加圧ローラ２０２表面を研磨するのに適している。このように、芯金の表面にアルミナ砥粒を密に接着させることで第一の研磨部材４００は形成される。しかしながら、第一の研磨部材４００は砥粒を有する構成でなくても良い。砥粒の部分を、表面性を粗くし凹凸をつけた金属で形成させることで、円筒状のローラ部分と研磨を行う部分とを一体形成させた研磨部材でもよい。 The first polishing member 400 has, for example, metal such as stainless steel with a diameter of 12 mm as a metal core. Abrasive grains are closely adhered to the surface of the mandrel, and the size of each abrasive grain is 3 μm to 16 μm. The abrasive grains used here are made of alumina. Therefore, the abrasive grains have higher hardness than the surface layer of the pressure roller 202 and are suitable for polishing the surface of the pressure roller 202 . Thus, the first polishing member 400 is formed by closely adhering alumina abrasive grains to the surface of the metal core. However, the first polishing member 400 does not have to have abrasive grains. A polishing member may also be used in which a cylindrical roller portion and a polishing portion are integrally formed by forming the abrasive grain portion from a metal having a roughened surface and having unevenness.

第一の研磨部材４００が加圧ローラ２０２に当接し研磨する場合、モータからの駆動を受けて、加圧ローラ２０２の回転方向とは逆の方向で回転する。これによって加圧ローラ２０２の表面の研磨が行われる。ここでいう研磨とは、第一の研磨部材４００によって研磨した加圧ローラ２０２の領域の表面粗さＲｚが０．５μｍ以上２．０μｍ以下になることを指す。 When the first polishing member 400 abuts against the pressure roller 202 to polish, it is driven by the motor and rotates in the direction opposite to the rotation direction of the pressure roller 202 . Thereby, the surface of the pressure roller 202 is polished. The term "polishing" as used herein means that the surface roughness Rz of the area of the pressure roller 202 polished by the first polishing member 400 is 0.5 μm or more and 2.0 μm or less.

第一の研磨部材４００による研磨が行われない場合、第一の研磨部材４００の当接離間機構である第二の当接離間機構２３０によって第一の研磨部材４００を加圧ローラ２０２から離間させる。 When the first polishing member 400 does not polish, the first polishing member 400 is separated from the pressure roller 202 by the second contact/separation mechanism 230, which is the contact/separation mechanism of the first polishing member 400. .

なお第一の研磨部材４００の表面性を維持するためにブラシローラ２３７が第一の研磨部材４００に常時当接されている。これによって、第一の研磨部材４００表面に付着したトナーや、紙粉等を取り除くことが可能となる。 Note that the brush roller 237 is always in contact with the first polishing member 400 in order to maintain the surface properties of the first polishing member 400 . As a result, it is possible to remove toner, paper dust, etc. adhering to the surface of the first polishing member 400 .

＜研磨部材の当接離間機構＞
図５を用いて第一の研磨部材４００の当接離間機構である第二の当接離間機構２３０の説明をおこなう。図５（ａ）は第一の研磨部材４００が加圧ローラ２０２に当接している状態の図である。図５（ｂ）は第一の研磨部材４００が加圧ローラ２０２から離間している状態の図である。第二の当接離間機構２３０は第二の偏心カムである研磨カム２３１と、リンクａ２３２と、リンクｂ２３３と、支持部材２３４と、研磨バネ２３５と、研磨フォロア２３６とを有する。 <Abutment and Separation Mechanism of Polishing Member>
The second contact/separation mechanism 230, which is the contact/separation mechanism for the first polishing member 400, will be described with reference to FIG. FIG. 5( a ) is a diagram of the state where the first polishing member 400 is in contact with the pressure roller 202 . FIG. 5B shows a state in which the first polishing member 400 is separated from the pressure roller 202. FIG. The second contact/separation mechanism 230 has a polishing cam 231 which is a second eccentric cam, a link a 232 , a link b 233 , a support member 234 , a polishing spring 235 and a polishing follower 236 .

