JP5459488B2 - Fixing apparatus and image forming apparatus - Google Patents

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JP5459488B2 JP2010036767A JP2010036767A JP5459488B2 JP 5459488 B2 JP5459488 B2 JP 5459488B2 JP 2010036767 A JP2010036767 A JP 2010036767A JP 2010036767 A JP2010036767 A JP 2010036767A JP 5459488 B2 JP5459488 B2 JP 5459488B2
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  • Fixing For Electrophotography (AREA)

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金属部材(対向部材)、金属部材を加熱するために金属部材に内設されたヒータ(加熱手段)、定着ベルト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金属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。
Specifically, the fixing device disclosed in Patent Documents 1 and 2 includes a fixing belt as a fixing member, a substantially cylindrical metal member (facing member) fixed so as to face part or all of the inner peripheral surface of the fixing belt. ), A heater (heating means) provided in the metal member for heating the metal member, a pressure roller as a pressure rotator that presses against the fixing belt to form a nip portion, and the like.
The fixing belt is heated by the metal 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.

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。
また、このような定着装置では、定着ベルトと金属部材との摺接による磨耗を軽減するために、定着ベルトと金属部材との間に潤滑剤が塗布されている。
さらに、このような定着装置では、定着ベルトに対するトナーの離型性を確保するために、ワックスを含有させたトナーが用いられている。
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.
In such a fixing device, a lubricant is applied between the fixing belt and the metal member in order to reduce wear due to the sliding contact between the fixing belt and the metal member.
Further, in such a fixing device, a toner containing wax is used in order to ensure the releasability of the toner with respect to the fixing belt.

上述した特許文献1、2等の定着装置において、ニップ部における定着ベルトと加圧ローラとの摩擦抵抗を高めて定着ベルトの従動回転を確実におこなって定着ベルトのスリップを防止するために、加圧ローラの非通紙領域に通紙領域よりも摩擦抵抗の高い材料からなる加圧部を設ける方策が考えられる。
しかし、その場合に、非通紙領域に形成した加圧部に、定着ベルトと金属部材との間に塗布された潤滑剤が異物として流入して付着したり、トナー中に含有されたワックスが異物として流入して付着したりして、その摩擦抵抗が低下してしまう不具合が生じる可能性がある。そして、このような不具合が生じてしまうと、高摩擦抵抗材料からなる加圧部が機能しなくなって、定着ベルトのスリップ(走行不良)が生じてしまうことになる。
In the fixing devices described in Patent Documents 1 and 2 described above, in order to prevent the fixing belt from slipping by increasing the frictional resistance between the fixing belt and the pressure roller in the nip portion to ensure the driven rotation of the fixing belt. It is conceivable to provide a pressure part made of a material having a higher frictional resistance than the sheet passing area in the non-sheet passing area of the pressure roller.
However, in that case, the lubricant applied between the fixing belt and the metal member flows into and adheres to the pressurization portion formed in the non-sheet passing region, or the wax contained in the toner is attached. There is a possibility that a problem arises in that the frictional resistance decreases due to inflow and adhesion as a foreign object. When such a problem occurs, the pressurizing portion made of the high friction resistance material does not function, and the fixing belt slips (running failure).

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、定着画像に定着ムラ等の定着不良が生じることなく、定着ベルトのスリップが生じにくい、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 image does not cause fixing defects such as uneven fixing, and the fixing belt slips. It is an object of the present invention to provide a fixing device and an image forming apparatus which are difficult.

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パイプ状の金属部材と、を備え、前記加圧回転体は、通紙領域に形成された第1加圧部と、非通紙領域に形成されるとともに、その外周面の摩擦係数が前記第1加圧部の外周面の摩擦係数に比べて大きくなるように形成された第2加圧部と、を具備し、前記第1加圧部と前記第2加圧部との境界部分において前記ニップ部を除いた前記加圧回転体の外周面を覆うように外径方向に起立して、前記加圧回転体の回転を妨げることなく前記第1加圧部の外周面上から前記第2加圧部の外周面上への異物の流入経路を遮断する板状部材をさらに備えたものである。 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 pipe-shaped metal member that is fixed so as to oppose the inner peripheral surface of the fixing belt and heats the fixing belt and is heated by a heating means. A first pressure part formed in the paper region and a non-sheet passing region are formed so that the friction coefficient of the outer peripheral surface thereof is larger than the friction coefficient of the outer peripheral surface of the first pressure part. A second pressurizing part, Serial stands up radially outwardly so as to cover the outer circumferential surface of the pressure rotating body except for the nip portion at the boundary portion between the first pressure and the second pressure, the pressure rotating body It further includes a plate-like member that blocks an inflow path of foreign matter from the outer peripheral surface of the first pressurizing unit to the outer peripheral surface of the second pressurizing unit without hindering rotation .

