JP4805059B2 - Fixing apparatus and image forming apparatus - Google Patents

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  • Fixing For Electrophotography (AREA)

Description

本発明は、電子写真方式の画像形成装置に用いられる定着装置、およびそれを用いた電子写真方式の画像形成装置に関するものである。   The present invention relates to a fixing device used in an electrophotographic image forming apparatus and an electrophotographic image forming apparatus using the same.

複写機、プリンタ等の電子写真方式の画像形成装置に用いられる定着装置としては、一般的に、互いに圧接された定着ローラと加圧ローラからなり、定着ローラ、あるいは定着ローラと加圧ローラの両方の内部に配置されたハロゲンランプ(ハロゲンヒータ)等からなる加熱手段によりローラを所定の温度(定着温度)に加熱した後、未定着トナー画像が形成された記録紙を定着ローラと加圧ローラとの圧接部(定着ニップ部)に通過させて、熱と圧力によりトナー画像の定着を行う構成のもの(熱ローラ定着方式)が多用されている。   Generally, a fixing device used in an electrophotographic image forming apparatus such as a copying machine or a printer is composed of a fixing roller and a pressure roller that are pressed against each other. The fixing roller or both the fixing roller and the pressure roller After the roller is heated to a predetermined temperature (fixing temperature) by heating means including a halogen lamp (halogen heater) disposed inside the recording paper, the recording paper on which the unfixed toner image is formed is fixed to a fixing roller and a pressure roller. In many cases, the toner image is fixed by heat and pressure (heat roller fixing method) through a pressure contact portion (fixing nip portion).

特に、カラー用の定着装置においては、定着ローラの表層にシリコンゴム等からなる弾性層を設けた弾性ローラを用いることが一般的である。   In particular, in a color fixing device, an elastic roller in which an elastic layer made of silicon rubber or the like is provided on the surface layer of the fixing roller is generally used.

定着ローラを弾性ローラとすることで、定着ローラの表面が、未定着トナー画像の凹凸に対応して弾性変形し、トナー画像面を覆い包むように接触するため、モノクロに比べてトナー量の多いカラーの未定着トナー画像に対しても良好に加熱定着を行うことが可能となると同時に、定着ニップ部での弾性層の歪み解放効果によりモノクロに比べてオフセットしやすいカラートナーに対し離型性を向上することができる。さらに、定着ニップ部のニップ形状が上(定着ローラ側)に凸(所謂、逆ニップ形状)となることから、用紙の剥離性能が向上し、剥離爪等の剥離手段を用いずとも用紙の剥離が可能となり(セルフストリップ)、剥離手段に起因する画像欠陥を解消することができる。   By using an elastic roller as the fixing roller, the surface of the fixing roller is elastically deformed according to the unevenness of the unfixed toner image and comes into contact so as to cover the toner image surface. This makes it possible to perform heat-fixing well on unfixed toner images, and at the same time, improves the releasability of color toners that are more likely to be offset than monochrome due to the effect of strain relief of the elastic layer at the fixing nip. can do. Furthermore, since the nip shape of the fixing nip is convex upward (on the fixing roller side) (so-called reverse nip shape), the paper peeling performance is improved and the paper can be peeled off without using a peeling means such as a peeling claw. (Self-strip) and image defects caused by the peeling means can be eliminated.

なお、単色のトナーを用いる画像形成装置では、定着ローラに弾性層を設けず、加圧ローラにのみ弾性層を設けて定着ニップを確保する構成も用いられている。   Note that an image forming apparatus using monochromatic toner also employs a configuration in which an elastic layer is not provided on the fixing roller but an elastic layer is provided only on the pressure roller to ensure a fixing nip.

ところで、弾性層を具備させた定着ローラまたは加圧ローラは、弾性層の熱伝導性が非常に低いために、ローラ内部に加熱手段を設けた場合、ウォームアップ時間が長くなったり、高速での連続通紙時に定着ローラの温度が低下してしまったりするという問題がある。   By the way, the fixing roller or the pressure roller provided with the elastic layer has a very low heat conductivity of the elastic layer. There is a problem that the temperature of the fixing roller decreases during continuous paper feeding.

このような問題を解決するものとして、定着ローラの表面に外部加熱手段を当接させ、定着ローラを外部から加熱する構成のもの(外部加熱定着方式)が知られている。   In order to solve such a problem, there is known a configuration in which an external heating means is brought into contact with the surface of the fixing roller and the fixing roller is heated from the outside (external heating fixing method).

例えば、特許文献1には、外部加熱手段としてベルト懸架ローラ(支持ローラ)に張架された外部加熱ベルト(無端ベルト)を用いる技術(外部ベルト加熱定着方式)が開示されている。この技術では、外部加熱手段として外部加熱ベルトを用いることにより、外部加熱手段と定着ローラとの接触面積を大きくして外部加熱手段から定着ローラへの熱供給の促進を図っている。
特開2004−198659号公報(2004年7月15日公開)
For example, Patent Document 1 discloses a technique (external belt heating and fixing method) that uses an external heating belt (endless belt) stretched around a belt suspension roller (support roller) as external heating means. In this technique, an external heating belt is used as the external heating unit, so that the contact area between the external heating unit and the fixing roller is increased to promote heat supply from the external heating unit to the fixing roller.
JP 2004-198559 A (published July 15, 2004)

しかしながら、従来の外部ベルト加熱定着方式の定着装置では、支持ローラの軸方向中央部と端部とで温度差が生じ、その結果、定着画像の中央部と端部とに光沢度の差が生じるなどして画像の均一性が損なわれるという問題がある。   However, in the conventional fixing device of the external belt heat fixing system, a temperature difference is generated between the center portion and the end portion in the axial direction of the support roller, and as a result, a difference in glossiness is generated between the center portion and the end portion of the fixed image. For example, the uniformity of the image is impaired.

このような温度差が生じる第1の要因として、まず、定着動作後や昇温後に放置された場合に、ローラ端部から他の部材(例えば、軸受、ベルトの端部に当接してこのベルトの位置を規定するベルト規制部材等)への熱伝導によってローラ端部の温度が低下することが挙げられる。   As a first factor that causes such a temperature difference, first, when left after a fixing operation or after a temperature rise, the belt end comes into contact with another member (for example, a bearing or an end portion of the belt). The temperature of the roller end is lowered by heat conduction to a belt regulating member or the like that defines the position of the roller.

また、第2の要因として、支持ローラの通紙域(定着ローラにおける記録紙に当接する部分に当接するベルトの領域に当接する支持ローラの領域;記録紙通紙領域;画像形成範囲)において奪われる熱が大きい場合に、この通紙域において奪われた熱を補うように支持ローラの軸方向全域で熱を供給すると、ローラ端部の非通紙域(記録紙非通紙領域)の温度が通紙域よりも高くなってしまうことが挙げられる。   Further, as a second factor, the sheet is taken in the sheet passing area of the supporting roller (the area of the supporting roller contacting the area of the belt contacting the portion of the fixing roller contacting the recording sheet; the sheet passing area of the recording sheet; the image forming range). If heat is supplied to the entire area in the axial direction of the support roller so as to compensate for the heat taken away in the paper passing area, the temperature of the non-paper passing area (recording paper non-passing area) at the end of the roller is increased. May be higher than the paper passing area.

本発明は、これらの問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、外部加熱ベルト定着方式の定着装置において、支持ローラの中央部と端部との温度差を抑制することにある。   The present invention has been made in view of these problems, and an object thereof is to suppress a temperature difference between a central portion and an end portion of a support roller in an external heating belt fixing type fixing device.

本発明の定着装置は、上記の課題を解決するために、定着部材と、加圧部材と、複数の支持ローラに回転可能に張架されたベルトを加熱して被加熱部材である定着部材または加圧部材の周面に当接させることで上記被加熱部材を加熱する少なくとも1つの外部加熱装置とを備え、上記定着部材と上記加圧部材とが記録材を挟持しながら搬送することにより、上記記録材上の未定着画像を熱と圧力によって当該記録材に定着させる定着装置において、上記複数の支持ローラのうちの少なくとも1つは、内部に加熱源を有する筒状の部材であり、加熱源を有する上記支持ローラにおける上記ベルトに当接する領域のうち、軸方向両端側部分における軸方向に垂直な断面の断面積の平均値が、軸方向中央部分における軸方向に垂直な断面の断面積の平均値よりも小さいことを特徴としている。   In order to solve the above problems, the fixing device of the present invention heats a fixing member, a pressure member, and a belt rotatably stretched between a plurality of support rollers, Including at least one external heating device that heats the member to be heated by contacting the peripheral surface of the pressure member, and the fixing member and the pressure member are conveyed while sandwiching the recording material, In the fixing device for fixing an unfixed image on the recording material to the recording material by heat and pressure, at least one of the plurality of support rollers is a cylindrical member having a heating source therein, The average cross-sectional area of the cross section perpendicular to the axial direction in the axially opposite end portions of the region of the support roller having the source in contact with the belt is the cross-sectional area of the cross section perpendicular to the axial direction in the axial central portion. of It is characterized in that less than average value.

上記の構成によれば、加熱源を有する支持ローラにおけるベルトに当接する領域のうち、軸方向両端側部分における軸方向に垂直な断面の断面積の平均値が、軸方向中央部分における軸方向に垂直な断面の断面積の平均値よりも小さくなっている。これにより、外部への熱伝導によって両端側部分から失われる熱量を抑制することができ、両端側部分の温度が低下することを抑制できる。したがって、両端側部分と中央部分との温度差が生じることを防止して均一で高品位な定着画像を得ることができる。また、中央部分は、両端側部分よりも断面積が大きいので、両端側部分よりも軸方向の熱伝導が促進される。このため、定着処理を行う際の中央部分における温度分布を均一にすることができる。   According to the above configuration, the average value of the cross-sectional area of the cross section perpendicular to the axial direction in the axially opposite end portions in the region of the support roller having the heating source that contacts the belt is the axial value in the axially central portion. It is smaller than the average value of the cross sectional area of the vertical cross section. Thereby, the amount of heat lost from the both end portions due to heat conduction to the outside can be suppressed, and the temperature of both end portions can be suppressed from decreasing. Therefore, a uniform and high-quality fixed image can be obtained by preventing a temperature difference between the both end portions and the central portion. Further, since the central portion has a larger cross-sectional area than both end portions, heat conduction in the axial direction is promoted more than both end portions. For this reason, it is possible to make the temperature distribution in the center portion during the fixing process uniform.

なお、加熱源を有する上記支持ローラは、上記両端側部分における肉厚が、上記中央部分における肉厚よりも薄い構成であってもよい。   The support roller having a heat source may have a structure in which the thickness at the both end portions is thinner than the thickness at the center portion.

上記の構成によれば、両端側部分における軸方向に垂直な断面の断面積を、中央部分における軸方向に垂直な断面の断面積よりも小さくできる。   According to said structure, the cross-sectional area of the cross section perpendicular | vertical to the axial direction in a both-ends side part can be made smaller than the cross-sectional area of the cross section perpendicular | vertical to the axial direction in a center part.

また、加熱源を有する上記支持ローラは、上記ベルトに当接する領域の外径が一定であってもよい。   Further, the support roller having the heating source may have a constant outer diameter in a region in contact with the belt.

ベルトに当接する領域の外径が一定ではない場合、ベルトに支持ローラの軸方向への力が作用するので、蛇行や亀裂の原因となる。これに対して、上記の構成によれば、ベルトに当接する領域の外径が一定なので、ベルトに作用する支持ローラの軸方向への力を抑制してベルトの蛇行や亀裂を防止できる。   When the outer diameter of the region in contact with the belt is not constant, a force in the axial direction of the support roller acts on the belt, which causes meandering and cracking. On the other hand, according to the above configuration, since the outer diameter of the region in contact with the belt is constant, it is possible to suppress meandering and cracking of the belt by suppressing the axial force of the support roller acting on the belt.

また加熱源を有する上記支持ローラは、上記ベルトに当接する領域の内径が一定であってもよい。   Further, the support roller having the heating source may have a constant inner diameter in a region in contact with the belt.

ベルトに当接する領域の内径が一定ではない場合、加熱源と支持ローラ内周面とのクリアランスが一定でなくなり、加熱源から支持ローラへの伝熱量が位置によって異なるので、温度分布を均一にすることが困難な場合がある。これに対して、上記の構成によれば、ベルトに当接する領域の内径が一定なので、加熱源と支持ローラへの伝熱量を均一化して支持ローラの温度分布を均一化できる。   If the inner diameter of the region in contact with the belt is not constant, the clearance between the heating source and the inner peripheral surface of the support roller is not constant, and the amount of heat transferred from the heating source to the support roller varies depending on the position, so the temperature distribution is made uniform. It can be difficult. On the other hand, according to the above configuration, since the inner diameter of the region in contact with the belt is constant, the heat transfer amount to the heating source and the support roller can be made uniform, and the temperature distribution of the support roller can be made uniform.

また、加熱源を有する上記支持ローラは、上記両端側部分の外周面に穴部を有している構成であってもよい。   Moreover, the structure which has a hole in the outer peripheral surface of the said both end side part may be sufficient as the said support roller which has a heat source.

上記の構成によれば、上記両端側部分の外周面に穴部を設けることで、支持ローラの上記両端側部分における軸方向に垂直な断面の断面積の平均値を小さくできる。また、支持ローラの熱容量が小さくなり、短時間で支持ローラの温度を上昇させることができる。   According to said structure, the average value of the cross-sectional area of a cross section perpendicular | vertical to the axial direction in the said both end side part of the support roller can be made small by providing a hole in the outer peripheral surface of the said both end side part. Further, the heat capacity of the support roller is reduced, and the temperature of the support roller can be increased in a short time.

また、上記穴部を有する構成において、加熱源を有する上記支持ローラは、上記ベルトに当接する領域の外径および内径が一定である構成としてもよい。   Further, in the configuration having the hole portion, the support roller having the heating source may have a configuration in which an outer diameter and an inner diameter of a region in contact with the belt are constant.

上記の構成によれば、支持ローラの両端側部分に穴部を設けることにより、支持ローラにおけるベルトに当接する領域の外径および内径を一定に保ちつつ、両端側部分における軸方向に垂直な断面の断面積の平均値を、中央部分における軸方向に垂直な断面の断面積よりも小さくできる。したがって、ベルトの蛇行や亀裂を防止できるとともに、加熱源と支持ローラへの伝熱量を均一化して支持ローラの温度分布を均一化できる。   According to the above configuration, by providing holes in both end portions of the support roller, a cross section perpendicular to the axial direction in both end portions while keeping the outer diameter and inner diameter of the region in contact with the belt in the support roller constant. Can be made smaller than the cross-sectional area of the cross section perpendicular to the axial direction in the central portion. Therefore, meandering and cracking of the belt can be prevented, and the heat transfer amount to the heating source and the support roller can be made uniform, so that the temperature distribution of the support roller can be made uniform.

また、上記穴部は、上記両端側部分のそれぞれにおいて、上記支持ローラの回転方向に沿ってこの支持ローラの両端側から中央側へ向かう螺旋形状の溝であってもよい。   In addition, the hole may be a spiral groove in each of the both end portions along the rotation direction of the support roller from the both ends of the support roller toward the center.

上記の構成によれば、ベルトが一方の端部側へ寄ったときに、寄り方向と反対側におけるベルトと支持ローラの上記穴部が設けられた領域との接触幅が、寄り方向側におけるベルトと支持ローラの上記穴部が設けられた領域との接触幅よりも小さくなる。このため、ベルトは寄り方向とは反対側に付勢される。これにより、ベルトの蛇行を防止できる。また、ベルトの端部が他の部材に接触することを防止すること、あるいは他の部材への当接力を低減することができるので、ベルトの機械的な耐久性を向上させることができる。   According to the above configuration, when the belt approaches the one end side, the contact width between the belt on the opposite side to the side of the deviation and the region where the hole of the support roller is provided is the belt on the side of the deviation. And the contact width of the support roller with the region where the hole is provided. For this reason, the belt is biased to the side opposite to the shifting direction. Thereby, the meandering of the belt can be prevented. In addition, since the end of the belt can be prevented from coming into contact with other members, or the contact force against the other members can be reduced, the mechanical durability of the belt can be improved.

また、上記穴部は、上記支持ローラを貫通していてもよい。   The hole may penetrate the support roller.

上記の構成によれば、支持ローラの内部に備えられた加熱源からの放射熱、赤外線を、穴部を介してベルトに直接作用させることができるので、ベルトの温度を短時間で上昇させることができる。   According to the above configuration, the radiant heat and infrared rays from the heating source provided inside the support roller can be directly applied to the belt through the hole, so that the temperature of the belt can be raised in a short time. Can do.

また、加熱源を有する上記支持ローラは、上記両端側部分および上記中央部分に同一形状の穴部をそれぞれ複数有しており、上記両端側部分における単位表面積あたりの穴部の数が、上記中央部分における単位表面積あたりの穴部の数よりも多い構成としてもよい。   Further, the support roller having a heating source has a plurality of holes of the same shape in the both end portions and the central portion, and the number of holes per unit surface area in the both end portions is the center. It is good also as a structure larger than the number of the holes per unit surface area in a part.

上記の構成によれば、両端側部分における単位表面積あたりの穴部の数が、中央部分における単位表面積あたりの穴部の数よりも多いので、両端側部分における軸方向に垂直な断面の断面積の平均値を、中央部分における軸方向に垂直な断面の断面積の平均値よりも小さくできる。また、両端側部分および中央部分に同一形状の穴部を設けるので、同一の仕様、工具で穴部を形成できるため、加工が容易であるとともに、製造コストを低減できる。   According to the above configuration, since the number of holes per unit surface area in both end portions is larger than the number of holes per unit surface area in the central portion, the cross-sectional area of the cross section perpendicular to the axial direction in both end portions. Can be made smaller than the average value of the cross-sectional areas of the cross section perpendicular to the axial direction in the central portion. Moreover, since the hole part of the same shape is provided in the both end side part and the center part, since a hole part can be formed with the same specification and tool, processing is easy and manufacturing cost can be reduced.

本発明の定着装置は、上記の課題を解決するために、定着部材と、加圧部材と、複数の支持ローラに回転可能に張架されたベルトを加熱して被加熱部材である定着部材または加圧部材の周面に当接させることで上記被加熱部材を加熱する少なくとも1つの外部加熱装置とを備え、上記定着部材と上記加圧部材とが記録材を挟持しながら搬送することにより、上記記録材上の未定着画像を熱と圧力によって当該記録材に定着させる定着装置において、上記複数の支持ローラのうちの少なくとも1つは内部に加熱源を有する筒状の部材であり、加熱源を有する上記支持ローラにおける熱伝導率と軸方向に垂直な断面の断面積との積が60×10−6(W・m/K)以下であることを特徴としている。 In order to solve the above problems, the fixing device of the present invention heats a fixing member, a pressure member, and a belt rotatably stretched between a plurality of support rollers, Including at least one external heating device that heats the member to be heated by contacting the peripheral surface of the pressure member, and the fixing member and the pressure member are conveyed while sandwiching the recording material, In the fixing device for fixing an unfixed image on the recording material to the recording material by heat and pressure, at least one of the plurality of support rollers is a cylindrical member having a heating source therein, and the heating source The product of the thermal conductivity and the cross-sectional area of the cross section perpendicular to the axial direction in the support roller having the above is 60 × 10 −6 (W · m / K) or less.

