JP4978199B2

JP4978199B2 - Fixing device

Info

Publication number: JP4978199B2
Application number: JP2007002425A
Authority: JP
Inventors: 基文馬場
Original assignee: Fuji Xerox Co Ltd; Fujifilm Business Innovation Corp
Current assignee: Fujifilm Business Innovation Corp
Priority date: 2007-01-10
Filing date: 2007-01-10
Publication date: 2012-07-18
Anticipated expiration: 2027-01-10
Also published as: JP2008170617A

Description

本発明は、複写機、プリンタなどの画像形成装置に用いられる定着装置に関する。 The present invention relates to a fixing device used in an image forming apparatus such as a copying machine or a printer.

複写機、プリンタ等の画像形成装置においては、例えば、トナー像などが保持された記録材に対し加熱および加圧を行いこのトナー像を記録材に定着させる定着装置が設けられる場合がある。このような定着装置としては、例えば、互いに圧接して配置された２つの定着ロールと、この定着ロールに掛け渡される定着ベルトとから構成され、定着ロール同士の圧接部にトナー像を保持した記録材を挿通させるものが知られている（例えば、特許文献１参照）。 In image forming apparatuses such as copying machines and printers, for example, there may be provided a fixing device that heats and presses a recording material on which a toner image or the like is held to fix the toner image on the recording material. Such a fixing device includes, for example, two fixing rolls arranged in pressure contact with each other and a fixing belt stretched over the fixing roll, and a recording in which a toner image is held in a pressure contact portion between the fixing rolls. What penetrates a material is known (for example, refer to patent documents 1).

特開平３−１３３８７１号公報JP-A-3-133871

ところで、定着ロールなどの定着部材により記録材を挿通させる圧接部を形成する場合、この定着部材は、圧接部における圧接力を支持するため厚肉とし剛性を確保した状態で形成される。また、定着が行われる際は、上記定着部材は、ヒータ等により加熱され所定の温度に調整される。
ところが、定着ロールなどの定着部材を厚肉に形成してしまうと熱容量が大きくなり、ヒータ等により加熱する際にその加熱時間が長くなる。この結果、電源を投入等してから定着が可能となるまでのウォームアップ時間が長くなってしまう。 By the way, when forming the press contact portion through which the recording material is inserted by a fixing member such as a fixing roll, the fixing member is formed in a thick state to ensure the rigidity in order to support the press contact force in the press contact portion. Further, when fixing is performed, the fixing member is heated by a heater or the like and adjusted to a predetermined temperature.
However, if a fixing member such as a fixing roll is formed thick, the heat capacity becomes large, and the heating time becomes long when heating by a heater or the like. As a result, the warm-up time from when the power is turned on until the fixing is possible becomes longer.

そこで本発明は、以上のような技術的課題を解決するためになされたものであり、その目的とするところは、ウォームアップ時間を短縮可能な定着装置を提供することにある。 Accordingly, the present invention has been made to solve the technical problems as described above, and an object thereof is to provide a fixing device capable of shortening the warm-up time.

かかる目的のもと、本発明が適用される定着装置は、回転可能に設けられた無端状のベルト状部材と、外周面側に断熱層を備え、ベルト状部材の内側に回転可能に配設される第１の定着部材と、ベルト状部材を介して第１の定着部材に回転可能な状態で圧接配置され、ベルト状部材との間に画像を保持した記録材を挿通させるニップ部を形成する第２の定着部材と、断熱層を加熱する断熱層加熱部材と、を有する。 For this purpose, the fixing device to which the present invention is applied includes an endless belt-like member that is rotatably provided, a heat insulating layer on the outer peripheral surface side, and is rotatably provided inside the belt-like member. The first fixing member is pressed against the first fixing member via the belt-like member so as to be rotatable, and a nip portion through which the recording material holding the image is inserted is formed between the belt-like member and the first fixing member. A second fixing member that heats and a heat insulating layer heating member that heats the heat insulating layer.

ここで、断熱層加熱部材は、断熱層内に配設されていることを特徴とすることができる。また、断熱層加熱部材は、断熱層内にて層状に配設されていることを特徴とすることができる。さらに、断熱層加熱部材は、第１の定着部材の外側から断熱層を加熱することを特徴とすることができる。また、ニップ部の下流側においてベルト状部材の内側からベルト状部材を第２の定着部材に押圧する押圧部材を更に備え、断熱層の摩擦係数は、押圧部材の摩擦係数よりも小さいことを特徴とすることができる。さらに、第２の定着部材は、弾性層を備え、断熱層の体積弾性率は、弾性層の体積弾性率よりも大きいことを特徴とすることができる。 Here, the heat insulation layer heating member can be characterized by being disposed in the heat insulation layer. Moreover, the heat insulation layer heating member can be characterized by being arranged in layers within the heat insulation layer. Furthermore, the heat insulating layer heating member can be characterized by heating the heat insulating layer from the outside of the first fixing member. Further, a pressing member that presses the belt-like member against the second fixing member from the inside of the belt-like member on the downstream side of the nip portion is further provided, and the friction coefficient of the heat insulating layer is smaller than the friction coefficient of the pressing member. It can be. Further, the second fixing member may include an elastic layer, and the volume elastic modulus of the heat insulating layer may be larger than the volume elastic modulus of the elastic layer.

他の観点から捉えると、本発明が適用される定着装置は、回転可能に設けられた無端状のベルト状部材と、ベルト状部材を加熱する加熱手段と、ベルト状部材の内側に回転可能に配設される第１の定着部材と、ベルト状部材を介して第１の定着部材に回転可能な状態で圧接配置され、ベルト状部材との間に画像を保持した記録材を挿通させるニップ部を形成する第２の定着部材と、第１の定着部材の外周面とベルト状部材の内周面との温度差を低減させる低減手段と、を有する。 From another viewpoint, the fixing device to which the present invention is applied is an endless belt-like member that is rotatably provided, a heating unit that heats the belt-like member, and a rotatable inside the belt-like member. A nip portion that is disposed in pressure contact with the first fixing member that is disposed in a state where the first fixing member can be rotated via the belt-like member, and allows a recording material holding an image to be inserted between the first fixing member and the belt-like member. And a reducing means for reducing a temperature difference between the outer peripheral surface of the first fixing member and the inner peripheral surface of the belt-like member.

ここで、低減手段は、第１の定着部材の外周面側から第１の定着部材を加熱する加熱部材により構成されたことを特徴とすることができる。また、第１の定着部材の外周面を覆う断熱層を更に備え、低減手段は、断熱層と、断熱層内に配設された加熱部材又は断熱層の外周面側から断熱層を加熱する加熱部材とから構成されたことを特徴とすることができる。 Here, the reducing means can be characterized by comprising a heating member that heats the first fixing member from the outer peripheral surface side of the first fixing member. In addition, a heat insulating layer covering the outer peripheral surface of the first fixing member is further provided, and the reducing unit heats the heat insulating layer from the heat insulating layer and the heating member disposed in the heat insulating layer or the outer peripheral surface side of the heat insulating layer. It can be characterized by comprising a member.

請求項１記載の発明によれば、本構成を有していない場合に比較して、ウォームアップ時間を短縮可能な定着装置を提供することができる。
請求項２記載の発明によれば、本構成を有していない場合に比較して、例えば、断熱層の摩耗を抑制することができる。
請求項３記載の発明によれば、本構成を有していない場合に比較して、定着装置を小型化することができる。 According to the first aspect of the present invention, it is possible to provide a fixing device capable of shortening the warm-up time as compared with the case where the present configuration is not provided.
According to invention of Claim 2, compared with the case where it does not have this structure, abrasion of a heat insulation layer can be suppressed, for example.
According to the third aspect of the present invention, it is possible to reduce the size of the fixing device as compared with the case where the present configuration is not provided.

請求項４記載の発明によれば、本構成を有していない場合に比較して、効率的にウォームアップ時間を短縮することができる。
請求項５記載の発明によれば、本構成を有していない場合に比較して、断熱層の摩耗等を抑制することができる。
請求項６記載の発明によれば、本構成を有していない場合に比較して、ベルト状部材の波打ちなどが抑制され、定着ベルトの安定した搬送が可能となる。 According to the invention described in claim 4, it is possible to efficiently shorten the warm-up time as compared with the case where the present configuration is not provided.
According to invention of Claim 5, abrasion etc. of a heat insulation layer can be suppressed compared with the case where it does not have this structure.
According to the sixth aspect of the present invention, as compared with the case where the present configuration is not provided, the waving of the belt-like member is suppressed, and the fixing belt can be stably conveyed.

請求項７記載の発明によれば、本構成を有していない場合に比較して、ウォームアップ時間を短縮可能な定着装置を提供することができる。
請求項８記載の発明によれば、本構成を有していない場合に比較して、効率的にウォームアップ時間を短縮することができる。
請求項９記載の発明によれば、本構成を有していない場合に比較して、例えば、断熱層の摩耗を抑制することができる。 According to the seventh aspect of the present invention, it is possible to provide a fixing device capable of shortening the warm-up time compared to the case where the present configuration is not provided.
According to the eighth aspect of the invention, it is possible to efficiently shorten the warm-up time as compared with the case where the present configuration is not provided.
According to invention of Claim 9, compared with the case where it does not have this structure, abrasion of a heat insulation layer can be suppressed, for example.

以下、添付図面を参照して、本発明の実施形態について詳細に説明する。
―第１の実施形態―
図１は、本発明が適用される画像形成装置を示した概略構成図である。同図に示す画像形成装置は、一般にタンデム型と呼ばれる中間転写方式の画像形成装置である。この画像形成装置には、電子写真方式により各色成分のトナー像が形成される複数の画像形成ユニット１Ｙ,１Ｍ,１Ｃ,１Ｋが備えられている。また、各画像形成ユニット１Ｙ,１Ｍ,１Ｃ,１Ｋにより形成された各色成分トナー像を中間転写ベルト１５に順次転写（一次転写）させる一次転写部１０が備えられている。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
-First embodiment-
FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing an image forming apparatus to which the present invention is applied. The image forming apparatus shown in FIG. 1 is an intermediate transfer type image forming apparatus generally called a tandem type. The image forming apparatus includes a plurality of image forming units 1Y, 1M, 1C, and 1K that form toner images of respective color components by electrophotography. Further, a primary transfer unit 10 that sequentially transfers (primary transfer) the color component toner images formed by the image forming units 1Y, 1M, 1C, and 1K to the intermediate transfer belt 15 is provided.