リンクａ２３２とリンクｂ２３３とは支持部材２３４にそれぞれ設けられた軸に回転可能に取り付けられ、リンクａ２３２の回転中心に設けられた研磨バネ２３５によって、第一の研磨部材４００は加圧ローラ２０２に当接する。 The link a 232 and the link b 233 are rotatably attached to shafts respectively provided on the support member 234, and the first polishing member 400 is brought into contact with the pressure roller 202 by the polishing spring 235 provided at the rotation center of the link a 232. touch.

第二の偏心カムである研磨カム２３１は、第一の偏心カムと同様に、下死点領域２３１ｃと上死点領域２３１ｄとを有する。下死点領域２３１ｃが研磨フォロア２３６と当接している場合、第一の研磨部材４００と加圧ローラ２０２は当接状態となり、上死点領域２３１ｄが研磨フォロア２３６と当接している場合、第一の研磨部材４００は加圧ローラ２０２と離間する。 The polishing cam 231, which is the second eccentric cam, has a bottom dead center area 231c and a top dead center area 231d, like the first eccentric cam. When the bottom dead center region 231c is in contact with the polishing follower 236, the first polishing member 400 and the pressure roller 202 are in contact, and when the top dead center region 231d is in contact with the polishing follower 236, One polishing member 400 is separated from the pressure roller 202 .

なお本実施例では上死点で第一の研磨部材４００と加圧ローラ２０２が離間するようなリンクを形成しているが、上死点で研磨部材４００と加圧ローラ２０２が当接する構成でも加圧ローラ２０２の表面性の維持性能に影響はない。 In this embodiment, the link is formed so that the first polishing member 400 and the pressure roller 202 are separated from each other at the top dead center. There is no effect on the performance of maintaining the surface properties of the pressure roller 202 .

尚、ここまで、加圧ローラ２０２の表面性を維持するための第一の研磨部材４００の説明を行った。しかしながら加熱回転体側にも研磨部材を用いた構成であっても構わない。その場合、加圧ローラ２０２に当接する第一の研磨部材４００を第一の研磨部材とし、加熱回転体に当接する研磨部材を第二の研磨部材４２０とする。本実施形態では、加熱回転体にベルト２０１を用いている。そのため第二の研磨部材４２０はベルト２０１に当接する。第二の研磨部材４２０はベルト２０１に対して、当接離間可能である。第二の研磨部材４２０がベルト２０１に対して当接離間可能となるように第三の当接離間機構４２１を有する。第二の研磨部材４２０のベルト２０１に対する当接離間の機構は、第一の研磨部材４００の加圧ローラ２０２に対する当接離間の機構と同一であるため、説明を割愛する。 The first polishing member 400 for maintaining the surface properties of the pressure roller 202 has been described so far. However, it is possible to use a polishing member on the heating rotating body side as well. In this case, the first polishing member 400 in contact with the pressure roller 202 is defined as the first polishing member, and the polishing member in contact with the heating rotating body is defined as the second polishing member 420 . In this embodiment, a belt 201 is used as the heating rotator. Therefore, the second polishing member 420 contacts the belt 201 . The second polishing member 420 can be brought into contact with and separated from the belt 201 . A third contact/separation mechanism 421 is provided so that the second polishing member 420 can contact and separate from the belt 201 . The mechanism for contacting and separating the second polishing member 420 with respect to the belt 201 is the same as the mechanism for contacting and separating the first polishing member 400 with respect to the pressure roller 202, so the description thereof is omitted.

