JP5354385B2 - Fixing apparatus and image forming apparatus - Google Patents

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JP5354385B2 JP2010024920A JP2010024920A JP5354385B2 JP 5354385 B2 JP5354385 B2 JP 5354385B2 JP 2010024920 A JP2010024920 A JP 2010024920A JP 2010024920 A JP2010024920 A JP 2010024920A JP 5354385 B2 JP5354385 B2 JP 5354385B2
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a fixing device and an image forming apparatus with short warming up time and first printing time, without an occurrence of a fixing failure in a fixed image and sufficiently carrying out heat accumulation in a pressing rotary body during standby time without accelerating deterioration by wear in a fixing belt or a fixed member. <P>SOLUTION: The fixing device is provided with the pressing rotary body 31 forming a nip section by being brought into press contact with the fixing member 26 through the fixing belt 21 which is rotated and driven in a prescribed direction and a heating member 22 for heating the fixing belt 21 by being fixed to face an inner periphery surface of the fixing belt 21. Then, the pressing rotary body 31 is indirectly heated through the fixing belt 21 by heating the heating member 22 by the heating means 25 while carrying out rotary drive of the pressing rotary body 31 in a state of having the pressing rotary body 31 brought into contact with the fixing belt 21 and in a state of having the travelling of the fixing belt 21 stopped during the standby time. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&amp;INPIT

Description

この発明は、複写機、プリンタ、ファクシミリ、又は、それらの複合機等の画像形成装置と、そこに設置される定着装置と、に関するものである。   The present invention relates to an image forming apparatus such as a copying machine, a printer, a facsimile, or a complex machine thereof, and a fixing device installed therein.

従来から、複写機、プリンタ等の画像形成装置において、ウォームアップ時間やファーストプリント時間が短くて、装置を高速化した場合であっても定着不良が生じにくい定着装置が知られている(例えば、特許文献1、2参照。)。   2. Description of the Related Art Conventionally, in image forming apparatuses such as copiers and printers, fixing apparatuses that have a short warm-up time and first print time and are less likely to cause poor fixing even when the apparatus is speeded up are known (for example, (See Patent Documents 1 and 2.)

詳しくは、特許文献1、2等の定着装置は、定着部材としての定着ベルト、定着ベルトの内周面の一部又は全部に対向するように固設された略円筒状の加熱部材、加熱部材を加熱するために加熱部材に内設されたヒータ(加熱手段)、定着ベルトを介して固定部材(当接部材)に圧接してニップ部を形成する加圧回転体としての加圧ローラ、等で構成されている。
そして、定着ベルトがヒータによって加熱された加熱部材によって加熱されて、ニップ部に向けて搬送された記録媒体上のトナー像がニップ部にて熱と圧力とを受けて記録媒体上に定着されることになる。なお、このような定着装置では、駆動手段によって加圧ローラが回転駆動されることで、ニップ部の位置で加圧ローラに圧接する定着ベルトが摩擦抵抗によって従動回転することになる。
Specifically, the fixing device disclosed in Patent Documents 1 and 2 includes a fixing belt as a fixing member, a substantially cylindrical heating member fixed so as to face part or all of the inner peripheral surface of the fixing belt, and a heating member. A heater (heating means) provided in the heating member to heat the pressure member, a pressure roller as a pressure rotator that presses against a fixing member (contact member) via a fixing belt to form a nip portion, etc. It consists of
The fixing belt is heated by the heating member heated by the heater, and the toner image on the recording medium conveyed toward the nip portion is fixed on the recording medium by receiving heat and pressure at the nip portion. It will be. In such a fixing device, the pressure roller is rotationally driven by the driving means, so that the fixing belt pressed against the pressure roller at the position of the nip portion is driven to rotate by frictional resistance.

一方、特許文献3等には、固定部材としてのセラミックヒータ(加熱体)が定着ベルト(エンドレスベルト)を介して加圧回転体に圧接してニップ部を形成する定着装置が開示されている。   On the other hand, Patent Document 3 discloses a fixing device in which a ceramic heater (heating body) as a fixing member is pressed against a pressure rotating body via a fixing belt (endless belt) to form a nip portion.

上述した特許文献1、2等の定着装置は、装置の待機時において、装置の駆動が停止された状態になるために、定着ベルトを加熱したとしても定着ベルトから加圧回転体の周方向全域にわたって充分に熱が伝達されずに、加圧回転体の温度が大きく低下してしまったり温度ムラが生じてしまったりする不具合があった。そして、このような不具合が生じた場合には、待機状態を終えて再び通紙動作(定着工程)をおこなうときに、定着ベルトや加圧回転体を所定温度(良好な定着画像を出力するための制御温度である。)までムラなく加熱するためのウォームアップ時間やファーストプリント時間が長くなってしまうことになる。   In the fixing devices described in Patent Documents 1 and 2 and the like, since the driving of the device is stopped during the standby of the device, even if the fixing belt is heated, the entire circumferential direction of the pressure rotator from the fixing belt. However, there is a problem in that the heat of the pressurizing rotating body is greatly lowered or temperature unevenness occurs because heat is not sufficiently transmitted. When such a problem occurs, the fixing belt and the pressure rotator are heated to a predetermined temperature (a good fixed image is output) when the paper passing operation (fixing step) is performed again after the standby state is finished. The control temperature of the heat-up time and the first print time will be prolonged for heating evenly.

このような問題を解決するために、装置の待機時において、装置の駆動を停止させずに、定着ベルトと加圧回転体とを回転駆動しながら、定着ベルトを加熱して定着ベルトから加圧回転体の周方向全域にわたって熱を伝達する方策が考えられる。しかし、その場合、定着ベルトの内周面に摺接する固定部材や、定着ベルトの内周面が早期に磨耗劣化してしまう不具合が生じる可能性が大きい。   In order to solve such problems, the fixing belt is heated and pressurized from the fixing belt while the fixing belt and the pressure rotator are rotationally driven without stopping the driving of the apparatus during standby of the apparatus. A measure for transferring heat over the entire circumferential direction of the rotating body is conceivable. However, in that case, there is a high possibility that the fixing member that is in sliding contact with the inner peripheral surface of the fixing belt and the inner peripheral surface of the fixing belt are worn out and deteriorated at an early stage.

また、このような問題は、特許文献3等の定着装置にように、固定部材としてのセラミックヒータが定着ベルトを介して加圧回転体に圧接してニップ部を形成する装置についても、共通するものである。すなわち、装置の待機時において、定着ベルトと加圧回転体とを回転駆動しながら、定着ベルトをセラミックヒータで加熱して加圧回転体を加熱する方策をとっても、定着ベルトの内周面に摺接するセラミックヒータ(固定部材)や、定着ベルトの内周面が早期に磨耗劣化してしまう不具合が生じてしまう。   Such a problem is also common to an apparatus in which a ceramic heater as a fixing member is pressed against a pressure rotating body via a fixing belt to form a nip portion as in the fixing apparatus of Patent Document 3 or the like. Is. That is, even when the fixing belt and the pressure rotator are driven to rotate while the apparatus is on standby, the fixing belt is heated with a ceramic heater to heat the pressure rotator, and the apparatus is slid on the inner peripheral surface of the fixing belt. There is a problem that the ceramic heater (fixing member) in contact with the inner peripheral surface of the fixing belt is quickly worn out.

この発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、ウォームアップ時間やファーストプリント時間が短くて、定着画像に定着不良が生じることなく、定着ベルトや固定部材の磨耗劣化を早めることなく待機時における加圧回転体の蓄熱が充分におこなわれる、定着装置及び画像形成装置を提供することにある。   The present invention has been made to solve the above-described problems. The warm-up time and the first print time are short, and the fixing belt and the fixing member are quickly worn out without causing a fixing defect in the fixed image. Another object of the present invention is to provide a fixing device and an image forming apparatus in which heat is sufficiently stored in the pressure rotating body during standby.

この発明の請求項1記載の発明にかかる定着装置は、所定方向に走行してトナー像を加熱して溶融するとともに、可撓性を有する無端状の定着ベルトと、前記定着ベルトの内周面側に固設された固定部材と、前記定着ベルトを介して前記固定部材に圧接して記録媒体が搬送されるニップ部を形成するとともに、駆動手段によって所定方向に回転駆動される加圧回転体と、前記定着ベルトの内周面に対向するように固設されて前記定着ベルトを加熱するとともに、加熱手段によって加熱される加熱部材と、を備え、前記ニップ部における記録媒体の通紙動作がおこなわれない待機時において、前記定着ベルトに前記加圧回転体が接触した状態であって前記定着ベルトの走行を停止した状態で、前記駆動手段による前記加圧回転体の回転駆動をおこないながら、前記加熱手段によって前記加熱部材を加熱して前記定着ベルトを介して前記加圧回転体を間接的に加熱するものである。   According to a first aspect of the present invention, there is provided a fixing device that travels in a predetermined direction to heat and melt a toner image, and has an endless fixing belt having flexibility, and an inner peripheral surface of the fixing belt. A fixing member fixed on the side, and a pressure rotator which is pressed against the fixing member via the fixing belt to form a nip portion where the recording medium is conveyed, and is rotated in a predetermined direction by a driving unit And a heating member that is fixed so as to face the inner peripheral surface of the fixing belt and heats the fixing belt, and is heated by a heating means, and the sheet feeding operation of the recording medium in the nip portion is performed In a standby state where the pressure rotator is in contact with the fixing belt and the travel of the fixing belt is stopped, the driving means rotates the pressure rotator. No while, is to indirectly heat the pressure rotating body via the fixing belt to heat the heating member by the heating means.

また、請求項2記載の発明にかかる定着装置は、前記請求項1に記載の発明において、前記定着ベルトと前記加圧回転体との圧接力を減ずる減圧機構を備え、前記待機時には、前記ニップ部における記録媒体の通紙動作がおこなわれるときの前記圧接力よりも小さな圧接力となって、前記定着ベルトの静止摩擦トルクに対して前記加圧回転体の摩擦回転トルクが小さくなるように、前記減圧機構が制御されるものである。   According to a second aspect of the present invention, there is provided a fixing device according to the first aspect of the present invention, further comprising a pressure reducing mechanism for reducing a pressure contact force between the fixing belt and the pressure rotator, and the nip during the standby. The pressure contact force is smaller than the pressure contact force when the recording medium is passed through the recording unit, and the frictional rotational torque of the pressure rotator is smaller than the static frictional torque of the fixing belt. The decompression mechanism is controlled.

また、請求項3記載の発明にかかる定着装置は、前記請求項2に記載の発明において、前記加圧回転体は、幅方向中央部に形成された第1加圧部と、幅方向端部に形成された第2加圧部と、を具備し、前記第1加圧部の外周面の摩擦係数に比べて前記第2加圧部の外周面の摩擦係数が大きくなるように形成されるとともに、前記第1加圧部の外径に比べて前記第2加圧部の外径が小さくなるように形成され、前記減圧機構は、前記ニップ部における記録媒体の通紙動作がおこなわれるときには前記第1加圧部と前記第2加圧部とが前記定着ベルトを介して前記固定部材に圧接するように前記加圧回転体を移動させて、前記待機時には前記第2加圧部が前記定着ベルトに対して離間するとともに前記第1加圧部のみが前記定着ベルトを介して前記固定部材に圧接するように前記加圧回転体を移動させるものである。   According to a third aspect of the present invention, there is provided the fixing device according to the second aspect, wherein the pressure rotator includes a first pressure portion formed at a central portion in the width direction and an end portion in the width direction. And a second pressurizing part formed on the outer peripheral surface of the first pressurizing part. The second pressurizing part is formed such that the friction coefficient of the outer peripheral face of the second pressurizing part is larger than that of the outer peripheral face of the first pressurizing part At the same time, the outer diameter of the second pressurizing unit is formed to be smaller than the outer diameter of the first pressurizing unit, and the decompression mechanism is configured to perform a sheet feeding operation of the recording medium in the nip unit. The first pressure unit and the second pressure unit are moved so that the pressure member is pressed against the fixing member via the fixing belt. While being separated from the fixing belt, only the first pressure unit is moved forward through the fixing belt. Wherein in pressure-contact with the fixing member is for moving the pressure rotating body.

また、請求項4記載の発明にかかる定着装置は、前記請求項1〜請求項3のいずれかに記載の発明において、前記定着ベルトの温度を検知する第1温度検知手段と、前記加圧回転体の温度を検知する第2温度検知手段と、を備え、前記待機時において、前記第2温度検知手段によって検知された温度が第1の所定値以下となった場合にはその温度が第2の所定値に達するまで前記駆動手段による前記加圧回転体の回転駆動をおこない、前記第2温度検知手段によって検知された温度が前記第2の所定値以上となった場合には前記駆動手段による前記加圧回転体の回転駆動を停止するものである。   According to a fourth aspect of the present invention, there is provided the fixing device according to any one of the first to third aspects, wherein the first temperature detecting means for detecting the temperature of the fixing belt, and the pressure rotation. Second temperature detecting means for detecting the temperature of the body, and when the temperature detected by the second temperature detecting means is equal to or lower than a first predetermined value during the standby, the temperature is second. When the temperature detected by the second temperature detecting means becomes equal to or higher than the second predetermined value, the driving means rotates the pressure rotating body until the predetermined value is reached. The rotational driving of the pressure rotator is stopped.

また、請求項5記載の発明にかかる定着装置は、前記請求項4に記載の発明において、前記待機時において、前記ニップ部における記録媒体の通紙動作が終了してから所定時間が経過するまでは、前記第2温度検知手段によって検知される温度の値に関わらず前記駆動手段による前記加圧回転体の回転駆動をおこなうものである。   According to a fifth aspect of the present invention, in the fixing device according to the fourth aspect, the predetermined time elapses after the sheet feeding operation of the recording medium in the nip portion is completed in the standby state. Is to rotate the pressurizing rotator by the driving means regardless of the temperature value detected by the second temperature detecting means.

また、請求項6記載の発明にかかる定着装置は、前記請求項1〜請求項5のいずれかに記載の発明において、前記加熱部材は、前記ニップ部を除く位置で前記定着ベルトの内周面に対向するように固設されたパイプ状の金属部材であって、前記加熱部材の内周面側に固設されて前記固定部材に当接して当該固定部材を補強する補強部材をさらに備えたものである。   A fixing device according to a sixth aspect of the present invention is the fixing device according to any one of the first to fifth aspects, wherein the heating member has an inner peripheral surface of the fixing belt at a position excluding the nip portion. A pipe-shaped metal member fixed so as to oppose to the heating member, further comprising a reinforcing member fixed on the inner peripheral surface side of the heating member and abutting the fixing member to reinforce the fixing member Is.