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、前記板状部材は、前記第1加圧部と前記第2加圧部との境界部分に対応する前記定着ベルトの外周面であって前記ニップ部を除いた前記定着ベルトの外周面をも覆うように外径方向に起立するものである。 According to a second aspect of the present invention, in the fixing device according to the first aspect, the plate member corresponds to a boundary portion between the first pressure portion and the second pressure portion. The outer peripheral surface of the fixing belt stands up in the outer diameter direction so as to cover the outer peripheral surface of the fixing belt excluding the nip portion.

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1又は請求項2に記載の発明において、前記定着ベルトの幅方向端部における前記ニップ部を除いた外周面覆うように外径方向に起立して、前記定着ベルトの走行を妨げることなく前記定着ベルトの外周面上において幅方向端部から幅方向中央部への異物の流入経路を遮断する第2の板状部材をさらに備えたものである。 A fixing device according to a third aspect of the present invention is the fixing device according to the first or second aspect, wherein the fixing device is arranged so as to cover an outer peripheral surface excluding the nip portion at an end portion in the width direction of the fixing belt. A second plate-like member standing up in the radial direction and blocking an inflow path of foreign matters from the width direction end portion to the width direction central portion on the outer peripheral surface of the fixing belt without hindering the running of the fixing belt; It is provided.

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3に記載の発明において、前記第2の板状部材は、前記加圧回転体の幅方向端部に対応する前記第2加圧部の幅方向端部において前記ニップ部を除いた前記加圧回転体の外周面をも覆うように外径方向に起立するものである。 According to a fourth aspect of the present invention, there is provided the fixing device according to the third aspect , wherein the second plate-shaped member is the second additional member corresponding to an end in the width direction of the pressure rotator. The pressure part stands up in the outer diameter direction so as to cover the outer peripheral surface of the pressure rotating body excluding the nip part at the end in the width direction.

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3又は請求項4に記載の発明において、前記第2の板状部材は、断熱材料で形成されたものである。 According to a fifth aspect of the present invention, in the fixing device according to the third or fourth aspect, the second plate member is formed of a heat insulating material.

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、前記板状部材は、断熱材料で形成されたものである。 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 plate-like member is formed of a heat insulating material.

また、請求項7記載の発明にかかる定着装置は、前記請求項1〜請求項6のいずれかに記載の発明において、前記第2加圧部を加熱する第2加熱手段をさらに備えたものである。 A fixing device according to a seventh aspect of the present invention is the fixing device according to any one of the first to sixth aspects, further comprising a second heating means for heating the second pressure unit. is there.

また、請求項8記載の発明にかかる定着装置は、前記請求項1〜請求項7のいずれかに記載の発明において、前記定着ベルト又は/及び前記加圧回転体に非接触で対向して前記ニップ部から送出される記録媒体を搬送経路に導くための分離部材を備え、前記分離部材は、前記定着ベルト又は/及び前記加圧回転体に対向する幅方向の領域が、前記第2加圧部の幅方向の領域と重ならないように構成されたものである。 According to an eighth aspect of the present invention, there is provided a fixing device according to any one of the first to seventh aspects, wherein the fixing belt and / or the pressure rotator are opposed to each other in a non-contact manner. A separation member for guiding a recording medium fed from the nip portion to a conveyance path, wherein the separation member has a region in a width direction opposite to the fixing belt and / or the pressure rotating body; It is configured so as not to overlap with the region in the width direction of the part.

