JP3711787B2

JP3711787B2 - Fixing device

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Publication number: JP3711787B2
Application number: JP12308199A
Authority: JP
Inventors: 和利藤沢; 兼雄依田; 博田中; 研二郎吉岡
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 1999-04-28
Filing date: 1999-04-28
Publication date: 2005-11-02
Anticipated expiration: 2019-04-28
Also published as: JP2000315030A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子写真技術を用いて用紙等の記録材にトナー画像を形成することのできるプリンター、ファクシミリ、複写機等の画像形成装置に用いられる定着器に関する。特に、そのローラの支持構造に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、電子写真技術を用いて用紙等の記録材上にトナー画像を形成する画像形成装置は、回転駆動される感光体と、この感光体に露光して表面に静電潜像を形成する露光手段と、前記静電潜像を現像してトナー画像となす現像手段と、そのトナー画像を記録材に転写させる転写手段と、この転写手段によりトナー画像が転写された記録材を通過させつつ加熱して記録材上にトナー画像を定着させる定着器とを有している。
【０００３】
定着器は、通常、熱源を有する定着ローラと、これに圧接されている加圧ローラとを有しており、これら両ローラの圧接部によって、通過する記録材を挟圧しつつ加熱し、記録材上のトナー画像を記録材上に溶融定着させるようになっている。
このような定着器においては、従来、一方のローラ（通常は定着ローラ）の軸をフレームに回転可能に固定し、他方のローラ（通常は加圧ローラ）の軸をバネ等からなる付勢手段で前記一方のローラに向けて付勢して両ローラを圧接させていた。すなわち、両ローラの軸間は固定されてはいなかった。
【０００４】
一方、ローラを加熱する方式の定着器であると、その初期的な加熱に長時間を要することから、無端ベルトを加熱する方式とすることで、その初期的加熱時間を短縮した定着器（ベルト定着器）が知られている。
【０００５】
図５はベルト定着器の第１例を示す図である（特開平９−１３８６００号公報）。
このベルト定着器は、無端状の耐熱ベルト６と、このベルト６をその内側から支持するローラ７ａ，７ｂと、ベルト６を加熱するローラ８と、ベルト６の外周面に接する加圧ローラ９とを有している。加圧ローラ９は、その軸９ａがバネ９ｂで前記ローラ７ａに向けて付勢されており、これによって加圧ローラ９とローラ７ａとがベルト６を介して圧接されている。したがって、両ローラ９，７ａの軸間は固定されてはいない。
この定着器では、加圧ローラ９がモータＭで矢印ａ方向に回転駆動され、ベルト６が加圧ローラ９に従動し、各ローラ７ａ，７ｂ，８がベルト６に従動する。
トナー画像が形成された記録材は、ベルト６と加圧ローラ９との圧接部（ニップ部）Ｎに矢印ｂで示すように供給され、圧接部Ｎを通ることでトナー画像が加熱溶融されて記録材上に定着させられる。
【０００６】
図６はベルト定着器の第２例を示す図である（特開昭６１−１０１７９号公報）。
このベルト定着器は、加熱される無端ベルト１と、この無端ベルト１に圧接される圧力ロール２と、その圧接部Ｎにおいて無端ベルト１を内方から支持する非回転マンドレル３と、無端ベルト１を加熱する回転可能な管加熱器４とを備えている。
非回転マンドレル３にはカムフォロア３ａが設けられているとともに、そのカムフォロア３ａと当接するカムＣが設けられており、このカムＣの作動で、前記圧接部Ｎに所望の圧力を生じさせるようになっている。
この定着器では、圧力ロール２が回転駆動されることで、無端ベルト１が圧力ロール２に従動し非回転マンドレル３上を移動する。
トナー画像が形成された記録材は、前記圧接部Ｎを通ることでトナー画像が加熱溶融されて記録材上に定着させられる。なお、この定着器は、記録材上のトナーが無端ベルト１の表面に転移してしまうという現象（いわゆるオフセット現象）を防止するために、無端ベルト１の表面に離型剤としてシリコーンオイル等の離型オイルを塗布するオイル塗布ローラ５を備えている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
＜課題１＞
一方のローラに対して他方のローラを、バネ等からなる付勢手段で圧接させた従来の定着器では、両ローラの軸間が固定されてはおらず、軸間が変動するため、両軸間の平行度を確保することが困難であった。
このため、例えば図７に示すように、一方のローラＡと他方のローラＢとの間の平行度が低くなると、両ローラの圧接部ＮにおけるローラＡによる記録材の搬送方向ＦＡとローラＢによる搬送方向ＦＢとの間に大きなズレが生じ、このズレによって記録材に皺が生じることがあるという問題があった。
また、両軸間が変動するため、例えば比較的厚手の記録材が両ローラの圧接部を通過する際には、前記他方のローラＢが記録材の厚みに応じて一方のローラＡから離間するように移動することとなる。したがって、前記圧接部Ｎにおける圧接力および圧接部Ｎの幅（記録材の通過方向における長さ）Ｗは、比較的薄手の記録材が通過する場合と比較的厚手の記録材が通過する場合とで、それほど変化しないこととなる。
一方、比較的厚手の記録材は、その熱容量も大きいことから、これにトナー画像を良好に定着させるためには、より多くの熱量を付与する必要がある。
そこで、従来の定着器では、比較的厚手の記録材が通過する際には、定着温度を上げたり、定着速度（両ローラによる記録材の搬送速度）を遅くすることによって、より多くの熱量を付与するようにし、比較的厚手の記録材に対する定着不良の発生を防止していた。
すなわち、従来の定着器では、記録材の厚みに応じて、定着条件（定着温度および／または定着速度）を変化させなければならないという問題もあった。
【０００８】
＜課題２＞
例えば図５に示した従来のベルト定着器においては、ローラ７ａに対して加圧ローラ９をバネ９ｂで圧接させていたので、両ローラの軸間が固定されておらず、軸間が変動するため、両軸間の平行度を確保することが困難であった。
また、図６に示した従来のベルト定着器においては、非回転マンドレル３がカムＣの作動で、図６において上下動する構成となっているので、非回転マンドレル３と圧力ロール２との間の間隔が固定されておらず、したがって、非回転マンドレル３と圧力ロール２との間の平行度を確保することが困難であった。
このため、図７を参照して説明した場合と同様、一方のローラＡ（この場合ローラ７ａまたは非回転マンドレル３）と他方のローラＢ（この場合加圧ローラ９または圧力ロール２）との間の平行度が低くなると、両ローラの圧接部ＮにおけるローラＡによるベルト６または１（図５，図６参照）の搬送方向ＦＡとローラＢによる搬送方向ＦＢとの間に大きなズレが生じ、このズレによってベルト６（または１，以下同じ）に皺が生じたり、ベルト６が破損しやすくなってしまうという問題があった。また、ベルト６が破損しないまでも、ベルト６に対してこれをその幅方向（例えば図７矢印ＦＳ方向）へ移動させようとする力が常に作用するために、ベルト６の表面が劣化し易くなって、ベルトの寿命が短くなってしまうという問題があった。
さらに、両軸間が変動するため、前述したように、記録材の厚みに応じて、定着条件（定着温度および／または定着速度）を変化させなければならないという問題もあった。
【０００９】
本発明の第１の目的は、上記課題１を解決し、記録材に皺が生じ難く、また、記録材の厚みに応じて定着条件（定着温度および／または定着速度）を変化させることなく、比較的厚手の記録材に対してもトナー画像を良好に定着させることのできる定着器を提供することにある。