また、この発明の請求項7記載の発明にかかる画像形成装置は、請求項1〜請求項6のいずれかに記載の定着装置を備えたものである。   An image forming apparatus according to a seventh aspect of the present invention includes the fixing device according to any one of the first to sixth aspects.

なお、本願において、「待機時」とは、ニップ部における記録媒体の通紙動作(定着工程)がおこなわれずに、定着装置が次におこなわれる通紙動作(定着工程)に備えて待機している状態のときであるものと定義する。したがって、通紙動作(定着工程)が終了した後に次におこなわれる通紙動作(定着工程)に備えて待機しているときの他に、画像形成装置本体の電源がオンされた後におこなわれるウォーミングアップ時も「待機時」に含まれることとする。   In the present application, “waiting” means that the recording apparatus does not perform the sheet feeding operation (fixing process) at the nip portion, but waits for the sheet feeding operation (fixing process) to be performed next by the fixing device. It is defined as being in the state of being. Therefore, in addition to when waiting for the next sheet passing operation (fixing step) after the sheet passing operation (fixing step) is completed, the warm-up is performed after the image forming apparatus main body is turned on. Time is also included in “standby”.

また、本願において、固定部材や加熱部材や補強部材が「固設」された状態とは、固定部材や加熱部材や補強部材が回転駆動されることなく非回転で保持されている状態であるものと定義する。したがって、例えば、固定部材がスプリング等の付勢部材によってニップ部に向けて付勢されている場合であっても固定部材が非回転で保持されていれば、固定部材が「固設」された状態となる。   In the present application, the state in which the fixing member, the heating member, or the reinforcing member is “fixed” is a state in which the fixing member, the heating member, or the reinforcing member is held in a non-rotating manner without being driven to rotate. It is defined as Therefore, for example, even when the fixing member is biased toward the nip portion by a biasing member such as a spring, the fixing member is “fixed” if the fixing member is held non-rotating. It becomes a state.

本発明は、待機時において、定着ベルトに加圧回転体が接触した状態であって定着ベルトの走行を停止した状態で、加圧回転体の回転駆動をおこないながら、加熱部材を加熱して定着ベルトを介して加圧回転体を間接的に加熱している。これにより、ウォームアップ時間やファーストプリント時間が短くて、定着画像に定着不良が生じることなく、定着ベルトや固定部材の磨耗劣化を早めることなく待機時における加圧回転体の蓄熱が充分におこなわれる、定着装置及び画像形成装置を提供することができる。   According to the present invention, in a standby state, the heating member is heated and fixed while rotating the pressure rotator while the pressure rotator is in contact with the fixing belt and the traveling of the fixing belt is stopped. The pressure rotator is indirectly heated via the belt. As a result, the warm-up time and the first print time are short, fixing defects do not occur in the fixed image, and the heat storage of the pressure rotating body during standby is sufficiently performed without accelerating the wear deterioration of the fixing belt and the fixing member. A fixing device and an image forming apparatus can be provided.

この発明の実施の形態1における画像形成装置を示す全体構成図である。1 is an overall configuration diagram illustrating an image forming apparatus according to Embodiment 1 of the present invention. 図1の画像形成装置に設置された定着装置を示す構成図である。FIG. 2 is a configuration diagram illustrating a fixing device installed in the image forming apparatus of FIG. 1. 図2の定着装置を幅方向にみた図である。FIG. 3 is a view of the fixing device of FIG. 2 as viewed in the width direction. ニップ部の近傍を示す拡大断面図である。It is an expanded sectional view showing the neighborhood of a nip part. 待機時における定着装置を示す図である。It is a figure which shows the fixing device at the time of standby. 図5の定着装置を幅方向にみた図である。FIG. 6 is a view of the fixing device of FIG. 5 as viewed in the width direction. ニップ部における喰込み量と、加圧ローラの摩擦回転トルクと、の関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between the amount of biting in a nip part, and the friction rotation torque of a pressure roller. 待機時の制御を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the control at the time of standby. この発明の実施の形態2における定着装置を示す構成図である。It is a block diagram which shows the fixing device in Embodiment 2 of this invention. 別の形態の定着装置を示す構成図である。It is a block diagram which shows the fixing device of another form.

以下、この発明を実施するための形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、各図中、同一又は相当する部分には同一の符号を付しており、その重複説明は適宜に簡略化ないし省略する。   Hereinafter, embodiments for carrying out the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In addition, in each figure, the same code | symbol is attached | subjected to the part which is the same or it corresponds, The duplication description is simplified or abbreviate | omitted suitably.

実施の形態1.
図1〜図8にて、この発明の実施の形態1について詳細に説明する。
まず、図1にて、画像形成装置全体の構成・動作について説明する。
図1に示すように、本実施の形態1における画像形成装置1は、タンデム型カラープリンタである。画像形成装置本体1の上方にあるボトル収容部101には、各色(イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック)に対応した4つのトナーボトル102Y、102M、102C、102Kが着脱自在(交換自在)に設置されている。
ボトル収容部101の下方には中間転写ユニット85が配設されている。その中間転写ユニット85の中間転写ベルト78に対向するように、各色(イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック)に対応した作像部4Y、4M、4C、4Kが並設されている。
Embodiment 1 FIG.
The first embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIGS.
First, the configuration and operation of the entire image forming apparatus will be described with reference to FIG.
As shown in FIG. 1, the image forming apparatus 1 according to the first embodiment is a tandem type color printer. Four bottles 102Y, 102M, 102C, and 102K corresponding to the respective colors (yellow, magenta, cyan, and black) are detachably (replaceable) installed in the bottle housing portion 101 above the image forming apparatus main body 1. ing.
An intermediate transfer unit 85 is disposed below the bottle housing portion 101. Image forming units 4Y, 4M, 4C, and 4K corresponding to the respective colors (yellow, magenta, cyan, and black) are arranged in parallel so as to face the intermediate transfer belt 78 of the intermediate transfer unit 85.

各作像部4Y、4M、4C、4Kには、それぞれ、感光体ドラム5Y、5M、5C、5Kが配設されている。また、各感光体ドラム5Y、5M、5C、5Kの周囲には、それぞれ、帯電部75、現像部76、クリーニング部77、除電部(不図示である。)等が配設されている。そして、各感光体ドラム5Y、5M、5C、5K上で、作像プロセス(帯電工程、露光工程、現像工程、転写工程、クリーニング工程)がおこなわれて、各感光体ドラム5Y、5M、5C、5K上に各色の画像が形成されることになる。   Photosensitive drums 5Y, 5M, 5C, and 5K are disposed in the image forming units 4Y, 4M, 4C, and 4K, respectively. Further, around each of the photosensitive drums 5Y, 5M, 5C, and 5K, a charging unit 75, a developing unit 76, a cleaning unit 77, a charge eliminating unit (not shown), and the like are disposed. Then, an image forming process (charging process, exposure process, development process, transfer process, cleaning process) is performed on each of the photoconductive drums 5Y, 5M, 5C, and 5K. An image of each color is formed on 5K.

感光体ドラム5Y、5M、5C、5Kは、不図示の駆動モータによって図1中の時計方向に回転駆動される。そして、帯電部75の位置で、感光体ドラム5Y、5M、5C、5Kの表面が一様に帯電される(帯電工程である。)。
その後、感光体ドラム5Y、5M、5C、5Kの表面は、露光部3から発せられたレーザ光Lの照射位置に達して、この位置での露光走査によって各色に対応した静電潜像が形成される(露光工程である。)。
The photosensitive drums 5Y, 5M, 5C, and 5K are rotationally driven in a clockwise direction in FIG. 1 by a drive motor (not shown). Then, the surfaces of the photosensitive drums 5Y, 5M, 5C, and 5K are uniformly charged at the position of the charging unit 75 (a charging process).
Thereafter, the surfaces of the photosensitive drums 5Y, 5M, 5C, and 5K reach the irradiation position of the laser light L emitted from the exposure unit 3, and electrostatic latent images corresponding to the respective colors are formed by exposure scanning at this position. (It is an exposure process.)

その後、感光体ドラム5Y、5M、5C、5Kの表面は、現像装置76との対向位置に達して、この位置で静電潜像が現像されて、各色のトナー像が形成される(現像工程である。)。
その後、感光体ドラム5Y、5M、5C、5Kの表面は、中間転写ベルト78及び第1転写バイアスローラ79Y、79M、79C、79Kとの対向位置に達して、この位置で感光体ドラム5Y、5M、5C、5K上のトナー像が中間転写ベルト78上に転写される(1次転写工程である。)。このとき、感光体ドラム5Y、5M、5C、5K上には、僅かながら未転写トナーが残存する。
Thereafter, the surfaces of the photosensitive drums 5Y, 5M, 5C, and 5K reach a position facing the developing device 76, and the electrostatic latent image is developed at this position to form toner images of each color (developing process). .)
Thereafter, the surfaces of the photoconductive drums 5Y, 5M, 5C, and 5K reach the positions facing the intermediate transfer belt 78 and the first transfer bias rollers 79Y, 79M, 79C, and 79K, and at these positions, the photoconductive drums 5Y, 5M. The toner images on 5C and 5K are transferred onto the intermediate transfer belt 78 (this is a primary transfer process). At this time, a small amount of untransferred toner remains on the photosensitive drums 5Y, 5M, 5C, and 5K.

その後、感光体ドラム5Y、5M、5C、5Kの表面は、クリーニング部77との対向位置に達して、この位置で感光体ドラム5Y、5M、5C、5K上に残存した未転写トナーがクリーニング部77のクリーニングブレードによって機械的に回収される(クリーニング工程である。)。
最後に、感光体ドラム5Y、5M、5C、5Kの表面は、不図示の除電部との対向位置に達して、この位置で感光体ドラム5Y、5M、5C、5K上の残留電位が除去される。
こうして、感光体ドラム5Y、5M、5C、5K上でおこなわれる、一連の作像プロセスが終了する。
Thereafter, the surfaces of the photoconductive drums 5Y, 5M, 5C, and 5K reach a position facing the cleaning unit 77, and untransferred toner remaining on the photoconductive drums 5Y, 5M, 5C, and 5K is removed at this position. 77 is mechanically collected by a cleaning blade (cleaning process).
Finally, the surfaces of the photoconductive drums 5Y, 5M, 5C, and 5K reach a position facing a neutralization unit (not shown), and the residual potential on the photoconductive drums 5Y, 5M, 5C, and 5K is removed at this position. The
Thus, a series of image forming processes performed on the photosensitive drums 5Y, 5M, 5C, and 5K is completed.

その後、現像工程を経て各感光体ドラム上に形成した各色のトナー像を、中間転写ベルト78上に重ねて転写する。こうして、中間転写ベルト78上にカラー画像が形成される。
ここで、中間転写ユニット85は、中間転写ベルト78、4つの1次転写バイアスローラ79Y、79M、79C、79K、2次転写バックアップローラ82、クリーニングバックアップローラ83、テンションローラ84、中間転写クリーニング部80、等で構成される。中間転写ベルト78は、3つのローラ82〜84によって張架・支持されるとともに、1つのローラ82の回転駆動によって図1中の矢印方向に無端移動される。
Thereafter, the toner images of the respective colors formed on the respective photosensitive drums through the developing process are transferred onto the intermediate transfer belt 78 in an overlapping manner. In this way, a color image is formed on the intermediate transfer belt 78.
Here, the intermediate transfer unit 85 includes an intermediate transfer belt 78, four primary transfer bias rollers 79Y, 79M, 79C, and 79K, a secondary transfer backup roller 82, a cleaning backup roller 83, a tension roller 84, and an intermediate transfer cleaning unit 80. , Etc. The intermediate transfer belt 78 is stretched and supported by the three rollers 82 to 84 and is endlessly moved in the direction of the arrow in FIG.

4つの1次転写バイアスローラ79Y、79M、79C、79Kは、それぞれ、中間転写ベルト78を感光体ドラム5Y、5M、5C、5Kとの間に挟み込んで1次転写ニップを形成している。そして、1次転写バイアスローラ79Y、79M、79C、79Kに、トナーの極性とは逆の転写バイアスが印加される。
そして、中間転写ベルト78は、矢印方向に走行して、各1次転写バイアスローラ79Y、79M、79C、79Kの1次転写ニップを順次通過する。こうして、感光体ドラム5Y、5M、5C、5K上の各色のトナー像が、中間転写ベルト78上に重ねて1次転写される。
The four primary transfer bias rollers 79Y, 79M, 79C, and 79K sandwich the intermediate transfer belt 78 with the photosensitive drums 5Y, 5M, 5C, and 5K, respectively, thereby forming primary transfer nips. Then, a transfer bias reverse to the polarity of the toner is applied to the primary transfer bias rollers 79Y, 79M, 79C, and 79K.
The intermediate transfer belt 78 travels in the direction of the arrow and sequentially passes through the primary transfer nips of the primary transfer bias rollers 79Y, 79M, 79C, and 79K. In this way, the toner images of the respective colors on the photosensitive drums 5Y, 5M, 5C, and 5K are primarily transferred while being superimposed on the intermediate transfer belt 78.

その後、各色のトナー像が重ねて転写された中間転写ベルト78は、2次転写ローラ89との対向位置に達する。この位置では、2次転写バックアップローラ82が、2次転写ローラ89との間に中間転写ベルト78を挟み込んで2次転写ニップを形成している。そして、中間転写ベルト78上に形成された4色のトナー像は、この2次転写ニップの位置に搬送された記録媒体P上に転写される。このとき、中間転写ベルト78には、記録媒体Pに転写されなかった未転写トナーが残存する。
その後、中間転写ベルト78は、中間転写クリーニング部80の位置に達する。そして、この位置で、中間転写ベルト78上の未転写トナーが回収される。
こうして、中間転写ベルト78上でおこなわれる、一連の転写プロセスが終了する。
Thereafter, the intermediate transfer belt 78 onto which the toner images of the respective colors are transferred in an overlapping manner reaches a position facing the secondary transfer roller 89. At this position, the secondary transfer backup roller 82 sandwiches the intermediate transfer belt 78 between the secondary transfer roller 89 and forms a secondary transfer nip. The four color toner images formed on the intermediate transfer belt 78 are transferred onto the recording medium P conveyed to the position of the secondary transfer nip. At this time, untransferred toner that has not been transferred to the recording medium P remains on the intermediate transfer belt 78.
Thereafter, the intermediate transfer belt 78 reaches the position of the intermediate transfer cleaning unit 80. At this position, the untransferred toner on the intermediate transfer belt 78 is collected.
Thus, a series of transfer processes performed on the intermediate transfer belt 78 is completed.