さらに、本画像形成装置には、中間転写ベルト１５上に転写された重畳トナー画像を記録材（記録紙）である用紙Ｐに一括転写（二次転写）させる二次転写部２０が備えられている。また、中間転写ベルト１５の内側には、中間転写ベルト１５を内側から張架するとともに定速性に優れたモータ（図示せず）などにより回転駆動される駆動ロール３１などの各種ロールが設けられている。さらに、二次転写された画像を用紙Ｐ上に定着させる定着装置６０が設けられている。また、本画像形成装置には、画像形成を行う際の各種の設定をユーザから受け付けるコントロールパネル（不図示）と、各装置（各部）の動作を制御する制御部４０とが設けられている。さらに、本画像形成装置には、電源のオン・オフを行うためのメインスイッチ（不図示）と、ユーザにより押圧された場合に定着装置６０を含む各部への給電を停止又は再開するための節電モードボタン（不図示）とが設けられている。 Further, the image forming apparatus includes a secondary transfer unit 20 that collectively transfers (secondary transfer) the superimposed toner image transferred onto the intermediate transfer belt 15 onto a sheet P that is a recording material (recording paper). Yes. Inside the intermediate transfer belt 15, various rolls such as a drive roll 31 that is stretched from the inside and rotated by a motor (not shown) having excellent constant speed are provided. ing. Further, a fixing device 60 for fixing the secondary transferred image on the paper P is provided. In addition, the image forming apparatus is provided with a control panel (not shown) that receives various settings when performing image formation from a user, and a control unit 40 that controls the operation of each device (each unit). Further, the image forming apparatus includes a main switch (not shown) for turning the power on and off, and power saving for stopping or resuming power supply to each unit including the fixing device 60 when pressed by the user. A mode button (not shown) is provided.

本実施の形態において、各画像形成ユニット１Ｙ,１Ｍ,１Ｃ,１Ｋには、次のような電子写真用デバイスが順次配設されている。まず、矢印Ａ方向に回転する感光体ドラム１１の周囲に、これらの感光体ドラム１１を帯電する帯電器１２が配設されている。また、感光体ドラム１１上に静電潜像を書き込むレーザ露光器１３（図中露光ビームを符号Ｂｍで示す）が配設されている。さらに、各色成分トナーが収容されて感光体ドラム１１上の静電潜像をトナーにより可視像化する現像器１４が設けられている。また、感光体ドラム１１上に形成された各色成分トナー像を一次転写部１０にて中間転写ベルト１５に転写する一次転写ロール１６が設けられている。また、感光体ドラム１１上の残留トナーを除去するドラムクリーナ１７が設けられている。 In the present embodiment, the following electrophotographic devices are sequentially arranged in each of the image forming units 1Y, 1M, 1C, and 1K. First, a charger 12 for charging the photosensitive drums 11 is disposed around the photosensitive drums 11 rotating in the arrow A direction. Further, a laser exposure device 13 (indicated by an exposure beam Bm in the figure) for writing an electrostatic latent image is provided on the photosensitive drum 11. Further, a developing device 14 is provided that stores toner of each color component and visualizes the electrostatic latent image on the photosensitive drum 11 with the toner. Further, a primary transfer roll 16 is provided for transferring each color component toner image formed on the photosensitive drum 11 to the intermediate transfer belt 15 by the primary transfer unit 10. A drum cleaner 17 for removing residual toner on the photosensitive drum 11 is also provided.

一次転写部１０は、中間転写ベルト１５を挟んで感光体ドラム１１に対向して配置される一次転写ロール１６を含んで構成されている。
二次転写部２０は、中間転写ベルト１５のトナー像保持面側に配置される二次転写ロール２２と、バックアップロール２５とを含んで構成される。二次転写ロール２２は、中間転写ベルト１５を挟んでバックアップロール２５に圧接配置されている。
制御部４０は、各装置（各部）の動作を制御するＣＰＵ（Central Processing Unit）、プログラムが記録されるＲＯＭ（Read Only Memory）、各種データを一時的に記憶しておくＲＡＭ（Random Access Memory）等を備えている。 The primary transfer unit 10 includes a primary transfer roll 16 that is disposed to face the photosensitive drum 11 with the intermediate transfer belt 15 interposed therebetween.
The secondary transfer unit 20 includes a secondary transfer roll 22 disposed on the toner image holding surface side of the intermediate transfer belt 15 and a backup roll 25. The secondary transfer roll 22 is disposed in pressure contact with the backup roll 25 with the intermediate transfer belt 15 interposed therebetween.
The control unit 40 includes a CPU (Central Processing Unit) that controls the operation of each device (each unit), a ROM (Read Only Memory) that stores a program, and a RAM (Random Access Memory) that temporarily stores various data. Etc.

次に、本実施の形態に係る画像形成装置の基本的な作像プロセスについて説明する。本実施形態における画像形成装置では、図示しない画像読取装置等から画像データが出力される。そして、この画像データは図示しない画像処理装置により所定の画像処理が施され、Ｙ（イエロー）、Ｍ（マゼンタ）、Ｃ（シアン）、Ｋ（黒）の４色の色材階調データに変換され、レーザ露光器１３に出力される。
レーザ露光器１３は、入力された色材階調データに応じて、例えば半導体レーザから出射された露光ビームＢｍを画像形成ユニット１Ｙ,１Ｍ,１Ｃ,１Ｋの各々の感光体ドラム１１に照射する。各感光体ドラム１１では、帯電器１２によって表面が帯電された後、このレーザ露光器１３によって表面が走査露光され、静電潜像が形成される。 Next, a basic image forming process of the image forming apparatus according to the present embodiment will be described. In the image forming apparatus according to the present embodiment, image data is output from an image reading device (not shown) or the like. This image data is subjected to predetermined image processing by an image processing device (not shown), and converted into color material gradation data of four colors of Y (yellow), M (magenta), C (cyan), and K (black). And output to the laser exposure unit 13.
The laser exposure unit 13 irradiates the photosensitive drums 11 of the image forming units 1Y, 1M, 1C, and 1K, for example, with an exposure beam Bm emitted from a semiconductor laser in accordance with the input color material gradation data. After the surface of each photoconductive drum 11 is charged by the charger 12, the surface is scanned and exposed by the laser exposure unit 13 to form an electrostatic latent image.

形成された静電潜像は、各々の画像形成ユニット１Ｙ,１Ｍ,１Ｃ,１Ｋの現像器１４によって、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋの各色のトナー像として現像される。
一方、中間転写ベルト１５は、駆動ロール３１などの各種ロールによって図１に示す矢印Ｂ方向に所定の速度で循環駆動されている。感光体ドラム１１上に形成されたトナー像は、各感光体ドラム１１と中間転写ベルト１５とが当接する一次転写部１０において、中間転写ベルト１５上に順次、静電吸引され、中間転写ベルト１５上に重畳されたトナー像が形成される。重畳されたトナー像が中間転写ベルト１５の表面に形成された後、中間転写ベルト１５は移動し、トナー像は二次転写部２０に搬送される。 The formed electrostatic latent images are developed as toner images of Y, M, C, and K colors by the developing devices 14 of the respective image forming units 1Y, 1M, 1C, and 1K.
On the other hand, the intermediate transfer belt 15 is circulated and driven at a predetermined speed in the direction of arrow B shown in FIG. 1 by various rolls such as a drive roll 31. The toner images formed on the photosensitive drums 11 are sequentially electrostatically attracted onto the intermediate transfer belt 15 in the primary transfer unit 10 where the photosensitive drums 11 and the intermediate transfer belt 15 come into contact with each other. A toner image superimposed thereon is formed. After the superimposed toner image is formed on the surface of the intermediate transfer belt 15, the intermediate transfer belt 15 moves and the toner image is conveyed to the secondary transfer unit 20.

二次転写部２０では、二次転写ロール２２が中間転写ベルト１５を介してバックアップロール２５に押圧される。このとき、タイミングを合わせて搬送ロール５２等により搬送された用紙Ｐは、二次転写部２０において、中間転写ベルト１５と二次転写ロール２２との間に挟み込まれる。二次転写部２０においては、二次転写ロール２２とバックアップロール２５との間に二次転写バイアスが印加され、両部材間には二次転写電界が形成されている。そして、中間転写ベルト１５上に保持された未定着トナー像は、この二次転写部２０において、用紙Ｐ上に一括して静電転写される。その後、トナー像が静電転写された用紙Ｐは、二次転写ロール２２によりこの二次転写ロール２２の用紙搬送方向下流側に設けられた搬送ベルト５５へと搬送される。 In the secondary transfer unit 20, the secondary transfer roll 22 is pressed against the backup roll 25 via the intermediate transfer belt 15. At this time, the paper P transported by the transport roll 52 and the like at the same timing is sandwiched between the intermediate transfer belt 15 and the secondary transfer roll 22 in the secondary transfer unit 20. In the secondary transfer unit 20, a secondary transfer bias is applied between the secondary transfer roll 22 and the backup roll 25, and a secondary transfer electric field is formed between both members. The unfixed toner image held on the intermediate transfer belt 15 is electrostatically transferred collectively onto the paper P in the secondary transfer unit 20. Thereafter, the sheet P on which the toner image has been electrostatically transferred is conveyed by the secondary transfer roll 22 to a conveyance belt 55 provided on the downstream side of the secondary transfer roll 22 in the sheet conveyance direction.

搬送ベルト５５では、用紙Ｐを最適な搬送速度で定着装置６０まで搬送する。定着装置６０においては、トナー像が転写された用紙Ｐに対し、加熱および加圧が行われ、用紙Ｐ上にトナー像の定着がなされる。そして、定着が終了した用紙Ｐは、画像形成装置の外部に排出される。なお、本実施形態における画像形成装置は、節電モードボタン（不図示）が押圧され、又は、所定の入力が所定時間ない場合、定着装置６０を含む各部への給電が停止される節電状態となる。そして、節電状態や、電源がオフ状態とされた場合、後述するヒータ６１６ａ〜６１６ｃ（図２参照）等への給電も停止されるため、定着装置６０内に位置する各種部材の温度は、定着時における温度より低い状態となる。 The transport belt 55 transports the paper P to the fixing device 60 at an optimal transport speed. In the fixing device 60, the paper P on which the toner image is transferred is heated and pressed, and the toner image is fixed on the paper P. Then, the sheet P that has been fixed is discharged outside the image forming apparatus. Note that the image forming apparatus according to the present exemplary embodiment is in a power saving state in which power supply to each unit including the fixing device 60 is stopped when a power saving mode button (not illustrated) is pressed or a predetermined input is not performed for a predetermined time. . When the power saving state or the power source is turned off, power supply to heaters 616a to 616c (see FIG. 2) described later is also stopped, and the temperature of various members located in the fixing device 60 is fixed. The temperature is lower than the time.

