JP3272006B2 - Image forming device - Google Patents
Image forming deviceInfo
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- JP3272006B2 JP3272006B2 JP30653591A JP30653591A JP3272006B2 JP 3272006 B2 JP3272006 B2 JP 3272006B2 JP 30653591 A JP30653591 A JP 30653591A JP 30653591 A JP30653591 A JP 30653591A JP 3272006 B2 JP3272006 B2 JP 3272006B2
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Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、複写機、ファクシミ
リ、プリンター等の画像形成装置及びその定着装置用定
着ローラに係り、詳しくは、定着装置における転写材の
カール防止等に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an image forming apparatus such as a copying machine, a facsimile, a printer, and the like, and a fixing roller for the fixing apparatus.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来この種の画像形成装置の定着装置と
しては、剛性材料からなる中空ローラ内にハロゲンラン
プ等の熱源を配設して定着ローラを構成し、この定着ロ
ーラにバックアップ部材である弾性層を備えた加圧ロー
ラと加圧状態で対設して圧接部を形成したものが一般に
用いられている。しかし、このような定着装置は次の欠
点を有していることが知られていた。すなわち、 定着ローラの熱容量が大きいために、定着ローラ表面
が使用温度に達するのに時間を要する（熱応答性が悪
い）、 圧接部に位置する定着ローラ表面のみならず、定着ロ
ーラ全体を内部熱源で加熱するので、定着ローラ全体か
らの放熱で電力ロスが大きく、また、機内温度の上昇を
招く、 定着ローラと加圧ローラとで形成する圧接部を通過し
た転写材にカールが生じ、特に、定着ローラを小径にし
て小型化を図ると、定着ローラ表面の曲率で決まる圧接
部における転写材の湾曲の曲率も大きくなって定着後の
転写材のカール量も大きくなる、 定着ローラを小径にして小型化を図ると、定着ローラ
が軸線方向で撓んで軸線方向における加圧ローラとの圧
接力が不均一になる、 等の欠点があった。2. Description of the Related Art Conventionally, as a fixing device of this type of image forming apparatus, a fixing roller is constructed by arranging a heat source such as a halogen lamp in a hollow roller made of a rigid material, and this fixing roller is a backup member. A roller in which a pressure contact portion is formed opposite to a pressure roller provided with an elastic layer in a pressurized state is generally used. However, such a fixing device has been known to have the following disadvantages. In other words, since the heat capacity of the fixing roller is large, it takes time for the surface of the fixing roller to reach the operating temperature (poor thermal responsiveness). As a result, the power loss is large due to the heat radiation from the entire fixing roller, and the temperature inside the apparatus is increased.The transfer material that has passed through the pressure contact portion formed by the fixing roller and the pressure roller is curled. If the fixing roller is made smaller in diameter and the size is reduced, the curvature of the transfer material at the pressure contact portion determined by the curvature of the surface of the fixing roller becomes larger, and the curl amount of the transfer material after fixing becomes larger. If the size is reduced, the fixing roller bends in the axial direction and the pressing force with the pressing roller in the axial direction becomes non-uniform.
【０００３】そこで、上記やの欠点を解決するため
に、各種の提案がなされているが、何れも未解決の不具
合を残したものである。例えば、特開昭６３−３１３１
８２号公報には、熱応答性の向上、消費電力や機内昇温
の低下を図るために、転写材の搬送速度と同一速度で移
動する耐熱性シートを介してパルス状に通電発熱する発
熱体によって転写材上のトナー画像を加熱溶融した後、
トナー画像が冷却固化した後に、耐熱性シートを転写材
から離反する加熱定着装置が開示されている。また、特
開昭６０−２３７４８３号公報には、熱応答性の向上を
図るために、一対のローラに巻き掛けられた、通電発熱
層を有する無端ベルト表面に加圧ローラを押しつけて圧
接部を形成した加熱定着装置が開示されている。これら
においては、耐熱性シートや無端ベルトを駆動するため
にローラ等の駆動機構を要するので、装置の小型化が困
難でかつコストアップになり、また、この駆動機構によ
る耐熱性シート等の蛇行という新たな課題も残されてい
る。更に、後者の特開昭６０−２３７４８３号公報の加
熱定着装置においては、無端ベルトの全周にわたって通
電発熱層が形成されているので、無端ベルトの全周から
放熱が生じ電力ロスの軽減や機内昇温抑制も不充分であ
る。In order to solve the above-mentioned drawbacks, various proposals have been made, but all of them have unsolved problems. For example, JP-A-63-3131
No. 82 discloses a heating element that generates heat in a pulsed manner through a heat-resistant sheet that moves at the same speed as the transfer material, in order to improve thermal responsiveness and reduce power consumption and temperature rise in the apparatus. After heating and melting the toner image on the transfer material by
A heat fixing device that separates a heat-resistant sheet from a transfer material after a toner image is cooled and solidified is disclosed. Japanese Patent Application Laid-Open No. Sho 60-237483 discloses that in order to improve thermal responsiveness, a pressure roller is pressed against the surface of an endless belt having a current-carrying layer wound around a pair of rollers to form a press contact portion. A formed heat fixing device is disclosed. In these, since a drive mechanism such as a roller is required to drive the heat-resistant sheet or the endless belt, it is difficult to reduce the size of the apparatus and the cost is increased. New challenges remain. Further, in the latter heating and fixing device disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 60-237483, since an energized heating layer is formed over the entire circumference of the endless belt, heat is radiated from the entire circumference of the endless belt to reduce power loss and reduce The suppression of temperature rise is also insufficient.