ここで、2次転写ニップの位置に搬送された記録媒体Pは、装置本体1の下方に配設された給紙部12から、給紙ローラ97やレジストローラ対98等を経由して搬送されたものである。
詳しくは、給紙部12には、転写紙等の記録媒体Pが複数枚重ねて収納されている。そして、給紙ローラ97が図1中の反時計方向に回転駆動されると、一番上の記録媒体Pがレジストローラ対98のローラ間に向けて給送される。
Here, the recording medium P transported to the position of the secondary transfer nip is transported from the paper feeding unit 12 disposed below the apparatus main body 1 via the paper feeding roller 97 and the registration roller pair 98. It is a thing.
Specifically, a plurality of recording media P such as transfer paper are stored in the paper supply unit 12 in an overlapping manner. When the paper feed roller 97 is rotationally driven in the counterclockwise direction in FIG. 1, the uppermost recording medium P is fed between the rollers of the registration roller pair 98.

レジストローラ対98に搬送された記録媒体Pは、回転駆動を停止したレジストローラ対98のローラニップの位置で一旦停止する。そして、中間転写ベルト78上のカラー画像にタイミングを合わせて、レジストローラ対98が回転駆動されて、記録媒体Pが2次転写ニップに向けて搬送される。こうして、記録媒体P上に、所望のカラー画像が転写される。   The recording medium P conveyed to the registration roller pair 98 is temporarily stopped at the position of the roller nip of the registration roller pair 98 that has stopped rotating. Then, the registration roller pair 98 is rotationally driven in synchronization with the color image on the intermediate transfer belt 78, and the recording medium P is conveyed toward the secondary transfer nip. In this way, a desired color image is transferred onto the recording medium P.

その後、2次転写ニップの位置でカラー画像が転写された記録媒体Pは、定着部20の位置に搬送される。そして、この位置で、定着ベルト21及び加圧ローラ31による熱と圧力とにより、表面に転写されたカラー画像が記録媒体P上に定着される。
その後、記録媒体Pは、排紙ローラ対99のローラ間を経て、装置外へと排出される。排紙ローラ対99によって装置外に排出された被転写Pは、出力画像として、スタック部100上に順次スタックされる。
こうして、画像形成装置における、一連の画像形成プロセスが完了する。
Thereafter, the recording medium P on which the color image is transferred at the position of the secondary transfer nip is conveyed to the position of the fixing unit 20. At this position, the color image transferred on the surface is fixed on the recording medium P by heat and pressure generated by the fixing belt 21 and the pressure roller 31.
Thereafter, the recording medium P is discharged out of the apparatus through a pair of paper discharge rollers 99. The transferred P discharged from the apparatus by the discharge roller pair 99 is sequentially stacked on the stack unit 100 as an output image.
Thus, a series of image forming processes in the image forming apparatus is completed.

次に、図2〜図8にて、画像形成装置本体1に設置される定着装置20の構成・動作について詳述する。
図2〜図4に示すように、定着装置20は、定着部材としての定着ベルト21(ベルト部材)、固定部材26、加熱部材22(金属部材)、補強部材23、加熱手段としてのヒータ25(熱源)、加圧回転体としての加圧ローラ31、第1温度検知手段としての第1温度センサ40、第2温度検知手段としての第2温度センサ55、減圧機構51〜53(移動機構)、断熱部材27、ステー部材28、等で構成される。
Next, the configuration and operation of the fixing device 20 installed in the image forming apparatus main body 1 will be described in detail with reference to FIGS.
2 to 4, the fixing device 20 includes a fixing belt 21 (belt member) as a fixing member, a fixing member 26, a heating member 22 (metal member), a reinforcing member 23, and a heater 25 (heating means). Heat source), a pressure roller 31 as a pressure rotator, a first temperature sensor 40 as a first temperature detection means, a second temperature sensor 55 as a second temperature detection means, a decompression mechanism 51-53 (moving mechanism), The heat insulation member 27, the stay member 28, etc. are comprised.

ここで、定着ベルト21は、薄肉で可撓性を有する無端状ベルトであって、図2中の矢印方向(反時計方向)に回転(走行)する。定着ベルト21は、内周面21a(固定部材26との摺接面である。)側から、基材層、弾性層、離型層が順次積層されていて、その全体の厚さが1mm以下に設定されている。
定着ベルト21の基材層は、層厚が30〜50μmであって、ニッケル、ステンレス等の金属材料やポリイミド等の樹脂材料で形成されている。
定着ベルト21の弾性層は、層厚が100〜300μmであって、シリコーンゴム、発泡性シリコーンゴム、フッ素ゴム、等のゴム材料で形成されている。弾性層を設けることで、ニップ部における定着ベルト21表面の微小な凹凸が形成されなくなり、記録媒体P上のトナー像Tに均一に熱が伝わりユズ肌画像の発生が抑止される。
定着ベルト21の離型層は、層厚が10〜50μmであって、PFA(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)、PTFE(ポリテトラフルオロエチレン)、ポリイミド、ポリエーテルイミド、PES(ポリエーテルサルファイド)、等の材料で形成されている。離型層を設けることで、トナーT(トナー像)に対する離型性(剥離性)が担保される。
Here, the fixing belt 21 is a thin and flexible endless belt, and rotates (runs) in an arrow direction (counterclockwise) in FIG. The fixing belt 21 has a base material layer, an elastic layer, and a release layer sequentially laminated from the inner peripheral surface 21a (sliding contact surface with the fixing member 26) side, and its total thickness is 1 mm or less. Is set to
The base material layer of the fixing belt 21 has a layer thickness of 30 to 50 μm and is formed of a metal material such as nickel or stainless steel or a resin material such as polyimide.
The elastic layer of the fixing belt 21 has a layer thickness of 100 to 300 μm and is formed of a rubber material such as silicone rubber, foamable silicone rubber, or fluororubber. By providing the elastic layer, minute irregularities on the surface of the fixing belt 21 in the nip portion are not formed, and heat is uniformly transmitted to the toner image T on the recording medium P, thereby suppressing the generation of a scum skin image.
The release layer of the fixing belt 21 has a layer thickness of 10 to 50 μm, and includes PFA (tetrafluoroethylene-perfluoroalkyl vinyl ether copolymer), PTFE (polytetrafluoroethylene), polyimide, polyetherimide, PES ( Polyether sulfide) and the like. By providing the release layer, the releasability (peelability) for the toner T (toner image) is secured.

また、定着ベルト21の直径は15〜120mmになるように設定されている。なお、本実施の形態1では、定着ベルト21の内径が30mmに設定されている。
定着ベルト21の内部(内周面側)には、固定部材26、ヒータ(加熱手段)、加熱部材22(金属部材)、補強部材23、断熱部材27、ステー部材28、等が固設されている。また、図示は省略するが、定着ベルト21と加熱部材22との間には、潤滑剤が塗布されている。
ここで、固定部材26は、定着ベルト21の内周面21aに摺接するように固定されている。そして、固定部材26が定着ベルト21を介して加圧ローラ31に圧接することで、記録媒体Pが搬送されるニップ部が形成される。図3を参照して、固定部材26は、その幅方向両端部が定着装置20の側板43に固定支持されている。なお、固定部材26の構成については、後でさらに詳しく説明する。
Further, the diameter of the fixing belt 21 is set to be 15 to 120 mm. In the first embodiment, the inner diameter of the fixing belt 21 is set to 30 mm.
A fixing member 26, a heater (heating means), a heating member 22 (metal member), a reinforcing member 23, a heat insulating member 27, a stay member 28, and the like are fixed inside the fixing belt 21 (inner peripheral surface side). Yes. Although not shown, a lubricant is applied between the fixing belt 21 and the heating member 22.
Here, the fixing member 26 is fixed so as to be in sliding contact with the inner peripheral surface 21 a of the fixing belt 21. The fixing member 26 is pressed against the pressure roller 31 via the fixing belt 21 to form a nip portion where the recording medium P is conveyed. Referring to FIG. 3, both ends of the fixing member 26 in the width direction are fixedly supported by the side plates 43 of the fixing device 20. The configuration of the fixing member 26 will be described in detail later.

図2を参照して、加熱部材22は、ニップ部を除く位置で定着ベルト21の内周面に対向するように形成され、ニップ部の位置では断熱部材27を介して固定部材26を保持するように形成された略円筒体の金属部材である。図3を参照して、加熱部材22は、その幅方向両端部が定着装置20の側板43に固定支持されている。また、加熱部材22の両端には、定着ベルト21の寄り(幅方向の移動である。)を制限するための寄止めフランジ29が挿設されている。
そして、略パイプ状に形成された加熱部材22は、ヒータ25の輻射熱により加熱されて定着ベルト21を加熱する(熱を伝える。)。すなわち、加熱部材22がヒータ25によって直接的に加熱されて、加熱部材22を介して定着ベルト21がヒータ25によって間接的に加熱されることになる。定着ベルト21の加熱効率を良好に維持するためには、加熱部材22の厚さを0.1mm以下に設定することが好ましい。
加熱部材22の材料としては、ステンレス鋼、ニッケル、アルミニウム、鉄、等の金属熱伝導体(熱伝導性を有する金属である。)を用いることができるが、その中でも単位体積の熱容量比(密度×比熱である。)が比較的小さいフェライト系ステンレス鋼が好適である。本実施の形態1では、加熱部材22の材料として、フェライト系ステンレス鋼であるSUS430を用いている。また、加熱部材22の厚さを0.1mmに設定している。
Referring to FIG. 2, the heating member 22 is formed so as to face the inner peripheral surface of the fixing belt 21 at a position excluding the nip portion, and holds the fixing member 26 via the heat insulating member 27 at the position of the nip portion. This is a substantially cylindrical metal member formed as described above. With reference to FIG. 3, both ends of the heating member 22 in the width direction are fixedly supported by the side plates 43 of the fixing device 20. Further, at both ends of the heating member 22, stopper flanges 29 for restricting the shift of the fixing belt 21 (movement in the width direction) are inserted.
The heating member 22 formed in a substantially pipe shape is heated by the radiant heat of the heater 25 to heat the fixing belt 21 (transmits heat). That is, the heating member 22 is directly heated by the heater 25, and the fixing belt 21 is indirectly heated by the heater 25 through the heating member 22. In order to maintain the heating efficiency of the fixing belt 21 well, it is preferable to set the thickness of the heating member 22 to 0.1 mm or less.
As a material of the heating member 22, a metal heat conductor (a metal having heat conductivity) such as stainless steel, nickel, aluminum, and iron can be used, and among them, a heat capacity ratio (density) of unit volume. X Ferrite stainless steel having a relatively small specific heat) is preferred. In the first embodiment, SUS430 that is ferritic stainless steel is used as the material of the heating member 22. Further, the thickness of the heating member 22 is set to 0.1 mm.

加熱手段としてのヒータ25は、ハロゲンヒータ(又はカーボンヒータ)であって、その両端部が定着装置20の側板43に固定されている(図3を参照できる。)。そして、装置本体1の電源部により出力制御されたヒータ25(加熱手段)の輻射熱によって、加熱部材22が加熱される。さらに、加熱部材22によって定着ベルト21がニップ部を除く位置で全体的に加熱されて、加熱された定着ベルト21の表面から記録媒体P上のトナー像Tに熱が加えられる。なお、ヒータ25の出力制御は、定着ベルト21表面に対向するサーミスタ等の第1温度センサ40(第1温度検知手段)によるベルト表面温度の検知結果に基いておこなわれる。また、このようなヒータ25の出力制御によって、定着ベルト21の温度(定着温度)を所望の温度に設定することができる。   The heater 25 as a heating means is a halogen heater (or carbon heater), and both ends thereof are fixed to the side plate 43 of the fixing device 20 (see FIG. 3). The heating member 22 is heated by the radiant heat of the heater 25 (heating means) whose output is controlled by the power supply unit of the apparatus body 1. Further, the fixing belt 21 is entirely heated by the heating member 22 at a position excluding the nip portion, and heat is applied to the toner image T on the recording medium P from the surface of the heated fixing belt 21. The output control of the heater 25 is performed based on the detection result of the belt surface temperature by the first temperature sensor 40 (first temperature detecting means) such as a thermistor facing the surface of the fixing belt 21. Further, the temperature of the fixing belt 21 (fixing temperature) can be set to a desired temperature by such output control of the heater 25.

このように、本実施の形態1における定着装置20は、定着ベルト21の一部のみが局所的に加熱されるのではなく、加熱部材22によって定着ベルト21が周方向にわたってほぼ全体的に加熱されることになるために、装置を高速化した場合であっても定着ベルト21が充分に加熱されて定着不良の発生を抑止することができる。すなわち、比較的簡易な構成で効率よく定着ベルト21を加熱できるために、ウォームアップ時間やファーストプリント時間が短縮化されるとともに、装置の小型化が達成される。   As described above, in the fixing device 20 according to the first embodiment, not only a part of the fixing belt 21 is locally heated, but the fixing belt 21 is almost entirely heated in the circumferential direction by the heating member 22. Therefore, even when the speed of the apparatus is increased, the fixing belt 21 is sufficiently heated and the occurrence of fixing failure can be suppressed. That is, since the fixing belt 21 can be efficiently heated with a relatively simple configuration, the warm-up time and the first print time are shortened, and the size of the apparatus is reduced.