第２の目的は、上記課題２を解決し、ベルトに皺が生じ難いとともにその長寿命化を図ることができ、また、記録材の厚みに応じて定着条件（定着温度および／または定着速度）を変化させることなく、比較的厚手の記録材に対してもトナー画像を良好に定着させることのできる定着器を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記第１の目的を達成するために請求項１記載の定着器は、少なくとも一方のローラが弾性層を有する一対のローラを互いに圧接させ、その圧接部に、トナー画像が形成された記録材を通してそのトナー画像を記録材上に定着させる定着器であって、
前記一対のローラの軸受け部材を支持するフレームを，一方のローラの軸受け部材を支持する第１の側板と，他方のローラの軸受け部材を支持する第２の側板とに分割するとともに，第１の側板には，前記一方のローラの軸受け部材を支持する丸穴を設け，前記第２の側板には前記一方のローラ側に向かって開口したＵ形状の穴を設け，このＵ形状の穴に他方のローラをセットした後，前記一方のローラが予め装着された前記第１の側板を前記Ｕ形状の穴の開口側から装着し，前記Ｕ形状の穴の片側において前記第１，第２の側板を位置決めピンで当該位置決めピン回りに回動可能に連結した後，当該位置決めピン回りに前記両側板を回動させつつ前記Ｕ形状の穴の他方側において両側板をネジで締め付け固定することで，
前記一対のローラの軸間を固定したことを特徴とする。
また，請求項３記載の定着器は，少なくとも一方のローラが弾性層を有する一対のローラを互いに圧接させ、その圧接部に、トナー画像が形成された記録材を通してそのトナー画像を記録材上に定着させる定着器であって、
前記一対のローラの軸受け部材を支持するフレームの側板に対して、一方のローラの軸受け部材を支持する第１の穴と、他方のローラの軸受け部材を支持する第２の穴と、この第２の穴に連なっていて、前記他方のローラの外径よりも大きな径を有する挿通穴とを設け，前記側板の第１の穴に一方のローラをセットした後，軸受け部材を装着した状態の他方のローラを前記挿通穴に挿入し、その軸受け部材を前記第２の穴に向けて移動させてこの第２の穴に嵌合させることで，
前記一対のローラの軸間を固定したことを特徴とする。
【００１１】
上記第２の目的を達成するために請求項２記載の定着器は、加熱される無端ベルトと、この無端ベルトに圧接される加圧ローラと、その圧接部において前記無端ベルトを内方から支持するバックアップローラとを備えているとともに、前記加圧ローラとバックアップローラとのうち少なくとも一方のローラが弾性層を有し、前記圧接部に、トナー画像が形成された記録材を通してそのトナー画像を加熱溶融して記録材上に定着させる定着器であって、
前記加圧ローラとバックアップローラの軸受け部材を支持するフレームを，一方のローラの軸受け部材を支持する第１の側板と，他方のローラの軸受け部材を支持する第２の側板とに分割するとともに，第１の側板には，前記一方のローラの軸受け部材を支持する丸穴を設け，前記第２の側板には前記一方のローラ側に向かって開口したＵ形状の穴を設け，このＵ形状の穴に他方のローラをセットした後，前記一方のローラが予め装着された前記第１の側板を前記Ｕ形状の穴の開口側から装着し，前記Ｕ形状の穴の片側において前記第１，第２の側板を位置決めピンで当該位置決めピン回りに回動可能に連結した後，当該位置決めピン回りに前記両側板を回動させつつ前記Ｕ形状の穴の他方側において両側板をネジで締め付け固定することで，前記加圧ローラとバックアップローラとの軸間を固定したことを特徴とする。
また，請求項４記載の定着器は，加熱される無端ベルトと、この無端ベルトに圧接される加圧ローラと、その圧接部において前記無端ベルトを内方から支持するバックアップローラとを備えているとともに、前記加圧ローラとバックアップローラとのうち少なくとも一方のローラが弾性層を有し、前記圧接部に、トナー画像が形成された記録材を通してそのトナー画像を加熱溶融して記録材上に定着させる定着器であって、
前記加圧ローラとバックアップローラの軸受け部材を支持するフレームの側板に対して、バックアップローラの軸受け部材を支持する第１の穴と、加圧ローラの軸受け部材を支持する第２の穴と、この第２の穴に連なっていて、加圧ローラの外径よりも大きな径を有する挿通穴とを設け，前記側板の第１の穴にバックアップローラをセットした後，軸受け部材を装着した状態の加圧ローラを前記挿通穴に挿入し、その軸受け部材を前記第２の穴に向けて移動させてこの第２の穴に嵌合させることで，前記加圧ローラとバックアップローラとの軸間を固定したことを特徴とする。
【００１２】
【作用効果】
請求項１記載の定着器によれば、互いに圧接させられた一対のローラのその圧接部を、トナー画像が形成された記録材が通過することによって、そのトナー画像が記録材上に定着させられる。
前記一対のローラの軸間は固定されており、少なくとも一方のローラが弾性層を有しているので、両ローラ間の圧接力は、前記弾性層の収縮による反作用によって得られる。
そして、前記一対のローラの軸間は固定されているので、両軸間の平行度を容易に確保することが可能となる。
このため、両ローラの圧接部における両ローラによる記録材に対する搬送方向に大きなズレが生じなくなり、結果として、記録材に皺が生じ難くなる。
また、両軸間が固定されていて変動しないため、比較的厚手の記録材が両ローラの圧接部を通過する際には、前記弾性層が記録材の厚みに応じて、より大きく収縮することとなる。したがって、前記圧接部における圧接力および圧接部の幅（図７のＷ参照）は、比較的薄手の記録材が通過する場合に比べて、比較的厚手の記録材が通過する場合の方が大きくなる。
このため、比較的厚手の記録材が前記圧接部を通過する際には、この記録材に対しては、より大きな圧接力（ローラが加熱ローラである場合には熱も）が、より長時間付与されることとなる。
したがって、この請求項１記載の定着器によれば、記録材の厚みに応じて、特別に定着条件を変化させることなく、比較的厚手の記録材に対してもトナー画像を良好に定着させることが可能となる。
以上のように、この請求項１記載の定着器によれば、記録材に皺が生じ難くなると同時に、記録材の厚みに応じて定着条件を変化させることなく、比較的厚手の記録材に対してもトナー画像を良好に定着させることが可能となる。
【００１３】
請求項２記載の定着器によれば、加熱され、バックアップローラで内方から支持された無端ベルトと加圧ローラとの圧接部を、トナー画像が形成された記録材が通過することによって、そのトナー画像が記録材上に定着させられる。
前記加圧ローラとバックアップローラとの軸間は固定されており、少なくとも一方のローラが弾性層を有しているので、両ローラ間の圧接力すなわち無端ベルトと加圧ローラとの圧接力は、前記弾性層の収縮による反作用によって得られる。
そして、前記加圧ローラとバックアップローラとの軸間は固定されているので、両軸間の平行度を容易に確保することが可能となる。
このため、両ローラの圧接部における両ローラによる無端ベルトに対する搬送方向に大きなズレが生じなくなり、結果として、ベルトに皺が生じ難くなるとともに、ベルトの破損も生じ難くなる。したがって、また、ベルトに対してこれをその幅方向（例えば図７矢印ＦＳ方向）へ移動させようとする力も生じ難くなるため、ベルトの表面が劣化し難くなって、ベルトの寿命が伸びることとなる。
さらに、加圧ローラとバックアップローラとの軸間が固定されていて変動しないため、例えば比較的厚手の記録材が両ローラの圧接部を通過する際には、前記弾性層が記録材の厚みに応じて、より大きく収縮することとなる。したがって、前記圧接部における圧接力および圧接部の幅（図７のＷ参照）は、比較的薄手の記録材が通過する場合に比べて、比較的厚手の記録材が通過する場合の方が大きくなる。
このため、比較的厚手の記録材が前記圧接部を通過する際には、この記録材に対しては、より大きな圧接力、および熱が、より長時間付与されることとなる。
したがって、この請求項２記載の定着器によれば、記録材の厚みに応じて、特別に定着条件を変化させることなく、比較的厚手の記録材に対してもトナー画像を良好に定着させることが可能となる。
以上のように、この請求項２記載の定着器によれば、ベルトに皺が生じ難くなるとともにその長寿命化を図ることができ、また、記録材の厚みに応じて定着条件を変化させることなく、比較的厚手の記録材に対してもトナー画像を良好に定着させることが可能となる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
【００１５】
＜第１の実施の形態＞
図１は本発明に係る定着器の第１の実施の形態を示す概略斜視図である。
【００１６】