【０００４】このような駆動上の課題がある耐熱性シー
トや無端ベルトを用いずに、熱応答性の向上を図るもの
として、例えば特開昭６０−１６３０７１号公報には、
定着ローラの加圧ローラとの対向部を導電性セラミツク
ス材の円筒体で構成し、この円筒体を通電発熱するよう
にした加熱定着装置が開示されている。また、特開昭６
２−１３４６７１号公報には、中空の定着ローラ内に熱
源と反射集光板とを設け、熱源からの熱を加圧ローラと
の接触部である圧接部に集中させた加熱定着装置が開示
されている。しかし、これらにおいても、上記やの
欠点は解決されず、特に、前者の特開昭６０−１６３０
７１号公報の加熱定着装置においては、上記円筒体の全
周から放熱が生じ電力ロスの軽減や機内昇温抑制も不充
分であり、後者の特開昭６２−１３４６７１号公報の加
熱定着装置においては、定着ローラの中空内部に熱源等
を配置するので、定着ローラの小径化が困難である。Japanese Patent Application Laid-Open No. 60-163071 discloses a technique for improving the thermal response without using a heat-resistant sheet or an endless belt having such a driving problem.
There is disclosed a heat fixing device in which a portion of a fixing roller facing a pressure roller is formed of a cylindrical body made of a conductive ceramic material, and the cylindrical body is energized to generate heat. In addition, Japanese Unexamined Patent Publication
Japanese Patent Application Laid-Open No. 2-134671 discloses a heat fixing device in which a heat source and a reflection light collecting plate are provided in a hollow fixing roller, and heat from the heat source is concentrated on a pressure contact portion that is a contact portion with a pressure roller. I have. However, even in these, the above disadvantages cannot be solved, and in particular, the former JP-A-60-1630
In the heat fixing device disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 71-34671, heat is radiated from the entire circumference of the cylindrical body, and power loss and suppression of temperature rise in the apparatus are insufficient. However, since a heat source or the like is disposed inside the hollow of the fixing roller, it is difficult to reduce the diameter of the fixing roller.
【０００５】[0005]
【発明が解決しようとする課題】本発明は以上の問題点
に鑑みなされたものであり、その目的とするところは、
加熱手段を備えたローラとバックアップ部材とで形成す
る圧接部を通過した転写材のカールを軽減乃至は防止で
きる画像形成装置を提供することである。[0008] The present invention has been made in view of the above problems, it is an object of the Soviet Union,
Reduce the curling of the transfer material having passed through the pressure contact portion formed by the roller and the backup member having a heating means or is a benzalkonium provide an image forming apparatus can be prevented.
【０００６】[0006]
【請求項１】上記目的を達成するために、請求項１の画
像形成装置は、転写材上に、熱軟化性の樹脂等よりなる
トナーを担持せしめて未定着のトナー画像を形成する画
像形成手段と、トナー画像を有する面にて転写材に接し
かつ、該転写材の搬送速度と同一速度で表面が移動され
る、縦断面形状が変形自在な中空の可撓性ローラと、該
可撓性ローラに加圧状態で対設されて該可撓性ローラと
ともに圧接部を形成するバックアップ部材と、該可撓性
ローラ表面と転写材との接触部を加熱する加熱手段とを
備えた加熱定着手段とを設け、上記可撓性ローラの端部
を弾性体リングを介して軸部材で支持させ、上記加熱手
段を、上記可撓性ローラの中空内部の上記接触部に対応
する箇所で上記可撓性ローラ内面に軸線方向の全幅にわ
たって当接して上記バックアップ部材側に加圧するよう
に配設したことを特徴とするものである。 To claim 1 In order to achieve the above object, an image forming apparatus according to claim 1, the image forming to be formed on the transfer material, and allowed to carry a toner made of heat-softenable resin such as an unfixed toner image Means, a flexible roller having a deformable longitudinal cross-sectional shape, wherein the flexible roller is in contact with the transfer material on the surface having the toner image, and the surface of which is moved at the same speed as the transfer speed of the transfer material; A heating member for heating a contact portion between the surface of the flexible roller and the transfer material, the backup member being opposed to the flexible roller in a pressurized state and forming a pressure contact portion with the flexible roller; Means and an end of said flexible roller
Is supported by a shaft member via an elastic ring, and the heating
Step corresponds to the contact portion inside the hollow of the flexible roller
At the point where the entire width in the axial direction is applied to the inner surface of the flexible roller.
So that it comes into contact with and presses against the backup member.
It is characterized by being arranged in .
【０００７】[0007]
【０００８】[0008]
【０００９】[0009]
【作用】請求項１の画像形成装置においては、縦断面形
状が変形自在な可撓性ローラとバックアップ部材とを加
圧状態にし、これにより、可撓性ローラのバックアップ
部材との圧接部を変形させて圧接部を形成するので、従
来の剛性の定着ローラを用いこれをバックアップ部材の
弾性層に食い込ませて圧接部を形成する場合に比して、
該圧接部の形状をより直線に近いものにできる。そし
て、加熱手段で該可撓性ローラ表面と転写材との接触部
を加熱した状態で、未定着のトナー画像を担持した転写
材を、この圧接部に通して未定着のトナー像を定着す
る。In the image forming apparatus according to the first aspect, the flexible roller and the backup member, each of which has a deformable vertical cross-sectional shape, are placed in a pressurized state, thereby deforming the press-contact portion of the flexible roller with the backup member. Since the pressure contact portion is formed by using the conventional rigid fixing roller, compared with the case where the pressure contact portion is formed by cutting this into the elastic layer of the backup member,
The shape of the press contact portion can be made closer to a straight line. Then, in a state where the contact portion between the surface of the flexible roller and the transfer material is heated by the heating means, the transfer material carrying the unfixed toner image is passed through the pressure contact portion to fix the unfixed toner image. .