加熱源を有する支持ローラにおける熱伝導率と上記断面積との積が60×10−6(W・m/K)よりも大きい場合、軸方向両端側で軸方向への熱伝導が過大になる。このため、待機保温時にベルトに接触する領域を均一温度とするように加熱源を制御しても、支持ローラ両端部からの熱伝導により、両端部の温度が低下してしまい、画像端部の定着が不十分になって不均一で低品位な画像となってしまう。 When the product of the thermal conductivity and the cross-sectional area in the support roller having the heating source is larger than 60 × 10 −6 (W · m / K), the heat conduction in the axial direction becomes excessive at both axial ends. . For this reason, even if the heating source is controlled so that the region in contact with the belt at the time of standby heat retention is a uniform temperature, the temperature at both ends decreases due to heat conduction from both ends of the support roller, Inadequate fixing results in a non-uniform and low quality image.

これに対して、上記の構成によれば、支持ローラにおける熱伝導率と上記断面積との積が60×10−6(W・m/K)以下なので、両端部の温度低下を抑制してベルト接触域の温度を均一化できる。 On the other hand, according to the above configuration, the product of the thermal conductivity and the cross-sectional area of the support roller is 60 × 10 −6 (W · m / K) or less. The temperature in the belt contact area can be made uniform.

本発明の定着装置は、上記の課題を解決するために、定着部材と、加圧部材と、複数の支持ローラに回転可能に張架されたベルトを加熱して被加熱部材である定着部材または加圧部材の周面に当接させることで上記被加熱部材を加熱する少なくとも1つの外部加熱装置とを備え、上記定着部材と上記加圧部材とが記録材を挟持しながら搬送することにより、上記記録材上の未定着画像を熱と圧力によって当該記録材に定着させる定着装置において、上記複数の支持ローラは筒状の部材であって、内部に加熱源を備えた支持ローラと、内部に加熱源を備えない支持ローラとがあり、画像形成範囲内において、加熱源を備えた支持ローラの方が、加熱源を備えない支持ローラよりも、熱伝導率と軸方向に垂直な断面の断面積との積が大きいことを特徴としている。   In order to solve the above problems, the fixing device of the present invention heats a fixing member, a pressure member, and a belt rotatably stretched between a plurality of support rollers, Including at least one external heating device that heats the member to be heated by contacting the peripheral surface of the pressure member, and the fixing member and the pressure member are conveyed while sandwiching the recording material, In the fixing device for fixing an unfixed image on the recording material to the recording material by heat and pressure, the plurality of support rollers are cylindrical members, and a support roller provided with a heating source therein, and Within the image forming range, the support roller with the heating source has a cross section perpendicular to the thermal conductivity and the axial direction than the support roller without the heating source. That the product of the area is large. It is a symptom.

加熱源を有する支持ローラにおける熱伝導率と上記断面積との積が小さすぎる場合、軸方向の熱伝導が不足して画像形成範囲(定着部材または加圧部材における記録紙に当接する部分に当接するベルトの領域に当接する支持ローラの領域。画像域。)の温度分布が大きくなる場合がある。一方、加熱源を備えない支持ローラにおける熱伝導率と上記断面積との積が大きすぎる場合には、支持ローラ端部から他の部材への熱伝導等により、支持ローラ端部の温度が低下し、ベルト端部の温度が低下してしまう。   If the product of the thermal conductivity and the cross-sectional area of the support roller having a heating source is too small, the thermal conductivity in the axial direction is insufficient, and the image formation range (the portion that contacts the recording paper in the fixing member or pressure member) The temperature distribution of the area of the support roller that abuts the area of the belt that is in contact (image area) may increase. On the other hand, if the product of the thermal conductivity and the cross-sectional area of the support roller without a heating source is too large, the temperature at the end of the support roller decreases due to heat conduction from the end of the support roller to other members. As a result, the temperature at the belt end is lowered.

これに対して、上記の構成によれば、加熱源を備えた支持ローラの方が加熱源を備えない支持ローラよりも熱伝導率と上記断面積との積が大きいので、加熱源を有する支持ローラにおける軸方向の熱伝導を促進して画像域の温度分布を均一化できる。また、加熱源を備えない支持ローラの端部から他の部材への熱伝導を抑制し、ベルト端部の温度低下を抑制できる。   On the other hand, according to the above configuration, the support roller with the heating source has a larger product of the thermal conductivity and the cross-sectional area than the support roller without the heating source. It is possible to make the temperature distribution in the image area uniform by promoting axial heat conduction in the roller. Further, heat conduction from the end portion of the support roller not provided with a heat source to other members can be suppressed, and a temperature drop at the belt end portion can be suppressed.

また、上記いずれかの構成において、上記外部加熱装置は、昇温加熱時に上記ベルトを回転させ、待機保温時には上記ベルトの回転を停止させる構成としてもよい。   In any one of the above-described configurations, the external heating device may be configured to rotate the belt during temperature rising heating and stop the rotation of the belt during standby temperature keeping.

上記の構成によれば、昇温加熱時にベルトを回転させることにより、ベルトを周方向に沿って均一に加熱することができる。また、待機保温時にベルトの回転を停止させることにより、ベルトを回転させるための電力を削減して省電力を図ることができるとともに、ベルトの回転駆動に伴う騒音を防止できる。さらに、ベルトを回転させないので、ベルト端部からの熱放散を抑制することができる。これにより、支持ローラからベルトへの熱伝導を抑制して支持ローラ端部の温度低下を防止することができる。   According to said structure, a belt can be uniformly heated along the circumferential direction by rotating a belt at the time of temperature rising heating. Further, by stopping the rotation of the belt during the standby temperature keeping, the power for rotating the belt can be reduced to save power, and the noise accompanying the rotation driving of the belt can be prevented. Furthermore, since the belt is not rotated, heat dissipation from the belt end can be suppressed. Thereby, the heat conduction from the support roller to the belt can be suppressed, and the temperature drop at the end of the support roller can be prevented.

また、上記いずれかの構成において、上記外部加熱装置は、加熱源を有する上記支持ローラの待機保温時における表面温度を画像形成動作時よりも低くする構成としてもよい。   In any one of the configurations described above, the external heating device may have a configuration in which the surface temperature of the support roller having the heating source during standby warming is lower than that during the image forming operation.

加熱源を有する支持ローラの待機保温時における表面温度を画像形成動作時と同じ温度に設定する場合、待機保温時には通紙による熱損失がないため、加熱源に供給される加熱用のエネルギは画像形成動作時よりも小さくなる。このため、支持ローラ端部からの熱伝導、熱放散により端部の温度が低下しやすい。したがって、支持ローラの表面温度を画像形成動作時の温度で保温しておくと、支持ローラ端部の温度が低下したまま画像形成を開始することになり、定着画像が定着ムラのある画像品位の低い画像となってしまう。   When the surface temperature of the support roller having the heating source is set to the same temperature as that during the image forming operation when the standby temperature is maintained, there is no heat loss due to paper passing during the standby temperature, so the heating energy supplied to the heating source is the image. It becomes smaller than the time of forming operation. For this reason, the temperature of the end tends to decrease due to heat conduction and heat dissipation from the end of the support roller. Therefore, if the surface temperature of the support roller is kept at the temperature at the time of image forming operation, the image formation is started while the temperature at the end of the support roller is lowered, and the fixed image has an image quality with uneven fixing. It becomes a low image.

これに対して、上記の構成によれば、待機保温時の支持ローラの表面温度が画像形成動作時の表面温度よりも低いので、画像形成動作開始時に支持ローラの表面温度を所定の動作温度へ昇温させることにより、支持ローラの軸方向の温度分布を均一にし、ベルトの幅方向に均一に熱量を供給することができる。また、待機保温時の温度を低くすることにより、保温加熱のためのエネルギを削減できる。   On the other hand, according to the above configuration, the surface temperature of the support roller at the time of standby heat retention is lower than the surface temperature at the time of image forming operation. By raising the temperature, the temperature distribution in the axial direction of the support roller can be made uniform, and the amount of heat can be supplied uniformly in the width direction of the belt. Moreover, the energy for heat insulation heating can be reduced by lowering the temperature at the time of standby heat insulation.

また、上記いずれかの構成において、定着部材の周面にベルトを当接させてこの定着装置を加熱する外部加熱装置と、加圧部材の周面にベルトを当接させてこの加圧部材を加熱する外部加熱装置とを備えている構成としてもよい。   In any of the above-described configurations, an external heating device that heats the fixing device by bringing the belt into contact with the peripheral surface of the fixing member, and a pressure member that contacts the belt with the peripheral surface of the pressure member. It is good also as a structure provided with the external heating apparatus heated.

上記の構成によれば、定着部材および加圧部材の両方の表面温度を精度良く制御できるので、高品位な画像を安定して得ることができるとともに、高いスループットを継続して得ることができる。   According to the above configuration, since the surface temperatures of both the fixing member and the pressure member can be controlled with high accuracy, a high-quality image can be stably obtained and high throughput can be continuously obtained.

本発明の画像形成装置は、上記したいずれかの定着装置を備えている。支持ローラの軸方向に沿って均一な定着性を実現することができるので、均一で高品位な画像を得ることができる。   The image forming apparatus of the present invention includes any one of the fixing devices described above. Since uniform fixability can be realized along the axial direction of the support roller, a uniform and high-quality image can be obtained.

以上のように、本発明の定着装置は、上記複数の支持ローラのうちの少なくとも1つは、内部に加熱源を有する筒状の部材であり、加熱源を有する上記支持ローラにおける上記ベルトに当接する領域のうち、軸方向両端側部分における軸方向に垂直な断面の断面積の平均値が、軸方向中央部分における軸方向に垂直な断面の断面積の平均値よりも小さい。   As described above, in the fixing device according to the present invention, at least one of the plurality of support rollers is a cylindrical member having a heat source therein, and is in contact with the belt in the support roller having the heat source. Of the regions in contact with each other, the average value of the cross-sectional areas of the cross sections perpendicular to the axial direction in the axial both ends is smaller than the average value of the cross-sectional areas of the cross sections perpendicular to the axial direction in the central portion in the axial direction.

それゆえ、外部への熱伝導によって両端側部分から失われる熱量を抑制することができるので、両端側部分の温度が低下することを抑制して両端側部分と中央部分との温度差が生じることを防止することができ、均一で高品位な定着画像を得ることができる。   Therefore, the amount of heat lost from both end portions due to heat conduction to the outside can be suppressed, so that the temperature of both end portions can be suppressed from decreasing, and a temperature difference between the end portions and the center portion can occur. Can be prevented, and a uniform and high-quality fixed image can be obtained.

本発明の定着装置は、上記複数の支持ローラのうちの少なくとも1つは内部に加熱源を有する筒状の部材であり、加熱源を有する上記支持ローラおける熱伝導率と軸方向に垂直な断面の断面積との積が60×10−6(W・m/K)以下である。 In the fixing device of the present invention, at least one of the plurality of support rollers is a cylindrical member having a heating source therein, and a cross section perpendicular to the thermal conductivity and the axial direction of the support roller having the heating source. The product with the cross-sectional area is 60 × 10 −6 (W · m / K) or less.

それゆえ、両端部の温度低下を抑制してベルト接触域の温度を均一化できる。   Therefore, it is possible to make the temperature in the belt contact region uniform by suppressing the temperature drop at both ends.

本発明の定着装置は、上記複数の支持ローラは筒状の部材であって、内部に加熱源を備えた支持ローラと、内部に加熱源を備えない支持ローラとがあり、加熱源を備えた支持ローラの方が、加熱源を備えない支持ローラよりも、熱伝導率と軸方向に垂直な断面の断面積との積が大きい。   In the fixing device of the present invention, the plurality of support rollers are cylindrical members, and include a support roller having a heat source therein and a support roller having no heat source therein, and includes a heat source. The support roller has a larger product of the thermal conductivity and the cross-sectional area of the cross section perpendicular to the axial direction than the support roller without the heating source.

それゆえ、加熱源を有する支持ローラにおける軸方向の熱伝導を促進して画像域の温度分布を均一化できる。また、支持ローラ端部から他の部材への熱伝導を抑制し、ベルト端部の温度低下を抑制できる。   Therefore, the heat distribution in the axial direction of the support roller having the heating source can be promoted, and the temperature distribution in the image area can be made uniform. Further, heat conduction from the support roller end portion to other members can be suppressed, and a temperature drop at the belt end portion can be suppressed.

〔実施形態1〕
(画像形成装置1の構成)
本発明の一実施形態について説明する。まず、図2を参照して本実施形態の定着装置が備えられている画像形成装置1について説明する。図2は、画像形成装置1の内部構造を示した模式図である。この画像形成装置1は、乾式電子写真方式のカラー画像形成装置であり、ネットワークを介して接続される各端末装置から送信される画像データまたはスキャナによって読み取られた画像データに基づいて、用紙(記録材)Pに対してカラー画像またはモノクロ画像を形成するプリンタである。
[Embodiment 1]
(Configuration of image forming apparatus 1)
An embodiment of the present invention will be described. First, the image forming apparatus 1 provided with the fixing device of the present embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 2 is a schematic diagram showing the internal structure of the image forming apparatus 1. This image forming apparatus 1 is a dry electrophotographic color image forming apparatus, and is based on image data transmitted from each terminal device connected via a network or image data read by a scanner (recording). Material) A printer that forms a color image or a monochrome image on P.

画像形成装置1は、乾式電子写真方式かつ4連タンデム方式のカラープリンタであって、可視像形成部50、用紙搬送部30、定着装置40、供給トレイ20を備えている。   The image forming apparatus 1 is a dry electrophotographic and quadruple tandem color printer, and includes a visible image forming unit 50, a paper transport unit 30, a fixing device 40, and a supply tray 20.

可視像形成部50は、黄色画像形成ユニット50Y、マゼンタ画像形成ユニット50M、シアン画像形成ユニット50C、黒画像形成ユニット50Bから構成される。具体的な配置としては、供給トレイ20と定着装置40との間において、供給トレイ20側から、黄色画像形成ユニット50Y、マゼンタ画像形成ユニット50M、シアン画像形成ユニット50C、黒画像形成ユニット50Bがこの順に併設されている。   The visible image forming unit 50 includes a yellow image forming unit 50Y, a magenta image forming unit 50M, a cyan image forming unit 50C, and a black image forming unit 50B. Specifically, the yellow image forming unit 50Y, the magenta image forming unit 50M, the cyan image forming unit 50C, and the black image forming unit 50B are arranged between the supply tray 20 and the fixing device 40 from the supply tray 20 side. They are attached in order.

これら画像形成ユニット50Y、50M、50C、50Bは、各々、実質的に同一の構成を有しており、画像データに基づいて、用紙Pに対してそれぞれ黄色画像、マゼンタ画像、シアン画像、黒画像を転写するものである。   Each of these image forming units 50Y, 50M, 50C, 50B has substantially the same configuration, and based on the image data, a yellow image, a magenta image, a cyan image, and a black image are respectively applied to the paper P. Is to be transferred.

各画像形成ユニット50Y、50M、50C、50Bは、感光体ドラム51を備えており、さらに、帯電ローラ52、LSU53、現像ユニット54、転写ローラ55およびクリーニング装置56を、感光体ドラム51の周囲に、感光体ドラム51の回転方向(図2のF方向)に沿って配置している。   Each of the image forming units 50Y, 50M, 50C, and 50B includes a photosensitive drum 51. Further, a charging roller 52, an LSU 53, a developing unit 54, a transfer roller 55, and a cleaning device 56 are provided around the photosensitive drum 51. The photosensitive drum 51 is disposed along the rotation direction (the F direction in FIG. 2).

各画像形成ユニット50Y、50M、50C、50Bの感光体ドラム51は、感光性材料を表面に有するドラム形状の転写ローラであり、矢印F方向に回転駆動する。帯電ローラ52は、感光体ドラム51の表面を一様(均一)に帯電するためのものである。   The photosensitive drum 51 of each of the image forming units 50Y, 50M, 50C, and 50B is a drum-shaped transfer roller having a photosensitive material on the surface, and is driven to rotate in the direction of arrow F. The charging roller 52 is for charging the surface of the photosensitive drum 51 uniformly (uniformly).

画像形成ユニット50Y、50M、50C、50BのLSU(レーザビームスキャナユニット)53には、それぞれ画像データにおける黄色成分、マゼンタ成分、シアン成分および黒色成分に対応する画素信号が入力されるようになっている。そして、各LSU53は、これらの画像信号に基づいて、帯電された感光体ドラム51を露光し、静電潜像を生成するようになっている。   The LSU (laser beam scanner unit) 53 of the image forming units 50Y, 50M, 50C, and 50B receives pixel signals corresponding to the yellow component, magenta component, cyan component, and black component in the image data, respectively. Yes. Each LSU 53 exposes the charged photosensitive drum 51 based on these image signals to generate an electrostatic latent image.

画像形成ユニット50Y、50M、50C、50Bの現像ユニット54は、それぞれ黄色、マゼンタ、シアン、黒色のトナー(現像剤)を有している。そして、これらのトナーによって、感光体ドラム51上に生成された静電潜像を現像し、トナー像(顕像)を生成する機能を有している。なお、上記の現像剤としては、例えば、非磁性一成分現像剤(非磁性トナー)、非磁性二成分現像剤(非磁性トナーおよびキャリア)、磁性現像剤(磁性トナー)等の現像剤を用いることができる。   The developing units 54 of the image forming units 50Y, 50M, 50C, and 50B have yellow, magenta, cyan, and black toner (developer), respectively. The toner has a function of developing the electrostatic latent image generated on the photosensitive drum 51 with these toners to generate a toner image (visualized image). As the developer, for example, a developer such as a non-magnetic one-component developer (non-magnetic toner), a non-magnetic two-component developer (non-magnetic toner and carrier), and a magnetic developer (magnetic toner) is used. be able to.

画像形成ユニット50Y、50M、50C、50Bの転写ローラ55は、トナーとは逆極性のバイアス電圧が印加されており、このバイアス電圧を用紙Pに与えることによって感光体ドラム51上のトナー像を用紙Pに転写するためのものである。画像形成ユニット50Y、50M、50C、50Bのクリーニング装置56は、用紙Pへの画像転写後に感光体ドラム51上に残留しているトナーを除去するものである。以上のような、用紙Pに対するトナー像の転写は、4色について4回繰り返される。   The transfer roller 55 of the image forming units 50Y, 50M, 50C, and 50B is applied with a bias voltage having a polarity opposite to that of the toner. By applying this bias voltage to the paper P, the toner image on the photosensitive drum 51 is transferred to the paper. It is for transferring to P. The cleaning device 56 of the image forming units 50Y, 50M, 50C, and 50B removes the toner remaining on the photosensitive drum 51 after the image transfer onto the paper P. The transfer of the toner image onto the paper P as described above is repeated four times for four colors.

用紙搬送部30は、駆動ローラ31、従動ローラ32、搬送ベルト33からなり、各画像形成ユニット50Y、50M、50C、50Bによって順に用紙Pにトナー像が形成されるように、用紙Pを搬送するものである。   The paper transport unit 30 includes a driving roller 31, a driven roller 32, and a transport belt 33, and transports the paper P so that a toner image is formed on the paper P in order by the image forming units 50Y, 50M, 50C, and 50B. Is.

駆動ローラ31および従動ローラ32は、搬送ベルト33を張架するものであり、駆動ローラ31が所定の周速度(本実施形態ではモノクロ画像形成時(モノクロモード)355mm/s、カラー画像形成時(カラーモード)175mm/s)に制御されて回転することで搬送ベルト33が回転するようになっている。   The driving roller 31 and the driven roller 32 stretch the conveyor belt 33, and the driving roller 31 has a predetermined peripheral speed (in this embodiment, monochrome image formation (monochrome mode) 355 mm / s, color image formation ( The color belt is controlled to rotate at 175 mm / s), so that the conveyor belt 33 rotates.