この定着器は、加熱される無端ベルト１０と、この無端ベルト１０に圧接される加圧ローラ２０と、その圧接部Ｎにおいて無端ベルト１０を内方から支持するバックアップローラ３０とを有しており、無端ベルト１０と加圧ローラ２０との圧接部Ｎによって、通過する記録材Ｓを挟圧しつつ加熱して、トナー画像を記録材Ｓ上に溶融定着させるようになっている。
この実施の形態の定着器は、無端ベルト１０を加熱する加熱手段としての加熱ローラ４０を有しており、無端ベルト１０は、バックアップローラ３０と加熱ローラ４０との間に張架されている。
【００１７】
これら無端ベルト１０、加圧ローラ２０、バックアップローラ３０、および加熱ローラ４０を回転させるための駆動ローラとしては、いずれのローラも用いることができるが、この実施の形態では、加圧ローラ２０を駆動ローラとして用いている。
すなわち、加圧ローラ２０は、この定着器が組み込まれる画像形成装置本体に設けられた駆動手段としての駆動ギア６０によって回転駆動され、無端ベルト１０、バックアップローラ３０、および加熱ローラ４０が従動するようになっている。具体的には、加圧ローラ２０に対して無端ベルト１０およびバックアップローラ３０が圧接されていることにより、無端ベルト１０およびバックアップローラ３０が加圧ローラ２０に従動し、無端ベルト１０が加熱ローラ４０に巻き掛けられていることにより、加熱ローラ４０が無端ベルト１０に従動するようになっている。
【００１８】
無端ベルト１０は、薄肉金属製のベルト基材（例えばニッケルの電鋳ベルト）の表面に、記録材およびトナーに対する剥離性に優れた表層（例えばシリコーンゴム層）を形成したものである。
【００１９】
バックアップローラ３０は、金属製の芯材３１（図２（ａ）参照）と、この芯材３１の表面に設けられた比較的肉厚の弾性層３２（図２（ａ）参照）とを有しており、芯材３１の軸３１ａが軸受部材３３で定着器のフレーム５０の側板５１に対して回転可能に支持固定されている。
弾性層３２は、シリコーンゴムを例えば７ｍｍ程度の厚さで設け、さらにその表面には低摩擦層３２ａを設けてある。低摩擦層３２ａは、例えば、弾性層３２の表面にＰＦＡチューブを被せることで形成する。
【００２０】
加熱ローラ４０は、熱伝導性に優れた材料（例えばアルミニウム）でパイプ状に形成されており、その内部に熱源であるハロゲンランプ４１が配置されている。この加熱ローラ４０は、無端ベルト１０の巻掛け部において無端ベルト１０を急速に加熱することが可能である。この実施の形態の加熱ローラ４０はテンションローラとして構成されており、その軸受け部材４２を介し、図示しない適宜の付勢手段で無端ベルト１０の張り方向に付勢されている。
【００２１】
加圧ローラ２０は、パイプ状の熱伝導性に優れた芯材（例えば鉄管）２１（図２（ａ）参照）と、この芯材２１の表面に設けられた弾性層２２（図２（ａ）参照）と、この弾性層２２の表面に形成された、記録材およびトナーに対する剥離性に優れた表層２２ａとを備え、芯材２１の内部に熱源であるハロゲンランプ２３が配置されている。弾性層２２は、前記バックアップローラ３０の弾性層３２に比べて肉薄とするか、またはバックアップローラ３０の弾性層３２よりも硬い材料で形成する。この実施の形態では、弾性層２２は、シリコーンゴムを例えば１ｍｍ程度の厚さで設け、さらにその表層２２ａとしてフッ素ラテックスをコーティングしてある。
加圧ローラ２０は、定着器のフレーム側板５１に対して軸受け部材２４（図２（ａ）参照）で回転可能に支持固定されており、端部に設けられたギア２５が前述した駆動ギア６０と噛み合っていることによって回転駆動される。
【００２２】
以上のように、この実施の形態では、加圧ローラ２０とバックアップローラ３０との軸間がフレームの側板５１で固定されている。すなわち、加圧ローラ２０およびバックアップローラ３０は、その半径方向へは移動不能に取り付けられており、加圧ローラ２０の弾性層２２および前記バックアップローラ３０の弾性層３２の弾性力で無端ベルト１０を介して加圧ローラ２０とバックアップローラ３０とが圧接されている。その圧接部Ｎは、バックアップローラ３０の弾性層３２が加圧ローラ２０の弾性層２２よりも肉厚で変形し易い（または柔らかくて変形し易い）ことから、バックアップローラ３０側に凸状に形成される。
【００２３】
この実施の形態の定着器によれば、次のような作用効果が得られる。
加熱され、バックアップローラ３０で内方から支持された無端ベルト１０と加圧ローラ２０との圧接部Ｎを、トナー画像が形成された記録材Ｓが通過することによって、そのトナー画像が記録材Ｓ上に定着させられる。
加圧ローラ２０とバックアップローラ３０との軸間は固定されており、少なくとも一方のローラ（この場合両ローラ）が弾性層を有しているので、両ローラ間の圧接力すなわち無端ベルト１０と加圧ローラ２０との圧接力は、弾性層の収縮による反作用すなわち弾性層の弾性力によって得られる。
【００２４】
そして、加圧ローラ２０とバックアップローラ３０との軸間は固定されているので、両軸間の平行度を容易に確保することが可能となる。
このため、両ローラ２０，３０の圧接部Ｎにおける両ローラによる無端ベルト１０に対する搬送方向に大きなズレが生じなくなり、結果として、ベルト１０に皺が生じ難くなるとともに、ベルト１０の破損も生じ難くなる。したがって、また、ベルト１０に対してこれをその幅方向（図１矢印ＦＳ参照）へ移動させようとする力も生じ難くなるため、ベルト１０の表面が劣化し難くなって、ベルト１０の寿命が延びることとなる。
【００２５】
さらに、加圧ローラ２０とバックアップローラ３０との軸間が固定されていて変動しないため、例えば比較的厚手の記録材が両ローラの圧接部Ｎを通過する際には、前記弾性層が記録材の厚みに応じて、より大きく収縮することとなる。したがって、圧接部Ｎにおける圧接力および圧接部Ｎの幅（図７のＷ参照）は、比較的薄手の記録材が通過する場合に比べて、比較的厚手の記録材が通過する場合の方が大きくなる。
このため、比較的厚手の記録材が圧接部Ｎを通過する際には、この記録材に対しては、より大きな圧接力、および熱が、より長時間付与されることとなる。
したがって、この実施の形態の定着器によれば、記録材の厚みに応じて、特別に定着条件を変化させることなく、比較的厚手の記録材に対してもトナー画像を良好に定着させることが可能となる。
【００２６】
以上のように、この実施の形態の定着器によれば、ベルト１０に皺が生じ難くなるとともにその長寿命化を図ることができ、また、記録材Ｓの厚みに応じて定着条件を変化させることなく、比較的厚手の記録材に対してもトナー画像を良好に定着させることが可能となる。
【００２７】
＜第２の実施の形態＞
図２は本発明に係る定着器の第２の実施の形態を示す概略図で、（ａ）は側面図、（ｂ）は図（ａ）におけるｂ−ｂ断面図である。図２において、上記第１の実施の形態と同一部分あるいは相当する部分には同一の符号を付してある。
【００２８】
この実施の形態の特徴は、ローラの軸間を固定する定着器を容易に組み立てることができるようにするために、フレーム５０の側板５１を２つの側板５２，５３に分割した点にある。
一方の側板（第１の側板）５２はバックアップローラ３０を支持するためのもので、その軸受け部材３３を支持するための穴５２ａが設けられている。
他方の側板（第２の側板）５３は加圧ローラ２０を支持するためのもので、その軸受け部材２４を支持するためのＵ形状の穴５３ａが設られている。
これら側板５２，５３には、位置決めピン５４が挿入される穴５２ｂ，５３ｂと、位置決め用のフランジ５２ｃ，５３ｃとが設けられている。一方のフランジ５２ｃには、ねじの挿入口５２ｃ１が設けられているとともに、他方のフランジ５３ｃには、ねじ穴５３ｃ１が設けられている。また、一方の側板５２にはねじ穴５２ｄが設けられているとともに、他方の側板５３にはねじの挿入口５３ｄが設けられている。
【００２９】
この定着器を組み立てるには、他方の側板５３のU形状の穴５３ａに上方から加圧ローラ２０を図示のようにセットし、バックアップローラ３０が予め装着された一方の側板５２を上方から装着する。この際、先ず、両側板５２，５３における位置決めピン５４用の穴５２ｂ、５３ｂ同士を合わせてこれにピン５４を圧入する（この時点では加圧ローラ２０とバックアップローラ３０とは軽く当接している状態、すなわち図（ａ）に示す状態からピン５４を中心として一方の側板５２が時計方向へ多少回動している状態となっているが、この状態は図示していない）。次いで、ピン５４を中心として一方の側板５２を図において反時計方向へ回動させ、加圧ローラ２０とバックアップローラ３０とを圧接させつつ両側板のフランジ５２ｃ、５３ｃ同士を当接させ、ねじ５５でフランジ５２ｃ，５３ｃ同士を締め付ける。これによって両側板５２，５３同士の位置決めおよび連結がなされ、両ローラ２０，３０の軸間が固定されることとなる。その後、ねじ５６で両側板５２，５３同士を図２（ｂ）に示すように締め付けることで定着器の組立が完了する。