【００１０】[0010]
【００１１】[0011]
【００１２】[0012]
【００１３】[0013]
【００１４】[0014]
【実施例】以下、本発明を画像形成装置である電子写真
複写機（以下、複写機という）に適用した一実施例につ
いて説明する。図１は本実施例に係る複写機の概略構成
図である。像担持体である感光体ドラム１は図示しない
駆動モータで矢印時計回りに回転駆動される。この感光
体ドラム１の周囲には電子写真プロセスを実行するため
に、一様帯電用帯電器２、図示しない潜像形成用の光学
系、潜像を現像してトナー像化する現像装置３、感光体
ドラム１上にトナー像を転写紙等の転写材に転写する転
写用帯電器４、転写材を除電して感光体ドラム１表面か
ら分離する分離用帯電器５、転写材上にトナー像を定着
させる定着装置６等が配設されている。そして、転写後
の感光体ドラム表面に対向するように残留トナー除去用
のクリーニング装置７が配設されている。クリーニング
装置７を通過した感光体ドラム１表面を除電して次の一
様帯電に備えるための除電装置８も設けられている。な
お、符号９は分離不良の転写材を強制的に感光体ドラム
表面から分離するための分離爪である。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment in which the present invention is applied to an electrophotographic copying machine (hereinafter referred to as a copying machine) as an image forming apparatus will be described. FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a copying machine according to the present embodiment. The photosensitive drum 1 as an image carrier is driven to rotate clockwise by an arrow by a drive motor (not shown). In order to perform an electrophotographic process around the photosensitive drum 1, a uniform charging charger 2, an optical system for forming a latent image (not shown), a developing device 3 for developing the latent image to form a toner image, A transfer charger 4 for transferring a toner image onto a transfer material such as transfer paper on the photoconductor drum 1, a separation charger 5 for removing the transfer material from the surface of the photoconductor drum 1 by discharging, and a toner image on the transfer material A fixing device 6 for fixing the image is provided. A cleaning device 7 for removing residual toner is provided so as to face the surface of the photosensitive drum after the transfer. There is also provided a static eliminator 8 for neutralizing the surface of the photosensitive drum 1 having passed through the cleaning device 7 to prepare for the next uniform charging. Reference numeral 9 denotes a separation claw for forcibly separating a transfer material having poor separation from the surface of the photosensitive drum.
【００１５】以上の構成において、感光体ドラム１表面
を一様帯電用帯電器２で一様帯電した後、光学系によっ
て原稿からの反射光を結像照射して静電潜像を形成す
る。この静電潜像が形成された感光体ドラム１表面に現
像装置３でトナーを供給して静電潜像をトナー像化す
る。この感光体ドラム１表面に図示しない給紙装置から
送られてきた転写材を重ね合わせた状態で転写用帯電器
４で転写材裏面を帯電して転写材表面にトナー像を転写
する。これにより、転写材表面に未定着のトナー画像を
形成する。そして、この未転写のトナー画像を担持した
転写材をその裏面を分離用帯電器５で除電して感光体ド
ラム１表面から分離した後、定着装置６を通過させて未
定着トナー画像を転写材に定着させる。転写後の感光体
ドラム１表面はクリーニング装置７でクリーニングされ
た後、除電装置で残留電荷が除電されて次の画像形成に
備えられる。In the above arrangement, the surface of the photosensitive drum 1 is uniformly charged by the charger 2 for uniform charging, and then the reflected light from the original is imaged and irradiated by the optical system to form an electrostatic latent image. The developing device 3 supplies toner to the surface of the photoreceptor drum 1 on which the electrostatic latent image has been formed to convert the electrostatic latent image into a toner image. In a state where the transfer material sent from a paper feeding device (not shown) is superimposed on the surface of the photosensitive drum 1, the back surface of the transfer material is charged by the transfer charger 4 to transfer the toner image to the surface of the transfer material. As a result, an unfixed toner image is formed on the surface of the transfer material. Then, the transfer material carrying the untransferred toner image is separated from the surface of the photosensitive drum 1 by removing the charge on the back surface of the transfer material by the separating charger 5 and then passed through the fixing device 6 to transfer the unfixed toner image to the transfer material. To be established. After the surface of the photosensitive drum 1 after the transfer is cleaned by the cleaning device 7, the residual charges are removed by the charge removing device to prepare for the next image formation.
【００１６】次に、上記定着装置６について詳述する。
図２（ａ）は定着装置６の要部を示す正面図、図２
（ｂ）はその端部構造を示す側面図である。図２（ａ）
及び（ｂ）において、本実施例の定着装置６は定着ロー
ラ１０とバックアップ部材である加圧ローラ３０とを有
している。上記定着ローラ１０は金属や耐熱性プラスチ
ック（例えばポリイミド）等からなる可撓性を有する中
空パイプ１１を備えている。この中空パイプ１１の肉厚
は縦断面形状が変形自在な可撓性を持たせるために、材
質が金属であれば５００μｍ以下、プラスチックでれば
１mm以下が好ましい。この中空パイプ１１の表面にトナ
ーが付着しにくくなるようにフッ素系樹脂（例えばテフ
ロン）等からなるコート層を設けても良い。Next, the fixing device 6 will be described in detail.
FIG. 2A is a front view showing a main part of the fixing device 6, and FIG.
(B) is a side view showing the end structure. FIG. 2 (a)
3A and 3B, the fixing device 6 of this embodiment has a fixing roller 10 and a pressure roller 30 as a backup member. The fixing roller 10 includes a flexible hollow pipe 11 made of metal, heat-resistant plastic (for example, polyimide), or the like. The wall thickness of the hollow pipe 11 is preferably 500 μm or less if the material is metal, and 1 mm or less if the material is plastic, in order to provide flexibility in which the longitudinal sectional shape can be deformed. A coat layer made of a fluororesin (for example, Teflon) or the like may be provided on the surface of the hollow pipe 11 so that the toner hardly adheres.
【００１７】この中空パイプ１１を両端部は、それぞ
れ、ゴム（例えばシリコンゴムやＮＢＲ）等からなる弾
性体リング１２を介して中空の軸スリーブ１３に支持さ
れている。この軸スリーブ１３は軸受１４で装置側板に
回動自在に支持され、外側端部周面に固設されたギア１
５を介して回転駆動力が入力されるようになっている。Both ends of the hollow pipe 11 are supported by hollow shaft sleeves 13 via elastic rings 12 made of rubber (for example, silicon rubber or NBR). The shaft sleeve 13 is rotatably supported on a side plate of the apparatus by bearings 14 and is fixed to the outer peripheral surface of the outer end.
The rotational driving force is input via the control unit 5.