また、請求項9記載の発明にかかる定着装置は、前記請求項1〜請求項8のいずれかに記載の発明において、前記金属部材は、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、前記金属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。 The fixing device according to a ninth aspect of the present invention is the fixing device according to any one of the first to eighth aspects, wherein the metal member is an inner peripheral surface of the fixing belt at a position excluding the nip portion. And a reinforcing member which is fixed to the inner peripheral surface side of the metal member and abuts on the fixing member to reinforce the fixing member.

また、請求項10記載の発明にかかる画像形成装置は、請求項1〜請求項9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 tenth aspect includes the fixing device according to any one of the first to ninth aspects.

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。
また、本願において、「幅方向」とは、記録媒体の通紙方向に対して直交する方向であるものと定義する。
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”.
Further, in the present application, the “width direction” is defined as a direction orthogonal to the paper passing direction of the recording medium.

また、本願において、固定部材や金属部材や補強部材が「固設」された状態とは、固定部材や金属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 metal member, or the reinforcing member is “fixed” is a state in which the fixing member, the metal 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、通紙領域に第1加圧部が形成され、非通紙領域に高摩擦抵抗の第2加圧部が形成された加圧回転体を設けている。また、第2加圧部への異物の流入経路を遮断する遮断部材をさらに設けている。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、定着画像に定着ムラ等の定着不良が生じることなく、定着ベルトのスリップが生じにくい、定着装置及び画像形成装置を提供することができる。   The present invention is provided with a pressure rotating body in which a first pressurizing portion is formed in a paper passing area and a second pressurizing portion having a high frictional resistance is formed in a non-paper passing area. Moreover, the interruption | blocking member which interrupts | blocks the inflow path | route of the foreign material to a 2nd pressurization part is further provided. As a result, it is possible to provide a fixing device and an image forming apparatus in which the warm-up time and the first print time are short, the fixing image does not cause fixing defects such as uneven fixing, and the fixing belt does not easily slip.

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 diagram in which the fixing device of FIG. 2 is 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. 定着ベルトと加圧ローラとの幅方向端部側を示す斜視図である。FIG. 4 is a perspective view showing width direction end portions of a fixing belt and a pressure roller. 加圧ローラと遮断部材とを示す側面図である。It is a side view showing a pressure roller and a blocking member. この発明の実施の形態2における定着装置の一部を示す斜視図である。It is a perspective view which shows a part of fixing device in Embodiment 2 of this invention. 別の形態の定着装置を幅方向にみた図である。It is the figure which looked at the fixing device of another form in the width direction. この発明の実施の形態3における定着装置の一部を示す図である。It is a figure which shows a part of fixing device in Embodiment 3 of this invention. 別の形態の定着装置に設置される加圧ローラを示す断面図である。It is sectional drawing which shows the pressure roller installed in the fixing device of another form. この発明の実施の形態4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 4 of this invention.

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6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.

なお、本実施の形態1において用いられるトナーは、定着装置20における定着ベルト21に対するトナーの離型性を確保するために、離型剤としてワックスが含有されている。このようなワックスとしては、カルナウバワックス、酸化ライスワックス、低分子量ポリプロピレンワックス、等を用いることができる。   Note that the toner used in the first exemplary embodiment contains wax as a release agent in order to ensure the releasability of the toner with respect to the fixing belt 21 in the fixing device 20. As such a wax, carnauba wax, oxidized rice wax, low molecular weight polypropylene wax, or the like can be used.

次に、図2〜図6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、金属部材22(加熱部材)、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、遮断部材55、温度センサ40、断熱部材27、ステー部材28、フランジ29、分離部材としての分離板51、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 metal member 22 (heating member), a reinforcing member 23, and a heater 25 (heating means). A heat source), a pressure roller 31 as a pressure rotator, a blocking member 55, a temperature sensor 40, a heat insulating member 27, a stay member 28, a flange 29, a separation plate 51 as a separation member, and the like.