【００３０】
以上のようにこの実施の形態によれば、両ローラ２０，３０の軸間を容易に固定することができる。なお、この実施の形態によっても、前述した第１の実施の形態と同様な作用効果が得られる。
【００３１】
＜第３の実施の形態＞
図３は本発明に係る定着器の第３の実施の形態を示す概略側面図である。同図において、上記第１の実施の形態と同一部分あるいは相当する部分には同一の符号を付してある。
【００３２】
この実施の形態の特徴は、ローラの軸間を固定する定着器をさらに容易に組み立てることができるようにすべく、フレームの側板５６（一方のみ図示）に対して、バックアップローラ３０の軸受け部材３３を支持する穴（第１の穴）５６ａと、加圧ローラ２０の軸受け部材２４を支持する穴（第２の穴）５６ｂと、この穴５６ｂに連なっていて、加圧ローラ２０の外径よりも大きな径を有する挿通穴５６ｃとを設けた点にある。
【００３３】
この定着器を組み立てるには、先ず、側板５６にバックアップローラ３０を図示のようにセットする。次いで、軸受け部材２４を装着した状態の加圧ローラ２０を前記挿通穴５６ｃに挿入し、その軸受け部材２４を穴５６ｂに向けて移動させてこの穴５６ｂに嵌合させる。その後、図示しない適宜の抜け防止部材を側板５６に取り付けて軸受け部材２４の前記穴５６ｂからの抜けを防止する。これによって、両ローラ２０，３０の軸間が固定され、定着器の組立が完了する。
【００３４】
以上のようにこの実施の形態によれば、両ローラ２０，３０の軸間を容易に固定することができる。なお、この実施の形態によっても、前述した第１の実施の形態と同様な作用効果が得られる。
【００３５】
＜第４の実施の形態＞
図４は本発明に係る定着器の第４の実施の形態を示す概略斜視図である。同図において、上記第１の実施の形態と同一部分あるいは相当する部分には同一の符号を付してある。
【００３６】
この定着器は、内部に熱源を有する定着ローラ６０と、この定着ローラ６０に圧接される加圧ローラ２０とを有しており、これら両ローラの圧接部Ｎによって、通過する記録材Ｓを挟圧しつつ加熱して、トナー画像を記録材Ｓ上に溶融定着させるようになっている。
これら定着ローラ６０および加圧ローラ２０を回転させるための駆動ローラとしては、いずれのローラも用いることができるが、この実施の形態では、加圧ローラ２０を駆動ローラとして用いている。
すなわち、加圧ローラ２０は、この定着器が組み込まれる画像形成装置本体に設けられた駆動手段としての駆動ギア６０によって回転駆動され、定着ローラ６０が加圧ローラ２０に従動するようになっている。
定着ローラ６０は、パイプ状の熱伝導性に優れた芯材（例えば鉄管）６１と、この芯材６１の表面に設けられた弾性層６２と、この弾性層６２の表面に形成された、記録材およびトナーに対する剥離性に優れた表層６２ａとを備え、芯材６１の内部に熱源であるハロゲンランプ６３が配置されている。弾性層６２は、シリコーンゴムを例えば７ｍｍ程度の厚さで設け、さらにその表層６２ａとしてＰＦＡチューブを被せてある。
定着ローラ６０は、芯材６１が軸受部材６４で定着器のフレーム５０の側板５１に対して回転可能に支持固定されている。
【００３７】
加圧ローラ２０の構成は、前述した第１の実施の形態と同様であるので、その説明は省略する。
なお、加圧ローラ２０の固定構造としては、図２に示した構造または図３に示した構造も採用することができる。
【００３８】
この実施の形態では、加圧ローラ２０と定着ローラ６０との軸間がフレームの側板５１で固定されている。すなわち、加圧ローラ２０および定着ローラ６０は、その半径方向へは移動不能に取り付けられており、加圧ローラ２０の弾性層２２（図２（ａ）参照）および前記定着ローラ６０の弾性層６２の弾性力で加圧ローラ２０と定着ローラ６０とが圧接されている。その圧接部Ｎは、定着ローラ６０の弾性層６２が加圧ローラ２０の弾性層２２よりも肉厚で変形し易い（または柔らかくて変形し易い）ことから、定着ローラ６０側に凸状に形成される。
【００３９】
この実施の形態の定着器によれば、次のような作用効果が得られる。
互いに圧接させられた一対のローラ２０，６０のその圧接部Ｎを、トナー画像が形成された記録材Ｓが通過することによって、そのトナー画像が記録材Ｓ上に定着させられる。
一対のローラ２０，６０の軸間は固定されており、少なくとも一方のローラが弾性層を有しているので、両ローラ２０，６０間の圧接力は、前記弾性層の収縮による反作用によって得られる。
【００４０】
そして、一対のローラ２０，６０の軸間は固定されているので、両軸間の平行度を容易に確保することが可能となる。
このため、両ローラ２０，６０の圧接部Ｎにおける両ローラ２０，６０による記録材Ｓに対する搬送方向に大きなズレが生じなくなり、結果として、記録材Ｓに皺が生じ難くなる。
また、両軸間が固定されていて変動しないため、比較的厚手の記録材が両ローラ２０，６０の圧接部Ｎを通過する際には、前記弾性層が記録材Ｓの厚みに応じて、より大きく収縮することとなる。したがって、圧接部Ｎにおける圧接力および圧接部Ｎの幅（図７のＷ参照）は、比較的薄手の記録材が通過する場合に比べて、比較的厚手の記録材が通過する場合の方が大きくなる。
このため、比較的厚手の記録材が圧接部Ｎを通過する際には、この記録材に対しては、より大きな圧接力（ローラが加熱ローラである場合には熱も）が、より長時間付与されることとなる。
したがって、この実施の形態の定着器によれば、記録材Ｓの厚みに応じて、特別に定着条件を変化させることなく、比較的厚手の記録材に対してもトナー画像を良好に定着させることが可能となる。
【００４１】
以上のように、この実施の形態の定着器によれば、記録材Ｓに皺が生じ難くなると同時に、記録材Ｓの厚みに応じて定着条件を変化させることなく、比較的厚手の記録材に対してもトナー画像を良好に定着させることが可能となる。
【００４２】
以上、本発明の実施の形態について説明したが、本発明は上記の実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨の範囲内において適宜変形実施可能である。
【００４３】
【発明の効果】
請求項１，３記載の定着器によれば、記録材に皺が生じ難くなると同時に、記録材の厚みに応じて定着条件を変化させることなく、比較的厚手の記録材に対してもトナー画像を良好に定着させることが可能となる。
【００４４】
請求項２，４記載の定着器によれば、ベルトに皺が生じ難くなるとともにその長寿命化を図ることができ、また、記録材の厚みに応じて定着条件を変化させることなく、比較的厚手の記録材に対してもトナー画像を良好に定着させることが可能となる。
【００４５】
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る定着器の第１の実施の形態を示す概略図。
【図２】本発明に係る定着器の第２の実施の形態を示す概略図で、（ａ）は側面図、（ｂ）は図（ａ）におけるｂ−ｂ断面図。
【図３】本発明に係る定着器の第３の実施の形態を示す概略側面図。
【図４】本発明に係る定着器の第４の実施の形態を示す概略図。
【図５】従来技術の説明図。
【図６】従来技術の説明図。
【図７】従来技術の説明図。
【符号の説明】
Ｓ記録材
１０無端ベルト
２０加圧ローラ（回転体）
２２弾性層
３０バックアップローラ
３２弾性層
６０定着ローラ
６２弾性層
Ｎ圧接部
Ｓ記録材[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a fixing device used in an image forming apparatus such as a printer, a facsimile machine, and a copying machine, which can form a toner image on a recording material such as paper using electrophotographic technology. In particular, it relates to a support structure for the roller.