【００１８】そして、中空パイプ１１の内部には発熱体
支持部材１６が貫設されている。この発熱体支持部材１
６の軸スリーブ１３内を貫通して外側に延在した両端部
は、加圧バネ１７で加圧ローラ３０側に付勢されてい
る。この発熱体支持部材１６の中空パイプ１１内部分の
下壁には、下面に通電によって発熱する発熱面１８ａを
有しかつ中空パイプ１１の軸線方向に延在する発熱体１
８が固設されている。この発熱体１８としては、サーマ
ルヘッドと同様な構造の部材を用いることができる。例
えば、アルミナセラミックのような耐熱性、高抵抗体か
らなる基体の表面に酸化ルテニウム（ＲｕＯ2）や窒化
タンタル等の膜を形成し、更にその上に例えばＳｉＯ2
からなる保護層や例えばＴａ2Ｏ5からなる耐摩耗層を積
層したものが好適である。そして、この発熱体１８の発
熱面１８ａが形成されている下側の表面形状は平面又は
図示のように中空パイプ１１よりも小さな曲率の凸形状
に設定することが好ましい。A heating element support member 16 is provided inside the hollow pipe 11. This heating element support member 1
The both ends of the shaft sleeve 13 extending outward through the inside of the shaft sleeve 13 are urged by the pressing spring 17 toward the pressing roller 30. On the lower wall of the inside of the hollow pipe 11 of the heating element support member 16, a heating element 1 having a heating surface 18a for generating heat by energization on the lower surface and extending in the axial direction of the hollow pipe 11 is provided.
8 is fixed. As the heating element 18, a member having the same structure as the thermal head can be used. For example, a film made of ruthenium oxide (RuO 2 ) or tantalum nitride is formed on the surface of a substrate made of a heat-resistant and high-resistance material such as alumina ceramic, and further, for example, SiO 2
It is preferable to laminate a protective layer made of and a wear-resistant layer made of, for example, Ta 2 O 5 . The lower surface of the heating element 18 on which the heating surface 18a is formed is preferably a flat surface or a convex shape having a smaller curvature than the hollow pipe 11 as shown in the figure.
【００１９】一方、加圧ローラ２０は芯金２１上にシリ
コンゴム等の耐熱性ゴムからなる弾性層２２を設けて構
成されている。この芯金２１の両端部はそれぞれ加圧バ
ネ２３で定着ローラ１０側である上方に向けて付勢され
ている軸受２４に回動自在に支持されている。On the other hand, the pressure roller 20 is constructed by providing an elastic layer 22 made of a heat-resistant rubber such as silicon rubber on a metal core 21. Both ends of the metal core 21 are rotatably supported by bearings 24 urged upward by the pressing spring 23 on the fixing roller 10 side.
【００２０】以上の構成において、装置側板に支持され
て装置内の所定位置をとる定着ローラ１０に対して加圧
バネ２３で定着ローラ１０側に付勢された加圧ローラ２
０が圧接し、定着ローラ１０の中空パイプ１１を変形さ
せて圧接部Ａを形成している。ここで、圧接部Ａにある
加圧ローラ２０の弾性層２２も変形している。上記の中
空パイプ１１の変形は中空パイプ１１内の、加圧バネ１
７で加圧ローラ２０側に付勢された発熱体１８で規制さ
れる。そして、この発熱体１８の下面形状によって上記
圧接部Ａの形状が規制される。In the above configuration, the pressing roller 2 urged toward the fixing roller 10 by the pressing spring 23 against the fixing roller 10 supported by the apparatus side plate and taking a predetermined position in the apparatus.
0 presses and deforms the hollow pipe 11 of the fixing roller 10 to form the press contact portion A. Here, the elastic layer 22 of the pressing roller 20 in the pressing portion A is also deformed. The deformation of the hollow pipe 11 is caused by the pressing spring 1 inside the hollow pipe 11.
The pressure is regulated by the heating element 18 urged toward the pressure roller 20 at 7. The shape of the press contact portion A is regulated by the shape of the lower surface of the heating element 18.
【００２１】以上の実施例によれば、圧接部Ａにおいて
定着ローラ１０の中空パイプ１１と加圧ローラ２０の弾
性層２２の両方が変形して圧接部Ａの曲率を小さくして
いるので、従来の剛性の定着ローラを用いこれをバック
アップ部材の弾性層に食い込ませて圧接部Ａを形成する
場合に比して、該圧接部Ａの形状をより直線に近くで
き、従来に比して該圧接部Ａを通過した転写材のカール
量を軽減することができる。また、定着ローラ１０の中
空パイプ１１が従来の剛性の定着ローラに比して肉厚が
格段に薄いので、熱容量が格段に小さく、このために、
熱応答性が改善されて立上り時間が短縮され、また、消
費電力も小さくてすむ。更に、発熱体１８が圧接部Ａの
みを加熱するので、加熱効率が良く、この点からも消費
電力が小さくてすむ。また、発熱体１８が、加圧ローラ
２０の加圧力に対して、定着ローラ１０の軸線方向にわ
たって中空パイプ１１の壁をバックアップしているの
で、中空パイプ１１が軸線方向に可撓性を有するにも拘
らず、圧接部Ａの圧接力は同軸線方向で均一になる。According to the above embodiment, both the hollow pipe 11 of the fixing roller 10 and the elastic layer 22 of the pressure roller 20 are deformed at the pressure contact portion A to reduce the curvature of the pressure contact portion A. As compared with a case where a fixing roller having a rigidity is used and the fixing roller is cut into the elastic layer of the backup member to form the press contact portion A, the shape of the press contact portion A can be made closer to a straight line. The curl amount of the transfer material passing through the portion A can be reduced. Further, since the hollow pipe 11 of the fixing roller 10 is much thinner than the conventional rigid fixing roller, the heat capacity is remarkably small.
The thermal response is improved, the rise time is shortened, and the power consumption is small. Further, since the heating element 18 heats only the press-contact portion A, the heating efficiency is good and the power consumption is small in this respect as well. Further, since the heating element 18 backs up the wall of the hollow pipe 11 in the axial direction of the fixing roller 10 against the pressing force of the pressure roller 20, the hollow pipe 11 has flexibility in the axial direction. Nevertheless, the pressing force of the pressing portion A becomes uniform in the coaxial line direction.