研磨が行われるタイミングについて説明をする。まず、画像形成が行われると、制御部１５１がニップ部Ｎを通過した幅サイズごとの記録材の枚数をカウントする。その後、記録材が定着ニップ部Ｎに搬送されなくなり、画像形成が終了される。画像形成終了時点で、カウントされた記録材の枚数が所定枚数（例えばＡ４紙の場合５００枚）以上に達していた場合、画像形成終了後に研磨が行われる。このときの研磨は、カウントされた記録材の枚数に応じた分の時間行われる（カウントがＡ４紙５００の場合１０秒程度）。つまりカウントされた記録材の枚数が多ければ多いほど研磨時間は長くなる。研磨が行われると、記録材の枚数のカウントはリセットされる。研磨中、加圧回転体２０２とベルト２０１は最低でも１周し、研磨される。カウントに応じた研磨を行うことによって、ベルト２０１と加圧ローラ２０２との表面の粗さに応じた研磨を行うことができ、過剰に研磨を行うこと、研磨が不足してしまうことを抑制することができる。画像形成終了時にカウントされた記録材の枚数が所定枚数（例えばＡ４紙の場合５００枚）に達していなかった場合、研磨は行われない。この場合、カウントされた記録材の枚数は直後に行われる画像形成に持ち越される。同一のジョブで複数の画像形成が１時間以上中断せず（例えばＡ４紙の場合６０００枚以上）継続して行われる場合、画像形成が開始されてから１時間後に、記録材は定着ニップ部Ｎに搬送されず画像形成が中断され、研磨が行われる。このとき研磨はおよそ１分間程度行われる。研磨が行われると、記録材の枚数のカウントはリセットされる。ベルト２０１と加圧ローラ２０２との表面にできるコバ傷は記録材が定着ニップ部Ｎを通過するごとに進行する虞がある。１時間以上のように長時間の画像形成が行われると画像形成終了時には、コバ傷が進行しすぎてしまう場合がある。コバ傷が進行しすぎてしまうと、第一の研磨部材４００の研磨ではベルト２０１と加圧ローラ２０２との表面粗さを均一にできない虞がある。そのため、同一ジョブの複数の画像形成が１時間以上行われる場合は、１時間毎に研磨を行うことで、ベルト２０１と加圧ローラ２０２との表面粗さを均一に保つことができる。 The timing of polishing will be explained. First, when image formation is performed, the control unit 151 counts the number of sheets of recording material that have passed through the nip portion N for each width size. Thereafter, the recording material is no longer conveyed to the fixing nip portion N, and image formation is completed. When the number of recording materials counted reaches a predetermined number (for example, 500 sheets in the case of A4 paper) or more at the end of image formation, polishing is performed after the end of image formation. The polishing at this time is performed for a period of time corresponding to the counted number of recording materials (about 10 seconds when the count is 500 sheets of A4 paper). That is, the greater the number of counted recording materials, the longer the polishing time. When polishing is performed, the count of the number of recording materials is reset. During polishing, the pressure rotating body 202 and the belt 201 make at least one turn and are polished. By performing the polishing according to the count, it is possible to perform the polishing according to the surface roughness of the belt 201 and the pressure roller 202, thereby suppressing excessive polishing and insufficient polishing. be able to. If the number of recording materials counted at the end of image formation has not reached a predetermined number (for example, 500 sheets for A4 paper), polishing is not performed. In this case, the counted number of sheets of recording material is carried over to the image formation that is performed immediately after. When a plurality of image formations in the same job are continuously performed without interruption for one hour or more (for example, 6000 sheets or more in the case of A4 paper), the recording material is moved to the fixing nip portion N one hour after the start of image formation. image formation is interrupted and polishing is performed. At this time, polishing is performed for about one minute. When polishing is performed, the count of the number of recording materials is reset. Edge scratches on the surfaces of the belt 201 and the pressure roller 202 may progress each time the recording material passes through the fixing nip portion N. FIG. When image formation is performed for a long time, such as one hour or more, edge damage may progress excessively when image formation is completed. If the edge damage progresses too much, there is a possibility that the surface roughness of the belt 201 and the pressure roller 202 cannot be made uniform by polishing with the first polishing member 400 . Therefore, when a plurality of image formations for the same job are performed for one hour or more, the surface roughness of the belt 201 and the pressure roller 202 can be kept uniform by polishing every hour.