次に、定着装置６０について説明する。
図２は、本発明が適用される定着装置６０の概略構成を示す側断面図である。この定着装置６０は、定着ベルトモジュール６１と、定着ベルトモジュール６１に対して圧接して配置された加圧ロール６２と、定着ベルトモジュール６１および加圧ロール６２を支持する支持部材としての支持筐体６３とで主要部が構成されている。 Next, the fixing device 60 will be described.
FIG. 2 is a side sectional view showing a schematic configuration of the fixing device 60 to which the present invention is applied. The fixing device 60 includes a fixing belt module 61, a pressure roll 62 disposed in pressure contact with the fixing belt module 61, and a support housing as a support member that supports the fixing belt module 61 and the pressure roll 62. 63 is the main part.

定着ベルトモジュール６１は、回転可能に設けられた定着ロール６１１と、同じく回転可能に設けられた定着ベルト６１０（ベルト状部材）とを備えている。また、定着ベルトモジュール６１は、定着ロール６１１よりも定着ベルト６１０の回転方向下流側に、外側から定着ベルト６１０を張架するとともに外側から定着ベルト６１０を加熱する外部加熱ロール６１３を備えている。さらに、定着ベルトモジュール６１は、定着ロール６１１と加圧ロール６２とが定着ベルト６１０を介して圧接する領域の下流側であって定着ロール６１１の近傍位置に、定着ベルト６１０の内側からこの定着ベルト６１０を加圧ロール６２に押圧する押圧部材としての剥離パッド６４を備えている。この結果、定着ベルトモジュール６１と加圧ロール６２とが圧接する領域には、用紙を挿通し用紙上にトナー像の定着を行うニップ部Ｎが形成される。 The fixing belt module 61 includes a fixing roll 611 that is rotatably provided, and a fixing belt 610 (belt-like member) that is also rotatably provided. The fixing belt module 61 further includes an external heating roll 613 that stretches the fixing belt 610 from the outside and heats the fixing belt 610 from the outside, on the downstream side of the fixing roll 611 in the rotation direction of the fixing belt 610. Further, the fixing belt module 61 is located on the downstream side of the region where the fixing roll 611 and the pressure roll 62 are in pressure contact with each other via the fixing belt 610 and in the vicinity of the fixing roll 611 from the inside of the fixing belt 610. A peeling pad 64 is provided as a pressing member that presses 610 against the pressure roll 62. As a result, in a region where the fixing belt module 61 and the pressure roll 62 are in pressure contact with each other, a nip portion N for inserting the paper and fixing the toner image on the paper is formed.

また、定着ベルトモジュール６１は、ニップ部Ｎの下流側において定着ベルト６１０を張架するアイドラロール６１５と、定着ロール６１１を回転駆動させるモータ等の駆動源（不図示）とを備えている。また、定着ベルトモジュール６１は、内側から定着ベルト６１０を張架するテンションロール６１２と、テンションロール６１２を定着ベルト６１０の外側方向に押圧する押圧部材６５とを備えている。この押圧部材６５は、コイルスプリング等により構成され、テンションロール６１２を定着ベルト６１０の外側に押圧することで定着ベルト６１０に所定の張力を付与する。 Further, the fixing belt module 61 includes an idler roll 615 that stretches the fixing belt 610 on the downstream side of the nip portion N, and a drive source (not shown) such as a motor that rotationally drives the fixing roll 611. Further, the fixing belt module 61 includes a tension roll 612 that stretches the fixing belt 610 from the inside, and a pressing member 65 that presses the tension roll 612 toward the outside of the fixing belt 610. The pressing member 65 is configured by a coil spring or the like, and applies a predetermined tension to the fixing belt 610 by pressing the tension roll 612 to the outside of the fixing belt 610.

さらに、定着ベルトモジュール６１は、定着ロール６１１とテンションロール６１２との間で定着ベルト６１０の姿勢を矯正する姿勢矯正ロール６１４を備えている。さらに、定着ベルトモジュール６１は、定着ロール６１１、テンションロール６１２、および外部加熱ロール６１３の内部に、加熱源としてのヒータ６１６ａ〜６１６ｃを備えている。なお、本実施形態においては、テンションロール６１２、外部加熱ロール６１３、ヒータ６１６ｂ〜６１６ｃにより定着ベルト６１０を加熱する加熱手段が構成されている。 Further, the fixing belt module 61 includes an attitude correction roll 614 that corrects the attitude of the fixing belt 610 between the fixing roll 611 and the tension roll 612. Further, the fixing belt module 61 includes heaters 616 a to 616 c as heating sources inside the fixing roll 611, the tension roll 612, and the external heating roll 613. In the present embodiment, a heating unit that heats the fixing belt 610 is configured by the tension roll 612, the external heating roll 613, and the heaters 616b to 616c.

支持筐体６３は、定着ベルト６１０が回転する方向と交差する方向（定着ベルト６１０の回転方向と略直交する方向、定着ベルト６１０の幅方向）であって、定着ロール６１１や外部加熱ロール６１３などの両側部近傍に配置されている。即ち、支持筐体６３は、定着ロール６１１、外部加熱ロール６１３などの部材をその両端において支持している。 The support housing 63 is a direction that intersects the direction in which the fixing belt 610 rotates (a direction that is substantially orthogonal to the rotation direction of the fixing belt 610, the width direction of the fixing belt 610), and includes a fixing roll 611, an external heating roll 613, and the like. It is arrange | positioned in the both-sides vicinity. In other words, the support housing 63 supports members such as the fixing roll 611 and the external heating roll 613 at both ends thereof.

本実施形態における剥離パッド６４は、ステンレスで薄い板状に形成された部材であり、また、断面が略円弧形状の部材である。なお、剥離パッド６４は、このように金属により形成することもできるし、樹脂等で形成することもできる。そして、剥離パッド６４は、加圧ロール６２と定着ロール６１１とが定着ベルト６１０を介して圧接する領域（「ロールニップ部Ｎ１」）の下流側近傍位置に配置されている。また、剥離パッド６４は、定着ベルト６１０の内周面側に設けられ、定着ベルト６１０を介して加圧ロール６２を所定の幅領域に亘って所定の荷重で均一に押圧するように設置されている。この結果、ニップ部Ｎ内には、ロールニップ部Ｎ１に連続して「剥離パッドニップ部Ｎ２」が形成される。 The peeling pad 64 in this embodiment is a member formed of stainless steel in a thin plate shape, and a member having a substantially arc shape in cross section. Note that the peeling pad 64 can be formed of metal as described above, or can be formed of resin or the like. The peeling pad 64 is disposed at a position in the vicinity of the downstream side of a region where the pressure roll 62 and the fixing roll 611 are in pressure contact with each other via the fixing belt 610 (“roll nip portion N1”). The peeling pad 64 is provided on the inner peripheral surface side of the fixing belt 610 and is installed so as to press the pressure roll 62 uniformly over the predetermined width region with a predetermined load via the fixing belt 610. Yes. As a result, in the nip portion N, a “peeling pad nip portion N2” is formed continuously from the roll nip portion N1.

第１の定着部材としての定着ロール６１１は、円筒状に形成されるとともに、上述のとおり支持筐体６３によりその両端部が支持され、また、この支持筐体６３に対して回転可能に配設されている。さらに、定着ロール６１１は、上述のとおりモータ等の駆動源から駆動力を受けるとともに、定着ベルト６１０の内側に配置され定着ベルト６１０を内側から張架する。また、本実施形態における定着ロール６１１は、本体部６１１ａと、断熱層６１１ｂと、ヒータ６１１ｃとを備えている。 The fixing roll 611 as the first fixing member is formed in a cylindrical shape, and both ends thereof are supported by the support housing 63 as described above, and are disposed rotatably with respect to the support housing 63. Has been. Further, the fixing roll 611 receives a driving force from a driving source such as a motor as described above, and is disposed inside the fixing belt 610 and stretches the fixing belt 610 from the inside. The fixing roll 611 in the present embodiment includes a main body 611a, a heat insulating layer 611b, and a heater 611c.

本体部６１１ａは、円筒状に形成されるとともに定着ロール６１１における基体としての役割を果たしている。この本体部６１１ａは、例えば、アルミニウム、鉄、ステンレス等の金属により形成することができる。
断熱層６１１ｂは、本体部６１１ａの外表面（外周面）を被覆するように形成され、定着ベルト６１０と本体部６１１ａとの間において両者の断熱を行っている。本実施形態において、この断熱層６１１ｂは、フッ素樹脂により形成されている。このフッ素樹脂としては、例えば、ポリテトラフルオロエチレン樹脂（ＰＴＦＥ）、テトラフルオロエチレン−パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体樹脂（ＰＦＡ）、フッ化エチレン−プロピレン共重合体樹脂（ＦＥＰ）、エチレンテトラフルオロエチレン共重合体樹脂（ＥＴＦＥ）などが挙げられる。 The main body 611 a is formed in a cylindrical shape and serves as a base in the fixing roll 611. The main body 611a can be formed of a metal such as aluminum, iron, stainless steel, for example.
The heat insulating layer 611b is formed so as to cover the outer surface (outer peripheral surface) of the main body 611a, and insulates the fixing belt 610 and the main body 611a from each other. In the present embodiment, the heat insulating layer 611b is formed of a fluororesin. Examples of the fluororesin include polytetrafluoroethylene resin (PTFE), tetrafluoroethylene-perfluoroalkyl vinyl ether copolymer resin (PFA), fluorinated ethylene-propylene copolymer resin (FEP), and ethylene tetrafluoroethylene. Examples thereof include a copolymer resin (ETFE).

なお、断熱層６１１ｂは、シリコンゴムやテフロン（登録商標）ゴムなどのゴム、その他ポリイミドなどの樹脂によっても形成することができる。なお、上記フッ素樹脂の体積弾性率は、一般に０．１〜４０である。また、断熱層６１１ｂの厚さは、３０〜３０００μｍとすることが望ましい。この断熱層６１１ｂは、例えば、本体部６１１ａの表面にコーティングすることにより形成することができる。また、断熱層６１１ｂは、チューブ状に形成されたものを本体部６１１ａに接着させることでも形成することができる。 Note that the heat insulating layer 611b can also be formed using a rubber such as silicon rubber or Teflon (registered trademark) rubber, or a resin such as polyimide. In addition, the volume elastic modulus of the said fluororesin is generally 0.1-40. In addition, the thickness of the heat insulating layer 611b is preferably 30 to 3000 μm. This heat insulation layer 611b can be formed, for example, by coating the surface of the main body 611a. The heat insulating layer 611b can also be formed by bonding a tube-shaped member to the main body portion 611a.