[0002]
[Prior art]
In general, an image forming apparatus that forms a toner image on a recording material such as paper using electrophotographic technology is a rotationally driven photoreceptor, and exposure that exposes the photoreceptor to form an electrostatic latent image on the surface. Means, developing means for developing the electrostatic latent image into a toner image, transfer means for transferring the toner image onto a recording material, and heating while passing the recording material onto which the toner image has been transferred by the transfer means And a fixing device for fixing the toner image on the recording material.
[0003]
The fixing device normally has a fixing roller having a heat source and a pressure roller pressed against the fixing roller. The recording material is heated while sandwiching the recording material passing by the pressure-contacting portion of both the rollers. The upper toner image is melt-fixed on the recording material.
In such a fixing device, conventionally, the shaft of one roller (usually a fixing roller) is rotatably fixed to the frame, and the shaft of the other roller (usually a pressure roller) is urged by a spring or the like. Then, the rollers were urged toward the one roller to press the rollers. That is, the shaft between the two rollers was not fixed.
[0004]
On the other hand, since the fixing device of the type that heats the roller requires a long time for the initial heating, a fixing device (belt that shortens the initial heating time by adopting a method of heating the endless belt. Fixing devices) are known.
[0005]
FIG. 5 is a view showing a first example of a belt fixing device (Japanese Patent Laid-Open No. 9-138600).
This belt fixing device includes an endless heat-resistant belt 6, rollers 7 a and 7 b that support the belt 6 from the inside thereof, a roller 8 that heats the belt 6, and a pressure roller 9 that is in contact with the outer peripheral surface of the belt 6. have. A shaft 9 a of the pressure roller 9 is urged toward the roller 7 a by a spring 9 b, whereby the pressure roller 9 and the roller 7 a are pressed against each other via the belt 6. Therefore, the space between the rollers 9 and 7a is not fixed.
In this fixing device, the pressure roller 9 is rotationally driven by the motor M in the direction of arrow a, the belt 6 is driven by the pressure roller 9, and the rollers 7 a, 7 b, 8 are driven by the belt 6.
The recording material on which the toner image is formed is supplied to a pressure contact portion (nip portion) N between the belt 6 and the pressure roller 9 as indicated by an arrow b, and the toner image is heated and melted by passing through the pressure contact portion N. It is fixed on the recording material.
[0006]
FIG. 6 is a view showing a second example of a belt fixing device (Japanese Patent Laid-Open No. 61-10179).
This belt fixing device includes a heated endless belt 1, a pressure roll 2 pressed against the endless belt 1, a non-rotating mandrel 3 that supports the endless belt 1 from the inside at the pressure contact portion N, and an endless belt 1. And a rotatable tube heater 4 for heating.
The non-rotating mandrel 3 is provided with a cam follower 3a and a cam C that comes into contact with the cam follower 3a. By the operation of the cam C, a desired pressure is generated in the pressure contact portion N. ing.
In this fixing device, when the pressure roll 2 is driven to rotate, the endless belt 1 follows the pressure roll 2 and moves on the non-rotating mandrel 3.
The recording material on which the toner image is formed passes through the pressure contact portion N, whereby the toner image is heated and melted and fixed on the recording material. In this fixing device, in order to prevent the phenomenon that the toner on the recording material is transferred to the surface of the endless belt 1 (so-called offset phenomenon), silicone oil or the like is used as a release agent on the surface of the endless belt 1. An oil application roller 5 for applying release oil is provided.
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
<Problem 1>
In a conventional fixing device in which the other roller is pressed against one roller by a biasing means such as a spring, the shafts of both rollers are not fixed and the shafts fluctuate. It was difficult to ensure the parallelism.
For this reason, as shown in FIG. 7, for example, when the parallelism between one roller A and the other roller B is low, the recording material is conveyed in the pressing direction N of both rollers by the roller A in the conveying direction FA and the roller B. There is a problem that a large deviation occurs between the recording direction FB and the recording material may be wrinkled by this deviation.
Further, since the distance between the two shafts fluctuates, for example, when a relatively thick recording material passes through the pressure contact portion of both rollers, the other roller B is separated from one roller A according to the thickness of the recording material. Will move. Accordingly, the pressure contact force at the pressure contact portion N and the width of the pressure contact portion N (the length in the passing direction of the recording material) W are when the relatively thin recording material passes and when the relatively thick recording material passes. So it will not change that much.
On the other hand, since the relatively thick recording material has a large heat capacity, it is necessary to apply a larger amount of heat in order to fix the toner image satisfactorily thereto.
Therefore, in the conventional fixing device, when a relatively thick recording material passes, a larger amount of heat can be generated by increasing the fixing temperature or decreasing the fixing speed (recording material conveyance speed by both rollers). Thus, it is possible to prevent the occurrence of fixing failure with respect to a relatively thick recording material.
That is, the conventional fixing device has a problem that the fixing conditions (fixing temperature and / or fixing speed) must be changed according to the thickness of the recording material.
[0008]
<Problem 2>
For example, in the conventional belt fixing device shown in FIG. 5, since the pressure roller 9 is pressed against the roller 7a by the spring 9b, the shafts of both rollers are not fixed and the shafts fluctuate. Therefore, it has been difficult to ensure the parallelism between both axes.
Further, in the conventional belt fixing device shown in FIG. 6, the non-rotating mandrel 3 is configured to move up and down in FIG. 6 by the operation of the cam C, and therefore, between the non-rotating mandrel 3 and the pressure roll 2. Therefore, it is difficult to ensure parallelism between the non-rotating mandrel 3 and the pressure roll 2.
Therefore, as in the case described with reference to FIG. 7, between one roller A (in this case, roller 7a or non-rotating mandrel 3) and the other roller B (in this case, pressure roller 9 or pressure roll 2). When the parallelism of the two rollers decreases, a large deviation occurs between the conveyance direction FA of the belt 6 or 1 (see FIGS. 5 and 6) by the roller A and the conveyance direction FB by the roller B at the pressure contact portion N of both rollers. There is a problem that the belt 6 (or 1, the same applies hereinafter) is wrinkled due to the displacement or the belt 6 is easily damaged. Even if the belt 6 is not damaged, the surface of the belt 6 is likely to be deteriorated because a force is always applied to the belt 6 to move the belt 6 in the width direction (for example, the arrow FS direction in FIG. 7). As a result, there is a problem that the life of the belt is shortened.
Further, since the distance between the two axes fluctuates, as described above, there is a problem that the fixing conditions (fixing temperature and / or fixing speed) must be changed according to the thickness of the recording material.
[0009]
The first object of the present invention is to solve the above-mentioned problem 1, hardly cause wrinkles in the recording material, and without changing the fixing conditions (fixing temperature and / or fixing speed) according to the thickness of the recording material. An object of the present invention is to provide a fixing device capable of satisfactorily fixing a toner image even on a relatively thick recording material.
The second object is to solve the above-mentioned problem 2, to prevent wrinkles from occurring on the belt and to extend its life, and to fix the fixing conditions (fixing temperature and / or fixing speed) according to the thickness of the recording material. It is an object of the present invention to provide a fixing device capable of satisfactorily fixing a toner image even on a relatively thick recording material without changing the thickness.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
  In order to achieve the first object, in the fixing device according to claim 1, at least one roller presses a pair of rollers having an elastic layer, and a recording material on which a toner image is formed is passed through the press contact portion. A fixing device for fixing the toner image on a recording material,
  The frame that supports the bearing members of the pair of rollers is divided into a first side plate that supports the bearing member of one roller and a second side plate that supports the bearing member of the other roller, and the first side plate The side plate is provided with a round hole that supports the bearing member of the one roller, and the second side plate is provided with a U-shaped hole that opens toward the one roller side. After the first roller is set, the first side plate on which the one roller is mounted in advance is mounted from the opening side of the U-shaped hole, and the first and second side plates are mounted on one side of the U-shaped hole. Are connected with a positioning pin so as to be rotatable around the positioning pin, and the both side plates are tightened and fixed with screws on the other side of the U-shaped hole while rotating the both side plates around the positioning pin.
  Between the pair of rollersTheFixeddidIt is characterized by that.
  According to a third aspect of the present invention, in the fixing device, at least one roller presses a pair of rollers having an elastic layer, and the toner image is placed on the recording material through the recording material on which the toner image is formed. A fixing device for fixing,
A second hole for supporting the bearing member of one roller, a second hole for supporting the bearing member of the other roller, and a second hole for the side plate of the frame supporting the bearing member of the pair of rollers. An insertion hole having a diameter larger than the outer diameter of the other roller, and after one roller is set in the first hole of the side plate and the bearing member is mounted, The roller is inserted into the insertion hole, and the bearing member is moved toward the second hole so as to be fitted into the second hole.