【００２２】なお、上記実施例における発熱体１８に代
えて、図３に示すように熱源であるランプ１９とこのラ
ンプ１９からの熱を圧接部Ａに集中させて高温領域を限
定するための反射板１９ａとを用いても良い。この場合
には中空パイプ１１の内面を黒色にしたり、カーボン等
を分散する等して熱吸収効率を高めておくことが望まし
い。この例によれば、熱源が中空パイプ１１と非接触で
あるので、中空パイプ１１の駆動トルクを小さくでき
る。As shown in FIG. 3, instead of the heating element 18 in the above embodiment, a lamp 19 as a heat source and heat from the lamp 19 are concentrated on the press-contact portion A to limit a high-temperature region. The plate 19a may be used. In this case, it is desirable to increase the heat absorption efficiency by blackening the inner surface of the hollow pipe 11 or dispersing carbon or the like. According to this example, since the heat source is not in contact with the hollow pipe 11, the driving torque of the hollow pipe 11 can be reduced.
【００２３】次に、上記定着装置６の他の実施例につい
て説明する。図４（ａ）はその要部を示す正面図、図４
（ｂ）はその端部構造を示す側面図、図４（ｃ）は定着
ローラの端部周面の拡大図である。本実施例の定着装置
６の定着ローラ１０は、耐熱性プラスチック（例えばポ
リイミド）等からなる基体層３０ａ、カーボン等をウレ
タンやシリコン等の樹脂或いは耐熱性ポリマーに混練し
てなる抵抗層３０ｂ、及び、シリコンやテフロン等のト
ナーが付着しにくい材料からなる表面層３０ｃがこの順
序で積層されてなる可撓性を有する中空パイプ３０を備
えている。この中空パイプ３０は両端部で弾性体リング
１２を介して、装置側板に回動自在に支持され、かつ図
示しない機構によって回転駆動力が伝達される回転軸３
１上に支持されている。Next, another embodiment of the fixing device 6 will be described. FIG. 4A is a front view showing the main part, and FIG.
4B is a side view showing the end structure, and FIG. 4C is an enlarged view of the peripheral surface of the end of the fixing roller. The fixing roller 10 of the fixing device 6 of this embodiment includes a base layer 30a made of a heat-resistant plastic (for example, polyimide) or the like, a resistance layer 30b made by kneading carbon or the like with a resin such as urethane or silicon, or a heat-resistant polymer, and The flexible hollow pipe 30 is formed by laminating a surface layer 30c made of a material such as silicon or Teflon to which toner is unlikely to adhere. The hollow pipe 30 is rotatably supported at both ends on the apparatus side plate via the elastic ring 12, and a rotary shaft 3 to which a rotational driving force is transmitted by a mechanism (not shown).
1 supported on.
【００２４】上記基体層３０ａは中空パイプ３０の縦断
面形状の変形からの復元力を持たせるためのものであ
り、抵抗層３０ｂの材質としてかかる復元力を発揮でき
る材質を選定した場合には省略できる。上記抵抗層３０
ｂは通電によって発熱し、加熱手段を構成するものであ
る。この抵抗層３０ｂへの通電のために、図４（ｃ）に
示すように、中空パイプ３０の両端部の抵抗層３０ｂ上
には、所定幅にわたり保護層３０ｃに代えて導電層３０
ｄが積層され、環状の通電電極を形成している。この左
右の導電層３０ｄそれぞれに図示しない接触電極が接触
して設けられ、両者の間に電圧が印加される。The base layer 30a is for providing a restoring force from deformation of the longitudinal section of the hollow pipe 30, and is omitted when a material capable of exhibiting such restoring force is selected as the material of the resistance layer 30b. it can. The resistance layer 30
b generates heat by energization and constitutes a heating means. As shown in FIG. 4C, the conductive layer 30b is provided on both ends of the hollow pipe 30 in place of the protective layer 30c over a predetermined width in order to energize the resistance layer 30b.
d are stacked to form an annular energizing electrode. A contact electrode (not shown) is provided in contact with each of the left and right conductive layers 30d, and a voltage is applied between the two.
【００２５】加圧ローラ３０は上記実施例におけるもの
と同一の構造であり、同一の部材には同一の符号を付し
ている。The pressure roller 30 has the same structure as in the above embodiment, and the same members are denoted by the same reference numerals.
【００２６】そして、本実施例においては、加圧ローラ
３０とは反対側から定着ローラ１０の中空パイプ３０表
面に加圧手段である、ホルダー４０に支持された押圧部
材４１が圧接している。この押圧部材４１は例えばフッ
素系樹脂、フェルト、オイルを含浸させたフェルト等で
形成することができる。In this embodiment, a pressing member 41 supported by a holder 40 is pressed against the surface of the hollow pipe 30 of the fixing roller 10 from the side opposite to the pressing roller 30. The pressing member 41 can be formed of, for example, a fluorine resin, felt, felt impregnated with oil, or the like.
【００２７】以上の構成おいて、本実施例においても装
置側板に支持されて装置内の所定位置をとる定着ローラ
１０に対して加圧バネ２３で定着ローラ１０側に付勢さ
れた加圧ローラ２０が圧接し、定着ローラ１０の中空パ
イプ１１を変形させて圧接部Ａを形成し、また、圧接部
Ａにある加圧ローラ２０の弾性層２２も変形している。
この定着ローラ１０の中空パイプ３０の上部に軸線方向
にわたって押圧部材４１が圧接し、これにより、軸線方
向での中空パイプ３０のたわみを防止している。そし
て、本実施例では、定着ローラ１０の中空パイプ３０の
抵抗層３０ｂに通電して発熱させて圧接部Ａを通過する
転写材上の未定着トナー画像を定着する。With the above arrangement, also in this embodiment, the pressure roller urged toward the fixing roller 10 by the pressure spring 23 with respect to the fixing roller 10 supported by the apparatus side plate and taking a predetermined position in the apparatus. 20 presses and deforms the hollow pipe 11 of the fixing roller 10 to form a press contact portion A, and the elastic layer 22 of the pressure roller 20 in the press contact portion A is also deformed.