ヒータ６１１ｃ（断熱層加熱部材、加熱部材）は、本体部６１１ａの外周面を囲むように円筒状に形成されるとともに、断熱層６１１ｂの内部に層状に設けられ、他の部材を介さずに断熱層６１１ｂを直接加熱する。より具体的には、本実施形態におけるヒータ６１１ｃは、面状（フィルム状）に形成された発熱体を円筒状に湾曲させた状態で断熱層６１１ｂの厚み方向における中程に配置する構成としている。このような面状の発熱体としては、厚さが薄く扱いやすいものが好ましく、例えば、シンワ測定株式会社製のポリイミドヒータ、裏打ち材付き単箔ヒータが挙げられる。 The heater 611c (heat insulating layer heating member, heating member) is formed in a cylindrical shape so as to surround the outer peripheral surface of the main body portion 611a, and is provided in a layer shape inside the heat insulating layer 611b so as to insulate without interposing other members. Layer 611b is heated directly. More specifically, the heater 611c in the present embodiment is configured to be arranged in the middle in the thickness direction of the heat insulating layer 611b in a state where a heating element formed in a planar shape (film shape) is curved in a cylindrical shape. . Such a planar heating element is preferably thin and easy to handle. Examples thereof include a polyimide heater manufactured by Shinwa Measurement Co., Ltd. and a single foil heater with a backing material.

定着ベルト６１０は、フレキシブルなエンドレスベルト（無端状ベルト）であり、全体の肉厚が小さい状態で形成されている。このため熱容量が小さい状態となっている。この定着ベルト６１０は、３層構造で形成されており、ポリイミド等からなるベース層と、ベース層の表面側（外周面側）に積層されたシリコンゴム等からなる弾性層と、弾性体層を被覆するように形成されたフッ素系樹脂からなる表面層（離型層）とから構成されている。 The fixing belt 610 is a flexible endless belt (endless belt), and is formed with a small overall thickness. Therefore, the heat capacity is small. The fixing belt 610 has a three-layer structure, and includes a base layer made of polyimide or the like, an elastic layer made of silicon rubber or the like laminated on the surface side (outer peripheral surface side) of the base layer, and an elastic layer. It is comprised from the surface layer (release layer) which consists of a fluorine resin formed so that it might coat | cover.

ところで、剥離パッド６４を定着ロール６１１から離して配置してしまうと、剥離パッド６４が定着ベルト６１０を加圧ロール６２に押圧する領域とロールニップ部Ｎ１との間にニップ圧が低下する領域が大きく形成されてしまう。
一方、トナー像を保持した用紙は、ロールニップ部Ｎ１において加熱および加圧されてトナー像が溶融圧着される。その際、用紙中の水分が気化して水蒸気が発生し、また、トナー空隙（粉体トナー同士の間にある空間）に存在する空気が熱膨張し、定着ベルト６１０と加圧ロール６２との間に水蒸気や膨張した空気によるエアーギャップ（気泡）が生じるおそれがある。しかしながら、このロールニップ部Ｎ１においては、高いニップ圧が印加されているため、このようなエアーギャップ（気泡）の発生が抑制される。 By the way, if the separation pad 64 is arranged away from the fixing roll 611, a region where the nip pressure is reduced is large between the region where the separation pad 64 presses the fixing belt 610 against the pressure roll 62 and the roll nip portion N1. Will be formed.
On the other hand, the paper holding the toner image is heated and pressurized at the roll nip portion N1, and the toner image is melt-pressed. At that time, water in the paper is vaporized to generate water vapor, and air existing in the toner gap (a space between the powder toners) is thermally expanded, so that the fixing belt 610 and the pressure roll 62 There is a risk that air gaps (bubbles) due to water vapor or expanded air may occur between them. However, since a high nip pressure is applied to the roll nip portion N1, the generation of such air gaps (bubbles) is suppressed.

ところが、上記のとおりニップ圧が低下する領域においては、ロールニップ部Ｎ１で抑え込まれていた気泡が抑止できずに発生し、この気泡によりトナー像が乱される所謂ブリスタという現象が発生するおそれがある。
そこで、本実施形態においては、このような不具合の発生を抑制するため、剥離パッド６４を定着ロール６１１の近傍位置に配置し、上記ニップ圧が低下する領域を小さくする構成としている。 However, in the region where the nip pressure decreases as described above, bubbles that are suppressed by the roll nip portion N1 are generated without being suppressed, and a phenomenon called so-called blistering may occur in which the toner image is disturbed by the bubbles. is there.
Therefore, in this embodiment, in order to suppress the occurrence of such a problem, the peeling pad 64 is disposed in the vicinity of the fixing roll 611 so that the region where the nip pressure is reduced is reduced.

一方で、剥離パッド６４は、上述したようにステンレスで薄い板状に形成された部材であり剛性をそれほど有しておらず変形が生じやすい。このため、剥離パッド６４を上記のように定着ロール６１１の近傍位置に配置しておくと、剥離パッド６４と定着ロール６１１とが接触するおそれがある。そして、このような接触が生じる場合に、断熱層６１１ｂの表面の摩擦係数が大きいと剥離パッド６４との間における摺動抵抗が増大し定着ロール６１１が円滑に回転しにくくなるおそれがある。また、剥離パッド６４による断熱層６１１ｂの摩耗も進行しやすくなる。 On the other hand, the peeling pad 64 is a member formed of stainless steel in a thin plate shape as described above, and does not have much rigidity and is easily deformed. For this reason, if the peeling pad 64 is disposed in the vicinity of the fixing roll 611 as described above, the peeling pad 64 and the fixing roll 611 may come into contact with each other. When such contact occurs, if the friction coefficient on the surface of the heat insulating layer 611b is large, the sliding resistance with the peeling pad 64 increases, and the fixing roll 611 may not be smoothly rotated. Further, wear of the heat insulating layer 611b due to the peeling pad 64 is likely to proceed.

また、定着ベルト６１０、定着ロール６１１、外部加熱ロール６１３などの部材の成形が不完全である場合がある。また、定着ロール６１１、アイドラロール６１５、外部加熱ロール６１３などのロール部材が平行に保たれていない場合がある。このような場合、定着ベルト６１０が予め定められた経路を正確に搬送されず、定着ベルト６１０が定着ベルト６１０の移動方向と交差する方向における一方側に移動（ウォーク）する場合がある。そして、この移動量が大きくなると、定着ベルト６１０や用紙にしわなどが発生し、安定した定着性能を確保できないという不具合が生じる。 Further, there are cases where molding of members such as the fixing belt 610, the fixing roll 611, and the external heating roll 613 is incomplete. Further, roll members such as the fixing roll 611, the idler roll 615, and the external heating roll 613 may not be maintained in parallel. In such a case, the fixing belt 610 may not be accurately conveyed along a predetermined path, and the fixing belt 610 may move (walk) to one side in a direction intersecting the moving direction of the fixing belt 610. When the amount of movement increases, the fixing belt 610 and the paper are wrinkled, which causes a problem that stable fixing performance cannot be secured.

そこで、このような不具合の発生を抑制するため、例えば、テンションロール６１２を適宜傾斜させ、定着ベルト６１０を適正位置に移動させる構成とすることもできる。しかしながら、断熱層６１１ｂの摩擦係数が大きいと断熱層６１１ｂが抵抗となり定着ベルト６１０が円滑に移動しないおそれがある。
そこで、本実施形態においては、上記のように断熱層６１１ｂをフッ素樹脂により形成することで、断熱層６１１ｂの摩擦係数を小さくしている。

Therefore, in order to suppress the occurrence of such a problem, for example, a configuration in which the tension roll 612 is appropriately inclined and the fixing belt 610 is moved to an appropriate position can be employed. However, when the friction coefficient of the heat insulating layer 611b is large, the heat insulating layer 611b becomes a resistance and the fixing belt 610 may not move smoothly.
Therefore, in this embodiment, the friction coefficient of the heat insulating layer 611b is reduced by forming the heat insulating layer 611b with a fluororesin as described above .

第２の定着部材としての加圧ロール６２は、定着ベルトモジュール６１に圧接状態で配置されている。また、加圧ロール６２は、アルミニウム等からなる円柱状ロール６２１を基体としている。そして、基体側から、シリコンゴムやフッ素ゴムなどのゴム材料により形成された厚さ１０〜３０ｍｍ程度の弾性層６２２と、ＰＦＡ等からなる厚さ１００μｍ程度の離型層６２３とが順に積層されてソフトロールを構成している。なお、上記弾性層６２２を構成するシリコンゴム、フッ素ゴム等は、一般に体積弾性率が０．００３〜３である。 A pressure roll 62 as a second fixing member is disposed in pressure contact with the fixing belt module 61. The pressure roll 62 has a cylindrical roll 621 made of aluminum or the like as a base. Then, an elastic layer 622 having a thickness of about 10 to 30 mm formed of a rubber material such as silicon rubber or fluororubber and a release layer 623 having a thickness of about 100 μm made of PFA or the like are sequentially laminated from the base side. Consists of soft rolls. Note that silicon rubber, fluororubber, and the like constituting the elastic layer 622 generally have a bulk modulus of 0.003 to 3.

次に、図２を用いて定着装置６０の動作について説明する。
定着装置６０にて定着が行われる際は、まず搬送ベルト５５（図１参照）により、トナー像が保持された用紙Ｐがニップ部Ｎに導入される。このとき、定着ロール６１１は、駆動源（不図示）からの駆動力を受けて、矢印Ｃ方向に回転している。また、定着ベルト６１０は、定着ロール６１１が回転するのに伴い、定着ロール６１１に従動して矢印Ｄ方向に回転している。また、加圧ロール６２は、定着ベルト６１０の回転に従動して矢印Ｅ方向に回転している。また、定着が行われる際、ヒータ６１６ａ〜６１６ｃに不図示の電源部から給電がなされ、テンションロール６１２および外部加熱ロール６１３は、所定の設定温度まで加熱される。また、定着ロール６１１も同様に所定の設定温度（１５０〜２１０℃）まで加熱される。 Next, the operation of the fixing device 60 will be described with reference to FIG.
When fixing is performed by the fixing device 60, first, the paper P on which the toner image is held is introduced into the nip portion N by the conveyance belt 55 (see FIG. 1). At this time, the fixing roll 611 rotates in the direction of arrow C in response to a driving force from a driving source (not shown). Further, the fixing belt 610 rotates in the direction of arrow D following the fixing roll 611 as the fixing roll 611 rotates. The pressure roll 62 rotates in the direction of arrow E following the rotation of the fixing belt 610. Further, when fixing is performed, power is supplied to the heaters 616a to 616c from a power supply unit (not shown), and the tension roll 612 and the external heating roll 613 are heated to a predetermined set temperature. Similarly, the fixing roll 611 is also heated to a predetermined set temperature (150 to 210 ° C.).