The shaft between the pair of rollers is fixed..
[0011]
  In order to achieve the second object, the fixing device according to claim 2 includes a heated endless belt, a pressure roller pressed against the endless belt, and the endless belt supported from the inside at the pressure contact portion. And at least one of the pressure roller and the backup roller has an elastic layer, and heats the toner image through a recording material on which the toner image is formed at the pressure contact portion. A fixing device for fusing and fixing on a recording material,
  The frame that supports the bearing member of the pressure roller and the backup roller is divided into a first side plate that supports the bearing member of one roller and a second side plate that supports the bearing member of the other roller, and The first side plate is provided with a round hole for supporting the bearing member of the one roller, and the second side plate is provided with a U-shaped hole opened toward the one roller side. After the other roller is set in the hole, the first side plate on which the one roller is mounted in advance is mounted from the opening side of the U-shaped hole, and the first and first side plates are mounted on one side of the U-shaped hole. After the two side plates are connected with the positioning pins so as to be rotatable around the positioning pins, the both side plates are fastened with screws on the other side of the U-shaped hole while rotating the both side plates around the positioning pin. By  Between the pressure roller and the backup rollerTheFixeddidIt is characterized by that.
  According to a fourth aspect of the present invention, the fixing device includes a heated endless belt, a pressure roller pressed against the endless belt, and a backup roller that supports the endless belt from the inside at the pressure contact portion. In addition, at least one of the pressure roller and the backup roller has an elastic layer, and the toner image is heated and melted and fixed on the recording material through the recording material on which the toner image is formed at the pressure contact portion. A fixing device,
A first hole that supports the bearing member of the backup roller, a second hole that supports the bearing member of the pressure roller, and a side hole of the frame that supports the bearing member of the pressure roller and the backup roller, An insertion hole that is continuous with the second hole and has a diameter larger than the outer diameter of the pressure roller is provided. After the backup roller is set in the first hole of the side plate, the bearing member is mounted. The pressure roller is inserted into the insertion hole, and the bearing member is moved toward the second hole and fitted into the second hole, so that the shaft between the pressure roller and the backup roller is fixed. It is characterized by that.
[0012]
[Function and effect]
According to the fixing device of the first aspect, the toner image is fixed on the recording material by passing the recording material on which the toner image is formed through the press-contacting portions of the pair of rollers pressed against each other. .
Since the shafts of the pair of rollers are fixed, and at least one of the rollers has an elastic layer, the pressing force between the two rollers is obtained by a reaction caused by the contraction of the elastic layer.
And since the shaft between the pair of rollers is fixed, the parallelism between the two shafts can be easily secured.
For this reason, there is no significant shift in the conveying direction of the recording material by both rollers at the pressure contact portion between both rollers, and as a result, the recording material is less likely to wrinkle.
In addition, since both shafts are fixed and do not fluctuate, when the relatively thick recording material passes through the pressure contact portion of both rollers, the elastic layer contracts more greatly depending on the thickness of the recording material. It becomes. Therefore, the pressure contact force and the width of the pressure contact portion (see W in FIG. 7) are larger when a relatively thick recording material passes than when a relatively thin recording material passes. Become.
For this reason, when a relatively thick recording material passes through the pressure contact portion, a greater pressure contact force (and heat when the roller is a heating roller) is applied to the recording material for a longer time. Will be granted.
Therefore, according to the fixing device of the first aspect, the toner image can be satisfactorily fixed even to a relatively thick recording material without changing the fixing condition according to the thickness of the recording material. Is possible.
As described above, according to the fixing device of the first aspect, the recording material is less likely to wrinkle, and at the same time, the fixing condition is not changed according to the thickness of the recording material, and the recording material is relatively thick. However, it is possible to fix the toner image satisfactorily.
[0013]
According to the fixing device of the second aspect, the recording material on which the toner image is formed passes through the pressure contact portion between the endless belt heated and supported from the inside by the backup roller and the pressure roller. The toner image is fixed on the recording material.
Since the shaft between the pressure roller and the backup roller is fixed and at least one of the rollers has an elastic layer, the pressure contact force between both rollers, that is, the pressure contact force between the endless belt and the pressure roller is It is obtained by a reaction caused by the shrinkage of the elastic layer.
And since the space | interval of the said pressure roller and backup roller axis | shaft is being fixed, it becomes possible to ensure the parallelism between both shafts easily.
For this reason, a large shift does not occur in the conveying direction with respect to the endless belt by the two rollers at the pressure contact portion of both the rollers, and as a result, the belt is less likely to wrinkle and the belt is not easily damaged. Accordingly, a force to move the belt in the width direction (for example, the arrow FS direction in FIG. 7) is not easily generated, so that the surface of the belt is hardly deteriorated and the life of the belt is extended. Become.
Further, since the shaft between the pressure roller and the backup roller is fixed and does not fluctuate, for example, when a relatively thick recording material passes through the pressure contact portion of both rollers, the elastic layer is adjusted to the thickness of the recording material. Correspondingly, it will shrink more greatly. Therefore, the pressure contact force and the width of the pressure contact portion (see W in FIG. 7) are larger when a relatively thick recording material passes than when a relatively thin recording material passes. Become.
For this reason, when a relatively thick recording material passes through the pressure contact portion, a larger pressure contact force and heat are applied to the recording material for a longer time.
Therefore, according to the fixing device of the second aspect, it is possible to satisfactorily fix the toner image even to a relatively thick recording material without changing the fixing condition depending on the thickness of the recording material. Is possible.
As described above, according to the fixing device of the second aspect, the belt is less likely to wrinkle and can have a longer life, and the fixing condition can be changed according to the thickness of the recording material. In addition, the toner image can be satisfactorily fixed even on a relatively thick recording material.
[0014]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
[0015]
<First Embodiment>
FIG. 1 is a schematic perspective view showing a first embodiment of a fixing device according to the present invention.
[0016]
The fixing device includes an endless belt 10 to be heated, a pressure roller 20 that is pressed against the endless belt 10, and a backup roller 30 that supports the endless belt 10 from the inside at the pressure contact portion N. The recording material S passing therethrough is pressed and heated by the press contact portion N between the endless belt 10 and the pressure roller 20 to melt and fix the toner image on the recording material S.
The fixing device of this embodiment has a heating roller 40 as a heating means for heating the endless belt 10, and the endless belt 10 is stretched between the backup roller 30 and the heating roller 40.
[0017]
Any of the endless belt 10, the pressure roller 20, the backup roller 30, and the driving roller for rotating the heating roller 40 can be used. In this embodiment, the pressure roller 20 is driven. Used as a roller.
That is, the pressure roller 20 is rotationally driven by a driving gear 60 as a driving unit provided in the image forming apparatus main body in which the fixing device is incorporated, so that the endless belt 10, the backup roller 30, and the heating roller 40 are driven. It has become. Specifically, the endless belt 10 and the backup roller 30 are pressed against the pressure roller 20, so that the endless belt 10 and the backup roller 30 are driven by the pressure roller 20, and the endless belt 10 is heated by the heating roller 40. As a result, the heating roller 40 is driven by the endless belt 10.
[0018]
The endless belt 10 is obtained by forming a surface layer (for example, a silicone rubber layer) excellent in releasability to a recording material and toner on the surface of a thin metal belt base material (for example, a nickel electroformed belt).
[0019]
The backup roller 30 has a metal core 31 (see FIG. 2A) and a relatively thick elastic layer 32 (see FIG. 2A) provided on the surface of the core 31. The shaft 31a of the core 31 is supported and fixed by the bearing member 33 so as to be rotatable with respect to the side plate 51 of the frame 50 of the fixing device.
The elastic layer 32 is provided with a silicone rubber having a thickness of about 7 mm, for example, and a low friction layer 32a is provided on the surface thereof. The low friction layer 32a is formed, for example, by covering the surface of the elastic layer 32 with a PFA tube.
[0020]
The heating roller 40 is formed in a pipe shape from a material having excellent thermal conductivity (for example, aluminum), and a halogen lamp 41 serving as a heat source is disposed therein. The heating roller 40 can rapidly heat the endless belt 10 at the winding portion of the endless belt 10. The heating roller 40 of this embodiment is configured as a tension roller, and is biased in the tension direction of the endless belt 10 by a suitable biasing means (not shown) via a bearing member 42.