搬送ベルト33は、各画像形成ユニット50Y、50M、50C、50Bの感光体ドラム51に接触するように、駆動ローラ31と従動ローラ32との間にかけられたベルトであり、ローラ31・32によって矢印Z方向に摩擦駆動されるようになっている。そして、搬送ベルト33は、供給トレイ20から送り込まれた用紙Pを静電吸着させ、各画像形成ユニット50Y、50M、50C、50Bに順に用紙Pを搬送する。   The conveyance belt 33 is a belt that is placed between the driving roller 31 and the driven roller 32 so as to come into contact with the photosensitive drums 51 of the image forming units 50Y, 50M, 50C, and 50B. It is friction driven in the Z direction. The transport belt 33 electrostatically attracts the paper P sent from the supply tray 20 and transports the paper P sequentially to the image forming units 50Y, 50M, 50C, and 50B.

さらに、各画像形成ユニット50Y、50M、50C、50Bによってトナー像が転写された用紙Pは、駆動ローラ31の曲率によって搬送ベルト33から剥離され、定着装置40に搬送される(図2の一点鎖線は搬送経路を示す)。なお、各画像形成ユニット50Y、50M、50C、50Bによって用紙Pに転写された後のトナー像は、用紙Pに対して未定着の状態である。   Further, the sheet P on which the toner image is transferred by each of the image forming units 50Y, 50M, 50C, and 50B is peeled off from the conveying belt 33 by the curvature of the driving roller 31 and is conveyed to the fixing device 40 (the one-dot chain line in FIG. 2). Indicates the transport route). Note that the toner images after being transferred onto the paper P by the image forming units 50Y, 50M, 50C, and 50B are in an unfixed state on the paper P.

定着装置40は、用紙Pに転写された未定着のトナー像を当該用紙Pに熱圧着させるものである。具体的に、定着装置40には、定着ローラ60と加圧ローラ70とが備えられている。そして、可視像形成部50から所定の定着速度(プロセス速度;モノクロモード355mm/s、カラーモード175mm/s)および複写速度(1分あたりのコピー枚数;例えばA4横送りでモノクロモード70枚/分、カラーモード40枚/分)で搬送されてきた用紙Pは、定着ローラ60と加圧ローラ70との間に形成されている定着ニップ部Nに送り込まれる。さらに、定着ローラ60と加圧ローラ70とが用紙Pを挟持しながら搬送する。このとき、用紙P上のトナー像(未定着画像)は定着ローラ60の周面の熱によって溶融し、定着ローラ60と加圧ローラ70とによって加圧されて、用紙Pに固定された堅牢な画像として定着する。   The fixing device 40 heat-compresses the unfixed toner image transferred onto the paper P to the paper P. Specifically, the fixing device 40 includes a fixing roller 60 and a pressure roller 70. Then, a predetermined fixing speed (process speed; monochrome mode 355 mm / s, color mode 175 mm / s) and copying speed (number of copies per minute; for example, 70 sheets / monochrome mode with A4 landscape feed) from the visible image forming unit 50 Sheet P conveyed in color mode 40 sheets / minute) is fed to a fixing nip N formed between the fixing roller 60 and the pressure roller 70. Further, the fixing roller 60 and the pressure roller 70 convey the paper P while sandwiching it. At this time, the toner image (unfixed image) on the paper P is melted by the heat of the peripheral surface of the fixing roller 60 and is pressed by the fixing roller 60 and the pressure roller 70 to be fixed on the paper P. Fix as an image.

そして、定着装置40によってトナー像の定着処理が行われた後の用紙Pは、画像形成装置1の外部の排紙トレイ(不図示)に排出される。これにより、画像形成処理が終了する。なお、定着装置40の具体的構成については後で詳細に説明する。   Then, the sheet P after the toner image is fixed by the fixing device 40 is discharged to a discharge tray (not shown) outside the image forming apparatus 1. Thereby, the image forming process ends. A specific configuration of the fixing device 40 will be described later in detail.

また、画像形成装置1は、用紙Pに対して各画像形成ユニット50Y、50M、50C、50Bが画像転写を行ってカラー画像(多色画像)を形成するカラーモード(多色モード)と、用紙Pに対して黒画像形成ユニット50Bのみが画像転写を行ってモノクロ画像(単色画像)を形成するモノクロモード(単色モード)とを実行できる。具体的に説明すると、画像形成装置1に備えられている制御部(制御用集積回路基板またはコンピュータ,不図示)は、利用者からの入力指示に応じて、カラーモードまたはモノクロモードのうちのいずれかのモードを選択し、選択したモードに応じた画像形成を実行するように各画像形成ユニット50Y、50M、50C、50Bを制御するようになっている。   The image forming apparatus 1 also includes a color mode (multicolor mode) in which each image forming unit 50Y, 50M, 50C, and 50B performs image transfer on the paper P to form a color image (multicolor image), and the paper. Only the black image forming unit 50B can perform image transfer with respect to P, and a monochrome mode (monochrome mode) in which a monochrome image (monochrome image) is formed can be executed. More specifically, the control unit (control integrated circuit board or computer, not shown) provided in the image forming apparatus 1 is in either the color mode or the monochrome mode according to an input instruction from the user. Each of the image forming units 50Y, 50M, 50C, and 50B is controlled so as to execute the image formation corresponding to the selected mode.

さらに、上記制御部は、カラーモード時においては搬送速度355mm/S(プロセス速度ともいう)で用紙Pを搬送し、モノクロモード時においては搬送速度175mm/Sで用紙Pを搬送するように画像形成装置1の用紙搬送手段(用紙搬送部30,定着ローラ60,加圧ローラ70等)を制御する。   Further, the controller forms an image so as to convey the sheet P at a conveyance speed of 355 mm / S (also referred to as a process speed) in the color mode and convey the sheet P at a conveyance speed of 175 mm / S in the monochrome mode. It controls the sheet conveying means (the sheet conveying unit 30, the fixing roller 60, the pressure roller 70, etc.) of the apparatus 1.

(定着装置40の構成)
次に、定着装置40について具体的に説明する。図3は、定着装置40の概略構成を示す模式図である。定着装置40は、上述した定着ローラ(定着部材)60および加圧ローラ(定着部材)70の他、外部加熱装置80、制御装置90、回転駆動装置91、ベルト移動装置110、加熱電力供給部99を含む構成である。なお、必要に応じて、定着ローラ60の表面をクリーニングするためのウェブクリーニング装置等をさらに設けてもよい。
(Configuration of Fixing Device 40)
Next, the fixing device 40 will be specifically described. FIG. 3 is a schematic diagram illustrating a schematic configuration of the fixing device 40. In addition to the fixing roller (fixing member) 60 and the pressure roller (fixing member) 70 described above, the fixing device 40 includes an external heating device 80, a control device 90, a rotation drive device 91, a belt moving device 110, and a heating power supply unit 99. It is the structure containing. If necessary, a web cleaning device for cleaning the surface of the fixing roller 60 may be further provided.

回転駆動装置91は、定着ローラ60を回転駆動するものであり、例えばモータ、ギア等から構成される。なお、回転駆動装置91の動作は、制御装置90によって制御される。   The rotation driving device 91 rotates the fixing roller 60 and includes, for example, a motor and a gear. The operation of the rotation drive device 91 is controlled by the control device 90.

定着ローラ60は、図3に示されるG方向に回転するローラであり、金属製の中空円筒形状の芯金61、この芯金61の外周面を覆う弾性層62、弾性層62を覆って形成される離型層63から構成される。   The fixing roller 60 is a roller that rotates in the G direction shown in FIG. 3, and is formed by covering a metal hollow cylindrical cored bar 61, an elastic layer 62 that covers the outer peripheral surface of the cored bar 61, and the elastic layer 62. The release layer 63 is formed.

芯金61は、外径46mmのアルミニウムからなるものであり、筒状の形状をしている。ただし、芯金61の素材は、アルミニウムに限定されるものではなく、例えば、鉄やステンレス等からなるものであってもよい。弾性層62は、厚さ3mmであって、耐熱性を有するシリコンゴム(JIS−A硬度20度)からなる。離型層63は、厚み約30μmのPFA(テトラフルオロエチレンとパーフルオロアルキルビニルエーテルとの共重合体)チューブからなる。なお、離型層63の材料としては、耐熱性、耐久性に優れ、トナーとの離型性が優れているものであればよく、PFAの他、PTFE(ポリテトラフルオロエチレン)等のフッ素系材料を使用してもよい。こうして構成された定着ローラ60の外径は50mmであって、定着ローラ60の表面硬度は68度(アスカーC硬度)である。なお、定着ローラ60表面の回転軸方向の幅は320mmである。   The cored bar 61 is made of aluminum having an outer diameter of 46 mm and has a cylindrical shape. However, the material of the cored bar 61 is not limited to aluminum, and may be made of, for example, iron or stainless steel. The elastic layer 62 has a thickness of 3 mm and is made of heat-resistant silicon rubber (JIS-A hardness 20 degrees). The release layer 63 is made of a PFA (copolymer of tetrafluoroethylene and perfluoroalkyl vinyl ether) tube having a thickness of about 30 μm. The material of the release layer 63 may be any material as long as it has excellent heat resistance and durability and has excellent release properties with respect to the toner. In addition to PFA, fluorine-based materials such as PTFE (polytetrafluoroethylene) can be used. Materials may be used. The fixing roller 60 thus configured has an outer diameter of 50 mm, and the surface hardness of the fixing roller 60 is 68 degrees (Asker C hardness). The width of the surface of the fixing roller 60 in the rotation axis direction is 320 mm.

定着ローラ60の周面には当該周面の温度を検出するサーミスタ65が接触しており、芯金61の内部には、電力が供給されることによって熱輻射を行うハロゲンランプ(ヒータランプ)64が設置されている。ハロゲンランプ64は定着ローラ60の熱源であり、ハロゲンランプ64に電力供給が行われるとハロゲンランプ64によって定着ローラ60内部が所定の温度(本実施形態では180℃)に加熱され、定着ニップ部Nを通過する未定着トナー画像が形成された記録紙を加熱するようになっている。   A thermistor 65 for detecting the temperature of the peripheral surface is in contact with the peripheral surface of the fixing roller 60, and a halogen lamp (heater lamp) 64 that emits heat when power is supplied to the inside of the cored bar 61. Is installed. The halogen lamp 64 is a heat source for the fixing roller 60. When power is supplied to the halogen lamp 64, the inside of the fixing roller 60 is heated to a predetermined temperature (180 ° C. in this embodiment) by the halogen lamp 64, and the fixing nip portion N The recording paper on which the unfixed toner image that passes through is formed is heated.

なお、本実施形態では、ハロゲンランプを1本内蔵しているが、これに限らず、例えば、紙サイズに応じて最適な温度分布を形成できるように、軸方向に発熱分布を分割した複数のハロゲンランプを用いてもよい。また、本実施形態では、定着ローラ60の長手方向中央部にサーミスタ65が接触するように配置しているが、これに限らず、定着ローラ60の長手方向端部(非通紙域)に設置してもよい。また、ハロゲンランプを2本設置するなどして中央部と端部で発熱量が異なる場合等には、中央部と端部の両方にサーミスタを設置してもよい。   In the present embodiment, one halogen lamp is incorporated. However, the present invention is not limited to this. For example, a plurality of heat generation distributions divided in the axial direction so as to form an optimum temperature distribution according to the paper size. A halogen lamp may be used. In this embodiment, the thermistor 65 is arranged so as to contact the longitudinal center of the fixing roller 60. However, the present invention is not limited to this, and is installed at the longitudinal end (non-sheet passing area) of the fixing roller 60. May be. Further, when the amount of heat generation differs between the central portion and the end portion by installing two halogen lamps or the like, a thermistor may be disposed at both the central portion and the end portion.

加圧ローラ70は、図3に示すH方向に回転するローラであり、金属製の中空円筒形状の芯金71、この芯金71の外周面を覆う弾性層72、弾性層72を覆って形成される離型層73、から構成される。   The pressure roller 70 is a roller that rotates in the H direction shown in FIG. 3, and is formed by covering a metal hollow cylindrical cored bar 71, an elastic layer 72 that covers the outer peripheral surface of the cored bar 71, and the elastic layer 72. The release layer 73 is formed.

芯金71は、外径46mmであって、アルミニウムからなるものである。ただし、芯金71の素材は、アルミニウムに限定されるものではなく、鉄やステンレスからなるものであってもよい。弾性層72は、厚さ2mmであって、耐熱性を有するシリコンゴムからなる。離型層73は、厚み約30μmのPFAチューブからなる。なお、離型層73の材料としては、耐熱性、耐久性に優れ、トナーとの離型性が優れるものであればよく、PFAの他、PTFE等のフッ素系材料を使用してもよい。こうして構成された加圧ローラ70の外径は50mmであって、加圧ローラ70の表面硬度は75度(アスカーC硬度)である。   The cored bar 71 has an outer diameter of 46 mm and is made of aluminum. However, the material of the cored bar 71 is not limited to aluminum, and may be made of iron or stainless steel. The elastic layer 72 is made of silicon rubber having a thickness of 2 mm and having heat resistance. The release layer 73 is made of a PFA tube having a thickness of about 30 μm. The material of the release layer 73 may be any material as long as it has excellent heat resistance and durability and has excellent release properties with respect to the toner. In addition to PFA, a fluorine-based material such as PTFE may be used. The outer diameter of the pressure roller 70 thus configured is 50 mm, and the surface hardness of the pressure roller 70 is 75 degrees (Asker C hardness).

そして、加圧ローラ70は、図示していない弾性部材(バネ)によって、定着ローラ60に所定の荷重(ここでは600N)で圧接される。これにより、定着ローラ60周面と加圧ローラ70周面との間に定着ニップ部N(定着ローラ60と加圧ローラ70とが当接する部分、ここでは記録紙搬送方向の幅9mm)が形成される。また、加圧ローラ70は、定着ローラ60の回転に従動して定着ローラ60とは逆方向(定着ニップ部における両ローラ表面の移動方向は同じ)に回転する。なお、本実施形態では、加圧ローラ70は定着ローラ60に従動回転する構成としているが、これに限らず、定着ローラ60とは異なる回転駆動手段によって回転駆動される構成であってもよい。   The pressure roller 70 is pressed against the fixing roller 60 with a predetermined load (600 N in this case) by an elastic member (spring) (not shown). As a result, a fixing nip portion N (a portion where the fixing roller 60 and the pressure roller 70 are in contact with each other, here a width of 9 mm in the recording paper conveyance direction) is formed between the peripheral surface of the fixing roller 60 and the peripheral surface of the pressure roller 70. Is done. Further, the pressure roller 70 is rotated in the direction opposite to the fixing roller 60 (the movement direction of both roller surfaces in the fixing nip portion is the same) following the rotation of the fixing roller 60. In the present exemplary embodiment, the pressure roller 70 is configured to be driven to rotate by the fixing roller 60, but is not limited thereto, and may be configured to be rotationally driven by a rotational driving unit different from the fixing roller 60.

また、加圧ローラ70の周面には当該周面の温度を検出するサーミスタ75が接触しており、芯金71の内部には、電力供給によって熱輻射を行うハロゲンランプ(ヒータランプ)74が設置されている。ハロゲンランプ74は加圧ローラ70の熱源であり、ハロゲンランプ74に電力供給が行われると加圧ローラ70表面が所定の温度(本実施形態では150℃)に加熱されるようになっている。   A thermistor 75 that detects the temperature of the peripheral surface is in contact with the peripheral surface of the pressure roller 70, and a halogen lamp (heater lamp) 74 that performs heat radiation by supplying power is provided inside the cored bar 71. is set up. The halogen lamp 74 is a heat source for the pressure roller 70. When power is supplied to the halogen lamp 74, the surface of the pressure roller 70 is heated to a predetermined temperature (150 ° C. in this embodiment).

なお、本実施形態では、定着ローラ60のゴム硬度(68度)より加圧ローラ70のゴム硬度(75度)を高くしているが、これは、加圧ローラ70と定着ローラ60との間に形成される定着ニップ部Nを逆ニップ形状(加圧ローラ70の形状は殆ど変わらず定着ローラ60が若干凹む形態)にするためである。このようにして得られた定着ニップ部Nのニップ幅は8.5mmであった。   In this embodiment, the rubber hardness (75 degrees) of the pressure roller 70 is set higher than the rubber hardness (68 degrees) of the fixing roller 60, but this is between the pressure roller 70 and the fixing roller 60. This is because the fixing nip portion N formed in the above is formed in a reverse nip shape (the shape of the pressure roller 70 is almost unchanged and the fixing roller 60 is slightly recessed). The fixing nip portion N thus obtained had a nip width of 8.5 mm.

ここで、加圧ローラ70と定着ローラ60との間の定着ニップ部Nを逆ニップ形状にしている理由を説明する。定着ニップ部Nが逆ニップ形状である場合、定着ニップ部Nを通過した用紙Pは、加圧ローラ70周面に沿った方向に排出されるため、用紙Pが定着ニップ部Nから排出される際に自己剥離(剥離爪などの強制剥離補助手段を必要とせず紙のこしで剥離)し易くなるからである。   Here, the reason why the fixing nip portion N between the pressure roller 70 and the fixing roller 60 has a reverse nip shape will be described. When the fixing nip portion N has a reverse nip shape, the paper P that has passed through the fixing nip portion N is discharged in a direction along the circumferential surface of the pressure roller 70, and thus the paper P is discharged from the fixing nip portion N. This is because self-peeling (peeling with a paper scraper without the need for forced peeling assisting means such as a peeling nail) becomes easier.

なお、定着ローラ60の表面硬度より加圧ローラ70の表面硬度が低いと、定着ローラ60と加圧ローラ70との間の定着ニップ部Nは、定着ローラ60の形状が殆ど変わらず加圧ローラ70が若干凹む形態になり、定着ニップ部Nを通過した用紙Pは定着ローラ60周面に沿った方向に排出されるため、自己剥離が生じにくい。   When the surface hardness of the pressure roller 70 is lower than the surface hardness of the fixing roller 60, the shape of the fixing roller 60 remains almost unchanged in the fixing nip portion N between the fixing roller 60 and the pressure roller 70. Since the sheet P passes through the fixing nip portion N and is discharged in a direction along the peripheral surface of the fixing roller 60, self-peeling hardly occurs.

(外部加熱装置80の構成)
外部加熱装置80は、支持ローラ81、支持ローラ82、無端ベルト(外部加熱ベルト)83、ベルト移動装置110、ベルト規制部材121・122(図3には図示せず)を備えている。無端ベルト83は、裏面(内周面)側が各支持ローラ81・82の周面に当接するように各支持ローラ81・82に張架されている。無端ベルト83は、支持ローラ81・82が後述する第1位置にあるとき、所定の押圧力(本実施形態では40N)で定着ローラ60に圧接される。これにより、定着ローラ60との間に加熱ニップ部(無端ベルト83と定着ローラ60との当接部;定着ローラ60の円周方向の幅20mm)が形成されている。
(Configuration of external heating device 80)
The external heating device 80 includes a support roller 81, a support roller 82, an endless belt (external heating belt) 83, a belt moving device 110, and belt regulating members 121 and 122 (not shown in FIG. 3). The endless belt 83 is stretched around the support rollers 81 and 82 so that the back surface (inner peripheral surface) side is in contact with the peripheral surfaces of the support rollers 81 and 82. The endless belt 83 is pressed against the fixing roller 60 with a predetermined pressing force (40N in this embodiment) when the support rollers 81 and 82 are in a first position to be described later. Thus, a heating nip (a contact portion between the endless belt 83 and the fixing roller 60; a width 20 mm in the circumferential direction of the fixing roller 60) is formed between the fixing roller 60 and the heating roller.