この状態において、ニップ部Ｎ内に導入された用紙Ｐは、定着ベルト６１０および加圧ロール６２により下流方向に搬送され、ロールニップ部Ｎ１および剥離パッドニップ部Ｎ２を順次通過していく。そして、用紙Ｐは、このロールニップ部Ｎ１および剥離パッドニップ部Ｎ２を通過する過程において、定着ベルト６１０および加圧ロール６２から加圧、および加熱作用を受ける。この結果、用紙Ｐに対しトナー像の定着が行われる。そして、剥離パッドニップ部Ｎ２を通過した定着ベルト６１０は、剥離パッド６４の側面に倣って移動する。 In this state, the paper P introduced into the nip portion N is conveyed downstream by the fixing belt 610 and the pressure roll 62, and sequentially passes through the roll nip portion N1 and the peeling pad nip portion N2. The paper P is subjected to pressure and heating action from the fixing belt 610 and the pressure roll 62 in the process of passing through the roll nip portion N1 and the peeling pad nip portion N2. As a result, the toner image is fixed on the paper P. Then, the fixing belt 610 that has passed through the peeling pad nip portion N <b> 2 moves following the side surface of the peeling pad 64.

これにより、定着ベルト６１０の進行方向は、アイドラロール６１５方向に屈曲するように急激に変化する。このため、ニップ部Ｎにおいて加圧および加熱作用を受けた用紙Ｐは、ニップ部Ｎを出た時点で定着ベルト６１０の進行方向の変化に追随できなくなる。この結果、用紙Ｐは自身の所謂「コシ」によって定着ベルト６１０から剥離される（セルフストリップ）。このようにして、ニップ部Ｎの出口部において、用紙Ｐに対する曲率分離が安定的に行われる。定着ベルト６１０から剥離された用紙Ｐは、その後、排紙ガイド（不図示）および排紙ロール（不図示）によって機外に排出されて、定着処理が完了する。 As a result, the advancing direction of the fixing belt 610 changes abruptly so as to bend toward the idler roll 615. For this reason, the paper P that has been pressurized and heated at the nip N cannot follow the change in the direction of travel of the fixing belt 610 when it exits the nip N. As a result, the sheet P is peeled off from the fixing belt 610 by the so-called “koshi” (self-strip). In this way, the curvature separation with respect to the paper P is stably performed at the exit portion of the nip portion N. The paper P peeled from the fixing belt 610 is then discharged out of the apparatus by a paper discharge guide (not shown) and a paper discharge roll (not shown), and the fixing process is completed.

ところで、本定着装置６０にて断熱層６１１ｂおよびヒータ６１１ｃを設けない状態、即ち、ステンレスで形成された本体部６１１ａにより定着ロール６１１を形成することもできる。
このように断熱層６１１ｂおよびヒータ６１１ｃを設けない状態の定着装置や、本実施形態に係る定着装置６０は、定着ベルト６１０を薄肉に形成し熱容量を小さくすることで定着ベルト６１０を素早く加熱可能とするとともに、定着ベルト６１０が保有する熱エネルギーで用紙上にトナー像の定着を行うことを意図している。また、これらの定着装置における定着ベルト６１０は、上記のとおり熱容量が小さく形成されているために迅速に加熱することが可能であり、ドループを引き起こさずに高生産の定着を行うことが可能である。さらに、これらの定着装置は、用紙が自身の「コシ」により定着ベルト６１０から剥離される構成となっており、オイルレスで且つ剥離性能に優れたものとなっている。この結果、これらの定着装置は、高い信頼性を有するとともに高速定着を実現することが可能となる。 By the way, the fixing roll 611 can be formed by the main body 611a formed of stainless steel in a state where the heat insulating layer 611b and the heater 611c are not provided in the fixing device 60.
As described above, the fixing device without the heat insulating layer 611b and the heater 611c and the fixing device 60 according to this embodiment can quickly heat the fixing belt 610 by forming the fixing belt 610 thin and reducing the heat capacity. At the same time, it is intended to fix the toner image on the paper with the thermal energy held by the fixing belt 610. Further, since the fixing belt 610 in these fixing devices is formed with a small heat capacity as described above, the fixing belt 610 can be quickly heated, and high-production fixing can be performed without causing droop. . Further, these fixing devices are configured such that the paper is peeled off from the fixing belt 610 by its own “stiffness”, and is oil-free and has excellent peeling performance. As a result, these fixing devices have high reliability and can realize high-speed fixing.

ところが、定着ロール６１１における本体部６１１ａは、ニップ部Ｎにおけるニップ圧（圧接荷重）を支持するために、肉厚が大きい状態で形成され、熱容量が大きい状態となっている。このため、節電状態から復帰させ、又は、電源をオンとし、本体部６１１ａの内部に配設されたヒータ６１６ａに給電を開始したとしても、本体部６１１ａは、なかなか加熱されず定着に適した所定温度に達するまで時間を要するようになる。一方で、定着ベルト６１０は、熱容量が小さいために、外部加熱ロール６１３等により迅速に加熱される。 However, the main body 611a of the fixing roll 611 is formed with a large thickness in order to support the nip pressure (pressure contact load) at the nip portion N, and has a large heat capacity. For this reason, even if the power saving state is restored, or the power is turned on and the power supply to the heater 616a disposed in the main body 611a is started, the main body 611a is not heated easily and is suitable for fixing. It takes time to reach the temperature. On the other hand, since the fixing belt 610 has a small heat capacity, it is quickly heated by the external heating roll 613 or the like.

この結果、ヒータ６１６ａに給電を開始したとしても、定着ベルト６１０の温度に対し本体部６１１ａの温度が低すぎる状態、即ち定着ベルト６１０の内周面と本体部６１１ａの外周面との温度差が大きい状態が発生する。また、本体部６１１ａは、上述のとおり熱伝導率の大きいステンレスで構成されている。
このため、上記断熱層６１１ｂおよびヒータ６１１ｃを省略した定着装置においては、定着ベルト６１０を外部加熱ロール６１３等により加熱したとしても、定着ベルト６１０の熱は、定着ベルト６１０が本体部６１１ａと接触した際にこの本体部６１１ａにより奪われてしまう。 As a result, even if power supply to the heater 616a is started, the temperature of the main body 611a is too low relative to the temperature of the fixing belt 610, that is, the temperature difference between the inner peripheral surface of the fixing belt 610 and the outer peripheral surface of the main body 611a. A big situation occurs. Moreover, the main-body part 611a is comprised with the stainless steel with large heat conductivity as above-mentioned.
For this reason, in the fixing device in which the heat insulating layer 611b and the heater 611c are omitted, even if the fixing belt 610 is heated by the external heating roll 613 or the like, the heat of the fixing belt 610 causes the fixing belt 610 to contact the main body 611a. At this time, the main body 611a is taken away.

この結果、ニップ部Ｎにおける定着ベルト６１０は、定着に適した所定温度よりも温度が低い状態となり、ニップ部Ｎにおける定着が困難となる。このため、本体部６１１ａの温度上昇を待つ必要が生じ、ヒータ６１６ａ〜６１６ｃに対する給電から定着が可能となるまでの時間（以下、「ウォームアップ時間」と称する）が長くなってしまうという不具合が発生する。また、このようにウォームアップ時間が長いと、消費電力も増大しエネルギーの利用効率の点からも好ましくないものとなる。 As a result, the temperature of the fixing belt 610 at the nip portion N becomes lower than a predetermined temperature suitable for fixing, and fixing at the nip portion N becomes difficult. For this reason, it is necessary to wait for the temperature of the main body 611a to rise, and there is a problem that the time from power supply to the heaters 616a to 616c until the fixing becomes possible (hereinafter referred to as “warm-up time”) becomes longer. To do. In addition, when the warm-up time is long as described above, the power consumption is increased, which is not preferable from the viewpoint of energy use efficiency.

そこで、本実施形態においては、まず定着ロール６１１のうち定着ベルト６１０の内周面側と接触する部分に断熱層６１１ｂを設ける構成としている。このように断熱層６１１ｂを設けることで、定着ロール６１１と定着ベルト６１０との間における熱移動が少なくなる。
さらに、本実施形態においては、上述のとおり、断熱層６１１ｂを加熱するヒータ６１１ｃを設ける構成としている。本構成において節電状態から復帰し、又は電源がオン状態とされると、ヒータ６１１ｃは、断熱層６１１ｂを定着ベルト６１０の設定温度（１５０〜２１０℃）と同等レベルまですばやく加熱し、断熱層６１１ｂ（定着ロール６１１）の外周面と、定着ベルト６１０の内周面との温度差を小さくさせる（低減させる）。このため、定着ロール６１１と定着ベルト６１０との間における熱移動がさらに少なくなり、また定着ロール６１１が定着ベルト６１０から奪う熱がさらに減少する。なお、ヒータ６１１ｃにより断熱層６１１ｂを加熱する際、断熱層６１１ｂは、上記定着ベルト６１０の設定温度以上とする必要はなく、定着ベルト６１０の設定温度よりも低くてもよい。 Therefore, in the present embodiment, first, the heat insulating layer 611b is provided in a portion of the fixing roll 611 that is in contact with the inner peripheral surface side of the fixing belt 610. By providing the heat insulating layer 611b in this manner, heat transfer between the fixing roll 611 and the fixing belt 610 is reduced.
Furthermore, in this embodiment, as described above, the heater 611c for heating the heat insulating layer 611b is provided. In this configuration, when the power saving state is restored or the power is turned on, the heater 611c quickly heats the heat insulating layer 611b to a level equivalent to the set temperature (150 to 210 ° C.) of the fixing belt 610, and the heat insulating layer 611b. The temperature difference between the outer peripheral surface of (fixing roll 611) and the inner peripheral surface of fixing belt 610 is reduced (reduced). For this reason, the heat transfer between the fixing roll 611 and the fixing belt 610 is further reduced, and the heat taken by the fixing roll 611 from the fixing belt 610 is further reduced. When the heat insulating layer 611b is heated by the heater 611c, the heat insulating layer 611b does not need to be higher than the set temperature of the fixing belt 610, and may be lower than the set temperature of the fixing belt 610.

なお、ヒータ６１１ｃのような加熱部材を後述する第２の実施形態のように、断熱層６１１ｂの外周面と接触する状態で設けることもできる。このような場合、加熱部材と断熱層６１１ｂとの接触態様にもよるが、断熱層６１１ｂに摩耗等が生じるおそれがある。このため、本実施形態においては、ヒータ６１１ｃを断熱層６１１ｂの内部に配置するとともに、ヒータ６１１ｃと断熱層６１１ｂとを一体で形成する態様としている。 Note that a heating member such as the heater 611c can be provided in contact with the outer peripheral surface of the heat insulating layer 611b as in a second embodiment described later. In such a case, although depending on the contact mode between the heating member and the heat insulating layer 611b, the heat insulating layer 611b may be worn. Therefore, in the present embodiment, the heater 611c is disposed inside the heat insulating layer 611b, and the heater 611c and the heat insulating layer 611b are integrally formed.