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)、金属部材22、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と金属部材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 metal member 22, a reinforcing member 23, a heat insulating member 27, a stay member 28, and the like are fixedly provided inside the fixing belt 21 (inner peripheral surface side). Although not shown, a lubricant is applied between the fixing belt 21 and the metal 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、金属部材22(加熱部材)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である。図3を参照して、金属部材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、金属部材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金属部材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、金属部材22がヒータ25によって直接的に加熱されて、金属部材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、金属部材22の厚さを0.1mm以下に設定することが好ましい。
金属部材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、金属部材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、金属部材22の厚さを0.1mmに設定している。
Referring to FIG. 2, the metal member 22 (heating member) is formed so as to face the inner peripheral surface of the fixing belt 21 at a position excluding the nip portion, and the fixing member is interposed via the heat insulating member 27 at the position of the nip portion. 26 is a substantially cylindrical body formed so as to hold 26. Referring to FIG. 3, both ends of the metal member 22 in the width direction are fixedly supported by the side plates 43 of the fixing device 20. In addition, flanges 29 are provided at both ends of the metal member 22 to limit the displacement of the fixing belt 21 (movement in the width direction).
The metal 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 metal member 22 is directly heated by the heater 25, and the fixing belt 21 is indirectly heated by the heater 25 through the metal member 22. In order to maintain the heating efficiency of the fixing belt 21 favorably, the thickness of the metal member 22 is preferably set to 0.1 mm or less.
As a material of the metal member 22, a metal heat conductor (a metal having heat conductivity) such as stainless steel, nickel, aluminum, and iron can be used. 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 metal member 22. Further, the thickness of the metal 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、金属部材22が加熱される。さらに、金属部材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表面に対向する温度センサ40(サーミスタ)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 metal 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 metal 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 temperature sensor 40 (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、金属部材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 metal 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、略パイプ状の金属部材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と金属部材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、金属部材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、金属部材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、金属部材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、金属部材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、金属部材22の断面形状が略円形になるように形成したが、金属部材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 metal 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 (a gap at a position excluding the nip portion) between the fixing belt 21 and the metal member 22 is set to be larger than 0 mm and not larger than 1 mm (0 mm <δ ≦ 1 mm). As a result, the area in which the metal 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. In addition, the metal member 22 and the fixing belt 21 are separated from each other too much. Inconveniences that reduce efficiency can be suppressed. Furthermore, since the metal member 22 is provided close to the fixing belt 21, the circular posture of the flexible fixing belt 21 is maintained to some extent, so that deterioration and breakage due to deformation of the fixing belt 21 can be reduced. .
Further, in order to reduce the wear of the fixing belt 21 even if the metal 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 metal member 22 is formed to have a substantially circular cross-sectional shape, but the metal 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、金属部材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 disposed so as to divide the inside of the metal member 22 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)が金属部材22の加熱に用いられることになるために、定着ベルト21(金属部材22)の加熱効率がさらに向上することになる。
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 metal member 22, so that the heating efficiency of the fixing belt 21 (metal member 22) is further improved. Will do.

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は通紙領域Mに形成され、第2加圧部33は両端の非通紙領域Nにそれぞれ形成されている。なお、図3に示すように、本実施の形態1では、記録媒体Pの通紙精度(横レジストの精度)を考慮して、第1加圧部32が狙いの通紙領域Mに対して非通紙領域N側にマージンをとって広く形成されている。また、第1加圧部32と第2加圧部33との間には、第1加圧部32から第2加圧部33への異物の流入を防止するための遮断部材55が設置されている。   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 the sheet passing region M, and the second pressure unit 33 is formed in the non-sheet passing region N at both ends. As shown in FIG. 3, in the first embodiment, the first pressurizing unit 32 takes a target sheet passing area M in consideration of the sheet passing accuracy of the recording medium P (accuracy of lateral registration). It is widely formed with a margin on the non-sheet passing area N side. In addition, a blocking member 55 is installed between the first pressurizing unit 32 and the second pressurizing unit 33 to prevent inflow of foreign matter from the first pressurizing unit 32 to the second pressurizing unit 33. ing.

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の両端部に設けられた第2加圧部33や遮断部材55については、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 and the interruption | blocking member 55 provided in the both ends of the pressure roller 31 are demonstrated 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。
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。
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.
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).

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.