また、無端ベルト83は、回転する定着ローラ60の周面に当接することにより、定着ローラ60に従動回転するようになっている。これにより、各支持ローラ81・82は、定着ローラ60の回転方向と逆方向(図3のK方向)に回転する。つまり、制御装置90が定着ローラ60の回転駆動装置91を制御して定着ローラ60を回転駆動させると、無端ベルト83と定着ローラ60とが接している部分での摩擦力によって無端ベルト83が定着ローラ60に従動して移動し、支持ローラ81・82および無端ベルト83が回転するようになっている。   Further, the endless belt 83 is driven to rotate by the fixing roller 60 by contacting the circumferential surface of the rotating fixing roller 60. As a result, the support rollers 81 and 82 rotate in the direction opposite to the rotation direction of the fixing roller 60 (K direction in FIG. 3). That is, when the control device 90 controls the rotation driving device 91 of the fixing roller 60 to rotationally drive the fixing roller 60, the endless belt 83 is fixed by the frictional force at the portion where the endless belt 83 and the fixing roller 60 are in contact with each other. The support rollers 81 and 82 and the endless belt 83 are rotated by being driven by the roller 60.

無端ベルト83は、厚み90μmのポリイミド(宇部興産製、商品名:ユーピレックスS)からなる基材の表面に、離型層としてPTFEとPFAがブレンドされたフッ素樹脂が20μm厚でコーティングされたベルト部材である。ただし、無端ベルト83の構成は、これに限定されるものではなく、ニッケル、ステンレス、鉄などの金属製のベルト部材を用いてもよい。また、無端ベルト83の内径も30mmに限定されるものではない。なお、無端ベルト83の離型層の材料としては、耐熱性、耐久性に優れ、トナーとの離型性に優れていればよく、例えば、PTFEあるいはPFAを単独で使用してもよい。なお、室温(20℃)における無端ベルト83の内径は30mm(内周長94mm)である。   The endless belt 83 is a belt member in which a fluororesin blended with PTFE and PFA as a release layer is coated with a thickness of 20 μm on the surface of a base material made of 90 μm-thick polyimide (product name: Upilex S). It is. However, the configuration of the endless belt 83 is not limited to this, and a belt member made of metal such as nickel, stainless steel, or iron may be used. Further, the inner diameter of the endless belt 83 is not limited to 30 mm. The material of the release layer of the endless belt 83 may be any material as long as it has excellent heat resistance and durability and excellent release properties from the toner. For example, PTFE or PFA may be used alone. The inner diameter of the endless belt 83 at room temperature (20 ° C.) is 30 mm (inner peripheral length 94 mm).

また、無端ベルト83の幅(支持ローラ81・82の軸方向の幅)は、室温で320mmである。ただし、ポリイミドの熱膨張率は5.6×10−5/degなので、200degの温度上昇で、無端ベルト83は軸方向に約3.6mm(320mm×5.6×10−5/deg×200deg≒3.6)熱膨張する。したがって、無端ベルト83の定着動作時の設定温度である220℃におけるベルト幅は323.6mmとなる。 The width of the endless belt 83 (the axial width of the support rollers 81 and 82) is 320 mm at room temperature. However, since the thermal expansion coefficient of polyimide is 5.6 × 10 −5 / deg, the endless belt 83 is about 3.6 mm (320 mm × 5.6 × 10 −5 / deg × 200 deg) in the axial direction when the temperature rises by 200 deg. ≒ 3.6) Thermal expansion. Therefore, the belt width at 220 ° C., which is the set temperature during the fixing operation of the endless belt 83, is 323.6 mm.

図1は、支持ローラ81・82の軸方向に平行な断面の断面図である。各支持ローラ81・82は、アルミニウム製の芯金の表面に、離型層としてPTFEとPFAがブレンドされたフッ素樹脂が20μm厚でコーティングされたローラである。なお、この離型層の材料としては、耐熱性、耐久性に優れ、トナーとの離型性に優れていればよく、例えば、PFAやPTFE(ポリテトラフルオロエチレン)等のフッ素系材料を使用することができる。また、支持ローラ81・82間の軸間距離は23.0mmに設定されている。   FIG. 1 is a cross-sectional view of a cross section parallel to the axial direction of the support rollers 81 and 82. Each of the support rollers 81 and 82 is a roller in which a fluororesin blended with PTFE and PFA as a release layer is coated on the surface of an aluminum cored bar with a thickness of 20 μm. In addition, as a material of the release layer, it is only necessary to have excellent heat resistance and durability and excellent release property with the toner. For example, a fluorine-based material such as PFA or PTFE (polytetrafluoroethylene) is used. can do. The inter-axis distance between the support rollers 81 and 82 is set to 23.0 mm.

図1に示すように、支持ローラ81・82における軸方向の中央部Aは外形15mm、内径9mm(肉厚3mm)になっており、その両端側に外形15mm、内径11mm(肉厚2mm)の部分(ベルト接触部の端部B)を備え、さらにその両端側に外形13mm、内径11mm(肉厚1mm)の部分(ローラ端部C)を備えている。これにより、支持ローラ81・82では、中央部Aよりもベルト接触部の端部Bおよびローラ端部Cの方が軸方向に垂直な断面の断面積が小さくなっている。なお、ベルト接触部とは、無端ベルト83が当接する領域、すなわち支持ローラ81・82の軸方向一端側に配置されたベルト規制部材121・122と他端側に配置されたベルト規制部材121・122との間の領域である。   As shown in FIG. 1, the central portion A in the axial direction of the support rollers 81 and 82 has an outer diameter of 15 mm and an inner diameter of 9 mm (thickness of 3 mm), and has an outer diameter of 15 mm and an inner diameter of 11 mm (thickness of 2 mm) at both ends. A portion (end portion B of the belt contact portion) is provided, and further, a portion (roller end portion C) having an outer diameter of 13 mm and an inner diameter of 11 mm (thickness 1 mm) is provided on both ends thereof. Thereby, in the support rollers 81 and 82, the cross-sectional area of the cross section perpendicular to the axial direction is smaller at the end B of the belt contact portion and the roller end C than at the center A. The belt contact portion is a region where the endless belt 83 abuts, that is, the belt regulating members 121 and 122 disposed on one end side in the axial direction of the support rollers 81 and 82 and the belt regulating member 121 and disposed on the other end side. 122 is an area between.

また、中央部Aの幅(軸方向の長さ)は、最大通紙域(この定着装置において定着処理を行える最大幅の記録紙を通紙するときに、定着ローラ60における記録紙に当接する部分に当接する無端ベルト83の領域に当接する支持ローラ81・82の領域;最大記録紙通紙領域)の幅と略同等であり、無端ベルト83の幅よりも狭くなっている。   Further, the width (the length in the axial direction) of the central portion A is the maximum sheet passing area (when the recording sheet having the maximum width capable of performing the fixing process in this fixing device is passed, the sheet contacts the recording sheet in the fixing roller 60. The width of the support rollers 81 and 82 contacting the region of the endless belt 83 contacting the portion; the maximum recording paper passing region) is substantially the same as the width of the endless belt 83.

また、支持ローラ81・82の軸方向の両端部Cには、支持ローラ81・82の外周面に当接するようにベルト規制部材121・122および軸受117・118が設けられている。ベルト規制部材121・122および軸受117・118の詳細については後述する。   Further, belt regulating members 121 and 122 and bearings 117 and 118 are provided at both end portions C in the axial direction of the support rollers 81 and 82 so as to come into contact with the outer peripheral surfaces of the support rollers 81 and 82. Details of the belt regulating members 121 and 122 and the bearings 117 and 118 will be described later.

また、各支持ローラ81・82は、後述するベルト移動装置110によって、無端ベルト83を介して定着ローラ60の周面に所定の荷重で押圧される。これにより、無端ベルト83表面は定着ローラ60周面に接触し、無端ベルト83表面と定着ローラ60周面との間にニップ部が形成される。なお、無端ベルト83表面と定着ローラ60周面との間のニップ幅は20mm(定着ローラ60周方向に沿った幅)である。   The support rollers 81 and 82 are pressed with a predetermined load against the peripheral surface of the fixing roller 60 via the endless belt 83 by a belt moving device 110 described later. As a result, the surface of the endless belt 83 comes into contact with the circumferential surface of the fixing roller 60, and a nip portion is formed between the surface of the endless belt 83 and the circumferential surface of the fixing roller 60. The nip width between the surface of the endless belt 83 and the circumferential surface of the fixing roller 60 is 20 mm (width along the circumferential direction of the fixing roller 60).

無端ベルト83における支持ローラ81との接触部の外面には、この無端ベルト83の表面温度を検出するサーミスタ85aが接触している。また、支持ローラ81内部には、電力供給によって発熱するハロゲンランプ(ヒータランプ)86aが設けられている。また、無端ベルト83における支持ローラ82との接触部の外面には、この無端ベルト83の表面温度を検出するサーミスタ85bが接触しており、支持ローラ82の内部には、電力供給によって発熱するハロゲンランプ(ヒータランプ)86bが設けられている。ハロゲンランプ86a・86bは無端ベルト83の熱源であり、ハロゲンランプ86a・86bに電力供給が行われると、ハロゲンランプ86a・86bから熱が輻射され、支持ローラ81・82を介して無端ベルト83が所定の温度(本実施形態では220℃)に加熱される。そして、無端ベルト83は、定着ローラ60の外部から定着ローラ60周面に接触しているため、この接触箇所を介して定着ローラ60周面を加熱することができる。本実施形態では、上記のような2本の薄肉小径の支持ローラ81・82と薄膜の無端ベルト83とを用いているため、無端ベルト83の温度を早く昇温させることができる。   A thermistor 85a for detecting the surface temperature of the endless belt 83 is in contact with the outer surface of the endless belt 83 in contact with the support roller 81. In addition, a halogen lamp (heater lamp) 86 a that generates heat when power is supplied is provided inside the support roller 81. Further, a thermistor 85b for detecting the surface temperature of the endless belt 83 is in contact with the outer surface of the endless belt 83 in contact with the support roller 82, and the inside of the support roller 82 is a halogen that generates heat due to power supply. A lamp (heater lamp) 86b is provided. The halogen lamps 86a and 86b are heat sources for the endless belt 83. When power is supplied to the halogen lamps 86a and 86b, heat is radiated from the halogen lamps 86a and 86b, and the endless belt 83 passes through the support rollers 81 and 82. It is heated to a predetermined temperature (220 ° C. in this embodiment). Since the endless belt 83 is in contact with the peripheral surface of the fixing roller 60 from the outside of the fixing roller 60, the peripheral surface of the fixing roller 60 can be heated through the contact portion. In the present embodiment, since the two thin-walled small-diameter support rollers 81 and 82 and the thin endless belt 83 are used as described above, the temperature of the endless belt 83 can be raised quickly.

次に、定着装置40に備えられるベルト移動装置110およびベルト規制部材121・122について説明する。図4(a)はベルト移動装置110によって支持ローラ81・82をこの支持ローラ81・82が無端ベルト83を介して定着ローラ60に当接する位置(第1位置)に配置されている状態を示す断面図であり、図4(b)はベルト移動装置110によって支持ローラ81・82が定着ローラ60から離間した位置(第2位置)に配置されている状態を示す断面図である。また、図5(a)は、ベルト移動装置110の構成を示す上面図であり、図5(b)は支持ローラ82、無端ベルト83、ベルト規制部材122の構成を示す断面図である。   Next, the belt moving device 110 and the belt regulating members 121 and 122 provided in the fixing device 40 will be described. 4A shows a state in which the support rollers 81 and 82 are arranged by the belt moving device 110 at positions where the support rollers 81 and 82 are in contact with the fixing roller 60 via the endless belt 83 (first position). FIG. 4B is a cross-sectional view illustrating a state in which the support rollers 81 and 82 are disposed at positions separated from the fixing roller 60 (second position) by the belt moving device 110. 5A is a top view illustrating the configuration of the belt moving device 110, and FIG. 5B is a cross-sectional view illustrating the configurations of the support roller 82, the endless belt 83, and the belt regulating member 122.

図4(a)および図4(b)に示すように、ベルト移動装置110は、サイドフレーム111、アーム112、偏心カム113、支点(支点部材)114、支点(支点部材)115、コイルバネ116を備えている。   4A and 4B, the belt moving device 110 includes a side frame 111, an arm 112, an eccentric cam 113, a fulcrum (fulcrum member) 114, a fulcrum (fulcrum member) 115, and a coil spring 116. I have.

サイドフレーム111は、支持ローラ81・82の両端側にそれぞれ設けられており、図5(a)に示すように、軸受117・118を介して支持ローラ81・82を回転可能に支持するものである。なお、軸受117・118は、サイドフレーム111に対して、所定の軸間距離で固定されており、これによって支持ローラ81と支持ローラ82との平行度が確保されている(本実施形態では支持ローラ81と支持ローラ82との平行度公差は100μm以下となっている)。   The side frames 111 are provided at both ends of the support rollers 81 and 82, respectively, and rotatably support the support rollers 81 and 82 via bearings 117 and 118 as shown in FIG. is there. The bearings 117 and 118 are fixed to the side frame 111 at a predetermined inter-axis distance, thereby ensuring the parallelism between the support roller 81 and the support roller 82 (in this embodiment, the support is supported). The tolerance of parallelism between the roller 81 and the support roller 82 is 100 μm or less).

また、このサイドフレーム111は、アーム112に対して支点114で支持ローラ81・82の軸方向に略垂直な方向に対して回転可能に軸支されている。   The side frame 111 is pivotally supported by the arm 112 at a fulcrum 114 so as to be rotatable in a direction substantially perpendicular to the axial direction of the support rollers 81 and 82.

アーム112は、図示しない定着装置40のフレームに固定された支点115で回転可能に支持されており、支点115を軸としてコイルバネ116によって定着ローラ60に接する方向に付勢されている。   The arm 112 is rotatably supported by a fulcrum 115 fixed to the frame of the fixing device 40 (not shown), and is urged by the coil spring 116 in a direction in contact with the fixing roller 60 with the fulcrum 115 as an axis.

偏心カム113は、アーム112の端部近傍に当接するように備えられている。この偏心カム113は、制御装置90が図示しないモータ等の駆動手段を制御することによって回転駆動される。   The eccentric cam 113 is provided in contact with the vicinity of the end of the arm 112. The eccentric cam 113 is rotationally driven by the control device 90 controlling driving means such as a motor (not shown).

これにより、制御装置90(移動制御部90c)が上記駆動手段を制御して偏心カム113を回転させ、図4(a)に示すように支持ローラ81・82を第1位置に移動させたり、偏心カム113をそこから180度回転させ、図4(b)に示すように支持ローラ81・82を第2位置に移動させたりできるようになっている。   As a result, the control device 90 (movement control unit 90c) controls the driving means to rotate the eccentric cam 113 and move the support rollers 81 and 82 to the first position as shown in FIG. The eccentric cam 113 is rotated 180 degrees therefrom, and the support rollers 81 and 82 can be moved to the second position as shown in FIG. 4B.

なお、第1位置における支点114と定着ローラ60の周面との間隔は28mmであり、第2位置における支点114と定着ローラ60の周面との間隔は29.5mmである。すなわち、第1位置から第2位置へ移動させる場合の、支点114の移動量(離間長さ)は1.5mmである。また、支点114と支点115との間隔は15mm、アーム112と偏心カム113との当接部と支点115との間隔は15mmである(したがって、レバー比1:1)。したがって、アーム112の偏心カム113との当接部の移動量も1.5mmである。   The distance between the fulcrum 114 at the first position and the peripheral surface of the fixing roller 60 is 28 mm, and the distance between the fulcrum 114 at the second position and the peripheral surface of the fixing roller 60 is 29.5 mm. That is, when moving from the first position to the second position, the movement amount (separation length) of the fulcrum 114 is 1.5 mm. The distance between the fulcrum 114 and the fulcrum 115 is 15 mm, and the distance between the contact point between the arm 112 and the eccentric cam 113 and the fulcrum 115 is 15 mm (therefore, the lever ratio is 1: 1). Therefore, the moving amount of the contact portion of the arm 112 with the eccentric cam 113 is also 1.5 mm.

また、第2位置において定着ローラ60の回転を停止させている時の無端ベルト83と定着ローラ60との回転方向の接触幅(加熱ニップ幅)は約10mm程度となる。ただし、この接触幅は無端ベルト83の曲がり癖や温度によって変化しうる値である。一般に、ベルトが加熱されていると、ベルトの周長が伸びるので、接触幅は増加する。なお、本実施形態では上記の離間長さを1.5mmとしているが、この離間長さを4mmに設定した場合、第2位置に移動させることで、無端ベルト83と定着ローラ60とは接触せずに完全に離間した状態となる。   Further, when the rotation of the fixing roller 60 is stopped at the second position, the contact width (heating nip width) between the endless belt 83 and the fixing roller 60 in the rotation direction is about 10 mm. However, this contact width is a value that can change depending on the bending wrinkles and temperature of the endless belt 83. In general, when the belt is heated, the circumference of the belt is extended, so that the contact width increases. In this embodiment, the separation length is set to 1.5 mm. However, when the separation length is set to 4 mm, the endless belt 83 and the fixing roller 60 are brought into contact with each other by moving to the second position. Without being completely separated.

なお、図5(a)および図5(b)に示すように、支持ローラ81・82と軸受117・118との間には、ベルト規制部材121・122が設けられている。このベルト規制部材121・122は、無端ベルト83が蛇行してきた際に、ベルト端部と当接して回転することで無端ベルト83の支持ローラ81・82の軸方向への寄りを規制すると同時に、無端ベルト83の端部が軸受117・118と摺動することによって磨耗や割れが生じることを防止するためのものである。   As shown in FIGS. 5A and 5B, belt regulating members 121 and 122 are provided between the support rollers 81 and 82 and the bearings 117 and 118, respectively. When the endless belt 83 meanders, the belt regulating members 121 and 122 abut on the belt end portion and rotate to regulate the axial displacement of the support rollers 81 and 82 of the endless belt 83, This is for preventing the end of the endless belt 83 from sliding or sliding with the bearings 117 and 118.

ベルト規制部材121・122は、支持ローラ81・82に対して回転可能(支持ローラ81・82の回転軸を中心として支持ローラ81・82の回転とは個別に回転できる)であり、かつ、支持ローラ81・82の軸方向にも支持ローラ81・82とは独立して移動可能なように設置されている。また、図5(b)に示すように、ベルト規制部材121・122は、支持ローラ81・82の軸方向から見た断面形状が、支持ローラ81・82の断面がなす円と同心円状になっており、支持ローラ81・82の周面(ベルト懸架面)からの高さH(mm)が2.5mmとなるように設けられている。   The belt regulating members 121 and 122 are rotatable with respect to the support rollers 81 and 82 (can be rotated independently of the rotation of the support rollers 81 and 82 around the rotation axis of the support rollers 81 and 82) and are supported. The rollers 81 and 82 are also installed so as to be movable independently of the support rollers 81 and 82 in the axial direction. Further, as shown in FIG. 5B, the belt restricting members 121 and 122 have a cross-sectional shape viewed from the axial direction of the support rollers 81 and 82 concentrically with a circle formed by the cross-section of the support rollers 81 and 82. The height H (mm) from the peripheral surface (belt suspension surface) of the support rollers 81 and 82 is set to 2.5 mm.

(制御装置90の構成)
制御装置90は、温度制御部90a、回転制御部90b、移動制御部90cを備え、無端ベルト83の表面温度、定着ローラ60の表面温度、加圧ローラ70の表面温度、定着ローラ60の回転駆動、ベルト移動装置110によるベルト位置の移動などを制御する制御用集積回路基板である。
(Configuration of control device 90)
The control device 90 includes a temperature control unit 90a, a rotation control unit 90b, and a movement control unit 90c. The surface temperature of the endless belt 83, the surface temperature of the fixing roller 60, the surface temperature of the pressure roller 70, and the rotational driving of the fixing roller 60. The control integrated circuit board controls the movement of the belt position by the belt moving device 110.