ここで、略パイプ状の加熱部材22は、定着ベルト21の内周面(ニップ部を除く位置である。)にクリアランスをあけて対向するように固設されている。定着ベルト21と加熱部材22とのクリアランス量δ(ニップ部を除く位置のギャップである。)は、0mmより大きく1mm以下に設定されている(0mm<δ≦1mmである。)。これにより、加熱部材22と定着ベルト21とが摺接する面積が大きくなって定着ベルト21の磨耗が加速する不具合を抑止するとともに、加熱部材22と定着ベルト21とが離れ過ぎて定着ベルト21の加熱効率が低下する不具合を抑止することができる。さらに、加熱部材22が定着ベルト21に近設されることで、可撓性を有する定着ベルト21の円形姿勢がある程度維持されるため、定着ベルト21の変形による劣化・破損を軽減することができる。
また、加熱部材22と定着ベルト21とが摺接しても定着ベルト21の磨耗が軽減されるように、定着ベルト21の内周面には、双方の部材21、22の間にはフッ素グリスやシリコーンオイル等の潤滑剤が塗布されている。
なお、本実施の形態1では、加熱部材22の断面形状が略円形になるように形成したが、加熱部材22の断面形状が多角形になるように形成することもできる。
Here, the substantially pipe-shaped heating member 22 is fixed so as to face the inner peripheral surface (the position excluding the nip portion) of the fixing belt 21 with a clearance. A clearance amount δ between the fixing belt 21 and the heating member 22 (a gap at a position excluding the nip portion) is set to be greater than 0 mm and equal to or less than 1 mm (0 mm <δ ≦ 1 mm). As a result, the area in which the heating member 22 and the fixing belt 21 are in sliding contact with each other is increased, and the problem that the wear of the fixing belt 21 is accelerated is suppressed, and the heating member 22 and the fixing belt 21 are too far apart to heat the fixing belt 21. Inconveniences that reduce efficiency can be suppressed. In addition, since the heating member 22 is placed close to the fixing belt 21, the circular posture of the fixing belt 21 having flexibility is maintained to some extent, so that deterioration / breakage due to deformation of the fixing belt 21 can be reduced. .
Further, in order to reduce wear of the fixing belt 21 even if the heating member 22 and the fixing belt 21 are in sliding contact with each other, the inner circumferential surface of the fixing belt 21 has fluorine grease or the like between both members 21 and 22. A lubricant such as silicone oil is applied.
In the first embodiment, the heating member 22 is formed to have a substantially circular cross-sectional shape, but the heating member 22 may be formed to have a polygonal cross-sectional shape.

ここで、本実施の形態1では、ニップ部を形成する固定部材26の強度を補強する補強部材23が、定着ベルト21の内周面側に固設されている。図3を参照して、補強部材23は、幅方向の長さが固定部材26と同等になるように形成されていて、その幅方向両端部が定着装置20の側板43に固定支持されている。そして、補強部材23が固定部材26及び定着ベルト21を介して加圧ローラ31に当接することで、ニップ部において固定部材26が加圧ローラ31の加圧力を受けて大きく変形する不具合を抑止している。なお、本実施の形態1において、補強部材23は、加熱部材22の内部を概ね2つの空間に分けるように配設された板状部材である。   Here, in the first embodiment, the reinforcing member 23 that reinforces the strength of the fixing member 26 that forms the nip portion is fixed to the inner peripheral surface side of the fixing belt 21. Referring to FIG. 3, the reinforcing member 23 is formed so that the length in the width direction is equal to that of the fixing member 26, and both end portions in the width direction are fixedly supported by the side plates 43 of the fixing device 20. . The reinforcing member 23 abuts against the pressure roller 31 via the fixing member 26 and the fixing belt 21, thereby preventing a problem that the fixing member 26 is greatly deformed by the pressure applied by the pressure roller 31 in the nip portion. ing. In the first embodiment, the reinforcing member 23 is a plate-like member arranged so that the inside of the heating member 22 is roughly divided into two spaces.

この補強部材23は、上述した機能を満足するために、ステンレスや鉄等の機械的強度が高い金属材料で形成することが好ましい。
また、補強部材23における、ヒータ25に対向する面の一部又は全部に、断熱部材を設けたり、鏡面処理を施したりすることもできる。これにより、ヒータ25から補強部材23に向かう熱(補強部材23を加熱する熱)が加熱部材22の加熱に用いられることになるために、定着ベルト21(加熱部材22)の加熱効率がさらに向上することになる。
なお、本実施の形態1では、補強部材23を平板状に形成したが、補強部材23の形状はこれに限定されることなく、例えば、T字状にする等、種々の形態のものを用いることができる。
In order to satisfy the above-described function, the reinforcing member 23 is preferably formed of a metal material having high mechanical strength such as stainless steel or iron.
In addition, a heat insulating member can be provided on a part or all of the surface of the reinforcing member 23 facing the heater 25, or a mirror surface treatment can be performed. As a result, the heat from the heater 25 toward the reinforcing member 23 (heat for heating the reinforcing member 23) is used for heating the heating member 22, and thus the heating efficiency of the fixing belt 21 (heating member 22) is further improved. Will do.
In the first embodiment, the reinforcing member 23 is formed in a flat plate shape, but the shape of the reinforcing member 23 is not limited to this, and various shapes such as a T-shape are used. be able to.

図2及び図3を参照して、ニップ部の位置で定着ベルト21の外周面に当接する加圧回転体としての加圧ローラ31は、中空構造の芯金34上に、第1加圧部32と第2加圧部33とがそれぞれ形成されたものである。加圧ローラ31において、第1加圧部32は幅方向中央部の通紙領域に形成され、第2加圧部33は幅方向両端部の非通紙領域にそれぞれ形成されている。
なお、本願において、「通紙領域」とは、画像形成装置にて通紙される最大サイズの記録媒体の幅方向(通紙方向に直交する方向である。)の範囲であるものと定義し、「非通紙領域」とは「通紙領域」の範囲外の領域であるものと定義する。
2 and 3, a pressure roller 31 as a pressure rotator that abuts the outer peripheral surface of the fixing belt 21 at the position of the nip portion is formed on a hollow cored bar 34 with a first pressure portion. 32 and the 2nd pressurizing part 33 are formed, respectively. In the pressure roller 31, the first pressure unit 32 is formed in a sheet passing region at the center in the width direction, and the second pressure unit 33 is formed in a non-sheet passing region at both ends in the width direction.
In the present application, the “sheet passing area” is defined as a range in the width direction (direction perpendicular to the sheet passing direction) of the maximum size recording medium to be passed by the image forming apparatus. The “non-sheet passing area” is defined as an area outside the range of the “sheet passing area”.

加圧ローラ31(加圧回転体)の第1加圧部32は、記録媒体Pが搬送されるニップ部を形成する主部であって、直径が30mmの弾性材料で形成されている(芯金34上に形成された弾性層である。)。加圧ローラ31の第1加圧部32(弾性層)は、発泡性シリコーンゴム、シリコーンゴム、フッ素ゴム等の材料で形成されている。なお、第1加圧部32(弾性層)上に、表層としてPFA、PTFE等からなる薄肉の離型層を設けることもできる。加圧ローラ31(第1加圧部32)は定着ベルト21に圧接して、双方の部材間に所望のニップ部を形成する。
なお、加圧ローラ31の幅方向両端部(非通紙領域)に設けられた第2加圧部33は、第1加圧部32と同様に、発泡性シリコーンゴム、シリコーンゴム、フッ素ゴム等の弾性材料で形成されている。そして、第2加圧部33は、その外周面の摩擦抵抗が第1加圧部32の外周面の摩擦抵抗に比べて大きくなるように形成されるとともに、その外径(28mmである。)が第1加圧部32の外径(30mmである。)に比べて小さくなるように形成されている。この加圧ローラ31の第2加圧部33については、さらに後で詳しく説明する。
The first pressure part 32 of the pressure roller 31 (pressure rotator) is a main part that forms a nip part through which the recording medium P is conveyed, and is made of an elastic material having a diameter of 30 mm (core). It is an elastic layer formed on the gold 34.) The first pressure portion 32 (elastic layer) of the pressure roller 31 is formed of a material such as foamable silicone rubber, silicone rubber, or fluorine rubber. Note that a thin release layer made of PFA, PTFE, or the like may be provided as a surface layer on the first pressure unit 32 (elastic layer). The pressure roller 31 (first pressure unit 32) is in pressure contact with the fixing belt 21 to form a desired nip portion between both members.
In addition, the 2nd pressurization part 33 provided in the width direction both ends (non-sheet passing area | region) of the pressure roller 31 is a foaming silicone rubber, a silicone rubber, a fluorine rubber, etc. similarly to the 1st pressurization part 32. Made of elastic material. The second pressurizing part 33 is formed so that the frictional resistance of the outer peripheral surface thereof is larger than the frictional resistance of the outer peripheral surface of the first pressurizing part 32 and has an outer diameter (28 mm). Is smaller than the outer diameter (30 mm) of the first pressure member 32. The second pressure unit 33 of the pressure roller 31 will be described in detail later.

なお、加圧ローラ31の弾性層を発泡性シリコーンゴム等のスポンジ状の材料で形成した場合には、ニップ部に作用する加圧力を減ずることができるために、固定部材26に生じる撓みをさらに軽減することができる。さらに、加圧ローラ31の断熱性が高められて、定着ベルト21の熱が加圧ローラ31側に移動しにくくなるために、定着ベルト21の加熱効率が向上する。
また、本実施の形態1では、定着ベルト21の直径が加圧ローラ31の直径とほぼ同等になるように形成したが、定着ベルト21の直径が加圧ローラ31の直径よりも小さくなるように形成することもできる。その場合、ニップ部における定着ベルト21の曲率が加圧ローラ31の曲率よりも小さくなるために、ニップ部から送出される記録媒体Pが定着ベルト21から分離され易くなる。
When the elastic layer of the pressure roller 31 is formed of a sponge-like material such as foamable silicone rubber, the pressure applied to the nip portion can be reduced. Can be reduced. Furthermore, since the heat insulation of the pressure roller 31 is enhanced and the heat of the fixing belt 21 is difficult to move to the pressure roller 31 side, the heating efficiency of the fixing belt 21 is improved.
In the first embodiment, the diameter of the fixing belt 21 is formed so as to be approximately equal to the diameter of the pressure roller 31, but the diameter of the fixing belt 21 is smaller than the diameter of the pressure roller 31. It can also be formed. In that case, since the curvature of the fixing belt 21 in the nip portion is smaller than the curvature of the pressure roller 31, the recording medium P sent out from the nip portion is easily separated from the fixing belt 21.

また、図3を参照して、加圧ローラ31には不図示の駆動手段(駆動機構)の駆動ギアに噛合するギア45が設置されていて、加圧ローラ31は駆動手段によって図2中の矢印方向(時計方向)に回転駆動される。
また、加圧ローラ31は、その幅方向両端部が、定着装置20の側板43に回動自在に支持された加圧レバー51に対して軸受42を介して回転自在に支持されている。そして、この加圧レバー51を含む減圧機構51〜53(接離機構)によって、所定のタイミングで加圧ローラ31が図2の左右方向に移動されることになる(図2、図3の位置と、図5、図6の位置と、の間の移動である。)。
なお、減圧機構51〜53(接離機構)の構成・動作については、後で詳しく説明する。
Referring to FIG. 3, the pressure roller 31 is provided with a gear 45 that meshes with a drive gear of a drive means (drive mechanism) (not shown). The pressure roller 31 is driven by the drive means in FIG. It is rotationally driven in the direction of the arrow (clockwise).
Further, both ends of the pressure roller 31 in the width direction are rotatably supported via a bearing 42 with respect to the pressure lever 51 that is rotatably supported by the side plate 43 of the fixing device 20. The pressure roller 31 is moved in the left-right direction in FIG. 2 at a predetermined timing by the pressure-reducing mechanisms 51 to 53 (contact / separation mechanism) including the pressure lever 51 (positions in FIGS. 2 and 3). And the position between FIG. 5 and FIG.
The configuration and operation of the decompression mechanisms 51 to 53 (contact / separation mechanism) will be described in detail later.

また、本実施の形態1では、加圧ローラ31(第1加圧部32)の表面温度を検知するための第2温度検知手段として、サーミスタ等の第2温度センサ55が設置されている。そして、第2温度検知センサ55の検知結果に基いて、待機時の制御がおこなわれることになるが、これについても後で詳しく説明する。   In the first embodiment, a second temperature sensor 55 such as a thermistor is installed as a second temperature detection means for detecting the surface temperature of the pressure roller 31 (first pressure unit 32). The standby control is performed based on the detection result of the second temperature detection sensor 55, which will be described in detail later.

図4を参照して、定着ベルト21の内周面21aに摺接する固定部材26は、ベース層26b上に表面層26aが形成されたものである。固定部材26は、加圧ローラ31との対向面(摺接面)が、加圧ローラ31の曲率にならうように凹状に形成されている。これにより、記録媒体Pは加圧ローラ31の曲率にならうようにニップ部から送出されるために、定着工程後の記録媒体Pが定着ベルト21に吸着して分離しないような不具合を抑止することができる。
なお、本実施の形態1では、ニップ部を形成する固定部材26の形状を凹状に形成したが、ニップ部を形成する固定部材26の形状を平面状に形成することもできる。すなわち、固定部材26の摺接面(加圧ローラ31に対向する面である。)が平面形状になるように形成することができる。これにより、ニップ部の形状が記録媒体Pの画像面に対して略平行になって、定着ベルト21と記録媒体Pとの密着性が高まるために定着性が向上する。さらに、ニップ部の出口側における定着ベルト21の曲率が大きくなるために、ニップ部から送出された記録媒体Pを定着ベルト21から容易に分離することができる。
Referring to FIG. 4, the fixing member 26 that is in sliding contact with the inner peripheral surface 21a of the fixing belt 21 has a surface layer 26a formed on a base layer 26b. The fixed member 26 is formed in a concave shape so that the surface (sliding contact surface) facing the pressure roller 31 follows the curvature of the pressure roller 31. Thereby, since the recording medium P is sent out from the nip portion so as to follow the curvature of the pressure roller 31, the problem that the recording medium P after the fixing process is not attracted to the fixing belt 21 and separated is suppressed. be able to.
In the first embodiment, the shape of the fixing member 26 that forms the nip portion is formed in a concave shape, but the shape of the fixing member 26 that forms the nip portion can also be formed in a flat shape. That is, the sliding contact surface of the fixing member 26 (the surface facing the pressure roller 31) can be formed in a planar shape. As a result, the shape of the nip portion is substantially parallel to the image surface of the recording medium P, and the adhesion between the fixing belt 21 and the recording medium P is increased, so that the fixing property is improved. Further, since the curvature of the fixing belt 21 on the exit side of the nip portion is increased, the recording medium P sent from the nip portion can be easily separated from the fixing belt 21.