ここで、図2を参照して、本実施の形態1における定着装置20には、ニップ部から送出される記録媒体Pを搬送経路に導くための分離部材としての分離板51が、定着ベルト21に非接触で対向するように設置されている。詳しくは、分離板51(分離部材)は、その先端部が定着ベルト21におけるニップ部出口近傍の位置に近接するように配設された板材であって、図示は省略するが幅方向両端部が側板43に固定支持されている。また、分離板51は、その先端部の幅方向の領域H(定着ベルト21に対向する幅方向の領域である。)が、第2加圧部33の幅方向の領域と重ならないように設定されている。具体的に、分離板51の先端部の幅方向の領域Hが、通紙領域Mからはみ出さないように設定されている。
このように通紙領域Mの大半を占める領域Hに分離板55が設けられているため、通紙領域Mを超える範囲に分離板を設けた場合と同等に、ニップ部から送出された記録媒体Pが定着ベルト21に吸着してしまう分離不良を確実に防止することができる。
なお、ニップ部から送出された記録媒体Pが加圧ローラ31側に吸着する不具合を防止するために、加圧ローラ31におけるニップ部出口近傍の位置に近接するように、分離部材を配設することもできる。
Here, with reference to FIG. 2, the fixing device 20 according to the first embodiment includes a separation plate 51 as a separation member for guiding the recording medium P sent from the nip portion to the conveyance path. It is installed so as to face the non-contact. Specifically, the separation plate 51 (separation member) is a plate material disposed so that the front end portion thereof is close to the position in the vicinity of the exit of the nip portion of the fixing belt 21. The side plate 43 is fixedly supported. Further, the separation plate 51 is set so that the width direction region H (the width direction region facing the fixing belt 21) of the leading end thereof does not overlap the width direction region of the second pressure unit 33. Has been. Specifically, the region H in the width direction of the front end portion of the separation plate 51 is set so as not to protrude from the sheet passing region M.
As described above, since the separation plate 55 is provided in the region H that occupies most of the paper passing region M, the recording medium fed from the nip portion is equivalent to the case where the separating plate is provided in a range exceeding the paper passing region M. It is possible to reliably prevent the separation failure that P is adsorbed to the fixing belt 21.
In order to prevent a problem that the recording medium P sent out from the nip portion is attracted to the pressure roller 31 side, a separation member is disposed so as to be close to a position near the nip portion outlet in the pressure roller 31. You can also.

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金属部材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、金属部材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。パイプ状の金属部材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、薄肉の金属部材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 thickness of the substantially pipe-shaped metal member 22 formed by bending a metal plate can be reduced, the warm-up time can be shortened. However, since the rigidity of the metal member 22 itself is small, the metal member 22 may bend or deform without resisting the pressure applied by the pressure roller 31. If the pipe-shaped metal member 22 is deformed, a desired nip width cannot be obtained and 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 metal member 22 to form the nip portion, such a problem is caused in advance. 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と金属部材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と金属部材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と金属部材22との間に断熱部材27が設置されているために、加熱待機時に金属部材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 metal 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 metal 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 when waiting for heating (when waiting for a 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 metal member 22, the heat of the metal 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と金属部材22との間に断熱部材27が設置されているために、金属部材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 Embodiment 1, since the heat insulating member 27 is installed between the fixing member 26 and the metal member 22, the heat of the metal 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と金属部材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 metal 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が挿設された金属部材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。
略パイプ状の金属部材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、金属部材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、金属部材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、金属部材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金属部材22の形状を保持しながら、金属部材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 metal member 22 in which the fixing member 26 is inserted from the inner peripheral surface side is provided.
The substantially pipe-shaped metal 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 metal 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 opening of the metal member 22 (bending portion) is fixed by the stay member 28, whereby the spring of the metal 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 metal member 22 while maintaining the shape of the metal member 22 that has been bent so as to resist the springback force.