温度制御部90aは、サーミスタ65・75・85a・85b、加熱電力供給部99に接続されている。加熱電力供給部99は、ハロゲンランプ64・74・86a・86bに接続され、これらのハロゲンランプに加熱のための電力を供給するものである。そして、温度制御部90aが、サーミスタ65・75・85a・85bの温度検出結果や画像形成モード等に基づいて、加熱電力供給部99から各ハロゲンランプへの供給電力を切り替えることで、各ハロゲンランプの発熱量を制御し、無端ベルト83、定着ローラ60、加圧ローラ70の温度を所定の温度となるよう制御するようになっている。   The temperature control unit 90 a is connected to the thermistors 65, 75, 85 a, and 85 b and the heating power supply unit 99. The heating power supply unit 99 is connected to the halogen lamps 64, 74, 86a, and 86b and supplies power for heating to these halogen lamps. The temperature control unit 90a switches the supply power from the heating power supply unit 99 to each halogen lamp based on the temperature detection results of the thermistors 65, 75, 85a, and 85b, the image forming mode, etc. The temperature of the endless belt 83, the fixing roller 60, and the pressure roller 70 is controlled to be a predetermined temperature.

回転制御部90bは、定着ローラ60を回転駆動するための回転駆動装置91に接続されている。回転制御部90bは、回転駆動装置91の動作を制御することにより、定着ローラ60の回転速度を制御する。   The rotation control unit 90b is connected to a rotation driving device 91 for driving the fixing roller 60 to rotate. The rotation control unit 90 b controls the rotation speed of the fixing roller 60 by controlling the operation of the rotation driving device 91.

移動制御部90cは、ベルト移動装置110に接続されており、このベルト移動装置110に備えられる偏心カム113の動作を制御することにより、外部加熱装置80に備えられる支持ローラ81・82と定着ローラ60との相対位置を制御し、無端ベルト83と定着ローラ60との接触幅(加熱ニップ幅)を変化させて、外部加熱装置80から定着ローラ60への熱供給量を制御するようになっている。例えば、移動制御部90cは、各部材の温度状態、転写媒体(記録紙)の種類、画像形成モード(モノクロ画像形成モードの場合とカラー画像形成モード、あるいは通紙用紙が1枚の場合と連続通紙の場合など)等に応じて、支持ローラ81・82の定着ローラ60に対する相対位置を、第1位置と第2位置との間で制御し、無端ベルト83の接触面積(加熱ニップ幅)を制御させて外部加熱装置80から定着ローラ60への熱供給量を制御する。   The movement control unit 90c is connected to the belt moving device 110. By controlling the operation of the eccentric cam 113 provided in the belt moving device 110, the supporting rollers 81 and 82 and the fixing roller provided in the external heating device 80 are controlled. The amount of heat supplied from the external heating device 80 to the fixing roller 60 is controlled by changing the contact width (heating nip width) between the endless belt 83 and the fixing roller 60 by controlling the relative position to the fixing roller 60. Yes. For example, the movement controller 90c continuously detects the temperature state of each member, the type of transfer medium (recording paper), the image forming mode (monochrome image forming mode and color image forming mode, or one sheet of paper passing through). The relative position of the support rollers 81 and 82 with respect to the fixing roller 60 is controlled between the first position and the second position in accordance with the sheet passing state, etc., and the contact area of the endless belt 83 (heating nip width) The amount of heat supplied from the external heating device 80 to the fixing roller 60 is controlled.

複写速度を低下させる場合、移動制御部90cは、支持ローラ81・82を第1位置から第2位置に移動させる。例えば、モノクロモードにおける用紙搬送速度が355mm/sでカラーモードが175mm/sに設定され、モノクロモードでの定着ローラ設定温度とカラーモードでの定着ローラ設定温度が180℃で同じ場合であって、かつ無端ベルト83と定着ローラ60との加熱ニップ幅が20mmで同じ場合、無端ベルト83の設定温度を、モノクロモードの場合220℃、カラーモードの場合205℃にすれば、用紙に奪われる熱量と外部加熱装置80から定着ローラ60に供給する熱量がほぼ釣り合う。   When the copying speed is decreased, the movement control unit 90c moves the support rollers 81 and 82 from the first position to the second position. For example, the sheet conveyance speed in the monochrome mode is 355 mm / s, the color mode is set to 175 mm / s, and the fixing roller setting temperature in the monochrome mode and the fixing roller setting temperature in the color mode are the same at 180 ° C. When the heating nip width between the endless belt 83 and the fixing roller 60 is the same at 20 mm, if the set temperature of the endless belt 83 is 220 ° C. for the monochrome mode and 205 ° C. for the color mode, The amount of heat supplied from the external heating device 80 to the fixing roller 60 is substantially balanced.

このため、モノクロモードからカラーモードに変更する場合には、無端ベルト83の温度が設定温度より高すぎる。そして、無端ベルト83の温度が高すぎる状態でカラー画像の定着処理を行うと、定着ローラ60の温度が高くなりすぎてカラー画像の光沢が過剰になったり、光沢ムラが生じて画像品位が低下したりする。このような問題を回避するためには、モノクロモードからカラーモードへの移行時に無端ベルト83の温度が所定の温度に低下するまで待つことが考えられる。しかしながら、無端ベルト83の温度が220℃から205℃まで低下するには30秒以上の時間が必要であり、モノクロモードからカラーモードへの移行をスムーズに行うことができず、待ち時間が生じてしまう。   For this reason, when changing from the monochrome mode to the color mode, the temperature of the endless belt 83 is too higher than the set temperature. If the color image is fixed in a state where the temperature of the endless belt 83 is too high, the temperature of the fixing roller 60 becomes too high and the gloss of the color image becomes excessive or uneven gloss occurs, resulting in a reduction in image quality. To do. In order to avoid such a problem, it is conceivable to wait until the temperature of the endless belt 83 drops to a predetermined temperature when shifting from the monochrome mode to the color mode. However, it takes 30 seconds or more for the temperature of the endless belt 83 to decrease from 220 ° C. to 205 ° C., and the transition from the monochrome mode to the color mode cannot be performed smoothly, resulting in a waiting time. End up.

そこで、本実施形態では、移動制御部90cが、支持ローラ81・82の定着ローラ60に対する相対位置を制御することで(例えば第1位置から第2位置に機械的に移動させることで)、無端ベルト83と定着ローラ60との接触面積を小さくして外部加熱装置80から定着ローラ60への熱供給を抑制する。   Therefore, in this embodiment, the movement control unit 90c controls the relative positions of the support rollers 81 and 82 with respect to the fixing roller 60 (for example, by mechanically moving the support rollers 81 and 82 from the first position to the second position). The contact area between the belt 83 and the fixing roller 60 is reduced to suppress the heat supply from the external heating device 80 to the fixing roller 60.

また、移動制御部90cは、連続通紙時には、外部加熱装置80から定着ローラ60への熱供給量を増加させて用紙へ奪われる熱量を補うために、無端ベルト83と定着ローラ60との接触面積を大きくする。   In addition, the movement control unit 90c makes contact between the endless belt 83 and the fixing roller 60 in order to increase the amount of heat supplied from the external heating device 80 to the fixing roller 60 to compensate for the amount of heat lost to the paper during continuous sheet passing. Increase the area.

また、画像形成動作の開始直後は定着ローラ60における周方向の温度分布を均一にするために、定着ローラ60は加熱・回転されるが、定着ニップを記録紙が通過しないので、定着ローラ60が記録紙によって熱を奪われることはない。この状態で支持ローラ81・82が第1位置にあると、無端ベルト83から定着ローラ60への熱供給が過剰になり、定着ローラ60の温度が設定温度よりも高くなってしまう。そこで、移動制御部90cは、定着ローラ60への熱の過供給を回避するために、外部加熱装置80から定着ローラ60への熱供給量を短時間で変更させるため、ベルト移動装置110を制御して無端ベルト83と定着ローラ60との接触面積を小さくする。   Immediately after the start of the image forming operation, the fixing roller 60 is heated and rotated in order to make the temperature distribution in the circumferential direction of the fixing roller 60 uniform. However, since the recording paper does not pass through the fixing nip, the fixing roller 60 No heat is taken away by the recording paper. If the support rollers 81 and 82 are in the first position in this state, the heat supply from the endless belt 83 to the fixing roller 60 becomes excessive, and the temperature of the fixing roller 60 becomes higher than the set temperature. Therefore, the movement control unit 90c controls the belt moving device 110 in order to change the amount of heat supplied from the external heating device 80 to the fixing roller 60 in a short time in order to avoid excessive supply of heat to the fixing roller 60. Thus, the contact area between the endless belt 83 and the fixing roller 60 is reduced.

なお、移動制御部90cが、各部材の温度状態、転写媒体(記録紙)の種類、画像形成モード等に応じて、支持ローラ81・82の定着ローラ60に対する相対位置を、第1位置と第2位置との間の任意の位置に制御するようにしてもよい。   The movement control unit 90c determines the relative positions of the support rollers 81 and 82 relative to the fixing roller 60 according to the temperature state of each member, the type of transfer medium (recording paper), the image forming mode, and the like. You may make it control to the arbitrary positions between 2 positions.

また、定着装置40では、待機保温時には、回転制御部90bが定着ローラ60の回転を停止させるとともに、温度制御部90aが加熱電力供給部99から各ハロゲンランプへの供給電力を制御し、定着ローラ60の表面温度を170℃、支持ローラ81・82の表面温度(支持ローラ81・82に当接する位置における無端ベルト83の表面温度)を190℃の一定温度に保つようになっている。   Further, in the fixing device 40, at the time of standby temperature keeping, the rotation control unit 90b stops the rotation of the fixing roller 60, and the temperature control unit 90a controls the power supplied from the heating power supply unit 99 to each halogen lamp, and the fixing roller The surface temperature of 60 is maintained at 170 ° C., and the surface temperatures of the support rollers 81 and 82 (the surface temperature of the endless belt 83 at the position in contact with the support rollers 81 and 82) are maintained at a constant temperature of 190 ° C.

そして、保温待機状態から画像形成動作状態(定着動作状態)への移行時には、回転制御部90bが定着ローラ60の回転を開始させるとともに、温度制御部90aが加熱電力供給部99から各ハロゲンランプへの供給電力を制御し、定着ローラ60の表面温度を185℃、支持ローラ81・82の表面温度(支持ローラ81・82に当接する位置における無端ベルト83の表面温度)を220℃に設定する。つまり、本実施形態では、待機保温時における定着ローラ60および支持ローラ81・82の温度を、定着動作時における定着ローラ60および支持ローラ81・82の温度よりも低く設定する。   At the time of transition from the heat insulation standby state to the image forming operation state (fixing operation state), the rotation control unit 90b starts the rotation of the fixing roller 60, and the temperature control unit 90a transfers from the heating power supply unit 99 to each halogen lamp. The surface temperature of the fixing roller 60 is set to 185 ° C., and the surface temperature of the support rollers 81 and 82 (the surface temperature of the endless belt 83 at the position in contact with the support rollers 81 and 82) is set to 220 ° C. That is, in the present embodiment, the temperature of the fixing roller 60 and the support rollers 81 and 82 during the standby temperature is set lower than the temperature of the fixing roller 60 and the support rollers 81 and 82 during the fixing operation.

以上のように、本実施形態にかかる定着装置40では、外部加熱装置80に備えられる支持ローラ81・82におけるベルト接触部の端部Bにおける軸方向に垂直な断面の断面積が、ベルト接触部の中央部Aの軸方向に垂直な断面の断面積よりも小さくなっている。   As described above, in the fixing device 40 according to this embodiment, the cross-sectional area of the cross section perpendicular to the axial direction at the end B of the belt contact portion of the support rollers 81 and 82 provided in the external heating device 80 is the belt contact portion. It is smaller than the cross-sectional area of the cross section perpendicular to the axial direction of the central portion A.

これにより、支持ローラ81・82における中央部Aから端部B,C方向への熱伝導を抑制し、端部B,Cから他の部材(軸受117・118、ベルト規制部材121・122)、あるいは空気中への熱伝導によって支持ローラ81・82から失われる熱量を抑制できる。したがって、中央部Aと端部Bとの温度差を抑制でき、均一で高品位な定着画像を得ることができる。   Thereby, heat conduction from the central portion A to the end portions B and C in the support rollers 81 and 82 is suppressed, and other members (bearings 117 and 118, belt regulating members 121 and 122) from the end portions B and C, Alternatively, the amount of heat lost from the support rollers 81 and 82 due to heat conduction into the air can be suppressed. Therefore, the temperature difference between the central portion A and the end portion B can be suppressed, and a uniform and high-quality fixed image can be obtained.

また、中央部Aにおける軸方向に垂直な断面の断面積が端部B,Cにおける断面積よりも大きいので、中央部Aにおける軸方向の熱伝導を促進でき、支持ローラ81・82における通紙域の温度分布を均一にすることができる。   Further, since the cross-sectional area of the cross section perpendicular to the axial direction at the central portion A is larger than the cross-sectional areas at the end portions B and C, the heat conduction in the axial direction at the central portion A can be promoted. The temperature distribution in the region can be made uniform.

なお、支持ローラ81・82は、中央部Aよりも端部B,Cの断面積が小さい構成なので、仮に支持ローラ81・82だけを加熱する場合を考えると、昇温直後には端部B,Cの温度が中央部Aよりも高くなる。しかしながら、本実施形態の構成では、支持ローラ81・82に無端ベルト83が張架されているので、支持ローラ81・82の熱は無端ベルト83へ伝導する。そして、無端ベルト83の回転によってベルト端部から空気中への放熱が促進されるので、ベルト端部および支持ローラ81・82の端部B,Cの温度上昇が抑制される。これにより、支持ローラ81・82表面の温度を均一化できる。   Since the support rollers 81 and 82 have a configuration in which the cross-sectional areas of the end portions B and C are smaller than the central portion A, if only the support rollers 81 and 82 are heated, the end portion B immediately after the temperature rise is considered. , C is higher than the central part A. However, in the configuration of the present embodiment, since the endless belt 83 is stretched around the support rollers 81 and 82, the heat of the support rollers 81 and 82 is conducted to the endless belt 83. And since the heat from the belt end to the air is promoted by the rotation of the endless belt 83, the temperature rise of the belt end and the ends B and C of the support rollers 81 and 82 is suppressed. Thereby, the temperature of the surface of the support rollers 81 and 82 can be made uniform.

また、本実施形態では、支持ローラ81・82におけるベルト接触部(中央部Aおよび端部B)の外径を略一様にしている。これにより、無端ベルト83に作用する張力を支持ローラ81・82の軸方向に沿って均一にすることができ、無端ベルト83の蛇行や亀裂を防止できる。つまり、ベルト接触部の外径が一様でなかったり、段差が設けられていたりすると、無端ベルト83の蛇行や亀裂の原因になる可能性があるので、ベルト接触部の外径は略一様であることが好ましい。   In the present embodiment, the outer diameters of the belt contact portions (central portion A and end portion B) of the support rollers 81 and 82 are made substantially uniform. Thereby, the tension acting on the endless belt 83 can be made uniform along the axial direction of the support rollers 81 and 82, and meandering and cracking of the endless belt 83 can be prevented. That is, if the outer diameter of the belt contact portion is not uniform or has a step, the endless belt 83 may meander or crack, and the outer diameter of the belt contact portion is substantially uniform. It is preferable that

また、本実施形態では、待機保温時には定着ローラ60の回転を停止し、定着動作時(昇温加熱時)に定着ローラ60を回転させるようになっている。なお、無端ベルト83は定着ローラ60に従動回転する構成なので、待機保温時には回転停止し、定着動作時に回転する。   Further, in the present embodiment, the rotation of the fixing roller 60 is stopped at the time of standby temperature keeping, and the fixing roller 60 is rotated at the time of fixing operation (at the time of heating and heating). Since the endless belt 83 is configured to be driven and rotated by the fixing roller 60, the endless belt 83 stops rotating during the standby temperature keeping and rotates during the fixing operation.

このように、待機保温時に定着ローラ60の回転を停止させることで、省電力化および低騒音化を図ることができる。また、待機保温時に無端ベルト83の回転を停止することで、無端ベルト83の端部からの熱放散を抑制でき、支持ローラ81・82における端部B,Cの温度が低下することを抑制できる。   In this manner, by stopping the rotation of the fixing roller 60 during the standby heat retention, power saving and noise reduction can be achieved. Further, by stopping the rotation of the endless belt 83 during the standby heat retention, heat dissipation from the end of the endless belt 83 can be suppressed, and the temperature of the ends B and C of the support rollers 81 and 82 can be suppressed from decreasing. .

なお、待機保温時には無端ベルト83は回転しないので、無端ベルト83における支持ローラ81・82に当接していない部分の温度は低下するが、無端ベルト83は薄肉で支持ローラ81・82および定着ローラ60よりも熱容量が小さいので、保温待機状態から定着動作状態への移行時に回転開始させることで、周方向(無端ベルト83の回転方向)の温度を短時間で均一に昇温させることができる。   Since the endless belt 83 does not rotate during the standby heat retention, the temperature of the portion of the endless belt 83 that is not in contact with the support rollers 81 and 82 is lowered. However, the endless belt 83 is thin and has the support rollers 81 and 82 and the fixing roller 60. Therefore, the temperature in the circumferential direction (the rotational direction of the endless belt 83) can be raised uniformly in a short time by starting the rotation at the time of transition from the heat insulation standby state to the fixing operation state.

また、本実施形態では、待機保温時における支持ローラ81・82の温度を、定着動作時よりも低く設定している。   In the present embodiment, the temperature of the support rollers 81 and 82 during the standby heat retention is set lower than that during the fixing operation.

待機時には通紙による熱損失がないので、支持ローラ81・82を一定温度に保つための加熱電力(保温加熱電力)は小さい。このため、端部B,Cからの熱伝導、熱放散により端部B,Cの温度が中央部Aよりも低下しやすくなる。したがって、待機保温時に支持ローラ81・82の温度を定着動作時の温度と同様に設定して保温しておくと、端部B,Cの温度が低下したままの状態で定着動作が開始されてしまい、保温待機終了後、1枚目の画像が定着ムラのある画像品位の低い画像となってしまう。   Since there is no heat loss due to paper passing during standby, the heating power (heat retaining heating power) for maintaining the support rollers 81 and 82 at a constant temperature is small. For this reason, the temperatures of the end portions B and C are more likely to be lower than the central portion A due to heat conduction and heat dissipation from the end portions B and C. Accordingly, if the temperature of the support rollers 81 and 82 is set in the same manner as the temperature at the time of the fixing operation at the time of the standby temperature keeping, the fixing operation is started with the temperatures of the ends B and C being lowered. As a result, the first image becomes a low-quality image with uneven fixing after the heat retention standby.

これに対して、本実施形態では、待機保温時における支持ローラ81・82の温度を、定着動作時よりも低く設定しているので、定着動作開始時に所定の動作温度へ昇温させることにより、支持ローラ81・82の幅方向(軸方向)に均一で大きな熱量を供給できる。したがって、中央部Aおよび端部B,Cの温度を動作温度まで素早く上昇させ、端部B,Cの温度低下を解消して支持ローラ81・82における軸方向の温度分布を均一にすることができる。また、待機保温時の温度を低く設定することで、待機保温時の加熱電力を抑制することができる。   On the other hand, in the present embodiment, the temperature of the support rollers 81 and 82 at the time of standby heat retention is set lower than that at the time of the fixing operation, so by raising the temperature to a predetermined operating temperature at the start of the fixing operation, A uniform and large amount of heat can be supplied in the width direction (axial direction) of the support rollers 81 and 82. Therefore, the temperature of the central portion A and the end portions B and C can be quickly raised to the operating temperature, and the temperature drop in the end portions B and C can be eliminated to make the temperature distribution in the axial direction of the support rollers 81 and 82 uniform. it can. Moreover, the heating power at the time of standby heat retention can be suppressed by setting the temperature at the time of standby heat retention low.