A pressing member 41 presses against the upper portion of the hollow pipe 30 of the fixing roller 10 in the axial direction, thereby preventing the hollow pipe 30 from bending in the axial direction. In this embodiment, the resistance layer 30b of the hollow pipe 30 of the fixing roller 10 is energized to generate heat, thereby fixing the unfixed toner image on the transfer material passing through the pressure contact portion A.
【００２８】本実施例においても、圧接部Ａにおいて定
着ローラ１０の中空パイプ１１と加圧ローラ２０の弾性
層２２の両方が変形して圧接部Ａの曲率を小さくしてい
るので、従来の剛性の定着ローラを用いこれをバックア
ップ部材の弾性層に食い込ませて圧接部Ａを形成する場
合に比して、該圧接部Ａの形状をより直線に近くでき、
従来に比して該圧接部Ａを通過した転写材のカール量を
軽減することができる。また、定着ローラ１０の中空パ
イプ１１が従来の剛性の定着ローラに比して肉厚が格段
に薄いので、熱容量が格段に小さく、このために、熱応
答性が改善されて立上り時間が短縮され、また、消費電
力も小さくてすむ。更に、押圧部材４１が軸線方向での
中空パイプ３０のたわみを防止しているので、加圧ロー
ラ２０との圧接力は、軸線方向で均一になる。また、定
着ローラ１０を構成する中空パイプ３０自体に発熱層を
設けたので、中空内部に熱源を配設する必要がなく、定
着ローラ１０を例えば直径２０mm以下の小径にすること
もできる。Also in this embodiment, both the hollow pipe 11 of the fixing roller 10 and the elastic layer 22 of the pressure roller 20 are deformed at the pressure contact portion A to reduce the curvature of the pressure contact portion A. As compared with the case where the pressure contact portion A is formed by using a fixing roller of the type described above and cutting it into the elastic layer of the backup member, the shape of the pressure contact portion A can be made closer to a straight line,
The curl amount of the transfer material that has passed through the press contact portion A can be reduced as compared with the related art. Further, since the thickness of the hollow pipe 11 of the fixing roller 10 is much thinner than that of the conventional rigid fixing roller, the heat capacity is much smaller, so that the thermal response is improved and the rise time is shortened. Also, the power consumption is small. Further, since the pressing member 41 prevents the hollow pipe 30 from bending in the axial direction, the pressure contact force with the pressure roller 20 becomes uniform in the axial direction. Further, since the heat generating layer is provided on the hollow pipe 30 itself constituting the fixing roller 10, there is no need to dispose a heat source inside the hollow, and the fixing roller 10 can be reduced in diameter, for example, to a diameter of 20 mm or less.
【００２９】図５は、更に他の実施例に係る定着装置６
の要部を示す正面図である。この例では、定着ローラ１
０としては図２に示す実施例における定着ローラ１０を
構成する可撓性の中空パイプ１１を用いている。但し、
図示の例では中空パイプ１１にコート層を設けている。
そして、発熱体１８に代え、熱源としてランプ５０を中
空パイプ１１内のほぼ中央に配設している。加圧ローラ
２０は上記の各実施例と同一の構成であり、同一の部材
には同一の符号を付している。そして、この例では、図
４に示す上記実施例と同様に中空パイプ１１の軸線方向
におけるたわみを防止するために、加圧ローラ３０とは
反対側から定着ローラ１０の中空パイプ１０表面にホル
ダー４０に支持された押圧部材４１が圧接している。FIG. 5 shows a fixing device 6 according to still another embodiment.
It is a front view which shows the principal part of. In this example, the fixing roller 1
As 0, a flexible hollow pipe 11 constituting the fixing roller 10 in the embodiment shown in FIG. 2 is used. However,
In the illustrated example, a coat layer is provided on the hollow pipe 11.
Further, instead of the heating element 18, a lamp 50 as a heat source is disposed substantially at the center in the hollow pipe 11. The pressure roller 20 has the same configuration as each of the above embodiments, and the same members are denoted by the same reference numerals. In this example, similarly to the above-described embodiment shown in FIG. 4, in order to prevent bending of the hollow pipe 11 in the axial direction, a holder 40 is provided on the surface of the hollow pipe 10 of the fixing roller 10 from the side opposite to the pressure roller 30. The pressing member 41 supported by is pressed.
【００３０】図６は、更に他の実施例に係る定着装置６
の要部を示す正面図である。この例では、通電により発
熱する中空の導電性セラミックスパイプやニクロムパイ
プ等からなる中空パイプ６０で定着ローラ１０を構成し
ている。この中空パイプ６０は、縦断面の形状が変形し
ない程度の剛性を有しており、周知の軸受機構で装置側
板に回動自在に支持され、かつ周知の駆動機構で回転駆
動力が伝達されるようになっている。図示の例ではこの
中空パイプ６０１にコート層を設けている。加圧ローラ
２０は上記各実施例におけるものと同一の構成であり、
同一の部材には同一の符号を付している。そして、この
例では、図４に示す上記実施例と同様に中空パイプ１１
の軸線方向におけるたわみを防止するために、加圧ロー
ラ３０とは反対側から定着ローラ１０の中空パイプ１０
表面にホルダー４０に支持された押圧部材４１が圧接し
ている。FIG. 6 shows a fixing device 6 according to still another embodiment.
It is a front view which shows the principal part of. In this example, the fixing roller 10 is configured by a hollow pipe 60 made of a hollow conductive ceramic pipe, a nichrome pipe, or the like, which generates heat when energized. The hollow pipe 60 has such a rigidity that the shape of the longitudinal section does not deform, is rotatably supported on the device side plate by a well-known bearing mechanism, and transmits a rotational driving force by a well-known driving mechanism. It has become. In the illustrated example, a coat layer is provided on the hollow pipe 601. The pressure roller 20 has the same configuration as in the above embodiments,
The same members are denoted by the same reference numerals. In this example, the hollow pipe 11 is formed in the same manner as in the above-described embodiment shown in FIG.