尚、本実施形態では、ベルト２０１を研磨する研磨部材と、加圧ローラ２０２を研磨する研磨部材とが用いられている。本実施形態ではベルト２０１を研磨する研磨部材と、加圧ローラ２０２を研磨する研磨部材とはそれぞれカウントを行っている。そのため、加圧ローラ２０２を研磨するタイミングとベルト２０１を研磨するタイミングとが異なる場合がある。 In this embodiment, a polishing member for polishing the belt 201 and a polishing member for polishing the pressure roller 202 are used. In this embodiment, the polishing member for polishing the belt 201 and the polishing member for polishing the pressure roller 202 are counted. Therefore, the timing for polishing the pressure roller 202 and the timing for polishing the belt 201 may differ.

従来、加圧ローラ２０２の表面を研磨する場合、ベルト２０１と加圧回転体２０２とによってニップ部Ｎが形成されていた。ニップ部Ｎを形成するためには大きな加圧力が必要となるために、研磨部材によって研磨が行われる場合においてもニップ部が形成されていると、加圧回転体２０２とベルト２０１との寿命が短くなってしまう虞がある。 Conventionally, when polishing the surface of the pressure roller 202 , a nip portion N is formed by the belt 201 and the pressure rotating body 202 . Since a large pressure is required to form the nip portion N, the life of the pressure rotating body 202 and the belt 201 is shortened if the nip portion is formed even when polishing is performed by a polishing member. There is a risk that it will be shortened.

一方で、加圧回転体２０２の表面を研磨する場合、ベルト２０１と加圧回転体２０２とが離間している構成にすると、上記した課題は解決可能だが、加圧回転体２０２の表面を研磨する際には、トナー像の定着を中断しなければならない。そのため、生産性が低くなってしまう虞がある。 On the other hand, when polishing the surface of the pressure rotating body 202, the above-described problem can be solved by adopting a configuration in which the belt 201 and the pressure rotating body 202 are separated from each other. In this case, fixing of the toner image must be interrupted. Therefore, there is a possibility that productivity will be lowered.

そこで本実施形態における定着装置は、加圧回転体２０２とベルト２０１との耐久性の向上と、生産性の向上を両立させた定着装置を提供することを目的とする。以下にその詳細を記述する。 Therefore, the fixing device according to the present embodiment aims to provide a fixing device that achieves both improved durability of the pressure rotating member 202 and the belt 201 and improved productivity. The details are described below.

図６を用いて、本実施形態における加圧ローラ２０２の当接離間の状態と、第一の研磨部材４００の当接離間の状態と、を説明する。図６は加圧カム２２１と研磨カム２３１のプロファイルである。 The contact/separation state of the pressure roller 202 and the contact/separation state of the first polishing member 400 in this embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 6 shows profiles of the pressurizing cam 221 and the polishing cam 231 .

上記したように、加圧カム２２１と研磨カム２３１とは、ともに、下死点領域と上死点領域とを有している。これによって、加圧ローラ２０２はベルト２０１に対して当接離間可能であって、第一の研磨部材４００は加圧ローラ２０２に対して当接離間可能である。 As described above, both the pressure cam 221 and the polishing cam 231 have a bottom dead center area and a top dead center area. As a result, the pressure roller 202 can be brought into contact with and separated from the belt 201 , and the first polishing member 400 can be brought into contact with and separated from the pressure roller 202 .