また、固定部材26のベース層26bを形成する材料としては、加圧ローラ31による加圧力を受けても大きく撓むことがないように、ある程度剛性のある材料(例えば、高剛性の金属やセラミック等である。)で形成されている。
金属板を曲げ加工することにより形成する略パイプ状の加熱部材22は、その肉厚を薄くすることができるために、ウォームアップ時間を短縮することができる。しかし、加熱部材22自身の剛性は小さくなっているため、加圧ローラ31の加圧力に抗しきれずに、撓んだり、変形することがある。パイプ状の加熱部材22が変形してしまうと所望のニップ幅が得られずに、定着性が低下するという問題が生じる。これに対して、本実施の形態1では、薄肉の加熱部材22とは別に高剛性の固定部材26を設置してニップ部を形成しているために、そのような問題が生じるのを未然に防止することができる。
In addition, as a material for forming the base layer 26b of the fixing member 26, a material having a certain degree of rigidity (for example, a high-rigidity metal or ceramic so as not to bend greatly even when applied with pressure by the pressure roller 31). Etc.).
Since the substantially pipe-shaped heating member 22 formed by bending a metal plate can be thinned, the warm-up time can be shortened. However, since the rigidity of the heating member 22 itself is small, it may be bent or deformed without resisting the pressure applied by the pressure roller 31. If the pipe-shaped heating member 22 is deformed, a desired nip width cannot be obtained, and there is a problem that the fixing property is deteriorated. On the other hand, in the first embodiment, since the high-rigidity fixing member 26 is installed separately from the thin-walled heating member 22 to form the nip portion, it is possible to prevent such a problem from occurring. Can be prevented.

また、固定部材26の表面層26aは、目の粗いシート状の低摩擦材料で形成されている。そして、この表面層26aには、予め潤滑剤が含浸されている。これにより、固定部材26は、定着ベルト21に当接する面に潤滑剤が保持された状態になる。したがって、固定部材26と定着ベルト21との摺接によって双方の部材21、26が磨耗する不具合が軽減される。   Further, the surface layer 26a of the fixing member 26 is formed of a coarse sheet-like low friction material. The surface layer 26a is impregnated with a lubricant in advance. As a result, the fixing member 26 is in a state where the lubricant is held on the surface in contact with the fixing belt 21. Therefore, the problem that both the members 21 and 26 are worn due to the sliding contact between the fixing member 26 and the fixing belt 21 is reduced.

また、本実施の形態1では、固定部材26とヒータ25(加熱手段)との間に断熱部材27を設置している。詳しくは、固定部材26と加熱部材22との間であって、固定部材26の摺接面を除く面を覆うように断熱部材27が設置されている。断熱部材27の材料としては、断熱性に優れたスポンジゴムや、空包を有するセラミック、等を用いることができる。
本実施の形態1では、定着ベルト21と加熱部材22とがほぼ全周にわたって近接しているため、加熱待機時(プリント動作待機時)においても定着ベルト21を周方向に温度ムラなく加熱できる。したがって、プリント要求を受けた後、速やかにプリント動作をおこなうことができる。このとき、従来のオンデマンド方式の定着装置(例えば、特許第2884714号公報参照。)では、ニップ部で加熱待機時に加圧ローラを変形させたまま熱を与えてしまうと、加圧ローラのゴムの材質によっては、熱劣化を起こして加圧ローラの寿命が短くなってしまったり、加圧ローラに圧縮永久ひずみが発生してしまったりする(ゴムの圧縮永久ひずみは、ゴムの変形に加熱が加わることにより増大する。)。そして、加圧ローラに圧縮永久ひずみが発生すると、加圧ローラの一部が凹んだ状態になり、所望のニップ幅が得られないため、定着不良が発生したり、回転時に異音が生じたりする。
これに対して、本実施の形態1では、固定部材26と加熱部材22との間に断熱部材27が設置されているために、加熱待機時に加熱部材22の熱が固定部材26に達しにくくなる。したがって、加熱待機時に加圧ローラ31が変形した状態で高温加熱される不具合が軽減されて、上述の問題が生じるのを抑止することができる。
In the first embodiment, the heat insulating member 27 is installed between the fixing member 26 and the heater 25 (heating means). Specifically, the heat insulating member 27 is installed between the fixing member 26 and the heating member 22 so as to cover the surface of the fixing member 26 excluding the sliding contact surface. As a material of the heat insulating member 27, sponge rubber having excellent heat insulating properties, ceramic having an empty package, or the like can be used.
In the first embodiment, since the fixing belt 21 and the heating member 22 are close to each other over almost the entire circumference, the fixing belt 21 can be heated in the circumferential direction without temperature unevenness even during heating standby (standby for printing operation). Therefore, after receiving a print request, a print operation can be performed promptly. At this time, in a conventional on-demand type fixing device (see, for example, Japanese Patent No. 2884714), if heat is applied while the pressure roller is deformed during heating standby at the nip portion, the rubber of the pressure roller Depending on the material, heat deterioration may cause the life of the pressure roller to be shortened or compression set to be generated on the pressure roller. Increased by joining.) When compression set is generated in the pressure roller, a part of the pressure roller is indented, and a desired nip width cannot be obtained. Therefore, fixing failure occurs or abnormal noise occurs during rotation. To do.
On the other hand, in the first embodiment, since the heat insulating member 27 is installed between the fixing member 26 and the heating member 22, the heat of the heating member 22 does not easily reach the fixing member 26 during heating standby. . Therefore, the problem of being heated at a high temperature in a state where the pressure roller 31 is deformed at the time of heating standby can be reduced, and the above-described problems can be prevented from occurring.

さらに、固定部材26と定着ベルト21との摩擦抵抗を低減するために双方の部材間に塗布された潤滑剤は、ニップ部における高圧条件に加えて高温条件による使用によって劣化して、定着ベルト21のスリップ等の不具合が生じてしまう可能性がある。
これに対して、本実施の形態1では、固定部材26と加熱部材22との間に断熱部材27が設置されているために、加熱部材22の熱がニップ部の潤滑剤に達しにくくなる。したがって、潤滑剤の高温による劣化が軽減されて、上述の問題が生じるのを抑止することができる。
Further, the lubricant applied between the two members in order to reduce the frictional resistance between the fixing member 26 and the fixing belt 21 is deteriorated by use under a high temperature condition in addition to the high pressure condition in the nip portion. There is a possibility that problems such as slippage may occur.
On the other hand, in the first embodiment, since the heat insulating member 27 is installed between the fixing member 26 and the heating member 22, the heat of the heating member 22 does not easily reach the lubricant in the nip portion. Therefore, deterioration due to high temperature of the lubricant is reduced, and the above-described problems can be prevented from occurring.

また、本実施の形態1では、固定部材26と加熱部材22との間に断熱部材27が設置されているために、固定部材26が断熱されて、ニップ部では積極的に定着ベルト21は加熱されないことになる。そのため、ニップ部に送入された記録媒体Pの温度がニップ部から送出されるときには低くなる。すなわち、ニップ部出口では、記録媒体P上に定着されたトナー像の温度が低くなって、トナーの粘性が低下して、定着ベルト21に対するトナー接着力が小さくなった状態で、記録媒体Pは定着ベルト21から分離される。したがって、定着工程直後の記録媒体Pが定着ベルト21に巻き付いてジャムになる不具合が防止されるとともに、定着ベルト21に対するトナー固着も抑制される。   In the first embodiment, since the heat insulating member 27 is installed between the fixing member 26 and the heating member 22, the fixing member 26 is thermally insulated, and the fixing belt 21 is actively heated in the nip portion. Will not be. For this reason, the temperature of the recording medium P fed into the nip portion is lowered when it is sent out from the nip portion. That is, at the exit of the nip portion, the temperature of the toner image fixed on the recording medium P is lowered, the viscosity of the toner is lowered, and the toner adhesive force to the fixing belt 21 is reduced. Separated from the fixing belt 21. Therefore, the problem that the recording medium P immediately after the fixing process is wound around the fixing belt 21 and jamming is prevented, and toner adhesion to the fixing belt 21 is also suppressed.

また、本実施の形態1では、図4を参照して、固定部材26が挿設された加熱部材22の凹部を内周面側から保持するステー部材28が設置されている。
略パイプ状の加熱部材22は、0.1mm厚のステンレス板に曲げ加工を施して形成したものである。したがって、ステンレス板を曲げ加工によって所望のパイプ形状に加工しようとしても、そのままでは、スプリングバックによって径が大きくなる方向に開いてしまい所望のパイプ形状を形成することができない。そして、加熱部材22がスプリングバックによって開いてしまうと、定着ベルト21の内周面に接触してしまい定着ベルト21を傷つけたり、定着ベルト21との接触ムラによる定着ベルト21の加熱ムラが生じたりしてしまう。本実施の形態1では、このような不具合が生じるのを抑止するために、加熱部材22の開口部が形成された凹部(曲げ部)をステー部材28で固定することによって、加熱部材22のスプリングバックによる変形を抑止している。具体的には、スプリングバック力に抗するように曲げ加工が施された加熱部材22の形状を保持しながら、加熱部材22の内周面側からステー部材28を凹部に圧入する。
In the first embodiment, referring to FIG. 4, a stay member 28 that holds the concave portion of the heating member 22 into which the fixing member 26 is inserted from the inner peripheral surface side is provided.
The substantially pipe-shaped heating member 22 is formed by bending a stainless steel plate having a thickness of 0.1 mm. Therefore, even if it is going to process a stainless steel plate into a desired pipe shape by bending, it will open in the direction where a diameter becomes large with a spring back, and a desired pipe shape cannot be formed. If the heating member 22 is opened by the spring back, it contacts the inner peripheral surface of the fixing belt 21 and damages the fixing belt 21 or causes uneven heating of the fixing belt 21 due to uneven contact with the fixing belt 21. Resulting in. In the first embodiment, in order to prevent such a problem from occurring, the recess of the heating member 22 in which the opening is formed (bending portion) is fixed by the stay member 28, whereby the spring of the heating member 22 is fixed. Deformation due to back is suppressed. Specifically, the stay member 28 is press-fitted into the recess from the inner peripheral surface side of the heating member 22 while maintaining the shape of the heating member 22 that has been bent so as to resist the springback force.

ここで、加熱部材22の加熱効率を高くするためには、加熱部材22の肉厚は0.2mm以下に設定することが好ましい。
上述したように、金属板を曲げ加工することにより形成する略パイプ状の加熱部材22は、その肉厚を薄くすることができるために、ウォームアップ時間を短縮することができる。しかし、加熱部材22自身の剛性は小さくなっているため、加圧ローラ31の加圧力が加熱部材22に作用すると、その加圧力に抗しきれずに、撓んだり、変形してしまう。そして、パイプ状の加熱部材22が変形してしまうと所望のニップ幅が得られずに、定着性が低下するという問題が生じてしまう。これに対して、本実施の形態1では、薄肉の加熱部材22に凹部(固定部材26が挿設されている部分である。)をニップ部から離れるように設けて、加圧ローラ31の加圧力が加熱部材22に直接的に作用しないように構成しているために、そのような問題が生じるのを未然に防止することができる。
Here, in order to increase the heating efficiency of the heating member 22, the thickness of the heating member 22 is preferably set to 0.2 mm or less.
As described above, since the thickness of the substantially pipe-shaped heating member 22 formed by bending a metal plate can be reduced, the warm-up time can be shortened. However, since the rigidity of the heating member 22 itself is small, when the pressing force of the pressure roller 31 acts on the heating member 22, the pressing member 31 may bend or deform without resisting the pressing force. Then, if the pipe-shaped heating member 22 is deformed, a desired nip width cannot be obtained, and a problem that the fixing property is deteriorated occurs. On the other hand, in the first embodiment, the thin heating member 22 is provided with a recess (a portion where the fixing member 26 is inserted) so as to be separated from the nip portion. Since the pressure is configured not to directly act on the heating member 22, it is possible to prevent such a problem from occurring.

以下、上述のように構成された定着装置20の通常時の動作について簡単に説明する。
装置本体1の電源スイッチが投入されると、ヒータ25に電力が供給されるとともに、不図示の駆動手段によって加圧ローラ31の図2中の矢印方向の回転駆動が開始される。これにより、加圧ローラ31との摩擦力によって、定着ベルト21も図2中の矢印方向に従動(回転)する。
その後、給紙部12から記録媒体Pが給送されて、2次転写ローラ89の位置で、記録媒体P上に未定着のカラー画像が担持(転写)される。未定着画像T(トナー像)が担持された記録媒体Pは、不図示のガイド板に案内されながら図2の矢印Y10方向に搬送されて、圧接状態にある定着ベルト21及び加圧ローラ31のニップ部に送入される。
そして、加熱部材22(ヒータ25)によって加熱された定着ベルト21による加熱と、補強部材23によって補強された固定部材26と加圧ローラ31(第1加圧部32)との押圧力とによって、記録媒体Pの表面にトナー像Tが定着される。その後、ニップ部から送出された記録媒体Pは、矢印Y11方向に搬送される。
The normal operation of the fixing device 20 configured as described above will be briefly described below.
When the power switch of the apparatus main body 1 is turned on, power is supplied to the heater 25, and rotation driving of the pressure roller 31 in the direction of the arrow in FIG. Thereby, the fixing belt 21 is also driven (rotated) in the direction of the arrow in FIG. 2 by the frictional force with the pressure roller 31.
Thereafter, the recording medium P is fed from the paper supply unit 12, and an unfixed color image is carried (transferred) on the recording medium P at the position of the secondary transfer roller 89. The recording medium P carrying the unfixed image T (toner image) is conveyed in the direction of arrow Y10 in FIG. 2 while being guided by a guide plate (not shown), and the fixing belt 21 and the pressure roller 31 that are in a pressure contact state. It is fed into the nip part.
Then, by the heating by the fixing belt 21 heated by the heating member 22 (heater 25) and the pressing force of the fixing member 26 reinforced by the reinforcing member 23 and the pressure roller 31 (first pressure unit 32), The toner image T is fixed on the surface of the recording medium P. Thereafter, the recording medium P delivered from the nip portion is conveyed in the direction of arrow Y11.

以下、本実施の形態1における定着装置20において特徴的な構成・動作について、詳しく説明する。
本実施の形態1における定着装置20は、待機時において、定着ベルト21に加圧ローラ31が接触した状態であって定着ベルト21の走行を停止した状態で、駆動手段(駆動機構)による加圧ローラ31の回転駆動をおこないながら、ヒータ25によって加熱部材22を加熱して定着ベルト21を介して加圧ローラ31を間接的に加熱している。
詳しくは、本実施の形態1における定着装置20には、図2及び図5を参照して、定着ベルト21と加圧ローラ31との圧接力(ニップ部における圧接力である。)を減ずる減圧機構51〜53が設けられている。この減圧機構51〜53(接離機構)は、待機時に、ニップ部における圧接力が通紙時(定着工程時)のものよりも小さな圧接力となって、定着ベルト21の静止摩擦トルクに対して加圧ローラ31の摩擦回転トルクが小さくなるように、制御される。
Hereinafter, a characteristic configuration and operation of the fixing device 20 according to the first embodiment will be described in detail.
The fixing device 20 according to the first exemplary embodiment is in a state where the pressure roller 31 is in contact with the fixing belt 21 and is stopped by the driving means (driving mechanism) while the traveling of the fixing belt 21 is stopped during standby. While rotating the roller 31, the heating member 22 is heated by the heater 25 to indirectly heat the pressure roller 31 via the fixing belt 21.
Specifically, referring to FIGS. 2 and 5, the fixing device 20 according to the first exemplary embodiment reduces the pressure contact force between the fixing belt 21 and the pressure roller 31 (the pressure contact force at the nip portion). Mechanisms 51 to 53 are provided. In the pressure reducing mechanisms 51 to 53 (contact / separation mechanisms), the pressure contact force at the nip portion is smaller than that at the time of paper feeding (during the fixing process) during standby, and the static friction torque of the fixing belt 21 is reduced. Thus, the frictional rotation torque of the pressure roller 31 is controlled to be small.