Of the fixing roller 10 from the side opposite to the pressure roller 30 in order to prevent bending in the axial direction of the fixing roller 10.
A pressing member 41 supported by the holder 40 is in pressure contact with the surface.
【００３１】本実施例よれば、定着ローラ１０を、上記
各実施例のように中空パイプの両端部の内面に配設する
必要がある弾性リング１２を用いずに、装置側板に支持
し、かつ、中空パイプ６０自体に通電発熱層を設けて、
中空内部に熱源を配設しなくてもすむようにしているの
で、中空パイプ６０の小径化が容易で、例えば直径を１
０mm以下にもできる。そして、中空パイプ６０の軸線方
向におけるたわみを押圧部材４１で防止しているので、
このたわみ防止のために過度に肉厚を大きくする必要が
なく、中空パイプ６０を薄肉にして熱容量を小さくし、
熱応答性を向上させることができる。なお、この例では
中空パイプ６０の縦断面の形状が変形しないので、中空
パイプ６０が加圧ローラ２０の弾性層２２に食い込ん
で、転写材のカール量が大きくなる恐れがある。この場
合には、加圧ローラ２０に対して複数の中空パイパイプ
６０を比較的低圧で圧接させるようにしてカール量を減
少させることができる。According to the present embodiment, the fixing roller 10 is supported on the side plate of the apparatus without using the elastic rings 12 which need to be disposed on the inner surfaces of both ends of the hollow pipe as in the above embodiments, and , By providing an electric heating layer in the hollow pipe 60 itself,
Since it is not necessary to dispose a heat source inside the hollow, the diameter of the hollow pipe 60 can be easily reduced.
It can be less than 0 mm. And since the bending in the axial direction of the hollow pipe 60 is prevented by the pressing member 41,
There is no need to excessively increase the wall thickness to prevent this bending, and the hollow pipe 60 is made thinner to reduce the heat capacity.
Thermal responsiveness can be improved. In this example, since the shape of the longitudinal section of the hollow pipe 60 is not deformed, the hollow pipe 60 may bite into the elastic layer 22 of the pressure roller 20, and the curl amount of the transfer material may increase. In this case, the curl amount can be reduced by pressing the plurality of hollow pie pipes 60 against the pressure roller 20 at a relatively low pressure.
【００３２】[0032]
【発明の効果】請求項１の画像形成装置によれば、縦断
面形状が変形自在な可撓性ローラとバックアップ部材と
を加圧状態にして、可撓性ローラのバックアップ部材と
の圧接部を変形させて圧接部を形成し、これにより、従
来の剛性の定着ローラを用いこれをバックアップ部材の
弾性層に食い込ませて圧接部を形成する場合に比して、
該圧接部の形状をより直線に近くできるので、従来に比
して該圧接部を通過した転写材のカール量を軽減するこ
とができる。また、該可撓性ローラの表面と転写材との
接触部を加熱する加熱手段を、該可撓性ローラの中空内
部のバックアップ部材との接触部に対応する箇所で該可
撓性ローラ内面に対向するように配設したり、該可撓性
ローラの通電発熱層として構成したり、また、熱源から
の熱がバックアップ部材との接触部である圧接部に集中
するように該可撓性ローラの中空内部に熱源と反射集光
板とを設けて構成したりすることで、熱応答性を向上さ
せ、また、消費電力や機内昇温を小さくすることができ
る。また、上記加熱手段を所定のように配設して、これ
に上記可撓性ローラと上記バックアップ部材とを圧接さ
せる機能を持たせ、これにより、上記可撓性ローラと上
記バックアップ部材とを軸線方向で均一に圧接させるの
で、上記可撓性ローラには、軸線方向での上記バックア
ップ部材との均一圧接のための過度の強度が要求されな
い。従って、上記可撓性ローラと上記バックアップ部材
との圧接力の軸線方向での均一性を損なうことなく、上
記可撓性ローラを従来の定着ローラに比して薄肉化して
熱応答性を向上させ、また、小径化することができる。
また、上記加熱手段を上記可撓性ローラの中空内部の上
記接触部に対応する箇所で上記可撓性ローラ内面に当接
するように配設し、これにより、上記接触部のみを集中
して加熱するので、従来の定着ローラの全周を加熱する
ものに比して電力ロスや、機内昇温を小さくすることが
できる。更に、この加熱手段の可撓性ローラ内面当接部
の形成を所定の接触部形状がえられるように構成してお
けば、この加熱手段の当接部形状で接触部の形成を規制
することもできる。 According to the image forming apparatus of the first aspect, the flexible roller having a deformable vertical cross section and the backup member are put in a pressurized state, and the pressure contact portion of the flexible roller with the backup member is changed. The pressure contact portion is formed by deforming, thereby, compared with the case where the pressure contact portion is formed by using a conventional rigid fixing roller and cutting it into the elastic layer of the backup member.
Since the shape of the pressure contact portion can be made closer to a straight line, the curl amount of the transfer material that has passed through the pressure contact portion can be reduced as compared with the related art. Further, a heating means for heating a contact portion between the surface of the flexible roller and the transfer material is provided on the inner surface of the flexible roller at a position corresponding to the contact portion with the backup member inside the hollow of the flexible roller. The flexible roller may be disposed so as to face each other, or may be configured as an electric heating layer of the flexible roller. Also, the flexible roller may be configured such that heat from a heat source is concentrated on a pressure contact portion that is a contact portion with a backup member. By providing a heat source and a reflection light collecting plate in the hollow interior of the above, thermal responsiveness can be improved, and power consumption and temperature rise inside the apparatus can be reduced. Also, the heating means is arranged as prescribed,
Press the flexible roller and the backup member
The flexible roller and the upper surface of the flexible roller.
The backup member is pressed uniformly in the axial direction.