ここで、金属部材22の加熱効率を高くするためには、金属部材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金属部材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、金属部材22自身の剛性は小さくなっているため、加圧ローラ31の加圧力が金属部材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、パイプ状の金属部材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、薄肉の金属部材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の加圧力が金属部材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 metal member 22, the thickness of the metal member 22 is preferably set to 0.2 mm or less.
As described above, since the thickness of the substantially pipe-shaped metal member 22 formed by bending a metal plate can be reduced, the warm-up time can be shortened. However, since the rigidity of the metal member 22 itself is small, when the pressing force of the pressure roller 31 acts on the metal member 22, the metal member 22 cannot be fully resisted and is bent or deformed. When the pipe-shaped metal member 22 is deformed, a desired nip width cannot be obtained, and a problem that the fixing property is deteriorated occurs. In contrast, in the first embodiment, the thin metal 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, and the pressure roller 31 is added. Since the pressure does not directly act on the metal 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、金属部材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.
And by the heating by the fixing belt 21 heated by the metal 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 part 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。
上述したように、図2、図3、図5を参照して、本実施の形態1における定着装置20の加圧ローラ31(加圧回転体)には、芯金34上に、通紙領域Mに第1加圧部32が形成され、非通紙領域Nに第2加圧部33が形成されている。この第1加圧部32と第2加圧部33とは、それぞれ、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1加圧部32の外周面の摩擦係数に比べて、第2加圧部33の外周面の摩擦係数が大きくなるように形成されている。具体的には、第1加圧部32や第2加圧部33の弾性材料を最適化したり外周面に表面層を設けたりして、上述した摩擦係数の差異が生じるように構成している。
このように構成することにより、ニップ部における定着ベルト21に対する加圧ローラ31の摩擦抵抗を全体的に大きく設定できるため、定着ベルト21の走行不良(スリップ)が生じにくくなる。
なお、定着ベルト21と第2加圧部33との摩擦抵抗は、定着ベルト21と第1加圧部32との摩擦抵抗に比べて、大きくなるため、第2加圧部33に摺接する定着ベルト21の領域の磨耗劣化が早まることになる。しかし、第2加圧部33に摺接する定着ベルト21の領域は非通紙領域Nであるため、そのことによって定着画像の画質が低下することはない。
Hereinafter, a characteristic configuration and operation of the fixing device 20 according to the first embodiment will be described in detail.
As described above, with reference to FIGS. 2, 3, and 5, the pressure roller 31 (pressure rotator) of the fixing device 20 according to the first embodiment has a sheet passing region on the cored bar 34. A first pressurizing unit 32 is formed in M, and a second pressurizing unit 33 is formed in the non-sheet passing region N. The first pressurizing unit 32 and the second pressurizing unit 33 are each formed of an elastic material such as foamable silicone rubber, silicone rubber, or fluororubber. In addition, the friction coefficient of the outer peripheral surface of the second pressurizing unit 33 is formed to be larger than the friction coefficient of the outer peripheral surface of the first pressurizing unit 32. Specifically, the elastic material of the 1st pressurization part 32 and the 2nd pressurization part 33 is optimized, or a surface layer is provided in an outer peripheral surface, and it is constituted so that the difference in the above-mentioned friction coefficient may arise. .
With this configuration, the frictional resistance of the pressure roller 31 against the fixing belt 21 at the nip portion can be set to be large as a whole, so that a running failure (slip) of the fixing belt 21 is less likely to occur.
Note that the frictional resistance between the fixing belt 21 and the second pressure unit 33 is larger than the frictional resistance between the fixing belt 21 and the first pressure unit 32, so that the fixing that is in sliding contact with the second pressure unit 33 is performed. The wear deterioration in the area of the belt 21 is accelerated. However, since the area of the fixing belt 21 that is in sliding contact with the second pressure unit 33 is the non-sheet passing area N, the image quality of the fixed image does not deteriorate.

ここで、本実施の形態1では、図3、図5、図6(A)に示すように、第2加圧部33の外周面上への異物の流入経路A1を遮断する遮断部材55が設置されている。
詳しくは、図5を参照して、遮断部材55は、第1加圧部32と第2加圧部33との境界部分においてニップ部を除いた加圧ローラ31の外周面を覆うように外径方向に起立する板状部材であって、図示は省略するが保持部55dが側板43にネジ締結されている。さらに具体的に、図6(A)を参照して、第1加圧部32と第2加圧部33との境界部分には溝部(図中の深さGの溝部である。)が形成されていて、その溝部に遮断部材55の内径部が入り込んで双方の加圧部32、33を仕切るように遮断部材55が設置されている。
Here, in the first embodiment, as shown in FIGS. 3, 5, and 6 (A), the blocking member 55 that blocks the foreign material inflow path A <b> 1 on the outer peripheral surface of the second pressurizing unit 33 is provided. is set up.
Specifically, referring to FIG. 5, the blocking member 55 is disposed so as to cover the outer peripheral surface of the pressure roller 31 excluding the nip portion at the boundary portion between the first pressure portion 32 and the second pressure portion 33. It is a plate-like member that stands up in the radial direction, and a holding portion 55d is fastened to the side plate 43 by screws, although not shown. More specifically, referring to FIG. 6A, a groove portion (a groove portion having a depth G in the drawing) is formed at a boundary portion between first pressure portion 32 and second pressure portion 33. In addition, the blocking member 55 is installed so that the inner diameter portion of the blocking member 55 enters the groove portion and partitions both the pressure portions 32 and 33.