本実施形態における定着装置６０において断熱層６１１ｂの厚みを１０００μｍとするとともに３０００〜３５００Ｗの電力を投入し、ウォームアップ時間を測定した結果、ウォームアップ時間は、３００〜４００秒であった。
一方、比較例として、断熱層６１１ｂの厚みを同じく１０００μｍとするとともにヒータ６１１ｃを非配置とした定着装置を形成した。なお、その他の構成は、本実施形態と同じである。この定着装置において３０００〜３５００Ｗの電力を投入しウォームアップ時間を測定した結果、ウォームアップ時間は、６００〜９００秒であった。 In the fixing device 60 according to the present embodiment, the thickness of the heat insulating layer 611b was set to 1000 μm, and power of 3000 to 3500 W was applied to measure the warm-up time. As a result, the warm-up time was 300 to 400 seconds.
On the other hand, as a comparative example, a fixing device in which the thickness of the heat insulating layer 611b was similarly 1000 μm and the heater 611c was not arranged was formed. Other configurations are the same as those of the present embodiment. In this fixing device, power of 3000 to 3500 W was applied and the warm-up time was measured. As a result, the warm-up time was 600 to 900 seconds.

断熱層６１１ｂによる断熱の効果は、熱伝導率および熱抵抗（［厚さ］／［熱伝導率］）により異なってくる。即ち、断熱層６１１ｂによる断熱効果は、熱伝導率のみならず断熱層６１１ｂの厚さによっても異なってくる。なお、上記熱伝導率は、アルミニウムで２７３Ｗ／ｍ・Ｋ、フッ素樹脂（ＰＦＡ、ＰＴＦＥ）で０．２５Ｗ／ｍ・Ｋである。
本発明者は、断熱層６１１ｂの厚さを変化させ、断熱層６１１ｂの厚さによる定着不良の発生の有無について実験を行った。より詳細に説明すると、まず、ヒータ６１１ｃを設けずに、即ち本体部６１１ａおよび断熱層６１１ｂのみで定着ロール６１１を形成した。なお、外部加熱ロール６１３や加圧ロール６２などその他の部材は、図２と同様の状態としている。そして、このような状態の定着装置にて、断熱層６１１ｂの厚さを変化させていき定着画像における不良の有無を観察した。この際、本体部６１１ａの表面温度を、定着ベルト６１０の内周面の温度よりも１０℃以上低い状態とした。 The effect of heat insulation by the heat insulation layer 611b varies depending on the thermal conductivity and thermal resistance ([thickness] / [thermal conductivity]). That is, the heat insulating effect by the heat insulating layer 611b varies depending not only on the thermal conductivity but also on the thickness of the heat insulating layer 611b. The thermal conductivity is 273 W / m · K for aluminum and 0.25 W / m · K for fluororesin (PFA, PTFE).
The inventor conducted experiments on whether or not fixing failure occurred due to the thickness of the heat insulating layer 611b by changing the thickness of the heat insulating layer 611b. More specifically, first, the fixing roll 611 was formed without providing the heater 611c, that is, with only the main body 611a and the heat insulating layer 611b. The other members such as the external heating roll 613 and the pressure roll 62 are in the same state as in FIG. Then, with the fixing device in such a state, the thickness of the heat insulating layer 611b was changed and the presence or absence of defects in the fixed image was observed. At this time, the surface temperature of the main body 611a was set to be 10 ° C. or more lower than the temperature of the inner peripheral surface of the fixing belt 610.

この結果、断熱層６１１ｂの厚さが３０μｍより小さいと厚紙などを連続通紙（定着）した際に、画像不良が発生することが観察された。これは、断熱層６１１ｂが３０μｍより小さくなると、断熱層６１１ｂとしての機能を発揮せず、定着ベルト６１０は、本体部６１１ａの影響を受けるようになるためと考えられる。このため、断熱層６１１ｂは、その厚さを３０μｍ以上で形成することが望ましい。
なお、本実施形態においては、定着ロール６１１の内部にヒータ６１６ａを設ける構成としてあるが、定着ロール６１１の内部にヒータを設けない構成とすることができる。但し、ウォームアップ時間を短縮するという観点からは、定着ロール６１１の内部にヒータを設ける構成とする方が望ましい。 As a result, it was observed that when the thickness of the heat insulating layer 611b is smaller than 30 μm, an image defect occurs when the thick paper is continuously passed (fixed). This is presumably because when the heat insulating layer 611b is smaller than 30 μm, the function as the heat insulating layer 611b is not exhibited, and the fixing belt 610 is affected by the main body 611a. For this reason, it is desirable to form the heat insulating layer 611b with a thickness of 30 μm or more.
In this embodiment, the heater 616a is provided inside the fixing roll 611. However, the heater may not be provided inside the fixing roll 611. However, from the viewpoint of shortening the warm-up time, it is desirable to have a configuration in which a heater is provided inside the fixing roll 611.

ところで、ニップ部Ｎにおいては、定着ロール６１１および加圧ロール６２は、定着ベルト６１０を介して互いに高い荷重で圧接する。このため、定着ロール６１１や加圧ロール６２が不均一に変形し、ニップ部Ｎを通過する定着ベルト６１０に波うちやしわが発生するおそれがある。このような場合、定着ベルト６１０の安定した搬送が困難となる。
一方、上記定着ロール６１１および加圧ロール６２のうち一方のロールの変形を抑えるとともに他方のロール側を変形させるようにすれば、この変形を抑えたロール側に定着ベルト６１０が安定的に密着（沿う）するようになる。この結果、ニップ部Ｎにおける定着ベルト６１０の波打ちなどが抑制され、定着ベルト６１０の安定した搬送が可能となる。 Incidentally, in the nip portion N, the fixing roll 611 and the pressure roll 62 are pressed against each other with a high load via the fixing belt 610. For this reason, the fixing roll 611 and the pressure roll 62 may be deformed non-uniformly, and there is a possibility that waves and wrinkles are generated in the fixing belt 610 passing through the nip portion N. In such a case, stable conveyance of the fixing belt 610 becomes difficult.
On the other hand, if the deformation of one of the fixing roll 611 and the pressure roll 62 is suppressed and the other roll is deformed, the fixing belt 610 is stably adhered to the roll side where the deformation is suppressed ( To come along). As a result, undulation of the fixing belt 610 at the nip portion N is suppressed, and the fixing belt 610 can be stably conveyed.

そこで、本実施形態においては、断熱層６１１ｂの体積弾性率（硬さ）が弾性層６２２の体積弾性率（硬さ）よりも大きくなるように、断熱層６１１ｂおよび弾性層６２２の材質を選定している。より詳細には、加圧ロール６２の弾性層６２２に上述のとおり体積弾性率が０．００３〜３であるシリコンゴムやフッ素ゴムなどのゴム材料を用い、定着ロール６１１の断熱層６１１ｂに体積弾性率が０．１〜４０と上記弾性層６２２の体積弾性率よりも十分に大きいフッ素樹脂を用いる構成としている。このような構成とすると、ニップ部Ｎにおいては、断熱層６１１ｂの変形が抑えられるとともに、弾性層６２２が大きく変形するようになる。この結果、定着ベルト６１０は、ニップ部Ｎにおいて、定着ロール６１１側に安定して密着（沿う）するようになる。なお、本実施形態においては、断熱層６１１ｂにフッ素樹脂を用いる構成としたが、樹脂材料は一般的にゴム材料よりも変形が少ないため、フッ素樹脂以外の樹脂材料を用いることもできる。 Therefore, in the present embodiment, the materials of the heat insulating layer 611b and the elastic layer 622 are selected so that the volume elastic modulus (hardness) of the heat insulating layer 611b is larger than the volume elastic modulus (hardness) of the elastic layer 622. ing. More specifically, the elastic layer 622 of the pressure roll 62 is made of a rubber material such as silicon rubber or fluororubber having a volume modulus of 0.003 to 3 as described above, and the heat insulating layer 611b of the fixing roll 611 is bulk elastic. A fluororesin having a modulus of 0.1 to 40 and sufficiently larger than the volume modulus of elasticity of the elastic layer 622 is used. With such a configuration, in the nip portion N, deformation of the heat insulating layer 611b is suppressed, and the elastic layer 622 is greatly deformed. As a result, the fixing belt 610 comes into close contact with (follows) the fixing roll 611 side at the nip portion N. In the present embodiment, the fluororesin is used for the heat insulating layer 611b. However, since the resin material is generally less deformed than the rubber material, a resin material other than the fluororesin can be used.

なお、ヒータ６１１ｃからの熱は、断熱層６１１ｂを伝わり本体部６１１ａ方向、および断熱層６１１ｂの外周面（外表面）方向に移動していく。
ヒータ６１１ｃを本体部６１１ａ近傍に配置すると、ヒータ６１１ｃからの熱は、本体部６１１ａにより奪われやすくなる。また、この構成の場合、ヒータ６１１ｃと断熱層６１１ｂの外周面の距離が大きくなるため、断熱層６１１ｂの外周面が所定の温度に達するまでの時間が長くなってしまう。このため、ヒータ６１１ｃを断熱層６１１ｂの内部に設ける場合、断熱層６１１ｂの外周面に近い位置に設けることがより好ましくなる。 Note that the heat from the heater 611c travels along the heat insulating layer 611b and moves toward the main body 611a and the outer peripheral surface (outer surface) of the heat insulating layer 611b.
When the heater 611c is disposed in the vicinity of the main body 611a, the heat from the heater 611c is easily taken away by the main body 611a. In this configuration, since the distance between the outer peripheral surfaces of the heater 611c and the heat insulating layer 611b is increased, the time until the outer peripheral surface of the heat insulating layer 611b reaches a predetermined temperature is increased. For this reason, when providing the heater 611c in the inside of the heat insulation layer 611b, it becomes more preferable to provide in the position near the outer peripheral surface of the heat insulation layer 611b.