まず加圧カム２２１のプロファイルを、図６（ａ）を用いて説明する。前述したように加圧カム２２１は下死点領域２２１ａと上死点領域２２１ｂを有しており、図中のカム位相０度が加圧カム２２１の加圧ローラ離間位置中心、図中２２０度の位置が加圧ローラ当接位置中心である。また、図中のＲ方向は前述のカム軸２０８を逆転方向（反時計回り）に回転させた向きに相当する。図６ａに示す下死点領域２２１ａは加圧ローラ２０２とベルト２０１とが離間した状態であり、上死点領域２２１ｂは加圧ローラ２０２とベルト２０１とが当接した状態である。 First, the profile of the pressurizing cam 221 will be described with reference to FIG. 6(a). As described above, the pressure cam 221 has a bottom dead center region 221a and a top dead center region 221b. is the center of the contact position of the pressure roller. The R direction in the drawing corresponds to the direction in which the cam shaft 208 is rotated in the reverse direction (counterclockwise). A bottom dead center region 221a shown in FIG. 6a is a state in which the pressure roller 202 and the belt 201 are separated, and a top dead center region 221b is a state in which the pressure roller 202 and the belt 201 are in contact.

次に研磨カム２３１のプロファイルを、図６（ｂ）を用いて説明する。前述したように研磨カム２３１は下死点領域２３１ｃと上死点領域２３１ｄを有しており、加圧カム２２１のカムプロファイル図と同様に図中のＲ方向は前述のカム軸２０８を逆転方向（反時計回り）に回転させた向きに相当する。図６ｂに示す下死点領域２２１ｃは加圧ローラ２０２と第一の研磨部材４００とが当接した状態であり、上死点領域２２１ｄは加圧ローラ２０２と第一の研磨部材４００とが離間した状態である。 Next, the profile of the polishing cam 231 will be explained with reference to FIG. 6(b). As described above, the polishing cam 231 has a bottom dead center region 231c and a top dead center region 231d. As in the cam profile diagram of the pressure cam 221, the R direction in the drawing is the reverse direction of the cam shaft 208 described above. Equivalent to rotating (counterclockwise). A bottom dead center region 221c shown in FIG. 6b is a state in which the pressure roller 202 and the first polishing member 400 are in contact, and a top dead center region 221d is a state in which the pressure roller 202 and the first polishing member 400 are separated. It is in a state of

図６（ｃ）は加圧カム２２１と研磨カム２３１とのプロファイルを重ねたものである。そして、カム軸２０８の位相によって加圧カム２２１と研磨カム２３１との状態の組み合わせは４つに分けられる。４つの状態を状態ＡＢＣＤとし、以下の表に示した。本実施形態では加圧カム２２１と研磨カム２３１とは同一の回転軸であるカム軸２０８が回転すると、両方のカムが回転する構造となっている。そのため、カム軸２０８の位相で状態ＡＢＣＤが決まる。尚、本実施形態では加圧カム２２１と研磨カム２３１とは同一の回転軸としたがこれに限らず、異なる回転軸であっても構わない。 FIG. 6C shows the profiles of the pressure cam 221 and the polishing cam 231 superimposed. Combinations of states of the pressure cam 221 and the polishing cam 231 are classified into four according to the phase of the cam shaft 208 . The four states are defined as states ABCD and are shown in the table below. In this embodiment, both the pressure cam 221 and the polishing cam 231 rotate when the cam shaft 208, which is the same rotating shaft, rotates. Therefore, the state ABCD is determined by the phase of the cam shaft 208 . In this embodiment, the pressurizing cam 221 and the polishing cam 231 have the same rotating shaft, but they may have different rotating shafts.

表に示すように、加圧ローラ２０２とベルト２０１の当接離間の状態と、加圧ローラ２０２と第一の研磨部材４００の当接離間の状態と、の組み合わせで４つの状態がある。 As shown in the table, there are four combinations of the contact/separation state between the pressure roller 202 and the belt 201 and the contact/separation state between the pressure roller 202 and the first polishing member 400 .