さらに詳しくは、減圧機構(接離機構)は、加圧レバー51、カム52、引張スプリング53等で構成されている(幅方向両端にそれぞれ設置されている。)。加圧レバー51は、支軸51aを中心に回動可能に側板43に設置されている。加圧レバー51の一端側には軸受42を介して加圧ローラ31の芯金34の軸部が回転可能に保持され、他端側には引張スプリング53の一端が接続されている。また、図示は省略するが、引張スプリング53の他端側は側板43に接続されている。また、定着装置20の側板43には、不図示の駆動モータに接続されたカム52が回動可能に設置されている。そして、このカム52が回動制御されて加圧レバー51に対して接離することで、通紙時の状態(図2、図3の状態である。)と、待機時の状態(図5、図6の状態である。)と、が切り替えられることになる。   More specifically, the pressure reducing mechanism (contact / separation mechanism) includes a pressure lever 51, a cam 52, a tension spring 53, and the like (installed at both ends in the width direction). The pressure lever 51 is installed on the side plate 43 so as to be rotatable about a support shaft 51a. A shaft portion of the cored bar 34 of the pressure roller 31 is rotatably held at one end side of the pressure lever 51 via a bearing 42, and one end of a tension spring 53 is connected to the other end side. Although not shown, the other end of the tension spring 53 is connected to the side plate 43. A cam 52 connected to a drive motor (not shown) is rotatably installed on the side plate 43 of the fixing device 20. Then, the cam 52 is rotationally controlled so as to come in contact with and separate from the pressure lever 51, so that the state during paper passing (the state shown in FIGS. 2 and 3) and the state during standby (FIG. , And the state of FIG. 6).

具体的に、カム52が加圧レバー51に当接しないように、その回動方向の姿勢が制御されているときには、引張スプリング53のスプリング力によって、加圧レバー51が加圧ローラ31を定着ベルト21に近づける方向に付勢する。これにより、図2及び図3に示すように、加圧ローラ31の第1加圧部32と第2加圧部33とは、それぞれ、定着ベルト21に圧接してニップ部を形成することになる。そして、この状態で不図示の駆動手段が稼動すると、駆動手段からギア45への駆動力の伝達によって加圧ローラ31が回転駆動されて、第1加圧部32及び第2加圧部33との摩擦抵抗によって定着ベルト21も図2の反時計方向に従動回転することになる。そして、このような状態で、先に説明した定着工程(記録媒体Pの通紙動作)がおこなわれる。
これに対して、カム52が加圧レバー51に当接するように、その回動方向の姿勢が制御されているときには、引張スプリング53のスプリング力に抗するように、加圧レバー51が加圧ローラ31を定着ベルト21から遠ざける方向に回動する。これにより、図5及び図6に示すように、第2加圧部33(その外径が第1加圧部32の外径よりも小さく形成されている。)は定着ベルト21から離間して、第1加圧部32のみが定着ベルト21に圧接してニップ部(図2、図3の状態よりも圧接力は小さい。)を形成することになる。この状態のとき、定着ベルト21の静止摩擦トルクに対して加圧ローラ31の摩擦回転トルクが小さくなっている。そのため、この状態で、不図示の駆動手段が稼動すると、駆動手段からギア45への駆動力の伝達によって加圧ローラ31が回転駆動されるものの、第1加圧部32との摩擦抵抗が小さいために定着ベルト21は従動回転せずに停止した状態になる。そして、このような状態で、ヒータ25(加熱手段)に電力が供給される。これにより、加熱部材22が加熱されて、加熱部材22によって加熱された定着ベルト21から、図5の矢印方向に回転する加圧ローラ31に熱が効率的に伝達されることになる。このような動作は、装置の待機時の動作(次の定着工程に備えた動作である。)としておこなわれることになる。
Specifically, when the posture in the rotational direction is controlled so that the cam 52 does not contact the pressure lever 51, the pressure lever 51 fixes the pressure roller 31 by the spring force of the tension spring 53. The urging is performed in a direction approaching the belt 21. Accordingly, as shown in FIGS. 2 and 3, the first pressure unit 32 and the second pressure unit 33 of the pressure roller 31 are respectively brought into pressure contact with the fixing belt 21 to form a nip portion. Become. When the driving means (not shown) operates in this state, the pressure roller 31 is rotationally driven by transmission of the driving force from the driving means to the gear 45, and the first pressure unit 32 and the second pressure unit 33 Due to this frictional resistance, the fixing belt 21 is also driven to rotate counterclockwise in FIG. In this state, the above-described fixing process (sheet feeding operation of the recording medium P) is performed.
On the other hand, when the posture in the rotational direction is controlled so that the cam 52 contacts the pressure lever 51, the pressure lever 51 pressurizes so as to resist the spring force of the tension spring 53. The roller 31 is rotated in a direction away from the fixing belt 21. As a result, as shown in FIGS. 5 and 6, the second pressure portion 33 (whose outer diameter is smaller than the outer diameter of the first pressure portion 32) is separated from the fixing belt 21. Only the first pressure part 32 is pressed against the fixing belt 21 to form a nip part (the pressure contact force is smaller than the state shown in FIGS. 2 and 3). In this state, the frictional rotation torque of the pressure roller 31 is smaller than the static friction torque of the fixing belt 21. Therefore, when a driving unit (not shown) is operated in this state, the pressure roller 31 is rotated by transmission of driving force from the driving unit to the gear 45, but the frictional resistance with the first pressing unit 32 is small. For this reason, the fixing belt 21 stops without being driven to rotate. In such a state, electric power is supplied to the heater 25 (heating means). As a result, the heating member 22 is heated, and heat is efficiently transmitted from the fixing belt 21 heated by the heating member 22 to the pressure roller 31 that rotates in the direction of the arrow in FIG. Such an operation is performed as a standby operation of the apparatus (an operation in preparation for the next fixing step).

なお、上述したように、本実施の形態1における加圧ローラ31は、第1加圧部32の外径(無負荷状態の外径である。)が30mmに設定され、第2加圧部33の外径(無負荷状態の外径である。)が28mmに設定されている。さらに、定着ベルト21の外径が30mmに設定されている。
そして、通紙時の状態(図2、図3の状態である。)では、定着ベルト21の回転中心と加圧ローラ31の回転中心との距離(以後、「軸間距離」と呼ぶ。)が28mmになるように減圧機構51〜53(接離機構)によって双方の部材21、31が圧接される。したがって、通紙時の状態では、定着ベルト21に対する第1加圧部32の喰込み量が2mm(ニップ幅6〜7mmに相当する。)になり、定着ベルト21に対する第2加圧部33の喰込み量が1mmになる。
これに対して、待機時の状態(図5、図6の状態である。)では、定着ベルト21と加圧ローラ31との軸間距離が29.5mmになるように減圧機構51〜53(接離機構)によって双方の部材21、31が圧接される。したがって、待機時の状態では、定着ベルト21に対する第1加圧部32の喰込み量が0.5mm(ニップ幅1〜2mmに相当する。)になり、定着ベルト21に対して第2加圧部33が離間した状態(双方の部材21、33のギャップBは0.875mm程度である。)になる。
As described above, in the pressure roller 31 according to the first embodiment, the outer diameter of the first pressure unit 32 (the outer diameter in the no-load state) is set to 30 mm, and the second pressure unit The outer diameter of 33 (the outer diameter in an unloaded state) is set to 28 mm. Further, the outer diameter of the fixing belt 21 is set to 30 mm.
In the state at the time of paper passing (the state shown in FIGS. 2 and 3), the distance between the rotation center of the fixing belt 21 and the rotation center of the pressure roller 31 (hereinafter referred to as “distance between axes”). Both members 21 and 31 are pressure-contacted by the pressure-reducing mechanisms 51 to 53 (contact / separation mechanism) so as to be 28 mm. Accordingly, in the state during paper feeding, the amount of biting of the first pressure unit 32 with respect to the fixing belt 21 becomes 2 mm (corresponding to a nip width of 6 to 7 mm), and the second pressure unit 33 with respect to the fixing belt 21 has a biting amount. The amount of biting is 1 mm.
On the other hand, in the standby state (the state shown in FIGS. 5 and 6), the pressure reducing mechanisms 51 to 53 (so that the center distance between the fixing belt 21 and the pressure roller 31 is 29.5 mm. The members 21 and 31 are pressed against each other by the contact / separation mechanism. Therefore, in the standby state, the amount of biting of the first pressure unit 32 with respect to the fixing belt 21 is 0.5 mm (corresponding to a nip width of 1 to 2 mm), and the second pressure is applied to the fixing belt 21. The part 33 is in a separated state (the gap B between the members 21 and 33 is about 0.875 mm).

図7は、本実施の形態1の定着装置20における、ニップ部における喰込み量(横軸)と、加圧ローラ31の摩擦回転トルク(縦軸)と、の関係を示すグラフである。
図7に示すように、ニップ部における定着ベルト21に対する加圧ローラ31(第1加圧部32)の喰込み量が2.0mmのとき、加圧ローラ31の摩擦回転トルクは0.6N・mになる。そして、喰込み量が1.0mmまで低下すると、定着ベルト21に対して第2加圧部33が離間して、加圧ローラ31の摩擦回転トルクは0.4N・mから0.3N・mにまで低下する。ここで、本実施の形態1における定着ベルト21の静止摩擦トルクは0.2N・mであるため、喰込み量が0.75mm以下となるときに定着ベルト21の走行が停止することになる。本実施の形態1では、上述したように、待機時において定着ベルト21に対する第1加圧部32の喰込み量を0.5mmに設定しているため、加圧ローラ31を回転駆動しても定着ベルト21は走行しないことになる。
FIG. 7 is a graph showing the relationship between the amount of biting (horizontal axis) at the nip portion and the frictional rotational torque (vertical axis) of the pressure roller 31 in the fixing device 20 according to the first embodiment.
As shown in FIG. 7, when the amount of biting of the pressure roller 31 (first pressure portion 32) with respect to the fixing belt 21 at the nip portion is 2.0 mm, the frictional rotational torque of the pressure roller 31 is 0.6 N · m. When the biting amount is reduced to 1.0 mm, the second pressure unit 33 is separated from the fixing belt 21, and the frictional rotational torque of the pressure roller 31 is 0.4 N · m to 0.3 N · m. Drop to. Here, since the static friction torque of the fixing belt 21 in the first embodiment is 0.2 N · m, the traveling of the fixing belt 21 is stopped when the biting amount is 0.75 mm or less. In the first embodiment, as described above, since the amount of biting of the first pressure unit 32 with respect to the fixing belt 21 during standby is set to 0.5 mm, the pressure roller 31 is driven to rotate. The fixing belt 21 does not travel.

このように構成された定着装置20において、減圧機構51〜53は、通紙時(定着工程時)に図2及び図3の状態になるように制御され、待機時に図5及び図6の状態になるように制御される。さらに、待機時にも、通紙時と同様に、駆動手段は加圧ローラ31を回転駆動するように制御されるとともに、ヒータ25(加熱手段)は加熱部材22を加熱するように制御される(ヒータ25への電力供給がおこなわれる)。ただし、待機時には、上述したように、減圧機構51〜53による減圧動作によってニップ部における圧接力が減圧されているために、定着ベルト21に対して加圧ローラ31が接触しているものの、定着ベルト21の走行はおこなわれないことになる。   In the fixing device 20 configured as described above, the decompression mechanisms 51 to 53 are controlled so as to be in the state of FIGS. 2 and 3 at the time of paper passing (during the fixing process), and in the state of FIGS. It is controlled to become. Further, at the time of standby, the driving means is controlled to rotate and drive the pressure roller 31 and the heater 25 (heating means) is controlled to heat the heating member 22 in the same manner as at the time of passing the paper. Power is supplied to the heater 25). However, at the time of standby, as described above, the pressure contact force in the nip portion is reduced by the pressure reducing operation by the pressure reducing mechanisms 51 to 53, and therefore the pressure roller 31 is in contact with the fixing belt 21, but the fixing is performed. The belt 21 will not run.

これにより、定着ベルト21や固定部材26の磨耗劣化を早めることなく待機時における加圧ローラ31の蓄熱を充分におこなうことができる。すなわち、待機時において加圧ローラ31を回転駆動しながら、定着ベルト21に接触させた状態で加圧ローラ31を加熱しているため、加圧ローラ31が周方向全域にわたって効率的に加熱される。そして、このとき、定着ベルト21の走行が停止されていて、定着ベルト21と固定部材26との摺動が生じないため、待機時に加圧ローラ31の回転駆動をおこなっても、定着ベルト21と固定部材26との磨耗劣化を早めることはない。
なお、本実施の形態1では、待機時において、加圧ローラ31と定着ベルト21とが摺擦することになるが、第2加圧部33を設けることで待機時における第1加圧部32と定着ベルト21との圧接力を極めて小さく設定できるために、待機時の制御をおこなっても双方の部材21、31の磨耗劣化に大きく影響することはない。
また、上述した待機時における加圧ローラ31と定着ベルト21との摺擦の影響を低減するために、待機時における加圧ローラ31の回転数を通紙時のものに対して低下させることもできる。具体的に、待機時における加圧ローラ31の線速(ニップ部における線速である。)を減速して40〜60mm/秒程度に設定することが好ましい。
Thereby, the heat storage of the pressure roller 31 during standby can be sufficiently performed without accelerating the wear deterioration of the fixing belt 21 and the fixing member 26. That is, since the pressure roller 31 is heated while being in contact with the fixing belt 21 while rotating the pressure roller 31 during standby, the pressure roller 31 is efficiently heated over the entire circumferential direction. . At this time, since the travel of the fixing belt 21 is stopped and the sliding between the fixing belt 21 and the fixing member 26 does not occur, even if the pressure roller 31 is rotationally driven during standby, The wear deterioration with the fixing member 26 is not accelerated.
In the first embodiment, the pressure roller 31 and the fixing belt 21 rub against each other during standby, but the first pressure unit 32 during standby is provided by providing the second pressure unit 33. Since the pressure contact force between the fixing belt 21 and the fixing belt 21 can be set to be extremely small, even when the standby control is performed, the wear deterioration of both the members 21 and 31 is not greatly affected.
Further, in order to reduce the influence of the rubbing between the pressure roller 31 and the fixing belt 21 at the time of standby as described above, the rotational speed of the pressure roller 31 at the time of standby may be decreased with respect to that at the time of paper. it can. Specifically, it is preferable to decelerate and set the linear velocity of the pressure roller 31 during standby (the linear velocity at the nip portion) to about 40 to 60 mm / second.