また、断熱層６１１ｂの内部にヒータ６１１ｃを設ける場合、ヒータ６１１ｃと外周面との間に断熱層６１１ｂが介在しているため、断熱層６１１ｂの外周面を加熱する際の加熱時間が長くなる。そこで、ヒータ６１１ｃを断熱層６１１ｂの外周面に配設することも有効である。
さらに、本体部６１１ａと断熱層６１１ｂとの境界（接合面）にヒータ６１１ｃを配設することも可能である。但し、この場合、ヒータ６１１ｃは、熱伝導率の大きい本体部６１１ａと接触する態様となる。このため、ヒータ６１１ｃからの熱は本体部６１１ａにより大きく奪われ、断熱層６１１ｂの加熱効率は低下する。 When the heater 611c is provided inside the heat insulating layer 611b, the heat insulating layer 611b is interposed between the heater 611c and the outer peripheral surface, so that the heating time for heating the outer peripheral surface of the heat insulating layer 611b is increased. Therefore, it is also effective to dispose the heater 611c on the outer peripheral surface of the heat insulating layer 611b.
Furthermore, a heater 611c can be provided at the boundary (joint surface) between the main body 611a and the heat insulating layer 611b. However, in this case, the heater 611c comes into contact with the main body 611a having a high thermal conductivity. For this reason, the heat from the heater 611c is largely deprived by the main body 611a, and the heating efficiency of the heat insulating layer 611b is reduced.

―第２の実施形態―
次に、第２の実施形態について説明する。
図３は、第２の実施形態における定着装置６０の概略構成を示す側断面図である。なお、第１の実施形態と同様の機能については、同様の符号を用いここではその説明を省略する。第１の実施形態では、上記のとおり断熱層６１１ｂを加熱する加熱源が断熱層６１１ｂの内部に設けられた構成となっていたが、本実施形態においては、断熱層６１１ｂを加熱する加熱源を断熱層６１１ｂの外側に設ける構成としている。 -Second Embodiment-
Next, a second embodiment will be described.
FIG. 3 is a side sectional view showing a schematic configuration of the fixing device 60 according to the second embodiment. In addition, about the function similar to 1st Embodiment, the same code | symbol is used and the description is abbreviate | omitted here. In the first embodiment, as described above, the heat source for heating the heat insulating layer 611b is provided in the heat insulating layer 611b. However, in the present embodiment, the heat source for heating the heat insulating layer 611b is used. The heat insulating layer 611b is provided outside.

同図に示すように、本実施形態における定着装置６０は、定着ロール６１１の断熱層６１１ｂを加熱する加熱モジュール６０８（断熱層加熱部材、加熱部材）を備えている。なお、本実施形態では、この加熱モジュール６０８を定着ベルト６１０の内側に配置するため、姿勢矯正ロール６１４を第１の実施形態で示した位置よりも外部加熱ロール６１３から離れる方向に移動させている。
加熱モジュール６０８は、定着ベルト６１０の内側であって、定着ロール６１１の外周面に接触する状態で設けられ、他の部材を介さずに定着ロール６１１（断熱層６１１ｂ）を直接加熱する。より詳細には、加熱モジュール６０８は、ニップ部Ｎよりも定着ロール６１１の回転方向上流側に、且つ、ニップ部Ｎの下流側において定着ベルト６１０と定着ロール６１１とが接触する接触箇所よりも定着ロール６１１の回転方向下流側に設けられている。 As shown in the figure, the fixing device 60 in this embodiment includes a heating module 608 (heat insulating layer heating member, heating member) that heats the heat insulating layer 611b of the fixing roll 611. In this embodiment, since the heating module 608 is arranged inside the fixing belt 610, the posture correction roll 614 is moved away from the external heating roll 613 from the position shown in the first embodiment. .
The heating module 608 is provided inside the fixing belt 610 and in contact with the outer peripheral surface of the fixing roll 611, and directly heats the fixing roll 611 (heat insulating layer 611b) without using other members. More specifically, the heating module 608 fixes the fixing roll 611 upstream of the nip portion N in the rotation direction and downstream of the nip portion N from the contact portion where the fixing belt 610 and the fixing roll 611 contact each other. It is provided on the downstream side in the rotation direction of the roll 611.

また、加熱モジュール６０８は、加熱ベルト６０８ａと、張架ロール６０８ｂと、ヒータ６０８ｃとを備えている。
加熱ベルト６０８ａは、フレキシブルなエンドレスベルト（無端状ベルト）であり、全体の肉厚が小さい状態で形成されている。このため熱容量が小さい状態となっている。加熱ベルト６０８ａは、例えば、ポリイミド等からなるベース層と、銀、アルミニウム、銅、またはこれらの金属を含む合金などからなる金属層とから構成することができる。金属層は熱伝導率が高いため、金属層を含むことで加熱ベルト６０８ａをヒータ６０８ｃにより迅速に加熱することが可能となる。なお、金属層は、その厚みを２０μｍ以下とすることが望ましい。２０μｍ以下とすることで迅速に加熱可能となるからである。この結果、加熱ベルト６０８ａも迅速に加熱可能となる。また、本実施形態においては、ヒータ６０８ｃにより加熱ベルト６０８ａを加熱する構成となっているが、電磁誘導加熱（Induction Heating）方式により金属層を加熱することで、加熱ベルト６０８ａを加熱する構成とすることもできる。さらに、金属層は、上述のとおり銀、アルミニウム、銅、又はこれらの金属を含む合金を用いることが好ましい。これらの金属を用いることでしなやかさを有し扱いやすい加熱ベルト６０８ａを構成することができる。 The heating module 608 includes a heating belt 608a, a stretching roll 608b, and a heater 608c.
The heating belt 608a is a flexible endless belt (endless belt), and is formed with a small overall thickness. Therefore, the heat capacity is small. The heating belt 608a can be composed of, for example, a base layer made of polyimide or the like and a metal layer made of silver, aluminum, copper, or an alloy containing these metals. Since the metal layer has high thermal conductivity, the heating belt 608a can be rapidly heated by the heater 608c by including the metal layer. The metal layer preferably has a thickness of 20 μm or less. It is because it becomes possible to heat rapidly by setting it as 20 micrometers or less. As a result, the heating belt 608a can also be heated quickly. In the present embodiment, the heating belt 608a is heated by the heater 608c. However, the heating belt 608a is heated by heating the metal layer by an electromagnetic induction heating (Induction Heating) method. You can also. Furthermore, it is preferable to use silver, aluminum, copper, or an alloy containing these metals for the metal layer as described above. By using these metals, the heating belt 608a which is flexible and easy to handle can be configured.

張架ロール６０８ｂは、本実施形態においては２本設けられている。そして、この張架ロール６０８ｂは、互いに離間して配置され加熱ベルト６０８ａを所定の張力で張架している。また、張架ロール６０８ｂは、肉厚が０．１〜０．２ｍｍで形成されたステンレス製のハードロールとして構成され熱容量が小さい状態となっている。更に、張架ロール６０８ｂは、定着ロール６１１に近接して配置されており、この結果、加熱ベルト６０８ａの一部が定着ロール６１１の断熱層６１１ｂに巻き付けられた（ラップされた）状態となっている。このような構成とすることで、加熱モジュール６０８と断熱層６１１ｂとの接触面積をかせぐことが可能となる。 In the present embodiment, two tension rolls 608b are provided. The tension rolls 608b are spaced apart from each other and stretch the heating belt 608a with a predetermined tension. The stretch roll 608b is configured as a stainless steel hard roll having a thickness of 0.1 to 0.2 mm and has a small heat capacity. Further, the tension roll 608b is disposed in the vicinity of the fixing roll 611. As a result, a part of the heating belt 608a is wound (wrapped) around the heat insulating layer 611b of the fixing roll 611. Yes. With such a configuration, a contact area between the heating module 608 and the heat insulating layer 611b can be increased.

ヒータ６０８ｃは、張架ロール６０８ｂの内部に配置され、張架ロール６０８ｂを内部から加熱する。このヒータ６０８ｃは、例えば、ハロゲンヒータにより構成することができる。
なお、本実施形態においては、上記のとおり、加熱モジュール６０８を、加熱ベルト６０８ａと、張架ロール６０８ｂと、ヒータ６０８ｃとにより構成したが、例えば、ロール状部材と、このロール状部材を加熱するヒータにより構成し、このロール状部材を回転可能な状態で断熱層６１１ｂに接触させる構成とすることもできる。 The heater 608c is disposed inside the tension roll 608b and heats the tension roll 608b from the inside. The heater 608c can be constituted by, for example, a halogen heater.
In the present embodiment, as described above, the heating module 608 includes the heating belt 608a, the stretch roll 608b, and the heater 608c. For example, the roll member and the roll member are heated. It can also be set as the structure which comprises with a heat insulation layer 611b in the state which comprises with a heater and can rotate this roll-shaped member.

本実施形態においては、第１の実施形態と同様に、定着ロール６１１のうち定着ベルト６１０の内周面側と接触する部分に断熱層６１１ｂを設ける構成としている。このため、定着ロール６１１と定着ベルト６１０との間における熱移動を少なくすることができる。
さらに、本実施形態においては、同じく第１の実施形態と同様に、断熱層６１１ｂを加熱する加熱部材（加熱モジュール６０８）を設ける構成としている。
本構成において、節電状態から復帰し、又は、電源がオン状態とされると、ヒータ６０８ｃに通電がなされる。この結果、張架ロール６０８ｂが加熱されるとともに、この加熱された張架ロール６０８ｂにより加熱ベルト６０８ａが加熱される。 In the present embodiment, as in the first embodiment, a heat insulating layer 611b is provided in a portion of the fixing roll 611 that is in contact with the inner peripheral surface side of the fixing belt 610. For this reason, heat transfer between the fixing roll 611 and the fixing belt 610 can be reduced.
Further, in the present embodiment, similarly to the first embodiment, a heating member (heating module 608) for heating the heat insulating layer 611b is provided.
In this configuration, when the power is restored from the power saving state or the power is turned on, the heater 608c is energized. As a result, the tension roll 608b is heated, and the heating belt 608a is heated by the heated tension roll 608b.

一方で、節電状態から復帰等すると不図示の駆動源から駆動力を受け、定着ロール６１１も図中矢印Ｃ方向に回転を開始する。このため、定着ロール６１１に接触配置された加熱ベルト６０８ａも定着ロール６１１の回転に追従して図中矢印Ｆに示す方向に回転を開始する。
上記張架ロール６０８ｂや加熱ベルト６０８ａは、上述のとおり熱容量が小さい状態で形成されており、ヒータ６０８ｃに通電がなされるとすばやく温度上昇する。このため、通電が開始された場合、加熱モジュール６０８は、断熱層６１１ｂ（定着ロール６１１）の外周面側からこの断熱層６１１ｂを定着ベルト６１０の設定温度（１５０〜２１０℃）と同等レベルまで迅速に加熱する。 On the other hand, when returning from the power saving state, the driving force is received from a driving source (not shown), and the fixing roll 611 also starts to rotate in the direction of arrow C in the figure. For this reason, the heating belt 608 a disposed in contact with the fixing roll 611 also starts to rotate in the direction indicated by the arrow F in the figure following the rotation of the fixing roll 611.
The tension roll 608b and the heating belt 608a are formed with a small heat capacity as described above, and the temperature quickly rises when the heater 608c is energized. For this reason, when energization is started, the heating module 608 quickly brings the heat insulating layer 611b from the outer peripheral surface side of the heat insulating layer 611b (fixing roll 611) to a level equivalent to the set temperature (150 to 210 ° C.) of the fixing belt 610. Heat to.