状態Ａは加圧ローラ２０２とベルト２０１とが離間し、加圧ローラ２０２と第一の研磨部材４００とが離間している状態である。印刷のジョブが来ることを待機する時間、つまりスタンバイ時や、画像形成装置１００の電源がＯＦＦになった場合に状態Ａとなる。 State A is a state in which the pressure roller 202 and the belt 201 are separated, and the pressure roller 202 and the first polishing member 400 are separated. State A occurs during the waiting time for a print job, that is, when the image forming apparatus 100 is on standby or when the image forming apparatus 100 is powered off.

状態Ｂは加圧ローラ２０２とベルト２０１とが当接し、加圧ローラ２０２と第一の研磨部材４００とが離間している状態である。画像形成が行われる場合、トナー像の定着が行われるために状態Ｂとなる。状態Ｂで記録材の通紙が行われ、第一の研磨部材４００によって加圧ローラ２０２を研磨するタイミングとなった場合、記録材の通紙は継続される。記録材の通紙が継続された状態で状態Ｄに遷移し、加圧ローラ２０２の研磨が行われる。画像形成中に第一の研磨部材４００によって加圧ローラ２０２を研磨する場合、画像形成を継続して研磨が行われる。これによって、加圧ローラ２０２が研磨されることによって、画像形成が中断し、生産性が低くなってしまうことを抑制することができる。 State B is a state in which the pressure roller 202 and the belt 201 are in contact with each other, and the pressure roller 202 and the first polishing member 400 are separated from each other. When image formation is performed, state B is established because the toner image is fixed. When the recording material is passed in state B and the timing for grinding the pressure roller 202 by the first grinding member 400 comes, the recording material is continued to be passed. In a state in which the recording material continues to pass, the state transitions to state D, and the pressure roller 202 is polished. When the pressure roller 202 is polished by the first polishing member 400 during image formation, the polishing is performed while image formation is continued. As a result, it is possible to prevent image formation from being interrupted and productivity from being lowered due to the pressure roller 202 being polished.

状態Ｃは加圧ローラ２０２とベルト２０１とが離間し、加圧ローラ２０２と第一の研磨部材４００とが当接している状態である。画像形成終了時点で、カウントされた記録材の枚数が所定枚数以上に達していた場合、画像形成終了後に研磨が行われる。このときに状態Ｃとなる。状態Ｃで研磨を行うことによって、研磨中にベルト２０１と加圧ローラ２０２との寿命が短くなってしまうことを抑制することができる。 State C is a state in which the pressure roller 202 and the belt 201 are separated and the pressure roller 202 and the first polishing member 400 are in contact with each other. When the counted number of recording materials reaches a predetermined number or more at the time of image formation completion, polishing is performed after image formation is completed. State C is reached at this time. By performing the polishing in the state C, it is possible to suppress shortening of the lives of the belt 201 and the pressure roller 202 during the polishing.

状態Ｄは加圧ローラ２０２とベルト２０１とが当接し、加圧ローラ２０２と第一の研磨部材４００とが当接している状態である。前述したように、画像形成中に加圧ローラ２０２を研磨するタイミングが来た場合、画像形成を中断せずに状態Ｄに遷移することが可能である。 State D is a state in which the pressure roller 202 and the belt 201 are in contact, and the pressure roller 202 and the first polishing member 400 are in contact. As described above, when it is time to polish the pressure roller 202 during image formation, it is possible to transition to state D without interrupting image formation.

尚、画像形成中に加圧ローラ２０２の研磨タイミングが来た場合、記録材の後端がニップ部Ｎから出て、後続の記録材の先端がニップ部Ｎに搬送されるまでの間に、第一の研磨部材４００は加圧ローラ２０２と当接する。これによって、第一の研磨部材４００が加圧ローラ２０２に当接する際に発生する衝撃によって、画像不良が生じることを抑制する。 When the timing for polishing the pressure roller 202 comes during image formation, the trailing edge of the recording material exits the nip portion N and the leading edge of the subsequent recording material is conveyed to the nip portion N. The first polishing member 400 contacts the pressure roller 202 . As a result, the impact generated when the first polishing member 400 comes into contact with the pressure roller 202 can prevent image defects from occurring.