(支持ローラ81・82の変形例)
なお、本実施形態では、ベルト接触部の端部Bの内径を小さくすることで、この端部Bの断面積を中央部Aの断面積よりも小さくしているが、支持ローラ81・82の形状はこれに限るものではなく、中央部Aよりも端部Bの方が軸方向に垂直な断面の断面積の平均値が小さくなる構成であればよい。
(Modification of support rollers 81 and 82)
In this embodiment, by reducing the inner diameter of the end portion B of the belt contact portion, the cross-sectional area of the end portion B is made smaller than the cross-sectional area of the central portion A. The shape is not limited to this, and any shape may be used as long as the average value of the cross-sectional areas of the cross section perpendicular to the axial direction is smaller at the end B than at the center A.

図6(a)は支持ローラ81・82の一変形例を示す平面図であり、図6(b)は図6(a)に示した支持ローラ81・82の軸方向に平行な断面の断面図である。   FIG. 6A is a plan view showing a modification of the support rollers 81 and 82, and FIG. 6B is a cross section of the support rollers 81 and 82 shown in FIG. FIG.

この変形例にかかる支持ローラ81・82は、ベルト接触部の端部Bに、支持ローラ81・82の肉厚よりも浅い半径1mmの断面が半球型の穴部87aを備えている。なお、支持ローラ81・82におけるベルト接触部(中央部Aおよび端部B)は、穴部87aを含む部分を除いて肉厚が均一(外径15mmm、内径11mm)になっている。   The support rollers 81 and 82 according to this modification are provided with a semispherical hole 87a having a radius of 1 mm, which is shallower than the thickness of the support rollers 81 and 82, at the end B of the belt contact portion. The belt contact portions (central portion A and end portion B) of the support rollers 81 and 82 have a uniform thickness (outer diameter 15 mm, inner diameter 11 mm) except for the portion including the hole 87a.

穴部87aの軸方向のピッチは3mmであり、周方向のピッチは24度(周方向に沿って等間隔で15個配置されている)である。この構成により、穴部87aを設けたベルト接触部の端部Bにおける断面積の平均値を、穴部87aを設けていない中央部Aにおける断面積の平均値よりも小さくできる。   The pitch in the axial direction of the holes 87a is 3 mm, and the pitch in the circumferential direction is 24 degrees (fifteen are arranged at equal intervals along the circumferential direction). With this configuration, the average cross-sectional area at the end B of the belt contact portion provided with the hole 87a can be made smaller than the average cross-sectional area at the center A where the hole 87a is not provided.

図6(a)および図6(b)に示した構成によれば、支持ローラ81・82の周面に穴部87aを設けることで、支持ローラ81・82の内周面および外周面に段差を設けることなく(内径および外径を変化させることなく)、端部Bの断面積の平均値を変化させることができる。したがって、外周面に段差がある場合(外径が一定でない場合)に生じる無端ベルト83の蛇行や亀裂の発生を防止できる。また、内周面に段差がないので(内径が一定なので)、ハロゲンランプ86a・86bと支持ローラ81・82の芯金とのクリアランスを一定に保つことができ、温度分布を均一にすることができる。   According to the configuration shown in FIGS. 6A and 6B, the hole 87a is provided in the peripheral surface of the support rollers 81 and 82, so that a step is formed on the inner peripheral surface and the outer peripheral surface of the support rollers 81 and 82. (Without changing the inner diameter and the outer diameter), the average value of the cross-sectional area of the end B can be changed. Therefore, it is possible to prevent meandering and cracking of endless belt 83 that occur when there is a step on the outer peripheral surface (when the outer diameter is not constant). Further, since there is no step on the inner peripheral surface (because the inner diameter is constant), the clearance between the halogen lamps 86a and 86b and the core metal of the support rollers 81 and 82 can be kept constant, and the temperature distribution can be made uniform. it can.

なお、穴部87aでは支持ローラ81・82と無端ベルト83とが接触しないので、端部Bにおける支持ローラ81・82から無端ベルト83への伝熱量は中央部Aよりも少なくなる。しかしながら、端部Bは通紙領域外のため、記録紙に熱を奪われない。このため、支持ローラ81・82における軸方向の温度分布を均一に保ち、高品位な定着画像を得ることができる。   Since the support rollers 81 and 82 and the endless belt 83 are not in contact with each other in the hole 87a, the amount of heat transferred from the support rollers 81 and 82 to the endless belt 83 at the end B is smaller than that at the center A. However, since the end B is out of the sheet passing area, the recording paper is not deprived of heat. For this reason, the temperature distribution in the axial direction of the support rollers 81 and 82 can be kept uniform, and a high-quality fixed image can be obtained.

また、穴部の形状、軸方向および周方向のピッチは図6(a)および図6(b)に示した例に限るものではなく、適宜変更してもよい。また、図6(a)および図6(b)に示した構成では、穴部87aをベルト接触部の端部Bにのみ設けているが、これに限らず、中央部Aにも設けてもよい。この場合、例えば、中央部Aに設ける穴部87aの単位表面積あたりの数(軸方向および/または周方向ピッチ;数密度)を端部Bよりも大きくすればよい。   Moreover, the shape of a hole part, the pitch of an axial direction and the circumferential direction are not restricted to the example shown to Fig.6 (a) and FIG.6 (b), You may change suitably. Further, in the configuration shown in FIGS. 6A and 6B, the hole 87a is provided only at the end B of the belt contact portion. Good. In this case, for example, the number per unit surface area of the hole 87a provided in the central portion A (axial direction and / or circumferential pitch; number density) may be made larger than that of the end portion B.

図7(a)は支持ローラ81・82の他の変形例を示す平面図であり、図7(b)は図7(a)に示した支持ローラ81・82の軸方向に平行な断面の断面図である。   FIG. 7A is a plan view showing another modification of the support rollers 81 and 82, and FIG. 7B is a cross-sectional view parallel to the axial direction of the support rollers 81 and 82 shown in FIG. It is sectional drawing.

この変形例にかかる支持ローラ81・82は、ベルト接触部の端部Bに、溝状の穴部(溝部)87bを備えている。なお、支持ローラ81・82におけるベルト接触部(中央部Aおよび端部B)は、穴部87bを除くと肉厚が均一(外径15mmm、内径11mm)になっている。   The support rollers 81 and 82 according to this modification include a groove-shaped hole (groove) 87b at the end B of the belt contact portion. The belt contact portions (central portion A and end portion B) of the support rollers 81 and 82 have a uniform thickness (outer diameter 15 mm, inner diameter 11 mm) except for the hole 87b.

穴部87bは、支持ローラ81・82の肉厚よりも浅い半径1mmの半円状の断面を有しており、穴部87bの軸方向のピッチは4mmである。また、穴部87bは、支持ローラ81・82の回転方向に沿ってこの支持ローラ81・82の軸方向中心側に向かうように、支持ローラ81・82の外周面に螺旋状に形成されている(回転方向に沿って軸方向の中央側へ傾斜するように穴部87bが形成されている)。したがって、穴部87bの螺旋の巻方向は、軸方向の両端側で互いに傾斜方向が逆になっている。なお、図7(a)および図7(b)の構成では、穴部87bの軸方向に垂直な断面に対する傾斜角は30度である。   The hole 87b has a semicircular cross section with a radius of 1 mm, which is shallower than the thickness of the support rollers 81 and 82, and the pitch in the axial direction of the hole 87b is 4 mm. Further, the hole 87b is formed in a spiral shape on the outer peripheral surface of the support rollers 81 and 82 so as to go toward the axial center side of the support rollers 81 and 82 along the rotation direction of the support rollers 81 and 82. (A hole 87b is formed so as to incline in the axial direction along the rotational direction). Therefore, the winding direction of the spiral of the hole 87b is opposite to each other at both end sides in the axial direction. 7A and 7B, the inclination angle with respect to the cross section perpendicular to the axial direction of the hole 87b is 30 degrees.

このように、ベルト接触部の端部Bに穴部87bを設けることで、この端部Bにおける軸方向に垂直な断面の断面積の平均値を、中央部Aにおける断面積の平均値よりも小さくできる。   Thus, by providing the hole 87b in the end portion B of the belt contact portion, the average value of the cross-sectional area of the end portion B perpendicular to the axial direction is set to be larger than the average value of the cross-sectional area in the central portion A. Can be small.

また、穴部87bが回転方向に沿って軸方向中央側に傾斜するように設けられているので、無端ベルト83が支持ローラ81・82の一端側へ寄った場合、この寄り方向とは反対側の端部Bでは、無端ベルト83との接触幅が寄り方向側の端部Bにおける無端ベルト83との接触幅よりも小さくなる。これにより、無端ベルト83は、軸方向中央側へ付勢される。すなわち、寄り方向側の方が、無端ベルト83と端部B(穴部87bが形成された部分)との接触幅が大きくなるので、無端ベルト83に作用する力が大きくなり、無端ベルト83はこの寄り方向とは反対側に付勢される。これにより、無端ベルト83のベルト規制部材121・122への当接圧力を低くできるので、無端ベルト83の機械的な耐久性を向上させることができる。   Further, since the hole 87b is provided so as to incline toward the axially central side along the rotation direction, when the endless belt 83 approaches one end side of the support rollers 81 and 82, the side opposite to this shifting direction is provided. At the end B, the contact width with the endless belt 83 is smaller than the contact width with the endless belt 83 at the end B on the shift direction side. As a result, the endless belt 83 is urged toward the center in the axial direction. That is, since the contact width between the endless belt 83 and the end portion B (the portion where the hole portion 87b is formed) is increased on the side in the shift direction, the force acting on the endless belt 83 is increased, and the endless belt 83 is It is urged to the opposite side to this direction of deviation. Thereby, since the contact pressure of the endless belt 83 to the belt regulating members 121 and 122 can be lowered, the mechanical durability of the endless belt 83 can be improved.

なお、穴部87bの形状、ピッチは図7(a)および図7(b)に示した例に限るものではなく、適宜変更してもよい。   The shape and pitch of the hole 87b are not limited to the examples shown in FIGS. 7A and 7B, and may be changed as appropriate.

図8(a)は支持ローラ81・82のさらに他の変形例を示す平面図であり、図8(b)はその軸方向に平行な断面の断面図である。   FIG. 8A is a plan view showing still another modified example of the support rollers 81 and 82, and FIG. 8B is a sectional view of a cross section parallel to the axial direction.

この変形例にかかる支持ローラ81・82は、ベルト接触部の端部Bに、支持ローラ81・82を貫通する半径1mmの円形状の穴部87cを備えている。なお、この支持ローラ81・82は、穴部87cが支持ローラ81・82を貫通している点以外は、図6(a)および図6(b)に示した構成と同様である。   The support rollers 81 and 82 according to this modification include circular hole portions 87c having a radius of 1 mm that penetrate the support rollers 81 and 82 at the end B of the belt contact portion. The support rollers 81 and 82 have the same configuration as that shown in FIGS. 6A and 6B except that the hole 87 c penetrates the support rollers 81 and 82.

この構成により、穴部87cを設けたベルト接触部の端部Bにおける断面積の平均値を、穴部87cを設けていない中央部Aにおける断面積の平均値よりも小さくすることができ、支持ローラ81・82における軸方向の熱伝導を抑制することができる。また、支持ローラ81・82の熱容量が小さくなるので、支持ローラ81・82の温度を短時間で上昇させることができる。また、穴部87cが支持ローラ81・82を貫通しているので、支持ローラ81・82の内部に備えられたハロゲンランプ86a・86bからの放射熱、赤外線を無端ベルト83に直接作用させることができ、無端ベルト83の温度を短時間で上昇させることができる。なお、穴部87cの形状、ピッチは図8(a)および図8(b)に示した構成に限るものではなく、適宜変更してもよい。   With this configuration, the average cross-sectional area at the end B of the belt contact portion provided with the hole 87c can be made smaller than the average cross-sectional area at the center A where the hole 87c is not provided. The heat conduction in the axial direction of the rollers 81 and 82 can be suppressed. Further, since the heat capacity of the support rollers 81 and 82 is reduced, the temperature of the support rollers 81 and 82 can be increased in a short time. Further, since the hole 87c penetrates the support rollers 81 and 82, the radiant heat and infrared rays from the halogen lamps 86a and 86b provided inside the support rollers 81 and 82 can be directly applied to the endless belt 83. The temperature of the endless belt 83 can be increased in a short time. The shape and pitch of the holes 87c are not limited to the configurations shown in FIGS. 8A and 8B, and may be changed as appropriate.

図9(a)は支持ローラ81・82のさらに他の変形例を示す平面図であり、図9(b)はその軸方向に平行な断面の断面図である。   FIG. 9A is a plan view showing still another modified example of the support rollers 81 and 82, and FIG. 9B is a sectional view of a cross section parallel to the axial direction.

この変形例にかかる支持ローラ81・82は、図8(a)および図8(b)に示した構成に加えて、中央部Aに、支持ローラ81・82を貫通する穴部87dを備えている。この穴部87dの形状は、ベルト接触部の端部Bに設けられた穴部87cと同様、半径1mmの円形状である。   The support rollers 81 and 82 according to this modification include a hole 87d penetrating the support rollers 81 and 82 in the central portion A in addition to the configuration shown in FIGS. 8A and 8B. Yes. The shape of the hole 87d is a circular shape having a radius of 1 mm, similar to the hole 87c provided at the end B of the belt contact portion.

ただし、端部Bでは、穴部87cが軸方向のピッチ3mm、円周方向のピッチ24度(円周方向15等分)で設けられているのに対して、中央部Aでは、穴部87dが、軸方向のピッチ6mm、円周方向のピッチ45度(円周方向8等分)で設けられている。したがって、中央部Aに設けられる穴部87dおよび端部Bに設けられる穴部87cは同じ形状を有しているものの、端部Bにおける単位面積当たりの穴部87cの数(数密度)の方が、中央部Aにおける単位面積当たりの穴部87dの数よりも多くなっている。   However, in the end portion B, the hole portion 87c is provided with an axial pitch of 3 mm and a circumferential pitch of 24 degrees (equal to 15 circumferential directions), whereas in the central portion A, the hole portion 87d. Are provided with an axial pitch of 6 mm and a circumferential pitch of 45 degrees (equal to the circumferential direction of 8). Therefore, although the hole 87d provided in the central portion A and the hole 87c provided in the end B have the same shape, the number (number density) of the holes 87c per unit area in the end B is greater. However, the number of holes 87d per unit area in the central portion A is larger.

これにより、ベルト接触部の端部Bにおける断面積の平均値を、中央部Aにおける断面積の平均値よりも小さくすることができ、支持ローラ81・82における軸方向の熱伝導を抑制することができる。   Thereby, the average value of the cross-sectional area at the end portion B of the belt contact portion can be made smaller than the average value of the cross-sectional area at the central portion A, and the heat conduction in the axial direction in the support rollers 81 and 82 is suppressed. Can do.

また、穴部87cと穴部87dとは同じ形状なので、各穴部の加工を同一の仕様、工具で行えるため(加工条件を変更する必要がないため)、加工が容易であり、穴の径、穴の深さを軸方向で変える場合に比べて、支持ローラ81・82の加工費を低減できる。なお、穴部87cおよび穴部87dの形状、個数は、図9(a)および図9(b)に示した構成に限るものではなく、適宜変更してもよい。また、穴部87cと穴部87dとで、形状が異なっていてもよい。   Also, since the hole 87c and the hole 87d have the same shape, each hole can be machined with the same specifications and tools (since there is no need to change the machining conditions), the machining is easy, and the hole diameter Compared with the case where the hole depth is changed in the axial direction, the processing cost of the support rollers 81 and 82 can be reduced. The shape and number of the hole 87c and the hole 87d are not limited to the configuration shown in FIGS. 9A and 9B, and may be changed as appropriate. Further, the hole 87c and the hole 87d may have different shapes.

なお、本実施形態では、2本の支持ローラ81・82を備えており、各支持ローラ81・82の外径が同じであって、各支持ローラ81・82の内部にハロゲンランプ(加熱源)86a・86bを設けた構成について説明したが、これに限らず、本発明は任意の形態の外部ベルト加熱方式の定着装置に適用できる。例えば、支持ローラを3本以上備えていてもよい。また、各支持ローラの外径が異なっていてもよい。さらに、加熱源を備えた支持ローラを少なくとも1本備えていればよく、加熱源を備えない支持ローラが含まれていてもよい。また、加熱源が各支持ローラの内部とは異なる位置に備えられていてもよい。また、定着動作時にいずれの支持ローラ(ベルト懸架ローラ)も定着ローラ60に圧接せず、無端ベルト83のみが定着ローラ60に当接する構成であってもよい。   In the present embodiment, two support rollers 81 and 82 are provided, the outer diameters of the support rollers 81 and 82 are the same, and a halogen lamp (heating source) is provided inside each of the support rollers 81 and 82. Although the configuration provided with 86a and 86b has been described, the present invention is not limited to this, and the present invention can be applied to any type of external belt heating type fixing device. For example, three or more support rollers may be provided. Moreover, the outer diameter of each support roller may be different. Furthermore, it is sufficient that at least one support roller provided with a heat source is provided, and a support roller not provided with a heat source may be included. Moreover, the heat source may be provided at a position different from the inside of each support roller. Further, it may be configured that any support roller (belt suspension roller) is not pressed against the fixing roller 60 during the fixing operation, and only the endless belt 83 is in contact with the fixing roller 60.

また、本実施形態では、外部加熱装置80によって定着ローラ60を加熱する構成について説明したが、これに限るものではなく、例えば、外部加熱装置80は加圧ローラ70を加熱するものであってもよく、定着ローラ60を加熱する外部加熱装置80と加圧ローラ70を加熱する外部加熱装置80とをそれぞれ設けてもよい。   In this embodiment, the configuration in which the fixing roller 60 is heated by the external heating device 80 has been described. However, the configuration is not limited to this. For example, the external heating device 80 may heat the pressure roller 70. Alternatively, an external heating device 80 for heating the fixing roller 60 and an external heating device 80 for heating the pressure roller 70 may be provided.

〔実施形態2〕
本発明の他の実施形態について説明する。なお、説明の便宜上、実施形態1で説明した部材と同様の機能を有する部材については実施形態1と同じ符号を用い、その説明を省略する。
[Embodiment 2]
Another embodiment of the present invention will be described. For convenience of explanation, members having the same functions as those described in the first embodiment are denoted by the same reference numerals as those in the first embodiment, and description thereof is omitted.

図10は、本実施形態にかかる支持ローラ81b・82bの軸方向に平行な断面の断面図である。なお、この支持ローラ81b・82bは、実施形態1における支持ローラ81・82に代えて定着装置40の外部加熱装置80に備えられるものである。   FIG. 10 is a cross-sectional view of a cross section parallel to the axial direction of the support rollers 81b and 82b according to the present embodiment. The support rollers 81b and 82b are provided in the external heating device 80 of the fixing device 40 in place of the support rollers 81 and 82 in the first embodiment.

支持ローラ81b・82bは、外径15mm、厚さ40μm、中心軸に垂直な断面の断面積が約1.88mmのステンレス製であり、熱伝導率は約15W/m・Kである。したがって、断面積と熱伝導率の積Sは28.20×10−6(W・m/K)である。 The support rollers 81b and 82b are made of stainless steel having an outer diameter of 15 mm, a thickness of 40 μm, and a cross-sectional area of about 1.88 mm 2 perpendicular to the central axis, and the thermal conductivity is about 15 W / m · K. Therefore, the product S of the cross-sectional area and the thermal conductivity is 28.20 × 10 −6 (W · m / K).