この結果、断熱層６１１ｂ（定着ロール６１１）の外周面と、定着ベルト６１０の内周面との温度差が低減する。このため、定着ロール６１１と定着ベルト６１０との間における熱移動が少なくなり、また定着ロール６１１が定着ベルト６１０から奪う熱を減少させることができる。このように定着ベルト６１０から奪われる熱は、断熱層６１１ｂ（定着ロール６１１）の外表面の温度に左右される。即ち、断熱層６１１ｂの内部温度が低い状態にあったとしても、外表面の温度がある程度上昇していれば定着ベルト６１０の温度低下を抑制することができる。そこで、本実施形態においては、上述のとおり、断熱層６１１ｂの外周面側（外側）からこの断熱層６１１ｂを加熱する構成としている。 As a result, the temperature difference between the outer peripheral surface of the heat insulating layer 611b (fixing roll 611) and the inner peripheral surface of the fixing belt 610 is reduced. For this reason, heat transfer between the fixing roll 611 and the fixing belt 610 can be reduced, and the heat taken by the fixing roll 611 from the fixing belt 610 can be reduced. Thus, the heat taken away from the fixing belt 610 depends on the temperature of the outer surface of the heat insulating layer 611b (fixing roll 611). That is, even if the internal temperature of the heat insulating layer 611b is low, the temperature decrease of the fixing belt 610 can be suppressed if the temperature of the outer surface is increased to some extent. Therefore, in this embodiment, as described above, the heat insulating layer 611b is heated from the outer peripheral surface side (outside) of the heat insulating layer 611b.

なお、第１の実施形態と同様に、加熱モジュール６０８により断熱層６１１ｂを加熱する際、断熱層６１１ｂは、定着ベルト６１０の設定温度以上とする必要はなく、定着ベルト６１０の設定温度よりも低くてもよい。
本実施形態における定着装置６０において断熱層６１１ｂの厚みを１０００μｍとするとともに３０００〜３５００Ｗの電力を投入し、ウォームアップ時間を測定した結果、ウォームアップ時間は、３００〜４００秒であった。一方、比較例として、断熱層６１１ｂの厚みを同じく１０００μｍとするとともに加熱モジュール６０８を非配置とした定着装置を形成した。なお、その他の構成は、本実施形態と同じである。この定着装置において３０００〜３５００Ｗの電力を投入しウォームアップ時間を測定した結果、ウォームアップ時間は、６００〜９００秒であった。 As in the first embodiment, when the heat insulation layer 611 b is heated by the heating module 608, the heat insulation layer 611 b does not need to be higher than the set temperature of the fixing belt 610, and is lower than the set temperature of the fixing belt 610. May be.
In the fixing device 60 according to the present embodiment, the thickness of the heat insulating layer 611b was set to 1000 μm, and power of 3000 to 3500 W was applied to measure the warm-up time. As a result, the warm-up time was 300 to 400 seconds. On the other hand, as a comparative example, a fixing device in which the thickness of the heat insulating layer 611b was similarly 1000 μm and the heating module 608 was not arranged was formed. Other configurations are the same as those of the present embodiment. In this fixing device, power of 3000 to 3500 W was applied and the warm-up time was measured. As a result, the warm-up time was 600 to 900 seconds.

さらに、断熱層６１１ｂは、全ての場所において定着ベルト６１０の設定温度と同等レベルの温度を保っている必要はなく、定着ベルト６１０と接触するニップ部Ｎ近傍において定着ベルト６１０の設定温度と同等レベルの温度を保っていればよい。そこで、本実施形態においては、加熱モジュール６０８をニップ部Ｎの上流側近傍に配置する構成としている。
また、断熱層６１１ｂを加熱する加熱源を固定的に配置し単に断熱層６１１ｂと接触させるだけの構成とすることもできる。しかしながら、このような構成の場合、加熱源と断熱層６１１ｂとが摺動するため、断熱層６１１ｂが損傷したり、定着ロール６１１の回転抵抗が増したりする。このため、本実施形態の加熱ベルト６０８ａのように、断熱層６１１ｂと接触する部分を断熱層６１１ｂに従動させる構成とすることが好ましい。 Further, the heat insulating layer 611b does not need to maintain a temperature equivalent to the set temperature of the fixing belt 610 in all locations, and is at a level equivalent to the set temperature of the fixing belt 610 in the vicinity of the nip portion N in contact with the fixing belt 610. As long as the temperature is maintained. Therefore, in the present embodiment, the heating module 608 is arranged in the vicinity of the upstream side of the nip portion N.
Alternatively, a configuration in which a heat source for heating the heat insulating layer 611b is fixedly disposed and is simply brought into contact with the heat insulating layer 611b can be employed. However, in such a configuration, the heat source and the heat insulating layer 611b slide, so that the heat insulating layer 611b is damaged and the rotational resistance of the fixing roll 611 is increased. For this reason, it is preferable to make it the structure which makes the part which contacts the heat insulation layer 611b follow the heat insulation layer 611b like the heating belt 608a of this embodiment.

また、本実施形態においては、定着ロール６１１の外部に加熱モジュール６０８を設ける構成としている。このため、定着装置６０が第１の実施形態に比べ若干大きくなっている。従って、省スペース化を図るという観点からは、第１の実施形態のように、自身の体積が小さい加熱源を断熱層６１１ｂの内部に層状に設ける構成とすることが好ましい。 In this embodiment, the heating module 608 is provided outside the fixing roll 611. For this reason, the fixing device 60 is slightly larger than that of the first embodiment. Therefore, from the viewpoint of space saving, it is preferable that the heat source having a small volume is provided in the heat insulating layer 611b in a layered manner as in the first embodiment.

また、本実施形態においては、断熱層６１１ｂを加熱する際、例えば、電磁誘導加熱（Induction Heating）方式を利用することができる。この方式を用いる場合は、例えば、断熱層６１１ｂの外周面近傍に磁場を発生する磁場発生部を設けるとともに、断熱層６１１ｂの内部に金属層を形成する。磁場発生部により磁場が発生すると、この磁場は上記金属層に作用し、この金属層に渦電流を発生させる。これにより、断熱層６１１ｂを迅速に加熱することが可能となる。 Moreover, in this embodiment, when heating the heat insulation layer 611b, an electromagnetic induction heating (Induction Heating) system can be utilized, for example. In the case of using this method, for example, a magnetic field generating unit that generates a magnetic field is provided in the vicinity of the outer peripheral surface of the heat insulating layer 611b, and a metal layer is formed inside the heat insulating layer 611b. When a magnetic field is generated by the magnetic field generator, this magnetic field acts on the metal layer and generates an eddy current in the metal layer. Thereby, it becomes possible to heat the heat insulation layer 611b rapidly.

本発明が適用される画像形成装置を示した概略構成図である。1 is a schematic configuration diagram illustrating an image forming apparatus to which the present invention is applied. 本発明が適用される定着装置の概略構成を示す側断面図である。1 is a side sectional view showing a schematic configuration of a fixing device to which the present invention is applied. 第２の実施形態における定着装置の概略構成を示す側断面図である。FIG. 6 is a side sectional view illustrating a schematic configuration of a fixing device according to a second embodiment.

Explanation of symbols

６２…加圧ロール、６４…剥離パッド、６０８…加熱モジュール、６１０…定着ベルト、６１１…定着ロール、６１１ｂ…断熱層、６１１ｃ…ヒータ、６１２…テンションロール、６１３…外部加熱ロール、６１６ｂ〜６１６ｃ…ヒータ、６２２…弾性層、Ｎ…ニップ部 62 ... Pressure roll, 64 ... Peeling pad, 608 ... Heating module, 610 ... Fixing belt, 611 ... Fixing roll, 611b ... Heat insulation layer, 611c ... Heater, 612 ... Tension roll, 613 ... External heating roll, 616b to 616c ... Heater, 622 ... elastic layer, N ... nip

Claims

An endless belt-like member provided rotatably;
A first fixing member provided with a heat insulating layer on the outer peripheral surface side and rotatably disposed inside the belt-shaped member;
A second fixing member that is arranged in pressure contact with the first fixing member via the belt-like member and forms a nip portion through which a recording material holding an image is inserted. When,
A tension member disposed inside the belt-shaped member and tensioning the belt-shaped member from the inside;
The first fixing member has a heat source, is disposed inside the belt-like member and in a state of being separated from the stretching member, and is in contact with the outer peripheral surface of the first fixing member. A heat insulating layer heating member for heating the heat insulating layer of
Including a fixing device.

The heat insulating layer heating member further includes a belt-shaped member that is heated by the heat source and is provided so that a part of the heat insulating layer is wound around the surface of the heat insulating layer of the first fixing member. 2. The fixing device according to claim 1, wherein the heat insulating layer of the first fixing member is heated.

The nip portion is provided with an inlet portion into which the recording material enters when the recording material passes through the nip portion, and an outlet portion from which the recording material passes through the nip portion,
The heat insulating layer heating member is in contact with the outer peripheral surface of the first fixing member on the upstream side in the rotation direction of the first fixing member with respect to the nip portion, and more than the outlet portion of the nip portion. The fixing device according to claim 1, wherein the fixing device is in contact with the outer peripheral surface of the first fixing member at a position near the inlet portion of the nip portion.

The fixing device according to claim 2, wherein the belt-shaped member included in the heat insulating layer heating member is provided with a metal layer.

The heat insulating layer heating member includes a belt-like member provided with a metal layer so that a part of the heat insulating layer is wound around the outer surface of the heat insulating layer of the first fixing member, and the metal layer using electromagnetic induction. The fixing device according to claim 1, further comprising a heating unit that heats the toner.

The second fixing member includes an elastic layer,
The fixing device according to claim 1, wherein a volume elastic modulus of the heat insulating layer is larger than a volume elastic modulus of the elastic layer.

An endless belt-like member provided rotatably;
While being disposed inside the belt-shaped member disposed in contact with the inner peripheral surface of the belt-shaped member, a heating member for heating the belt-shaped member,
A first fixing member provided with a heat insulating layer on an outer peripheral surface and rotatably disposed inside the belt-shaped member;
A second fixing member that is arranged in pressure contact with the first fixing member via the belt-like member and forms a nip portion through which a recording material holding an image is inserted. When,
The arranged in a state of being separated from the heating member includes a heating source heating element, wherein the first fixing member is brought into contact with the surface of the heat insulating layer, the inner circumference of the said surface of the heat insulating layer and the belt-shaped member Reducing means for reducing the temperature difference with the surface;
Including a fixing device.