The flexible roller is provided with the backup in the axial direction.
No excessive strength is required for uniform pressure contact with the
No. Therefore, the flexible roller and the backup member
Without compromising the uniformity of the pressure contact force in the axial direction.
The flexible roller is made thinner than the conventional fixing roller.
The thermal responsiveness can be improved and the diameter can be reduced.
Further, the heating means is placed on the inside of the hollow of the flexible roller.
Abuts on the inner surface of the flexible roller at the location corresponding to the contact portion
So that only the above contact area is concentrated
The entire circumference of the conventional fixing roller.
Power loss and in-machine temperature rise
it can. Furthermore, the inner surface of the flexible roller of the heating means
Is formed so that a predetermined contact shape can be obtained.
The formation of the contact part is regulated by the shape of the contact part of this heating means.
You can also.
【００３３】[0033]
【００３４】[0034]
【００３５】[0035]
【００３６】[0036]
【図１】実施例に係る電子写真複写機の概略構成を示す
正面図。FIG. 1 is a front view showing a schematic configuration of an electrophotographic copying machine according to an embodiment.
【図２】（ａ）は定着装置６の要部を示す正面図、図２
（ｂ）はその端部構造を示す側面図FIG. 2A is a front view showing a main part of a fixing device 6, and FIG.
(B) is a side view showing the end structure.
【図３】他の実施例に係る定着装置の要部を示す正面
図。FIG. 3 is a front view showing a main part of a fixing device according to another embodiment.
【図４】（ａ）は更に他の実施例に係る定着装置の要部
を示す正面図、（ｂ）はその端部構造を示す側面図、
（ｃ）は定着ローラの端部周面の拡大図。FIG. 4A is a front view showing a main part of a fixing device according to still another embodiment, FIG. 4B is a side view showing an end structure thereof,
(C) is an enlarged view of an end peripheral surface of the fixing roller.
【図５】更に他の実施例に係る定着装置の要部を示す正
面図。FIG. 5 is a front view showing a main part of a fixing device according to still another embodiment.
【図６】更に他の実施例に係る定着装置の要部を示す正
面図。FIG. 6 is a front view showing a main part of a fixing device according to still another embodiment.
１ 感光体ドラム ， ２ 一
様帯電用電器 ３ 現像装置 ， ４ 転
写用帯電器 ５ 分離用帯電器 ， ６ 定
着装置 ７ クリーニング装置 ， ８ 除
電装置 ９ 分離爪 ， １０ 定
着ローラ １１ 中空パイプ ， １２ 弾
性体リング １６ 発熱体支持部材 ， １８ 発
熱体 １８ａ 発熱面 ， ２０ 加
圧ローラ ３０ 中空パイプ ， ３０ａ 基
体層 ３０ｂ 抵抗層 ， ３０ｃ 保
護層 ３０ｄ 導電体層 ， ４０ ホ
ルダー ４１ 押圧部材 ， ５０ ラ
ンプ ６０ 中空パイプ ， Ａ 圧
接部DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Photoreceptor drum, 2 Uniform charging electric device 3 Developing device, 4 Transfer charging device 5 Separation charging device, 6 Fixing device 7 Cleaning device, 8 Static eliminator 9 Separating claw, 10 Fixing roller 11 Hollow pipe, 12 Elastic body Ring 16 heating element support member, 18 heating element 18a heating surface, 20 pressure roller 30 hollow pipe, 30a base layer 30b resistance layer, 30c protection layer 30d conductor layer, 40 holder 41 pressing member, 50 lamp 60 hollow pipe, A Crimping part
Claims (1)
ナーを担持せしめて未定着のトナー画像を形成する画像
形成手段と、 トナー画像を有する面にて転写材に接しかつ、該転写材
の搬送速度と同一速度で表面が移動される、縦断面形状
が変形自在な中空の可撓性ローラと、該可撓性ローラに
加圧状態で対設されて該可撓性ローラとともに圧接部を
形成するバックアップ部材と、該可撓性ローラ表面と転
写材との接触部を加熱する加熱手段とを備えた加熱定着
手段とを設け、 上記可撓性ローラの端部を弾性体リングを介して軸部材
で支持させ、 上記加熱手段を、上記可撓性ローラの中空内部の上記接
触部に対応する箇所で上記可撓性ローラ内面に軸線方向
の全幅にわたって当接して上記バックアップ部材側に加
圧するように配設した ことを特徴とする画像形成装置。An image forming means for carrying a toner made of a thermosoftening resin or the like on a transfer material to form an unfixed toner image; and contacting the transfer material on a surface having the toner image, and A hollow flexible roller whose surface is moved at the same speed as the transfer speed of the transfer material and whose longitudinal sectional shape is deformable, and which is opposed to the flexible roller in a pressurized state together with the flexible roller; A backup member that forms a pressure contact portion; and a heating and fixing unit that includes a heating unit that heats a contact portion between the surface of the flexible roller and the transfer material, wherein an end of the flexible roller is attached to an elastic ring. Through the shaft member
And the heating means is connected to the inside of the hollow of the flexible roller.
Axial direction on the inner surface of the flexible roller at the location corresponding to the contact part
To the backup member side
An image forming apparatus, wherein the image forming apparatus is disposed so as to apply pressure .
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP30653591A JP3272006B2 (en) | 1991-10-25 | 1991-10-25 | Image forming device |
Applications Claiming Priority (1)
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|---|---|---|---|
| JP30653591A JP3272006B2 (en) | 1991-10-25 | 1991-10-25 | Image forming device |
Publications (2)
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|---|---|
| JPH05119655A JPH05119655A (en) | 1993-05-18 |
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Family Applications (1)
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Country Status (1)
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|---|---|
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Families Citing this family (1)
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|---|---|---|---|---|
| JP5445836B2 (en) * | 2009-09-14 | 2014-03-19 | 株式会社リコー | Fixing apparatus and image forming apparatus |
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- 1991-10-25 JP JP30653591A patent/JP3272006B2/en not_active Expired - Fee Related
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| JPH05119655A (en) | 1993-05-18 |
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