このような構成により、トナー中に含有されたワックス(異物)が第1加圧部32から第2加圧部33に流入しようとしても、双方の加圧部32、33の間に設置された遮断部材55によって、その流入経路A1(進路)が遮断されることになる。そのため、第2加圧部33にワックス(異物)が付着してその表面摩擦抵抗が低下して、定着ベルト21のスリップ(走行不良)が生じてしまう不具合が抑止されることになる。
ここで、第1加圧部32に付着するワックスは、記録媒体P上に形成されたトナー像に含まれるワックスがニップ部の位置で定着工程時に高温加熱されて蒸発して、その後に装置の休止時において自然冷却されることによって形成されるものである。
With such a configuration, even if the wax (foreign matter) contained in the toner is about to flow from the first pressurizing unit 32 into the second pressurizing unit 33, the wax is installed between the pressurizing units 32 and 33. The blocking member 55 blocks the inflow path A1 (path). Therefore, the problem that the wax (foreign matter) adheres to the second pressurizing portion 33 and the surface frictional resistance thereof decreases to cause the fixing belt 21 to slip (running failure) is suppressed.
Here, the wax adhering to the first pressurizing unit 32 evaporates when the wax contained in the toner image formed on the recording medium P is heated at a high temperature at the position of the nip portion during the fixing process and then evaporated. It is formed by being naturally cooled at rest.

なお、本実施の形態1における遮断部材55は、断熱材料(例えば、耐熱性断熱樹脂材料である。)で形成することが好ましい。これにより、第1加熱部32から第2加熱部33への熱の移動も制限されて、第2加熱部33が大きく熱膨張して定着ベルト21に対する摩擦抵抗の変動にともなう定着ベルト21の走行不良を防止することができる。   Note that the blocking member 55 in the first embodiment is preferably formed of a heat insulating material (for example, a heat resistant heat insulating resin material). As a result, the movement of heat from the first heating unit 32 to the second heating unit 33 is also limited, and the second heating unit 33 greatly expands and the running of the fixing belt 21 due to the change in the frictional resistance with respect to the fixing belt 21. Defects can be prevented.

また、本実施の形態1において、先に図3を用いて説明したように、分離板51は、その先端部の幅方向の領域H(定着ベルト21に対向する幅方向の領域である。)が、第2加圧部33の幅方向の領域Nと重ならないように設定されている。
このような構成により、分離板55の先端部に、トナー中に含有されたワックス等の異物が付着しても、その異物が分離板55から第2加圧部33に流入しにくくなって、上述した第2加圧部33の機能の低下を抑止することができる。
In the first embodiment, as described above with reference to FIG. 3, the separation plate 51 is a region H in the width direction at the tip (a region in the width direction facing the fixing belt 21). Is set so as not to overlap with the region N in the width direction of the second pressure member 33.
With such a configuration, even if foreign matter such as wax contained in the toner adheres to the tip of the separation plate 55, the foreign matter is less likely to flow from the separation plate 55 to the second pressure unit 33. It is possible to suppress a decrease in the function of the second pressure unit 33 described above.