また、第一の研磨部材４００と第二の研磨部材４２０とはそれぞれモータによって回転駆動している。第一の研磨部材４００の回転方向は加圧ローラ２０２と逆回転であり、第二の研磨部材４２０の回転方向はベルト２０１の回転方向とは逆回転である。逆の回転をすることによって従動回転する場合に比べて研磨効果が大きくなる。 Also, the first polishing member 400 and the second polishing member 420 are rotationally driven by motors. The rotation direction of the first polishing member 400 is opposite to that of the pressure roller 202 , and the rotation direction of the second polishing member 420 is opposite to that of the belt 201 . By rotating in the opposite direction, the polishing effect becomes greater than in the case of driven rotation.

画像形成中に第一の研磨部材４００が加圧ローラ２０２を研磨する場合、画像形成は継続される、とした。しかしながら第二の研磨部材４２０がベルト２０１を研磨する場合、画像形成は中断される。これは、記録材の未定着トナー像の面にベルト２０１は接触するためである。 When the first polishing member 400 polishes the pressure roller 202 during image formation, image formation is continued. However, when second abrasive member 420 abrades belt 201, imaging is interrupted. This is because the belt 201 contacts the surface of the recording material on which the unfixed toner image is formed.

第一の研磨部材４００が加圧ローラ２０２を研磨する場合は、第二の研磨部材４２０はベルト２０１を研磨する。第一の研磨部材４００が研磨を行うタイミングで第一の研磨部材も研磨を行うことで、効率的にベルト２０１と加圧ローラ２０２の研磨を行うことが可能となる。 When the first polishing member 400 polishes the pressure roller 202 , the second polishing member 420 polishes the belt 201 . The belt 201 and the pressure roller 202 can be efficiently polished by having the first polishing member 400 polish at the timing when the first polishing member 400 polishes.

＜生産性の低下を抑制＞
本実施形態では、画像形成中に第一の研磨部材が加圧ローラ２０２を研磨するタイミングとなった場合、画像形成は継続し、研磨が行われる構成とした。これを実現するために、ニップ部Ｎが形成されている状態で、第一の研磨部材４００による加圧ローラ２０２の研磨を可能とする構成とした。これによって、加圧ローラ２０２が研磨されることによる画像形成の中断が抑制され、生産性の低下を抑制することができる。 <Suppress productivity decline>
In this embodiment, when the timing for the first polishing member to polish the pressure roller 202 has come during image formation, image formation is continued and polishing is performed. In order to achieve this, a configuration is adopted in which the pressure roller 202 can be ground by the first grinding member 400 while the nip portion N is formed. As a result, image formation is prevented from being interrupted due to the pressing roller 202 being polished, and a decrease in productivity can be prevented.

＜耐久性の低下を抑制＞
画像形成終了時点で、カウントされた記録材の枚数が所定枚数以上に達していた場合、研磨が行われる。このとき、ベルト２０１と加圧ローラ２０２は離間する。ベルト２０１と加圧ローラ２０２が離間した状態で、第一の研磨部材４００による加圧ローラ２０２の研磨を可能とする構成とした。これによって、画像形成終了後、生産性を低下させてしまう虞が低い状況においては、ベルト２０１と加圧ローラ２０２が離間した状態で、第一の研磨部材による研磨を行うことができる。すると、ベルト２０１と加圧ローラ２０２とが離間しているために、寿命の低下を抑制し、研磨を行うことができる。 <Suppresses deterioration of durability>
When the number of recording materials counted reaches a predetermined number or more at the end of image formation, polishing is performed. At this time, the belt 201 and the pressure roller 202 are separated. The configuration is such that the pressure roller 202 can be polished by the first polishing member 400 while the belt 201 and the pressure roller 202 are separated from each other. As a result, in a situation where there is little risk of lowering productivity after image formation, polishing can be performed by the first polishing member while the belt 201 and pressure roller 202 are separated from each other. Then, since the belt 201 and the pressure roller 202 are spaced apart from each other, it is possible to suppress a decrease in life and perform polishing.