[0021]
The pressure roller 20 includes a pipe-like core material (for example, an iron pipe) 21 (see FIG. 2A) having excellent thermal conductivity, and an elastic layer 22 (see FIG. 2A) provided on the surface of the core material 21. )) And a surface layer 22a formed on the surface of the elastic layer 22 and excellent in releasability from the recording material and toner, and a halogen lamp 23 as a heat source is disposed inside the core material 21. The elastic layer 22 is made thinner than the elastic layer 32 of the backup roller 30 or is made of a material harder than the elastic layer 32 of the backup roller 30. In this embodiment, the elastic layer 22 is provided with silicone rubber with a thickness of about 1 mm, for example, and further coated with fluorine latex as the surface layer 22a.
The pressure roller 20 is rotatably supported and fixed to the frame side plate 51 of the fixing device by a bearing member 24 (see FIG. 2A), and the gear 25 provided at the end portion is the drive gear 60 described above. Is driven to rotate.
[0022]
As described above, in this embodiment, the axis between the pressure roller 20 and the backup roller 30 is fixed by the side plate 51 of the frame. That is, the pressure roller 20 and the backup roller 30 are attached so as not to move in the radial direction, and the endless belt 10 is moved by the elastic force of the elastic layer 22 of the pressure roller 20 and the elastic layer 32 of the backup roller 30. The pressure roller 20 and the backup roller 30 are in pressure contact with each other. The pressure contact portion N is formed in a convex shape on the backup roller 30 side because the elastic layer 32 of the backup roller 30 is thicker and easier to deform (or softer and easier to deform) than the elastic layer 22 of the pressure roller 20. Is done.
[0023]
According to the fixing device of this embodiment, the following effects can be obtained.
The recording material S on which the toner image is formed passes through the pressure contact portion N between the endless belt 10 and the pressure roller 20 that is heated and supported from the inside by the backup roller 30. Fixed on top.
The shaft between the pressure roller 20 and the backup roller 30 is fixed, and at least one of the rollers (in this case both rollers) has an elastic layer. The pressure contact force with the pressure roller 20 is obtained by the reaction due to the contraction of the elastic layer, that is, the elastic force of the elastic layer.
[0024]
And since the space | interval of the pressure roller 20 and the backup roller 30 is being fixed, it becomes possible to ensure the parallelism between both shafts easily.
For this reason, a large shift in the conveying direction of the both rollers 20 and 30 with respect to the endless belt 10 by both rollers does not occur, and as a result, the belt 10 is less likely to wrinkle and the belt 10 is not easily damaged. . Accordingly, a force for moving the belt 10 in the width direction (see the arrow FS in FIG. 1) is not easily generated, so that the surface of the belt 10 is hardly deteriorated and the life of the belt 10 is extended. It will be.
[0025]
Further, since the shaft between the pressure roller 20 and the backup roller 30 is fixed and does not fluctuate, for example, when a relatively thick recording material passes through the pressure contact portion N of both rollers, the elastic layer is used as the recording material. Depending on the thickness of the film, it will shrink more greatly. Accordingly, the pressure contact force at the pressure contact portion N and the width of the pressure contact portion N (see W in FIG. 7) are greater when a relatively thick recording material passes than when a relatively thin recording material passes. growing.
For this reason, when a relatively thick recording material passes through the press contact portion N, a larger press contact force and heat are applied to the recording material for a longer time.
Therefore, according to the fixing device of this embodiment, it is possible to satisfactorily fix the toner image even to a relatively thick recording material without changing the fixing condition depending on the thickness of the recording material. It becomes possible.
[0026]
As described above, according to the fixing device of this embodiment, the belt 10 is less likely to wrinkle and can have a longer life, and the fixing conditions are changed according to the thickness of the recording material S. Therefore, it is possible to satisfactorily fix the toner image even on a relatively thick recording material.
[0027]
<Second Embodiment>
2A and 2B are schematic views showing a second embodiment of the fixing device according to the present invention. FIG. 2A is a side view, and FIG. 2B is a cross-sectional view taken along line bb in FIG. In FIG. 2, the same or corresponding parts as those in the first embodiment are given the same reference numerals.
[0028]
  The feature of this embodiment is that the side plate 51 of the frame 50 is divided into two side plates 52 and 53 in order to easily assemble a fixing device that fixes between the shafts of the rollers.
  One side plate(First side plate)52 is for supporting the backup roller 30, and is provided with a hole 52 a for supporting the bearing member 33.
  The other side plate(Second side plate)53 is for supporting the pressure roller 20, and is provided with a U-shaped hole 53a for supporting the bearing member 24 thereof.
  The side plates 52 and 53 are provided with holes 52b and 53b into which the positioning pins 54 are inserted, and positioning flanges 52c and 53c. One flange 52c is provided with a screw insertion port 52c1, and the other flange 53c is provided with a screw hole 53c1. One side plate 52 is provided with a screw hole 52d, and the other side plate 53 is provided with a screw insertion port 53d.
[0029]
In order to assemble this fixing device, the pressure roller 20 is set in the U-shaped hole 53a of the other side plate 53 from above as shown in the figure, and the one side plate 52 on which the backup roller 30 is mounted in advance is mounted from above. . At this time, first, the holes 52b and 53b for the positioning pins 54 in the both side plates 52 and 53 are aligned with each other and the pin 54 is press-fitted into the holes (at this time, the pressure roller 20 and the backup roller 30 are lightly in contact with each other). In this state, that is, from the state shown in FIG. 1A, one side plate 52 is slightly rotated clockwise about the pin 54, but this state is not shown). Next, one side plate 52 is rotated counterclockwise in the drawing around the pin 54, and the flanges 52 c and 53 c on both side plates are brought into contact with each other while the pressure roller 20 and the backup roller 30 are in pressure contact with each other. Then, the flanges 52c and 53c are tightened. As a result, the side plates 52 and 53 are positioned and connected to each other, and the shaft between the rollers 20 and 30 is fixed. Thereafter, the side plates 52 and 53 are tightened with screws 56 as shown in FIG.
[0030]
As described above, according to this embodiment, the shafts of both rollers 20 and 30 can be easily fixed. This embodiment can provide the same effects as those of the first embodiment described above.
[0031]
<Third Embodiment>
FIG. 3 is a schematic side view showing a third embodiment of the fixing device according to the present invention. In the figure, the same reference numerals are assigned to the same or corresponding parts as those in the first embodiment.
[0032]
  The feature of this embodiment is that the bearing member 33 of the backup roller 30 with respect to the side plate 56 of the frame (only one is shown) so that the fixing device for fixing between the shafts of the rollers can be assembled more easily. Hole to support(First hole)56a and a hole for supporting the bearing member 24 of the pressure roller 20(Second hole)56b and an insertion hole 56c that is continuous with the hole 56b and has a diameter larger than the outer diameter of the pressure roller 20 is provided.
[0033]
In order to assemble this fixing device, first, the backup roller 30 is set on the side plate 56 as shown in the figure. Next, the pressure roller 20 with the bearing member 24 mounted is inserted into the insertion hole 56c, and the bearing member 24 is moved toward the hole 56b and fitted into the hole 56b. Thereafter, an appropriate removal prevention member (not shown) is attached to the side plate 56 to prevent the bearing member 24 from coming out of the hole 56b. As a result, the shaft between the rollers 20 and 30 is fixed, and the assembly of the fixing device is completed.
[0034]
As described above, according to this embodiment, the shafts of both rollers 20 and 30 can be easily fixed. This embodiment can provide the same effects as those of the first embodiment described above.
[0035]
<Fourth embodiment>
FIG. 4 is a schematic perspective view showing a fourth embodiment of the fixing device according to the present invention. In the figure, the same reference numerals are assigned to the same or corresponding parts as those in the first embodiment.
[0036]
The fixing device includes a fixing roller 60 having a heat source therein and a pressure roller 20 that is pressed against the fixing roller 60, and the recording material S passing therethrough is sandwiched between the pressing portions N of the two rollers. The toner image is melted and fixed on the recording material S by heating with pressure.
Any roller can be used as the driving roller for rotating the fixing roller 60 and the pressure roller 20, but in this embodiment, the pressure roller 20 is used as the driving roller.
That is, the pressure roller 20 is rotationally driven by a drive gear 60 as a drive unit provided in the image forming apparatus main body in which the fixing device is incorporated, and the fixing roller 60 is driven by the pressure roller 20. .