また、本実施の形態1では、待機時において、さらに以下の制御をおこなっている。
待機時において、第2温度センサ55(第2温度検知手段)によって検知された温度が第1の所定値(本実施の形態1では、80℃に設定されている。)以下となった場合に、その温度が第2の所定値(本実施の形態1では、100℃に設定されている。)に達するまで駆動手段による加圧ローラ31の回転駆動をおこなう。そして、第2温度センサ55によって検知された温度が第2の所定値(本実施の形態1では、100℃に設定されている。)以上となった場合に、駆動手段による加圧ローラ31の回転駆動を停止する。
さらに、このような制御をおこなうにあたり、待機時において、ニップ部における記録媒体Pの通紙動作が終了してから所定時間(本実施の形態1では、60秒に設定している。)が経過するまでは、第2温度センサ55によって検知される温度の値に関わらず駆動手段による加圧ローラ31の回転駆動を強制的におこなう。
In the first embodiment, the following control is further performed during standby.
During standby, when the temperature detected by the second temperature sensor 55 (second temperature detection means) is equal to or lower than a first predetermined value (in the first embodiment, it is set to 80 ° C.). The pressure roller 31 is rotationally driven by the driving means until the temperature reaches a second predetermined value (in the first embodiment, it is set to 100 ° C.). Then, when the temperature detected by the second temperature sensor 55 becomes equal to or higher than a second predetermined value (in the first embodiment, it is set to 100 ° C.), the pressure roller 31 by the driving means Stop rotation drive.
Furthermore, when performing such control, a predetermined time (60 seconds is set in the first embodiment) after the sheet feeding operation of the recording medium P in the nip portion is completed during standby. Until this is done, the pressure roller 31 is forcibly driven by the driving means regardless of the temperature value detected by the second temperature sensor 55.

具体的に、図8のフローチャートを用いて説明する。
まず、通紙動作(プリント動作)が終了して装置が待機状態になると(ステップS1、S2)、第1温度センサ40(第1温度検知手段)で検知される温度(定着ベルト21の表面温度である。)が150℃に維持されるように、ヒータ25の出力制御がおこなわれる(ステップS3)。さらに、減圧機構51〜53が制御されて、定着ベルト21に対する加圧ローラ31の圧接力が図5及び図6の状態に減圧される(ステップS4)。そして、その直後に、駆動手段によって加圧ローラ31が所定の回転数(ニップ部における線速度が40〜60mm/秒である。)で回転駆動される(ステップS5)。そして、減圧状態での加圧ローラ31の回転駆動が60秒間おこなわれたかが判別される(ステップS6)。
その結果、減圧状態での加圧ローラ31の回転駆動が60秒間おこなわれたものと判別された場合には、プリント要求の頻度が低いものとして、加圧ローラ31の回転駆動を一旦停止する(ステップS7)。そして、第2温度センサ55で検知される加圧ローラ31の温度が80℃以下であるかが判別される(ステップS8)。
This will be specifically described with reference to the flowchart of FIG.
First, when the sheet passing operation (printing operation) is finished and the apparatus is in a standby state (steps S1 and S2), the temperature detected by the first temperature sensor 40 (first temperature detecting means) (the surface temperature of the fixing belt 21). Is controlled at 150 ° C., the output control of the heater 25 is performed (step S3). Further, the pressure reducing mechanisms 51 to 53 are controlled to reduce the pressure contact force of the pressure roller 31 to the fixing belt 21 to the state shown in FIGS. 5 and 6 (step S4). Immediately thereafter, the pressure roller 31 is rotationally driven by the driving means at a predetermined rotational speed (linear velocity at the nip portion is 40 to 60 mm / second) (step S5). And it is discriminate | determined whether the rotational drive of the pressure roller 31 in the pressure reduction state was performed for 60 seconds (step S6).
As a result, if it is determined that the rotation of the pressure roller 31 in the reduced pressure state has been performed for 60 seconds, the rotation of the pressure roller 31 is temporarily stopped assuming that the frequency of print requests is low ( Step S7). And it is discriminate | determined whether the temperature of the pressure roller 31 detected by the 2nd temperature sensor 55 is 80 degrees C or less (step S8).

その結果、加圧ローラ31の温度が80℃以上であるものと判別された場合には加圧ローラ31の駆動停止を継続して、加圧ローラ31の温度が80℃以下であるものと判別された場合には加圧ローラ31の駆動を再開する(ステップS9)。そして、第2温度センサ55で検知される加圧ローラ31の温度が100℃以上であるかが判別される(ステップS10)。
その結果、加圧ローラ31の温度が100℃以下であるものと判別された場合には加圧ローラ31の駆動を継続して、加圧ローラ31の温度が100℃以上であるものと判別された場合には加圧ローラ31の駆動を再び停止する。
なお、このような制御は、プリント要求信号を受信するまでおこなわれる。
As a result, when it is determined that the temperature of the pressure roller 31 is 80 ° C. or higher, the driving of the pressure roller 31 is continuously stopped, and it is determined that the temperature of the pressure roller 31 is 80 ° C. or lower. If so, the driving of the pressure roller 31 is resumed (step S9). And it is discriminate | determined whether the temperature of the pressure roller 31 detected by the 2nd temperature sensor 55 is 100 degreeC or more (step S10).
As a result, when it is determined that the temperature of the pressure roller 31 is 100 ° C. or less, the driving of the pressure roller 31 is continued and it is determined that the temperature of the pressure roller 31 is 100 ° C. or more. If this happens, the driving of the pressure roller 31 is stopped again.
Such control is performed until a print request signal is received.

このような制御をおこなうことにより、加圧ローラ31の蓄熱状態が充分な場合には、加圧ローラ31の回転駆動をおこなわないことになり、加圧ローラ31の回転駆動が間欠的におこなわれるため、待機時において加圧ローラ31と定着ベルト21との不要な摺接を軽減することができる。
また、プリント動作(通紙動作)が終了した直後は、上述した加圧ローラ31の間欠的な回転駆動を即座に実施することなく、所定時間(本実施の形態1では、60秒間である。)だけ加圧ローラ31の温度に関わらず加圧ローラ31の回転駆動を強制的におこなっている。そのため、ユーザーによる次のプリント作業が即座におこなわれる場合の、装置の立ち上げをより短縮化することができる。
By performing such control, when the heat storage state of the pressure roller 31 is sufficient, the pressure roller 31 is not rotationally driven, and the pressure roller 31 is rotationally driven intermittently. Therefore, unnecessary sliding contact between the pressure roller 31 and the fixing belt 21 can be reduced during standby.
Immediately after the end of the printing operation (paper passing operation), the intermittent rotation driving of the pressure roller 31 described above is not performed immediately, and the predetermined time (in the first embodiment, 60 seconds). ), The pressure roller 31 is forcibly rotated regardless of the temperature of the pressure roller 31. Therefore, it is possible to further shorten the start-up of the apparatus when the next printing operation by the user is performed immediately.

以上説明したように、本実施の形態1においては、待機時において、定着ベルト21に加圧ローラ31(加圧回転体)が接触した状態であって定着ベルト21の走行を停止した状態で、加圧ローラ31の回転駆動をおこないながら、加熱部材22を加熱して定着ベルト21を介して加圧ローラ31を間接的に加熱している。これにより、ウォームアップ時間やファーストプリント時間が短くて、定着画像に定着不良が生じることなく、定着ベルト21や固定部材26の磨耗劣化を早めることなく待機時における加圧ローラ31の蓄熱を充分におこなうことができる。   As described above, in the first embodiment, in the standby state, the pressure roller 31 (pressure rotator) is in contact with the fixing belt 21 and the traveling of the fixing belt 21 is stopped. While rotating the pressure roller 31, the heating member 22 is heated to indirectly heat the pressure roller 31 via the fixing belt 21. As a result, the warm-up time and the first print time are short, fixing defects do not occur in the fixed image, and the heat storage of the pressure roller 31 during standby is sufficiently performed without accelerating the wear deterioration of the fixing belt 21 and the fixing member 26. Can be done.

なお、本実施の形態1では、加圧ローラ31に第2加圧部33を設けて、減圧機構51〜53によって通紙時の状態と待機時の状態とを切り替えられるように構成している。すなわち、駆動手段が稼動した場合(加圧ローラ31が回転した場合)に、通紙時の状態(図2及び図3の状態)のときには定着ベルト21が所定方向に走行して、待機時の状態(図5及び図6の状態)のときには定着ベルト21が走行停止するように構成されている。
これに対して、加圧ローラ31に第2加圧部33を設けることなく、加圧ローラ31(第1加圧部32)の外径や材料、減圧機構51〜53の移動範囲等を最適化することだけでも、上述した通紙時の状態と待機時の状態とを切り替えることができる。そして、そのような場合にも、本実施の形態1と同様の効果を得ることができる。
In the first embodiment, the pressure roller 31 is provided with the second pressure unit 33 so that the pressure reducing mechanisms 51 to 53 can switch between the state during paper passing and the state during standby. . That is, when the driving means is operated (when the pressure roller 31 is rotated), the fixing belt 21 travels in a predetermined direction when the paper is being passed (the state shown in FIGS. In the state (the state of FIGS. 5 and 6), the fixing belt 21 is configured to stop running.
On the other hand, the outer diameter and material of the pressure roller 31 (first pressure unit 32), the movement range of the decompression mechanisms 51 to 53, and the like are optimized without providing the second pressure unit 33 on the pressure roller 31. Only by making it possible, the state at the time of passing the paper and the state at the time of waiting can be switched. In such a case, the same effect as in the first embodiment can be obtained.

実施の形態2.
図9にて、この発明の実施の形態2について詳細に説明する。
図9は、実施の形態2における定着装置を示す構成図であって、前記実施の形態1における図2に相当する図である。本実施の形態2における定着装置は、加熱部材22が電磁誘導によって加熱される点が、前記実施の形態1のものとは相違する。
Embodiment 2. FIG.
A second embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIG.
FIG. 9 is a configuration diagram illustrating the fixing device according to the second embodiment, and corresponds to FIG. 2 according to the first embodiment. The fixing device according to the second embodiment is different from that according to the first embodiment in that the heating member 22 is heated by electromagnetic induction.

図9に示すように、本実施の形態2における定着装置20も、前記実施の形態1のものと同様に、定着ベルト21、固定部材26、略パイプ状の加熱部材22、補強部材23、断熱部材27、加圧ローラ31(加熱回転体)、第1温度センサ40、第2温度センサ55、減圧機構51〜53、等で構成される。また、本実施の形態2における加圧ローラ31も、前記実施の形態1のものと同様に、幅方向中央部に第1加圧部32が形成され、幅方向両端部に第2加圧部33が形成されている。また、減圧機構51〜53によって、通紙時の状態(図9の状態)と、待機時の状態(定着ベルト21に対して第2加圧部33が離間して、第1加圧部32のみが圧接している状態である。)と、が切り替えられるように構成されている。そして、待機時において、定着ベルト21に加圧ローラ31(第1加圧部32)が接触した状態であって定着ベルト21の走行を停止した状態で、加圧ローラ31の回転駆動をおこないながら、加熱部材22を加熱して定着ベルト21を介して加圧ローラ31を間接的に加熱している。
ここで、本実施の形態2における定着装置20は、加熱手段として、ヒータ25の代わりに、誘導加熱部50が設置されている。そして、本実施の形態2における加熱部材22は、ヒータ25の輻射熱によって加熱される前記実施の形態1のものとは異なり、誘導加熱部50による電磁誘導によって加熱される。
As shown in FIG. 9, the fixing device 20 according to the second embodiment also has a fixing belt 21, a fixing member 26, a substantially pipe-shaped heating member 22, a reinforcing member 23, a heat insulating member, as in the first embodiment. The member 27, the pressure roller 31 (heating rotator), the first temperature sensor 40, the second temperature sensor 55, the pressure reducing mechanisms 51 to 53, and the like are configured. Also, the pressure roller 31 in the second embodiment is also formed with a first pressure portion 32 at the center in the width direction and second pressure portions at both ends in the width direction, as in the first embodiment. 33 is formed. Further, the decompression mechanisms 51 to 53 allow the first pressurizing unit 32 to be separated from the fixing belt 21 by separating the second pressurizing unit 33 from the state during paper passing (the state illustrated in FIG. 9) and the standby state (the state illustrated in FIG. 9). Only is in pressure contact state)). During standby, while the pressure roller 31 (first pressure unit 32) is in contact with the fixing belt 21 and the traveling of the fixing belt 21 is stopped, the pressure roller 31 is rotated and driven. The heating member 22 is heated to indirectly heat the pressure roller 31 via the fixing belt 21.
Here, in the fixing device 20 according to the second embodiment, an induction heating unit 50 is installed as a heating unit instead of the heater 25. And the heating member 22 in this Embodiment 2 is heated by the electromagnetic induction by the induction heating part 50 unlike the thing of the said Embodiment 1 heated by the radiant heat of the heater 25. FIG.

誘導加熱部50は、励磁コイル、コア、コイルガイド、等で構成される。励磁コイルは、定着ベルト21の一部を覆うように、細線を束ねたリッツ線を幅方向(図9の紙面垂直方向である。)に延設したものである。コイルガイドは、耐熱性の高い樹脂材料等からなり、励磁コイルやコアを保持する。コアは、フェライト等の強磁性体(比透磁率が1000〜3000程度である。)からなる半円筒状部材であって、加熱部材22に向けて効率のよい磁束を形成するためにセンターコアやサイドコアが設けられている。コアは、幅方向に延設された励磁コイルに対向するように設置されている。   The induction heating unit 50 includes an exciting coil, a core, a coil guide, and the like. The exciting coil is formed by extending a litz wire, which is a bundle of thin wires, in the width direction (in the direction perpendicular to the plane of FIG. 9) so as to cover a part of the fixing belt 21. The coil guide is made of a resin material having high heat resistance and holds the exciting coil and the core. The core is a semi-cylindrical member made of a ferromagnetic material such as ferrite (having a relative permeability of about 1000 to 3000), and in order to form an efficient magnetic flux toward the heating member 22, A side core is provided. The core is installed so as to face the exciting coil extending in the width direction.