また、本実施形態では、無端ベルト83として、内径30mm、厚さ100μmのポリイミドからなる基材の表面に、離型層として厚さ20μmのフッ素樹脂をコーティングしたベルト部材を用いた。これにより、ポリイミド部分の断面積は9.46mm、フッ素樹脂部分の断面積は1.90mmになっている。なお、上記ポリイミドの熱伝導率0.29W/m・Kであり、上記フッ素樹脂の熱伝導率は0.29W/m・Kである。したがって、無端ベルト83全体の熱伝導率と断面積との積Sは、3.29×10−6(W・m/K)である。 In this embodiment, as the endless belt 83, a belt member in which a surface of a base material made of polyimide having an inner diameter of 30 mm and a thickness of 100 μm is coated with a fluororesin having a thickness of 20 μm as a release layer is used. Thereby, the cross-sectional area of the polyimide part is 9.46 mm 2 , and the cross-sectional area of the fluororesin part is 1.90 mm 2 . The polyimide has a thermal conductivity of 0.29 W / m · K, and the fluororesin has a thermal conductivity of 0.29 W / m · K. Therefore, the product S of the thermal conductivity and the cross-sectional area of the entire endless belt 83 is 3.29 × 10 −6 (W · m / K).

支持ローラ81b・82bにおける熱伝導率と断面積との積Sが大きい場合には、支持ローラ81b・82bにおける無端ベルト83が接触する部分よりも軸方向外側で軸方向の熱伝導が過大となる。このため、待機保温時にベルト接触部分を均一温度とするように加熱しても、支持ローラ81b・82bにおける軸方向の端部から軸受117・118やベルト規制部材121・122への熱伝導により、端部の温度が低下してしまう。これにより、画像端部を定着させるための温度が不足して不均一で低品位な画像となってしまったり、定着不良が生じたりする。   When the product S of the heat conductivity and the cross-sectional area of the support rollers 81b and 82b is large, the heat transfer in the axial direction is excessive on the outer side in the axial direction than the portion of the support rollers 81b and 82b in contact with the endless belt 83. . For this reason, even if the belt contact portion is heated so as to have a uniform temperature at the time of standby heat retention, due to heat conduction from the end portions in the axial direction of the support rollers 81b and 82b to the bearings 117 and 118 and the belt regulating members 121 and 122, The temperature at the end will decrease. As a result, the temperature for fixing the edge of the image is insufficient, resulting in a non-uniform and low-quality image, or poor fixing.

したがって、支持ローラ端部の温度低下を抑制してベルト接触域の温度を均一化するためには、支持ローラの熱伝導率と断面積の積Sを小さくする必要がある。具体的には、支持ローラの熱伝導率と断面積の積Sを、0以上60×10−6(W・m/K)以下とすることで、端部の温度低下を抑制してベルト接触域の温度を均一化できる。なお、厚さの下限値は、機構的な応力に耐えることができればよい。 Therefore, in order to suppress the temperature drop at the end portion of the support roller and make the temperature in the belt contact area uniform, it is necessary to reduce the product S of the heat conductivity and the cross-sectional area of the support roller. Specifically, the product S of the thermal conductivity and the cross-sectional area of the support roller is set to 0 or more and 60 × 10 −6 (W · m / K) or less, thereby suppressing the temperature drop at the end portion to contact the belt. The temperature of the area can be made uniform. In addition, the lower limit of thickness should just be able to endure mechanical stress.

本実施形態にかかる支持ローラ81b・82bは、支持ローラの熱伝導率(W/m・K)と断面積(mm)との積Sが3.29×10−6(W・m/K)であり、60×10−6(W・m/K)よりも小さいので、支持ローラ81b・82bにおける端部の温度低下を抑制してベルト接触域の温度を均一化することができる。 In the support rollers 81b and 82b according to the present embodiment, the product S of the thermal conductivity (W / m · K) and the cross-sectional area (mm 2 ) of the support roller is 3.29 × 10 −6 (W · m / K). ), And smaller than 60 × 10 −6 (W · m / K), it is possible to suppress the temperature drop at the end portions of the support rollers 81b and 82b and make the temperature in the belt contact area uniform.

なお、本実施形態では、軸方向に垂直な断面の断面積が一定である支持ローラ81b・82bを用いたが、これに限るものではない。支持ローラの各部における断面積と熱伝導率との積が0以上60×10−6(W・m/K)以下であればよく、例えば、実施形態1に示した支持ローラ81・82と同様の形状を有していてもよい。 In the present embodiment, the support rollers 81b and 82b having a constant cross-sectional area perpendicular to the axial direction are used. However, the present invention is not limited to this. The product of the cross-sectional area and the thermal conductivity in each part of the support roller may be 0 or more and 60 × 10 −6 (W · m / K) or less, for example, similar to the support rollers 81 and 82 shown in the first embodiment. You may have the shape of.

〔実施形態3〕
本発明のさらに他の実施形態について説明する。なお、説明の便宜上、実施形態1,2で説明した各部材と同様の機能を有する部材については実施形態1,2と同じ符号を用い、その説明を省略する。
[Embodiment 3]
Still another embodiment of the present invention will be described. For convenience of explanation, members having the same functions as those described in the first and second embodiments are denoted by the same reference numerals as those in the first and second embodiments, and the description thereof is omitted.

本実施形態は、加圧ローラ70の周面を加熱する外部加熱装置を備える点が、実施形態1と異なっている。つまり、本実施形態にかかる定着装置40は、定着ニップ部において、記録紙の裏面(未定着画像が形成されていない面)に接触する加圧ローラ70の周面に当接してこの加圧ローラ70の周面を加熱する外部加熱装置を備えている。   This embodiment is different from the first embodiment in that an external heating device that heats the peripheral surface of the pressure roller 70 is provided. That is, the fixing device 40 according to the present embodiment is in contact with the peripheral surface of the pressure roller 70 that contacts the back surface of the recording paper (the surface on which the unfixed image is not formed) in the fixing nip portion. An external heating device for heating the peripheral surface of 70 is provided.

図11(a)および図11(b)は、加圧ローラ70、およびこの加圧ローラ70の周面を加熱する外部加熱装置130の構成を示す説明図である。なお、図11(a)は外部加熱装置130に備えられる支持ローラ132が後述する第1位置にある場合を示しており、図11(b)は支持ローラ132が後述する第2位置にある場合を示している。   FIG. 11A and FIG. 11B are explanatory diagrams showing the configuration of the pressure roller 70 and the external heating device 130 that heats the peripheral surface of the pressure roller 70. 11A shows a case where the support roller 132 provided in the external heating device 130 is in a first position described later, and FIG. 11B shows a case where the support roller 132 is in a second position described later. Is shown.

これらの図に示すように、外部加熱装置130は、支持ローラ131、支持ローラ(加熱ローラ)132、無端ベルト133、ベルト移動装置140を備えている。   As shown in these drawings, the external heating device 130 includes a support roller 131, a support roller (heating roller) 132, an endless belt 133, and a belt moving device 140.

無端ベルト133は、裏面側が各支持ローラ131・132の周面に当接するように各支持ローラ131・132に張架されている。無端ベルト133は、定着ニップ部に対して加圧ローラ70の回転方向上流側に設けられており、支持ローラ132が後述する第1位置にあるとき、所定の押圧力(本実施形態では40N)で加圧ローラ70に圧接される。これにより、加圧ローラ70との間に加熱ニップ部(無端ベルト133と加圧ローラ70との当接部;加圧ローラ70の円周方向の幅20mm)が形成される。   The endless belt 133 is stretched around the support rollers 131 and 132 so that the back side of the endless belt 133 is in contact with the peripheral surfaces of the support rollers 131 and 132. The endless belt 133 is provided on the upstream side in the rotation direction of the pressure roller 70 with respect to the fixing nip portion. When the support roller 132 is in a first position to be described later, a predetermined pressing force (40N in this embodiment) Is pressed against the pressure roller 70. As a result, a heating nip (a contact portion between the endless belt 133 and the pressure roller 70; a width 20 mm in the circumferential direction of the pressure roller 70) is formed between the pressure roller 70 and the heating roller.

また、無端ベルト133は、回転する加圧ローラ70の周面に当接することにより、加圧ローラ70に従動回転するようになっている。これにより、各支持ローラ131・132は、加圧ローラ70の回転方向と逆方向(図11のK方向)に回転する。つまり、制御装置90が定着ローラ60の回転駆動装置91を制御して定着ローラ60を回転駆動させると、加圧ローラ70が定着ローラ60に従動回転し、無端ベルト133と加圧ローラ70とが接している部分での摩擦力によって無端ベルト133が加圧ローラ70に従動して移動し、支持ローラ131・132および無端ベルト133が回転するようになっている。   Further, the endless belt 133 is driven to rotate by the pressure roller 70 by contacting the circumferential surface of the pressure roller 70 that rotates. As a result, the support rollers 131 and 132 rotate in the direction opposite to the rotation direction of the pressure roller 70 (K direction in FIG. 11). That is, when the control device 90 controls the rotation driving device 91 of the fixing roller 60 to rotationally drive the fixing roller 60, the pressure roller 70 is driven to rotate by the fixing roller 60, and the endless belt 133 and the pressure roller 70 are moved. The endless belt 133 is moved following the pressure roller 70 by the frictional force at the contact portion, and the support rollers 131 and 132 and the endless belt 133 are rotated.

無端ベルト133は、実施形態1の外部加熱装置80に備えられる無端ベルト83と同様のものである。   The endless belt 133 is the same as the endless belt 83 provided in the external heating device 80 of the first embodiment.

支持ローラ131は、実施形態2における支持ローラ81b・82bと同様の構成である。すなわち、支持ローラ131は、外径15mm、厚さ40μm、中心軸に垂直な断面の断面積が約1.88mmのステンレス製であり、熱伝導率は約15W/m・K、断面積と熱伝導率の積Sは28.20×10−6(W・m/K)である。なお、この支持ローラ131の内部には、ハロゲンランプ(加熱源)は備えられていない。 The support roller 131 has the same configuration as the support rollers 81b and 82b in the second embodiment. That is, the support roller 131 is made of stainless steel having an outer diameter of 15 mm, a thickness of 40 μm, and a cross-sectional area of about 1.88 mm 2 perpendicular to the central axis, a thermal conductivity of about 15 W / m · K, and a cross-sectional area of The product S of thermal conductivity is 28.20 × 10 −6 (W · m / K). Note that a halogen lamp (heating source) is not provided inside the support roller 131.

支持ローラ132は、外径15mm、肉厚2mm、中心軸に垂直な断面積が81.68mmのアルミニウム製のローラであり、熱伝導率は236W/m・K、断面積と熱伝導率の積Sは19276×10−6(W・m/K)である。また、支持ローラ132の内部にはハロゲンランプが備えられている。 Support roller 132 has an outer diameter of 15 mm, wall thickness 2 mm, the cross-sectional area perpendicular to the central axis is the aluminum roller 81.68Mm 2, the thermal conductivity is 236 W / m · K, the cross-sectional area and thermal conductivity The product S is 19276 × 10 −6 (W · m / K). Further, a halogen lamp is provided inside the support roller 132.

このように、内部にハロゲンランプを備えた支持ローラ132の方が、ハロゲンランプを備えない支持ローラ131よりも、熱伝導率と軸方向に垂直な断面(直径方向の断面)の断面積との積が大きくなっている。   As described above, the support roller 132 having a halogen lamp therein has a thermal conductivity and a cross-sectional area perpendicular to the axial direction (diameter-direction cross section) of the support roller 131 having no halogen lamp. The product is getting bigger.

なお、無端ベルト133の支持ローラ132との当接部における外周面には温度検出手段(図示せず)が備えられており、この温度検出手段の検出結果に基づいて制御装置90が支持ローラ132の内部に備えられるハロゲンランプへの電力供給量、ベルト移動装置140による支持ローラ131・132の移動位置などを制御するようになっている。   Note that a temperature detecting means (not shown) is provided on the outer peripheral surface of the contact portion of the endless belt 133 with the support roller 132, and the control device 90 controls the support roller 132 based on the detection result of the temperature detecting means. The amount of electric power supplied to the halogen lamp provided in the interior of the motor, the movement position of the support rollers 131 and 132 by the belt moving device 140, and the like are controlled.

また、各支持ローラ131・132は、ベルト移動装置140によって、無端ベルト133を介して加圧ローラ70の周面に所定の荷重で押圧される。これにより、無端ベルト133表面は加圧ローラ70周面に接触し、無端ベルト133表面と加圧ローラ70周面との間にニップ部(加熱ニップ部)が形成される。なお、無端ベルト133表面と加圧ローラ70周面との間の加熱ニップ幅は20mm(加圧ローラ70周方向に沿った幅)である。   The support rollers 131 and 132 are pressed by the belt moving device 140 to the peripheral surface of the pressure roller 70 with a predetermined load via the endless belt 133. As a result, the surface of the endless belt 133 contacts the circumferential surface of the pressure roller 70, and a nip portion (heating nip portion) is formed between the surface of the endless belt 133 and the circumferential surface of the pressure roller 70. The heating nip width between the endless belt 133 surface and the circumferential surface of the pressure roller 70 is 20 mm (width along the circumferential direction of the pressure roller 70).

ベルト移動装置140は、サイドフレーム141、アーム142、偏心カム143、コイルバネ144、支点(支点部材)145を備えている。   The belt moving device 140 includes a side frame 141, an arm 142, an eccentric cam 143, a coil spring 144, and a fulcrum (fulcrum member) 145.

サイドフレーム141は、支持ローラ131・132の両端側にそれぞれ設けられており、支持ローラ131・132を図示しない軸受を介して回転可能に支持するものである。なお、この軸受は、実施形態1の外部加熱装置80に備えられる軸受117・118と同様、軸間距離を固定されていてもよく、軸間距離が可変であってもよい。   The side frames 141 are provided on both ends of the support rollers 131 and 132, respectively, and support the support rollers 131 and 132 rotatably via bearings (not shown). In addition, this bearing may be fixed in the distance between shafts similarly to the bearings 117 and 118 provided in the external heating device 80 of the first embodiment, and the distance between the shafts may be variable.

また、このサイドフレーム141は、アーム142に固定されている。さらに、アーム142は、定着装置40のフレーム(図示せず)に対して支点145で支持ローラ131・132の軸方向に略垂直な方向に対して回転可能に軸支されている。なお、この支点145は支持ローラ131の回転軸と一致する位置に設けられている。したがって、支点145を中心としてアーム142を回転させても、支持ローラ131の位置(支持ローラ131と加圧ローラ70の軸間距離)は変化しないようになっている。ここで、支持ローラ131と加圧ローラ70との軸間距離は、両ローラが無端ベルト133を介して所定の圧力で圧接するように設定されている。また、アーム142における支持ローラ132を挟んだ支点145の反対側の位置には、コイルバネ144が取り付けられており、このコイルバネ144によってアーム142に取り付けられたサイドフレーム141が加圧ローラ70の方向に付勢されている。   Further, the side frame 141 is fixed to the arm 142. Further, the arm 142 is pivotally supported at a fulcrum 145 with respect to a frame (not shown) of the fixing device 40 so as to be rotatable in a direction substantially perpendicular to the axial direction of the support rollers 131 and 132. The fulcrum 145 is provided at a position that coincides with the rotation axis of the support roller 131. Therefore, even if the arm 142 is rotated about the fulcrum 145, the position of the support roller 131 (the distance between the axes of the support roller 131 and the pressure roller 70) does not change. Here, the inter-axis distance between the support roller 131 and the pressure roller 70 is set such that the two rollers are pressed against each other with a predetermined pressure via the endless belt 133. A coil spring 144 is attached to a position of the arm 142 on the opposite side of the fulcrum 145 across the support roller 132, and the side frame 141 attached to the arm 142 by the coil spring 144 is directed toward the pressure roller 70. It is energized.

偏心カム143は、アーム142の端部近傍に当接するように備えられている。この偏心カム143は、制御装置90が図示しないモータ等の駆動手段を制御することによって回転駆動される。これにより、制御装置90が上記駆動手段を制御して偏心カム143を回転させ、図11(a)に示すように支持ローラ132を第1位置に移動させてこの支持ローラ131・132を加圧ローラ70に圧接させたり、偏心カム143をそこから180度回転させ、図11(b)に示すように支持ローラ132を第2位置に移動させて支持ローラ132を加圧ローラ70から離間させたりできるようになっている。なお、第2位置においても支持ローラ131は加圧ローラ70に圧接する。   The eccentric cam 143 is provided in contact with the vicinity of the end of the arm 142. The eccentric cam 143 is rotationally driven by the control device 90 controlling driving means such as a motor (not shown). As a result, the control device 90 controls the drive means to rotate the eccentric cam 143 and moves the support roller 132 to the first position as shown in FIG. 11A to pressurize the support rollers 131 and 132. The roller 70 is brought into pressure contact, or the eccentric cam 143 is rotated 180 degrees therefrom, and the support roller 132 is moved to the second position to separate the support roller 132 from the pressure roller 70 as shown in FIG. It can be done. Even in the second position, the support roller 131 is in pressure contact with the pressure roller 70.

なお、支持ローラ131・132と、この支持ローラ131・132の両端側に備えられた軸受との間には、実施形態1における外部加熱装置80に備えられるベルト規制部材121・122と同様にベルト規制部材(図示せず)が設けられている。つまり、支持ローラ131・132の軸方向の両端側には、第2位置における支持ローラ131・132と加圧ローラ70との間隔よりも、支持ローラ131・132の周面からの高さが高いベルト規制部材が備えられている。   A belt between the support rollers 131 and 132 and the bearings provided at both ends of the support rollers 131 and 132 is the same as the belt regulating members 121 and 122 provided in the external heating device 80 in the first embodiment. A regulating member (not shown) is provided. That is, the height from the peripheral surface of the support rollers 131 and 132 is higher at both ends in the axial direction of the support rollers 131 and 132 than the distance between the support rollers 131 and 132 and the pressure roller 70 in the second position. A belt regulating member is provided.

以上のように、本実施形態では、内部にハロゲンランプを備えた支持ローラ132の方が、ハロゲンランプを備えない支持ローラ131よりも、画像形成範囲内における熱伝導率と軸方向に垂直な断面の断面積との積が大きくなっている。   As described above, in this embodiment, the support roller 132 having a halogen lamp therein has a cross section perpendicular to the thermal conductivity and the axial direction in the image forming range, compared to the support roller 131 having no halogen lamp. The product with the cross-sectional area is larger.

加熱源を有する支持ローラ132における通紙域(加圧ローラ70における記録紙に当接する部分に当接する無端ベルト133の領域に当接する支持ローラ132の領域;画像形成範囲)内の熱伝導率と軸方向に垂直な断面の断面積との積Sが小さすぎる場合には、軸方向の熱伝導が不足して通紙域内の温度分布が大きくなる場合がある。また、無端ベルト133の幅よりも幅の狭い紙を連続して出力する場合には、記録紙が接触通過する部分のみが熱を奪われ、奪われた熱を補うように支持ローラ132の軸方向全域に熱を供給すると、通紙域外の支持ローラ132および無端ベルト133の端部の温度が高くなってしまう。そして、この状態で上記の記録紙よりも幅の広い記録紙を通紙すると、支持ローラ132および無端ベルト133の端部が高温になっているため、定着像の均一性が失われ、不均一で低品位な画像となってしまう。   Thermal conductivity in a sheet passing area of the support roller 132 having a heating source (area of the support roller 132 in contact with the area of the endless belt 133 in contact with the portion of the pressure roller 70 in contact with the recording paper; image forming range) If the product S with the cross-sectional area of the cross section perpendicular to the axial direction is too small, the thermal distribution in the axial direction may be insufficient, and the temperature distribution in the paper passing area may become large. Further, in the case of continuously outputting paper having a width smaller than the width of the endless belt 133, only the portion through which the recording paper comes into contact is deprived of heat, and the shaft of the support roller 132 is made up to compensate for the deprived heat. If heat is supplied to the entire direction, the temperatures of the end portions of the support roller 132 and the endless belt 133 outside the sheet passing area are increased. In this state, if a recording paper having a width wider than that of the above recording paper is passed, the end portions of the support roller 132 and the endless belt 133 are at a high temperature, so that the uniformity of the fixed image is lost and non-uniform. Will result in a low quality image.