１００画像形成装置
２００定着装置
２０１定着ベルト
２０２加圧回転体（加圧ローラ）
２０３パッド
２０４加熱ローラ
２０５ステアリングローラ
２０６ステイ
２０７摺動シート
２０８カム軸
２１０加熱ユニット
２２０第一の当接離間機構
２２１加圧カム
２３０第二の当接離間機構
２３１研磨カム
２３７ブラシローラ
４００第一の研磨部材
４２０第二の研磨部材 REFERENCE SIGNS LIST 100 Image forming apparatus 200 Fixing device 201 Fixing belt 202 Pressure rotating member (pressure roller)
203 pad 204 heating roller 205 steering roller 206 stay 207 sliding sheet 208 cam shaft 210 heating unit 220 first contact/separation mechanism 221 pressure cam 230 second contact/separation mechanism 231 polishing cam 237 brush roller 400 first Abrasive Member 420 Second Abrasive Member

Claims

a heating rotator for heating the unfixed toner image carried on the recording material;
a pressurizing rotator for pressurizing the heating rotator;
In a fixing device in which the pressure rotating member forms a nip portion together with the heating rotating member, and a recording material carrying unfixed toner is nipped and conveyed in the nip portion to fix a toner image on the recording material,
a first contact/separation mechanism that allows the pressurizing rotator to move between a position in contact with the heating rotator and a position away from the heating rotator;
a first polishing member that abuts against the pressure rotating body and polishes the pressure rotating body;
a second contact/separation mechanism that allows the first polishing member to move between a position in contact with the pressure rotating body and a position away from the pressure rotating body;
In a state in which the pressure rotating body and the heating rotating body are in contact with each other, the first polishing member is capable of contacting and separating from the pressing rotating body, and the pressing rotating body and the heating rotating body are separated from each other. , wherein the first polishing member is capable of coming into contact with and separating from the pressure rotating body in a state in which the two are separated from each other.

2. The fixing device according to claim 1, further comprising a second polishing member that abuts against the heating rotator and polishes the heating rotator.

In image formation for forming an image on a recording material, when the image formation is completed, the first polishing member and the pressure rotator are separated from each other while the pressure rotator and the heating rotator are separated from each other. 3. The fixing device according to claim 1, wherein said first polishing member is in contact with said first polishing member.

In image formation for forming an image on a recording material, when the pressure rotating body is polished by the first polishing member during image formation during the image formation, the first polishing member 4. The fixing device according to claim 1, wherein the recording material is passed through the nip portion while being in contact with the pressure rotating body.

The first polishing member and the pressurizing rotator abut against each other after the trailing edge of the recording material leaves the nip until the leading edge of the succeeding recording material is conveyed to the nip. 5. The fixing device according to claim 4, characterized by:

6. The fixing device according to claim 5, wherein only said first polishing member among said first polishing member and said second polishing member performs polishing during said image formation.

7. The fixing device according to claim 1, wherein the first polishing member polishes the pressure rotating body when the second polishing member polishes the heating rotating body. Device.

8. The fixing device according to claim 1, wherein the first contact/separation mechanism and the second contact/separation mechanism have the same rotation shaft. Device.

The first contact/separation mechanism has a first eccentric cam, and the first eccentric cam causes the pressurizing rotator to contact the heating rotator and a position to separate it from the heating rotator. and can be moved to
The second abutment/separation mechanism has a second eccentric cam, and the second eccentric cam causes the first polishing member to abut against the pressurizing rotator and to move the first polishing member from the pressurizing rotator. 2. The fixing device according to claim 1, wherein the fixing device is movable to and from a separated position.