このように構成された定着装置20は、次のように動作する。
加圧ローラ31が図9中の矢印方向に回転駆動されると、定着ベルト21も矢印方向に従動回転する。そして、定着ベルト21は誘導加熱部50との対向位置で加熱される。詳しくは、励磁コイルに高周波の交番電流を流すことで、加熱部材22の周囲に磁力線が双方向に交互に切り替わるように形成される。このとき、加熱部材22表面に渦電流が生じて、加熱部材22自身の電気抵抗によってジュール熱が発生する。このジュール熱によって、加熱部材22が電磁誘導加熱されて、さらに加熱された加熱部材22によって定着ベルト21が加熱される。
なお、加熱部材22を効率的に電磁誘導加熱するためには、誘導加熱部50を加熱部材22の周方向全域に対向するように構成することが好ましい。また、加熱部材22の材料としては、ニッケル、ステンレス、鉄、銅、コバルト、クロム、アルミニウム、金、白金、銀、スズ、パラジウム、これらのうち複数の金属からなる合金、等を用いることができる。
The fixing device 20 configured as described above operates as follows.
When the pressure roller 31 is rotationally driven in the direction of the arrow in FIG. 9, the fixing belt 21 is also driven to rotate in the direction of the arrow. The fixing belt 21 is heated at a position facing the induction heating unit 50. Specifically, the magnetic lines of force are formed alternately around the heating member 22 by passing a high-frequency alternating current through the exciting coil. At this time, an eddy current is generated on the surface of the heating member 22, and Joule heat is generated by the electric resistance of the heating member 22 itself. Due to the Joule heat, the heating member 22 is heated by electromagnetic induction, and the fixing belt 21 is heated by the heated heating member 22.
In order to efficiently perform electromagnetic induction heating of the heating member 22, the induction heating unit 50 is preferably configured to face the entire circumferential direction of the heating member 22. Moreover, as a material of the heating member 22, nickel, stainless steel, iron, copper, cobalt, chromium, aluminum, gold, platinum, silver, tin, palladium, an alloy made of a plurality of these metals, or the like can be used. .

以上説明したように、本実施の形態2においても、前記各実施の形態と同様に、ウォームアップ時間やファーストプリント時間が短くて、定着画像に定着不良が生じることなく、定着ベルト21や固定部材26の磨耗劣化を早めることなく待機時における加圧ローラ31の蓄熱を充分におこなうことができる。   As described above, also in the second embodiment, the fixing belt 21 and the fixing member can be fixed without causing a fixing defect in the fixed image because the warm-up time and the first print time are short as in the above embodiments. The heat storage of the pressure roller 31 during standby can be sufficiently performed without accelerating the wear deterioration of 26.

なお、本実施の形態2では、加熱部材22を電磁誘導加熱により加熱したが、図10に示すように、加熱部材62を抵抗発熱体(セラミックヒータ等の面状発熱体である。)として、加熱部材62自体の熱によって定着ベルト21を加熱することもできる。具体的に、抵抗発熱体としての加熱部材62は、その幅方向両端部が不図示の電極を介して電源部61に接続されている。そして、電源部61から加熱部材62への給電がおこなわれて、加熱部材62に電流が流れると、加熱部材62自身の電気抵抗によって加熱部材62が昇温する。さらに、加熱部材62の輻射熱によって定着ベルト21が加熱されることになる。
さらに、特許文献3等のように、固定部材としてのセラミックヒータが定着ベルトを介して加圧回転体に圧接してニップ部を形成する定着装置に対しても、本発明を適用することができる。この場合のセラミックヒータは、加熱手段としての機能と、加熱部材としての機能と、固定部材としての機能と、をそれぞれ有することになる。
これらの場合にも、加圧ローラ31や減圧機構51〜53を本実施の形態2と同様に構成して待機時の制御を同様におこなうことで、本実施の形態2と同様の効果を得ることができる。
In the second embodiment, the heating member 22 is heated by electromagnetic induction heating. However, as shown in FIG. 10, the heating member 62 is a resistance heating element (a planar heating element such as a ceramic heater). The fixing belt 21 can also be heated by the heat of the heating member 62 itself. Specifically, the heating member 62 as a resistance heating element has both ends in the width direction connected to the power supply unit 61 via electrodes (not shown). When power is supplied from the power supply unit 61 to the heating member 62 and a current flows through the heating member 62, the heating member 62 is heated by the electrical resistance of the heating member 62 itself. Further, the fixing belt 21 is heated by the radiant heat of the heating member 62.
Furthermore, as in Patent Document 3, the present invention can also be applied to a fixing device in which a ceramic heater as a fixing member is pressed against a pressure rotating body via a fixing belt to form a nip portion. . In this case, the ceramic heater has a function as a heating means, a function as a heating member, and a function as a fixing member.
Also in these cases, the same effect as in the second embodiment can be obtained by configuring the pressure roller 31 and the pressure reducing mechanisms 51 to 53 in the same manner as in the second embodiment and performing the standby control in the same manner. be able to.

なお、前記各実施の形態では、定着ベルトとして複層構造の定着ベルト21を用いたが、定着ベルトとしてポリイミド、ポリアミド、フッ素樹脂、金属等からなる無端状の定着フィルムを用いることもできる。そして、その場合にも、前記各実施の形態と同様の効果を得ることができる。   In each of the above embodiments, the fixing belt 21 having a multilayer structure is used as the fixing belt. However, an endless fixing film made of polyimide, polyamide, fluororesin, metal, or the like may be used as the fixing belt. In this case, the same effects as those of the above embodiments can be obtained.

なお、本発明が前記各実施の形態に限定されず、本発明の技術思想の範囲内において、前記各実施の形態の中で示唆した以外にも、前記各実施の形態は適宜変更され得ることは明らかである。また、前記構成部材の数、位置、形状等は前記各実施の形態に限定されず、本発明を実施する上で好適な数、位置、形状等にすることができる。   It should be noted that the present invention is not limited to the above-described embodiments, and within the scope of the technical idea of the present invention, the embodiments can be modified as appropriate in addition to those suggested in the embodiments. Is clear. In addition, the number, position, shape, and the like of the constituent members are not limited to the above embodiments, and can be set to a number, position, shape, and the like that are suitable for carrying out the present invention.

1 画像形成装置本体(装置本体)、
20 定着装置、
21 定着ベルト(定着部材)、
22 加熱部材(金属部材)、
23 補強部材、
25 ヒータ(加熱手段)、
26 固定部材、
31 加圧ローラ(加圧回転体)、
32 第1加圧部、
33 第2加圧部、
40 第1温度センサ(第1温度検知手段)、
51 加圧レバー(減圧機構)、
52 カム(減圧機構)、
53 引張スプリング(減圧機構)、
55 第2温度センサ(第2温度検知手段)、 P 記録媒体。
1 image forming apparatus body (apparatus body),
20 fixing device,
21 fixing belt (fixing member),
22 Heating member (metal member),
23 reinforcing members,
25 heater (heating means),
26 fixing member,
31 Pressure roller (pressure rotating body),
32 1st pressurizing part,
33 second pressure part,
40 1st temperature sensor (1st temperature detection means),
51 Pressure lever (pressure reduction mechanism),
52 cam (pressure reduction mechanism),
53 Tension spring (pressure reduction mechanism),
55 Second temperature sensor (second temperature detecting means), P recording medium.

特許2009−3410号公報Japanese Patent No. 2009-3410 特許2008−158482号公報Japanese Patent No. 2008-158482 特許2002−6656号公報Japanese Patent No. 2002-6656

Claims (7)

所定方向に走行してトナー像を加熱して溶融するとともに、可撓性を有する無端状の定着ベルトと、
前記定着ベルトの内周面側に固設された固定部材と、
前記定着ベルトを介して前記固定部材に圧接して記録媒体が搬送されるニップ部を形成するとともに、駆動手段によって所定方向に回転駆動される加圧回転体と、
前記定着ベルトの内周面に対向するように固設されて前記定着ベルトを加熱するとともに、加熱手段によって加熱される加熱部材と、
を備え、
前記ニップ部における記録媒体の通紙動作がおこなわれない待機時において、前記定着ベルトに前記加圧回転体が接触した状態であって前記定着ベルトの走行を停止した状態で、前記駆動手段による前記加圧回転体の回転駆動をおこないながら、前記加熱手段によって前記加熱部材を加熱して前記定着ベルトを介して前記加圧回転体を間接的に加熱することを特徴とする定着装置。
An endless fixing belt having flexibility and running in a predetermined direction to heat and melt the toner image;
A fixing member fixed to the inner peripheral surface side of the fixing belt;
A pressure rotator that is pressed against the fixing member via the fixing belt to form a nip portion on which a recording medium is conveyed, and is rotated in a predetermined direction by a driving unit;
A heating member fixed to the inner peripheral surface of the fixing belt to heat the fixing belt and heated by a heating unit;
With
In a standby state where the recording medium does not pass through the nip portion, the driving unit is configured to stop the travel of the fixing belt while the pressure rotator is in contact with the fixing belt. A fixing device that heats the heating member by the heating means and indirectly heats the pressure rotator through the fixing belt while rotating the pressure rotator.
前記定着ベルトと前記加圧回転体との圧接力を減ずる減圧機構を備え、
前記待機時には、前記ニップ部における記録媒体の通紙動作がおこなわれるときの前記圧接力よりも小さな圧接力となって、前記定着ベルトの静止摩擦トルクに対して前記加圧回転体の摩擦回転トルクが小さくなるように、前記減圧機構が制御されることを特徴とする請求項1に記載の定着装置。
A pressure reducing mechanism for reducing the pressure contact force between the fixing belt and the pressure rotator,
At the time of the standby, the pressure contact force is smaller than the pressure contact force when the recording medium is passed through the nip portion, and the friction rotation torque of the pressure rotator with respect to the static friction torque of the fixing belt. The fixing device according to claim 1, wherein the pressure-reducing mechanism is controlled so as to be small.
前記加圧回転体は、
幅方向中央部に形成された第1加圧部と、幅方向端部に形成された第2加圧部と、を具備し、
前記第1加圧部の外周面の摩擦係数に比べて前記第2加圧部の外周面の摩擦係数が大きくなるように形成されるとともに、前記第1加圧部の外径に比べて前記第2加圧部の外径が小さくなるように形成され、
前記減圧機構は、前記ニップ部における記録媒体の通紙動作がおこなわれるときには前記第1加圧部と前記第2加圧部とが前記定着ベルトを介して前記固定部材に圧接するように前記加圧回転体を移動させて、前記待機時には前記第2加圧部が前記定着ベルトに対して離間するとともに前記第1加圧部のみが前記定着ベルトを介して前記固定部材に圧接するように前記加圧回転体を移動させることを特徴とする請求項2に記載の定着装置。
The pressure rotator is
A first pressurizing part formed at the center in the width direction, and a second pressurizing part formed at the end in the width direction,
The friction coefficient of the outer peripheral surface of the second pressurizing unit is formed to be larger than the friction coefficient of the outer peripheral surface of the first pressurizing unit, and the outer diameter of the first pressurizing unit is larger than the outer diameter of the first pressurizing unit. It is formed so that the outer diameter of the second pressurizing part becomes small,
The pressure reducing mechanism is configured so that the first pressurizing unit and the second pressurizing unit are pressed against the fixing member via the fixing belt when a recording medium passing operation is performed in the nip unit. The pressure rotator is moved so that the second pressurizing unit is separated from the fixing belt during the standby, and only the first pressurizing unit is in pressure contact with the fixing member via the fixing belt. The fixing device according to claim 2, wherein the pressure rotator is moved.
前記定着ベルトの温度を検知する第1温度検知手段と、
前記加圧回転体の温度を検知する第2温度検知手段と、
を備え、
前記待機時において、前記第2温度検知手段によって検知された温度が第1の所定値以下となった場合にはその温度が第2の所定値に達するまで前記駆動手段による前記加圧回転体の回転駆動をおこない、前記第2温度検知手段によって検知された温度が前記第2の所定値以上となった場合には前記駆動手段による前記加圧回転体の回転駆動を停止することを特徴とする請求項1〜請求項3のいずれかに記載の定着装置。
First temperature detecting means for detecting the temperature of the fixing belt;
Second temperature detecting means for detecting the temperature of the pressure rotating body;
With
When the temperature detected by the second temperature detection means becomes equal to or lower than a first predetermined value during the standby, the drive means rotates the pressure rotating body until the temperature reaches a second predetermined value. Rotation driving is performed, and when the temperature detected by the second temperature detection means becomes equal to or higher than the second predetermined value, the rotation driving of the pressure rotator by the driving means is stopped. The fixing device according to claim 1.
前記待機時において、前記ニップ部における記録媒体の通紙動作が終了してから所定時間が経過するまでは、前記第2温度検知手段によって検知される温度の値に関わらず前記駆動手段による前記加圧回転体の回転駆動をおこなうことを特徴とする請求項4に記載の定着装置。   During the standby period, until the predetermined time elapses after the recording medium passing operation at the nip portion is completed, the driving means increases the temperature regardless of the temperature value detected by the second temperature detecting means. The fixing device according to claim 4, wherein the pressure rotator is rotationally driven. 前記加熱部材は、前記ニップ部を除く位置で前記定着ベルトの内周面に対向するように固設されたパイプ状の金属部材であって、
前記加熱部材の内周面側に固設されて前記固定部材に当接して当該固定部材を補強する補強部材をさらに備えたことを特徴とする請求項1〜請求項5のいずれかに記載の定着装置。
The heating member is a pipe-like metal member fixed so as to face the inner peripheral surface of the fixing belt at a position excluding the nip portion,
The reinforcing member which is fixedly provided on the inner peripheral surface side of the heating member and abuts on the fixing member to reinforce the fixing member. Fixing device.
請求項1〜請求項6のいずれかに記載の定着装置を備えたことを特徴とする画像形成装置。   An image forming apparatus comprising the fixing device according to claim 1.
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