The fixing roller 60 includes a pipe-like core material (for example, an iron pipe) 61 having excellent thermal conductivity, an elastic layer 62 provided on the surface of the core material 61, and a recording formed on the surface of the elastic layer 62. A surface layer 62 a having excellent releasability from the material and the toner is provided, and a halogen lamp 63 as a heat source is disposed inside the core material 61. The elastic layer 62 is provided with silicone rubber with a thickness of about 7 mm, for example, and is covered with a PFA tube as the surface layer 62a.
In the fixing roller 60, a core member 61 is supported and fixed by a bearing member 64 so as to be rotatable with respect to the side plate 51 of the frame 50 of the fixing device.
[0037]
Since the configuration of the pressure roller 20 is the same as that of the first embodiment described above, description thereof is omitted.
As the fixing structure of the pressure roller 20, the structure shown in FIG. 2 or the structure shown in FIG. 3 can be adopted.
[0038]
In this embodiment, the axis between the pressure roller 20 and the fixing roller 60 is fixed by the side plate 51 of the frame. In other words, the pressure roller 20 and the fixing roller 60 are attached so as not to move in the radial direction, and the elastic layer 22 of the pressure roller 20 (see FIG. 2A) and the elastic layer 62 of the fixing roller 60. The pressure roller 20 and the fixing roller 60 are pressed against each other by the elastic force. Since the elastic layer 62 of the fixing roller 60 is thicker than the elastic layer 22 of the pressure roller 20 and easily deforms (or is soft and easily deformed), the pressure contact portion N is formed in a convex shape on the fixing roller 60 side. Is done.
[0039]
According to the fixing device of this embodiment, the following effects can be obtained.
The recording material S on which the toner image is formed passes through the pressure contact portion N of the pair of rollers 20 and 60 that are in pressure contact with each other, whereby the toner image is fixed on the recording material S.
Since the shafts of the pair of rollers 20 and 60 are fixed, and at least one of the rollers has an elastic layer, the pressure contact force between the rollers 20 and 60 is obtained by a reaction caused by contraction of the elastic layer. .
[0040]
Since the distance between the shafts of the pair of rollers 20 and 60 is fixed, it is possible to easily ensure the parallelism between the two axes.
For this reason, a large shift in the conveying direction of the recording material S by the rollers 20 and 60 at the press contact portion N of both the rollers 20 and 60 does not occur, and as a result, the recording material S does not easily wrinkle.
Further, since the distance between the two shafts is fixed and does not fluctuate, when the relatively thick recording material passes through the press contact portion N of both the rollers 20 and 60, the elastic layer depends on the thickness of the recording material S. It will shrink more greatly. Accordingly, the pressure contact force at the pressure contact portion N and the width of the pressure contact portion N (see W in FIG. 7) are greater when a relatively thick recording material passes than when a relatively thin recording material passes. growing.
For this reason, when a relatively thick recording material passes through the press contact portion N, a larger pressing force (and heat when the roller is a heating roller) is applied to the recording material for a longer time. Will be granted.
Therefore, according to the fixing device of this embodiment, it is possible to satisfactorily fix the toner image even to a relatively thick recording material without changing the fixing condition according to the thickness of the recording material S. Is possible.
[0041]
As described above, according to the fixing device of this embodiment, the recording material S is less likely to be wrinkled, and at the same time, the fixing condition is not changed according to the thickness of the recording material S, so that the recording material S is relatively thick. In contrast, the toner image can be fixed satisfactorily.
[0042]
Although the embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and can be appropriately modified within the scope of the gist of the present invention.
[0043]
【The invention's effect】
  Claim 1, 3According to the described fixing device, it is difficult to cause wrinkles on the recording material, and at the same time, the toner image is satisfactorily fixed even to a relatively thick recording material without changing the fixing condition according to the thickness of the recording material. It becomes possible.
[0044]
  Claim 2, 4According to the described fixing device, it is difficult to cause wrinkles on the belt and the life thereof can be extended, and a relatively thick recording material can be obtained without changing the fixing condition according to the thickness of the recording material. In contrast, the toner image can be fixed satisfactorily.
[0045]
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic diagram showing a first embodiment of a fixing device according to the present invention.
2A and 2B are schematic views showing a second embodiment of a fixing device according to the present invention, in which FIG. 2A is a side view, and FIG. 2B is a cross-sectional view taken along line bb in FIG.
FIG. 3 is a schematic side view showing a third embodiment of a fixing device according to the present invention.
FIG. 4 is a schematic view showing a fourth embodiment of a fixing device according to the present invention.
FIG. 5 is an explanatory diagram of a conventional technique.
FIG. 6 is an explanatory diagram of a conventional technique.
FIG. 7 is an explanatory diagram of a conventional technique.
[Explanation of symbols]
S Recording material
10 Endless belt
20 Pressure roller (rotating body)
22 Elastic layer
30 Backup roller
32 Elastic layer
60 fixing roller
62 Elastic layer
N pressure weld
S Recording material

Claims

A fixing device in which at least one roller presses a pair of rollers each having an elastic layer, and a toner image is fixed on the recording material through a recording material on which the toner image is formed,
The frame that supports the bearing members of the pair of rollers is divided into a first side plate that supports the bearing member of one roller and a second side plate that supports the bearing member of the other roller, and the first side plate The side plate is provided with a round hole that supports the bearing member of the one roller, and the second side plate is provided with a U-shaped hole that opens toward the one roller side. After the first roller is set, the first side plate on which the one roller is mounted in advance is mounted from the opening side of the U-shaped hole, and the first and second side plates are mounted on one side of the U-shaped hole. Are connected with a positioning pin so as to be rotatable around the positioning pin, and the both side plates are tightened and fixed with screws on the other side of the U-shaped hole while rotating the both side plates around the positioning pin.
Fuser, characterized in that fixed between the pair of rollers shaft.

An endless belt to be heated; a pressure roller pressed against the endless belt; and a backup roller that supports the endless belt from the inside at the pressure contact portion. A fixing device in which at least one of the rollers has an elastic layer, and the toner image is heated and melted and fixed on the recording material through the recording material on which the toner image is formed at the pressure contact portion;
The frame that supports the bearing member of the pressure roller and the backup roller is divided into a first side plate that supports the bearing member of one roller and a second side plate that supports the bearing member of the other roller, and The first side plate is provided with a round hole for supporting the bearing member of the one roller, and the second side plate is provided with a U-shaped hole opened toward the one roller side. After the other roller is set in the hole, the first side plate on which the one roller is mounted in advance is mounted from the opening side of the U-shaped hole, and the first and first side plates are mounted on one side of the U-shaped hole. After the two side plates are connected with the positioning pins so as to be rotatable around the positioning pins, the both side plates are fastened with screws on the other side of the U-shaped hole while rotating the both side plates around the positioning pin. By Fuser, characterized in that fixing the inter-axis of the pressure roller and the backup roller.

A fixing device in which at least one roller presses a pair of rollers each having an elastic layer, and a toner image is fixed on the recording material through a recording material on which the toner image is formed,
A second hole for supporting the bearing member of one roller, a second hole for supporting the bearing member of the other roller, and a second hole for the side plate of the frame supporting the bearing member of the pair of rollers. An insertion hole having a diameter larger than the outer diameter of the other roller, and after one roller is set in the first hole of the side plate and the bearing member is mounted, The roller is inserted into the insertion hole, and the bearing member is moved toward the second hole so as to be fitted into the second hole.
Fuser, characterized in that fixed between the pair of rollers shaft.

An endless belt to be heated; a pressure roller pressed against the endless belt; and a backup roller that supports the endless belt from the inside at the pressure contact portion. A fixing device in which at least one of the rollers has an elastic layer, and the toner image is heated and melted and fixed on the recording material through the recording material on which the toner image is formed at the pressure contact portion;
A first hole that supports the bearing member of the backup roller, a second hole that supports the bearing member of the pressure roller, and a side hole of the frame that supports the bearing member of the pressure roller and the backup roller, An insertion hole that is continuous with the second hole and has a diameter larger than the outer diameter of the pressure roller is provided. After the backup roller is set in the first hole of the side plate, the bearing member is mounted. insert the pressure roller into the insertion hole, the bearing member is moved toward the second hole that is fitted into the second hole, fixing the inter-axis of the pressure roller and the backup roller fuser, characterized in that the.