また、内部に加熱源を有さない支持ローラ131における熱伝導率と軸方向に垂直な断面の断面積との積Sが大きすぎる場合には、支持ローラ131の端部からの軸受、支持板金、ベルト規制部材121・122等への熱伝導により、支持ローラ131の端部の温度が低下し、無端ベルト133端部の温度が低下してしまう。   Further, when the product S of the thermal conductivity and the cross-sectional area of the cross section perpendicular to the axial direction in the support roller 131 that does not have a heating source therein is too large, the bearing and the support metal plate from the end of the support roller 131 Due to heat conduction to the belt regulating members 121, 122, etc., the temperature at the end of the support roller 131 is lowered, and the temperature at the end of the endless belt 133 is lowered.

これに対して、本実施形態では、加熱源を内蔵する支持ローラ132の方が、加熱源を内蔵しない支持ローラ131よりも、熱伝導率と断面積の積Sが大きくなっているので、支持ローラ131の端部からの熱損失を抑制すると同時に、支持ローラ132の軸方向への熱伝導を促進して軸方向の温度分布を平均化でき、無端ベルト133の軸方向の温度分布を均一にすることができる。   On the other hand, in the present embodiment, the support roller 132 with a built-in heat source has a larger product S of the thermal conductivity and the cross-sectional area than the support roller 131 without a built-in heat source. While suppressing heat loss from the end of the roller 131, the heat transfer in the axial direction of the support roller 132 can be promoted to average the temperature distribution in the axial direction, and the temperature distribution in the axial direction of the endless belt 133 can be made uniform. can do.

なお、加熱源を有する支持ローラの温度分布を均一化するためには、熱伝導率と上記断面積との積は大きいほどよい。ただし、支持ローラの厚さが薄い方が、内部の熱源からベルトへの熱伝導の遅れを短縮でき、ベルトの温度を高精度に制御することができる。また、加熱源を有する支持ローラの熱容量が小さい方が、短時間で所定温度に昇温させることができる。このため、加熱源を有する支持ローラの画像形成範囲内における熱伝導率と軸方向に垂直な断面の断面積との積は、5000×10−6(W・m/K)よりも大きく、25000×10−6(W・m/K)よりも小さいことが好ましい。 In order to make the temperature distribution of the support roller having the heating source uniform, the larger the product of the thermal conductivity and the cross-sectional area, the better. However, the thinner the support roller, the shorter the heat conduction delay from the internal heat source to the belt, and the belt temperature can be controlled with high accuracy. Moreover, the one where the heat capacity of the support roller having the heating source is small can be raised to a predetermined temperature in a short time. For this reason, the product of the thermal conductivity in the image forming range of the support roller having a heating source and the cross-sectional area of the cross section perpendicular to the axial direction is larger than 5000 × 10 −6 (W · m / K), and 25000. It is preferably smaller than × 10 −6 (W · m / K).

また、加熱源を有さない支持ローラの画像形成範囲内における熱伝導率と軸方向に垂直な断面の断面積との積は、加熱源を有する支持ローラの半分以下にすることが好ましい。これにより、温度分布の均一性を大きく損なうことなく昇温時間を短縮できる。   Further, the product of the thermal conductivity in the image forming range of the support roller having no heating source and the cross-sectional area of the cross section perpendicular to the axial direction is preferably less than half of that of the support roller having the heating source. Thereby, the temperature raising time can be shortened without greatly impairing the uniformity of the temperature distribution.

また、上記各実施形態では、定着ローラ60を加熱する外部加熱装置、または加圧ローラ70を加熱する外部加熱装置を設ける構成について説明したが、これに限らず、定着ローラ60を加熱する外部加熱装置と加圧ローラ70を加熱する外部加熱装置とをそれぞれ設けてもよい。定着ローラ60および加圧ローラ70のそれぞれに外部加熱装置を設ける場合、連続通紙時も待機時も、定着ローラ60および加圧ローラ70の両方の表面温度を精度良く制御できる。これにより、高品位な画像を安定して得ると同時に、高いスループットを継続して得ることができる。   In each of the above-described embodiments, the configuration in which the external heating device that heats the fixing roller 60 or the external heating device that heats the pressure roller 70 has been described. However, the configuration is not limited thereto, and external heating that heats the fixing roller 60 is described. An apparatus and an external heating device for heating the pressure roller 70 may be provided. When an external heating device is provided for each of the fixing roller 60 and the pressure roller 70, the surface temperatures of both the fixing roller 60 and the pressure roller 70 can be accurately controlled during continuous paper feeding and standby. As a result, high-quality images can be stably obtained, and at the same time, high throughput can be obtained continuously.

また、実施形態1、2の外部加熱装置80を実施形態3の外部加熱装置130に代えて用いてもよく、実施形態3の外部加熱装置130を実施形態1、2の外部加熱装置80に代えて用いてもよい。   Further, the external heating device 80 of the first and second embodiments may be used in place of the external heating device 130 of the third embodiment, and the external heating device 130 of the third embodiment is replaced with the external heating device 80 of the first and second embodiments. May be used.

また、本実施形態では搬送ベルトを用いて紙を搬送する画像形成装置について説明したが、画像形成装置の構成はこれに限るものではない。本発明は、電子写真方式の画像形成装置であれば適用でき、例えば、中間転写ベルトを用いる構成であってもよく、感光体から記録紙に転写する構成であってもよい。また、単色画像を形成するものであっても、多色画像を形成するものであってもよい。   In this embodiment, the image forming apparatus that transports paper using the transport belt has been described. However, the configuration of the image forming apparatus is not limited to this. The present invention can be applied to any electrophotographic image forming apparatus. For example, an intermediate transfer belt may be used, or a structure in which a photosensitive member is transferred to a recording sheet may be used. Further, it may be a single color image or a multicolor image.

また、上記各実施形態では、制御装置90は制御用集積回路基板から構成されているものとしたが、これに限らず、CPU等のプロセッサを用いて制御装置90に備えられる各制御部の機能をソフトウェアによって実現するものであってもよい。この場合、例えば、制御装置90は、各機能を実現する制御プログラムの命令を実行するCPU(central processing unit)、上記プログラムを格納したROM(read only memory)、上記プログラムを展開するRAM(random access memory)、上記プログラムおよび各種データを格納するメモリ等の記憶装置(記録媒体)などから構成される。そして、本発明の目的は、上述した機能を実現するソフトウェアである制御装置90の制御プログラムのプログラムコード(実行形式プログラム、中間コードプログラム、ソースプログラム)をコンピュータで読み取り可能に記録した記録媒体を、上記制御装置90に供給し、そのコンピュータ(またはCPUやMPU)が記録媒体に記録されているプログラムコードを読み出し実行することによって達成される。   In each of the above embodiments, the control device 90 is configured from the control integrated circuit board. However, the present invention is not limited to this, and the function of each control unit provided in the control device 90 using a processor such as a CPU. May be realized by software. In this case, for example, the control device 90 includes a CPU (central processing unit) that executes instructions of a control program that realizes each function, a ROM (read only memory) that stores the program, and a RAM (random access) that expands the program. memory), a storage device (recording medium) such as a memory for storing the program and various data. An object of the present invention is to provide a recording medium in which a program code (execution format program, intermediate code program, source program) of a control program of the control device 90, which is software that realizes the functions described above, is recorded in a computer-readable manner The program is supplied to the control device 90, and the computer (or CPU or MPU) reads and executes the program code recorded on the recording medium.

上記記録媒体としては、例えば、磁気テープやカセットテープ等のテープ系、フロッピー(登録商標)ディスク/ハードディスク等の磁気ディスクやCD−ROM/MO/MD/DVD/CD−R等の光ディスクを含むディスク系、ICカード(メモリカードを含む)/光カード等のカード系、あるいはマスクROM/EPROM/EEPROM/フラッシュROM等の半導体メモリ系などを用いることができる。   Examples of the recording medium include a tape system such as a magnetic tape and a cassette tape, a magnetic disk such as a floppy (registered trademark) disk / hard disk, and an optical disk such as a CD-ROM / MO / MD / DVD / CD-R. Card system such as IC card, IC card (including memory card) / optical card, or semiconductor memory system such as mask ROM / EPROM / EEPROM / flash ROM.

また、制御装置を通信ネットワークと接続可能に構成し、通信ネットワークを介して上記プログラムコードを供給してもよい。この通信ネットワークは、特に限定されるものではなく、例えば、インターネット、イントラネット、エキストラネット、LAN、ISDN、VAN、CATV通信網、仮想専用網(virtual private network)、電話回線網、移動体通信網、衛星通信網等が利用可能である。また、通信ネットワークを構成する伝送媒体は、特に限定されるものではなく、例えば、IEEE1394、USB、電力線搬送、ケーブルTV回線、電話線、ADSL回線等の有線でも、IrDAやリモコンのような赤外線、Bluetooth(登録商標)、802.11無線、HDR、携帯電話網、衛星回線、地上波デジタル網等の無線でも利用可能である。なお、本発明は、上記プログラムコードが電子的な伝送で具現化された、搬送波に埋め込まれたコンピュータデータ信号(データ信号列)の形態でも実現され得る。   The control device may be configured to be connectable to a communication network, and the program code may be supplied via the communication network. This communication network is not particularly limited. For example, the Internet, intranet, extranet, LAN, ISDN, VAN, CATV communication network, virtual private network, telephone line network, mobile communication network, A satellite communication network or the like can be used. Further, the transmission medium constituting the communication network is not particularly limited. For example, even in the case of wired such as IEEE1394, USB, power line carrier, cable TV line, telephone line, ADSL line, infrared rays such as IrDA and remote control, It is also possible to use wireless such as Bluetooth (registered trademark), 802.11 wireless, HDR, mobile phone network, satellite line, terrestrial digital network. The present invention can also be realized in the form of a computer data signal (data signal sequence) embedded in a carrier wave in which the program code is embodied by electronic transmission.

また、上記各実施形態では、ローラ形状の定着部材(定着ローラ)および加圧部材(加圧ローラ)を用いているが、これに限るものではなく、例えばベルト状のものなどを用いてもよい。   In each of the above embodiments, a roller-shaped fixing member (fixing roller) and a pressure member (pressure roller) are used. However, the present invention is not limited to this. For example, a belt-shaped member may be used. .

本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、上述した実施形態において開示された各技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。   The present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications are possible within the scope shown in the claims, and the embodiments can be obtained by appropriately combining the respective technical means disclosed in the above-described embodiments. The form is also included in the technical scope of the present invention.

本発明は、例えば、プリンタ、複写機、ファクシミリ、MFP(Multi Function Printer)等の電子写真方式の画像形成装置に備えられる定着装置に適用可能である。   The present invention can be applied to a fixing device provided in an electrophotographic image forming apparatus such as a printer, a copier, a facsimile machine, or an MFP (Multi Function Printer).

本発明の一実施形態にかかる定着装置に備えられる支持ローラの断面図である。It is sectional drawing of the support roller with which the fixing device concerning one Embodiment of this invention is equipped. 本発明の一実施形態にかかる画像形成装置の内部構造を示した模式図である。1 is a schematic diagram illustrating an internal structure of an image forming apparatus according to an embodiment of the present invention. 本発明の一実施形態にかかる定着装置の概略構成を示す模式図である。1 is a schematic diagram illustrating a schematic configuration of a fixing device according to an embodiment of the present invention. 本発明の一実施形態にかかる定着装置を示す説明図であり、(a)は支持ローラを第1位置に配置した状態、(b)は支持ローラを第2位置に配置した状態を示している。4A and 4B are explanatory views showing a fixing device according to an embodiment of the present invention, in which FIG. 5A shows a state in which the support roller is arranged at the first position, and FIG. 5B shows a state in which the support roller is arranged at the second position. . (a)は本発明の一実施形態にかかる定着装置に備えられるベルト移動装置の構成を示す上面図であり、(b)はその断面図である。(A) is a top view showing a configuration of a belt moving device provided in a fixing device according to an embodiment of the present invention, and (b) is a sectional view thereof. (a)は本発明の一実施形態にかかる定着装置に備えられる支持ローラの他の例を示す平面図であり、(b)はその断面図である。(A) is a top view which shows the other example of the support roller with which the fixing device concerning one Embodiment of this invention is equipped, (b) is the sectional drawing. (a)は本発明の一実施形態にかかる定着装置に備えられる支持ローラのさらに他の例を示す平面図であり、(b)はその断面図である。(A) is a top view which shows the further another example of the support roller with which the fixing device concerning one Embodiment of this invention is equipped, (b) is the sectional drawing. (a)は本発明の一実施形態にかかる定着装置に備えられる支持ローラのさらに他の例を示す平面図であり、(b)はその断面図である。(A) is a top view which shows the further another example of the support roller with which the fixing device concerning one Embodiment of this invention is equipped, (b) is the sectional drawing. (a)は本発明の一実施形態にかかる定着装置に備えられる支持ローラのさらに他の例を示す平面図であり、(b)はその断面図である。(A) is a top view which shows the further another example of the support roller with which the fixing device concerning one Embodiment of this invention is equipped, (b) is the sectional drawing. 本発明の他の実施形態にかかる定着装置に備えられる支持ローラの断面図である。It is sectional drawing of the support roller with which the fixing device concerning other embodiment of this invention is equipped. 本発明のさらに他の実施形態にかかる定着装置の構成を示す説明図であり、(a)は支持ローラを第1位置に配置した場合、(b)は支持ローラを第2位置に配置した場合を示している。FIG. 9 is an explanatory diagram illustrating a configuration of a fixing device according to still another embodiment of the present invention, where (a) illustrates a case where the support roller is disposed at the first position, and (b) illustrates a case where the support roller is disposed at the second position. Is shown.

符号の説明Explanation of symbols

1 画像形成装置
40 定着装置
60 定着ローラ(定着部材)
64,74,86a,86b ハロゲンランプ(加熱源)
65,75,85a,85b サーミスタ
70 加圧ローラ(加圧部材)
80,130 外部加熱装置
81,81b,82,82b 支持ローラ83,133 無端ベルト
87a,87b,87c,87d 穴部
117,118 軸受
121,122 ベルト規制部材
131 支持ローラ(加熱源を備えない支持ローラ)
132 支持ローラ(加熱源を備えた支持ローラ)
A ベルト接触部の中央部(中央部分)
B ベルト接触部の端部(両端側部分)
C ローラ端部
1 Image forming apparatus 40 Fixing apparatus 60 Fixing roller (fixing member)
64, 74, 86a, 86b Halogen lamp (heating source)
65, 75, 85a, 85b thermistor 70 pressure roller (pressure member)
80, 130 External heating devices 81, 81b, 82, 82b Support rollers 83, 133 Endless belts 87a, 87b, 87c, 87d Hole 117, 118 Bearing 121, 122 Belt regulating member 131 Support roller (support roller without a heating source) )
132 Support roller (support roller with heating source)
A Center part of belt contact part (center part)
B End of belt contact part (both ends)
C Roller end

Claims (7)

定着部材と、加圧部材と、複数の支持ローラに回転可能に張架されたベルトを加熱して被加熱部材である定着部材または加圧部材の周面に当接させることで上記被加熱部材を加熱する少なくとも1つの外部加熱装置とを備え、上記定着部材と上記加圧部材とが記録材を挟持しながら搬送することにより、上記記録材上の未定着画像を熱と圧力によって当該記録材に定着させる定着装置において、
上記複数の支持ローラのうちの少なくとも1つは、筒状の芯金の内部に加熱源を有する筒状の部材であり、
加熱源を有する上記支持ローラにおける上記ベルトに当接する領域のうち、軸方向両端側部分における軸方向に垂直な断面の断面積の平均値が、軸方向中央部分における軸方向に垂直な断面の断面積の平均値よりも小さく、
加熱源を有する上記支持ローラは、上記両端側部分の外周面における一部の領域に他の領域よりも軸方向に垂直な面の外径が小さくなるように上記芯金の外周面を窪ませた穴部を有しており、かつ上記中央部分には穴部が設けられておらず当該中央部分の外径は一定であり、
上記両端側部分が有する上記穴部は、上記両端側部分のそれぞれにおいて、上記支持ローラの回転方向に沿ってこの支持ローラの両端側から中央側へ向かって傾斜した螺旋形状の溝であることを特徴とする定着装置。
The member to be heated by heating a fixing member, a pressure member, and a belt that is rotatably stretched between a plurality of support rollers and bringing the belt into contact with the peripheral surface of the fixing member or the pressure member that is the member to be heated At least one external heating device that heats the recording material, and the fixing member and the pressure member convey the recording material while sandwiching the recording material, whereby an unfixed image on the recording material is heated and pressed by the recording material. In the fixing device for fixing to
At least one of the plurality of support rollers is a cylindrical member having a heat source inside the cylindrical cored bar,
In the region of the support roller having the heating source that is in contact with the belt, the average value of the cross-sectional area of the cross section perpendicular to the axial direction at the axially opposite end portions is the cross section of the cross section perpendicular to the axial direction at the central portion in the axial direction. Smaller than the average area,
The support roller having a heat source, recess the outer peripheral surface of the core metal so that the outer diameter of a plane perpendicular to the axial direction than other areas in a part of the region definitive outer peripheral surface of the both end side portions is reduced And the central portion is not provided with a hole , and the outer diameter of the central portion is constant,
The hole portions of the both end portions are spiral grooves inclined from the both end sides of the support roller toward the center side along the rotation direction of the support roller in each of the both end portions. A fixing device characterized.
加熱源を有する上記支持ローラは、
上記両端側部分における肉厚が、上記中央部分における肉厚よりも薄いことを特徴とする請求項1に記載の定着装置。
The support roller having a heating source is
The fixing device according to claim 1, wherein a thickness of the both end portions is thinner than a thickness of the central portion.
加熱源を有する上記支持ローラは、上記ベルトに当接する領域の内径が一定であることを特徴とする請求項1または2に記載の定着装置。 The support roller having a heat source, a fixing device according to claim 1 or 2, characterized in that the inner diameter of the abutting region the belt is constant. 上記外部加熱装置は、昇温加熱時に上記ベルトを回転させ、待機保温時には上記ベルトの回転を停止させることを特徴とする請求項1からのいずれか1項に記載の定着装置。 The external heating device, rotate the belt during heating the heating fixing device according to any one of claims 1-3 which is in the standby state kept, characterized in that stopping the rotation of the belt. 上記外部加熱装置は、加熱源を有する上記支持ローラの待機保温時における表面温度を画像形成動作時よりも低くすることを特徴とする請求項1からのいずれか1項に記載の定着装置。 The external heating device, a fixing device according to the support roller of any one of claims 1 to 4, characterized by lower than when the surface temperature image forming operation in standby incubation with a heat source. 定着部材の周面にベルトを当接させてこの定着装置を加熱する外部加熱装置と、加圧部材の周面にベルトを当接させてこの加圧部材を加熱する外部加熱装置とを備えていることを特徴とする請求項1からのいずれか1項に記載の定着装置。 An external heating device that heats the fixing device by contacting the belt with the peripheral surface of the fixing member; and an external heating device that heats the pressure member by contacting the belt with the peripheral surface of the pressing member. the fixing device according to claim 1, any one of 5, characterized in that there. 請求項1からのいずれか1項に記載の定着装置を備えていることを特徴とする画像形成装置。
An image forming apparatus characterized in that it comprises a fixing device according to any one of claims 1 to 6.
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JP2005164691A (en) * 2003-11-28 2005-06-23 Kyocera Mita Corp Fixing device
JP2006071818A (en) * 2004-08-31 2006-03-16 Samsung Yokohama Research Institute Co Ltd Belt transfer device
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