なお、本実施の形態1では、図6(A)に示すように、第1加圧部32と第2加圧部33との境界部分に溝部(図中の深さGの溝部である。)を形成して、その溝部に遮断部材55の内径部が入り込んで双方の加圧部32、33を仕切るように遮断部材55を設置した。
これに対して、第1加圧部32と第2加圧部33との境界部分に溝部を形成することなく、遮断部材55の内径部を第1加圧部32と第2加圧部33との境界部分に当接させるように構成することもできる。その場合、第2加圧部33(又は第1加圧部32)の熱膨張やワックスの粘度等を考慮して、図6(B)に示すように、第2加圧部33(又は第1加圧部32)と遮断部材55の内径部との間に予め所定のギャップD(例えば、0.1〜1mm程度である。)を設けておくことが好ましい。
In the first embodiment, as shown in FIG. 6A, a groove portion (a groove portion having a depth G in the drawing) is formed at the boundary portion between the first pressure portion 32 and the second pressure portion 33. ) Was formed, and the blocking member 55 was installed so that the inner diameter portion of the blocking member 55 entered into the groove portion to partition both the pressure portions 32 and 33.
On the other hand, the inner diameter portion of the blocking member 55 is changed from the first pressurizing unit 32 to the second pressurizing unit 33 without forming a groove at the boundary between the first pressurizing unit 32 and the second pressurizing unit 33. It can also comprise so that it may contact | abut to the boundary part. In that case, considering the thermal expansion of the second pressurizing unit 33 (or the first pressurizing unit 32), the viscosity of the wax, etc., as shown in FIG. 6B, the second pressurizing unit 33 (or the first pressurizing unit 33). It is preferable that a predetermined gap D (for example, about 0.1 to 1 mm) is provided in advance between the 1 pressurizing portion 32) and the inner diameter portion of the blocking member 55.

以上説明したように、本実施の形態1においては、通紙領域Mに第1加圧部32が形成され、非通紙領域Nに高摩擦抵抗の第2加圧部33が形成された加圧ローラ31(加圧回転体)を設けている。また、第2加圧部33への異物の流入経路を遮断する遮断部材55をさらに設けている。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、定着画像に定着ムラ等の定着不良が生じることなく、定着ベルト21のスリップを抑止することができる。   As described above, in the first embodiment, the first pressurizing unit 32 is formed in the sheet passing region M, and the second pressurizing unit 33 having a high frictional resistance is formed in the non-sheet passing region N. A pressure roller 31 (pressure rotator) is provided. Further, a blocking member 55 is further provided to block the inflow path of the foreign matter to the second pressurizing unit 33. As a result, the warm-up time and the first print time are short, and the fixing belt 21 can be prevented from slipping without causing a fixing failure such as uneven fixing in the fixed image.

実施の形態2.
図7及び図8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7は、実施の形態2における定着装置の一部を示す斜視図であって、前記実施の形態1における図5に相当する図である。また、図8は、別の形態の定着装置を幅方向にみた図であって、前記実施の形態1における図3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、遮断部材の構成が、前記実施の形態1のものとは相違する。
Embodiment 2. FIG.
7 and 8, the second embodiment of the present invention will be described in detail.
FIG. 7 is a perspective view illustrating a part of the fixing device according to the second embodiment, and corresponds to FIG. 5 according to the first embodiment. FIG. 8 is a view of another embodiment of the fixing device as viewed in the width direction, and corresponds to FIG. 3 in the first embodiment.
The fixing device according to the second embodiment is different from that of the first embodiment in the configuration of the blocking member.

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、略パイプ状の金属部材22、補強部材23、断熱部材27、加圧ローラ31(加熱回転体)、遮断部材55、56、温度センサ40、分離板51(分離部材)、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、通紙領域に第1加圧部32が形成され、非通紙領域に高摩擦抵抗の第2加圧部33が形成されている。   The fixing device 20 according to the second embodiment also has a fixing belt 21, a fixing member 26, a substantially pipe-shaped metal member 22, a reinforcing member 23, a heat insulating member 27, and a pressure roller 31, as in the first embodiment. (Heating rotator), blocking members 55 and 56, temperature sensor 40, separation plate 51 (separation member), and the like. Further, in the pressure roller 31 in the second embodiment, as in the first embodiment, the first pressure unit 32 is formed in the paper passing area, and the second friction resistance second in the non-paper passing area. A pressurizing part 33 is formed.

ここで、図7に示すように、本実施の形態2における定着装置20には、第1の遮断部材55と、第2の遮断部材56と、が設置されている。
第1の遮蔽部材55は、トナー中のワックス(異物)が第2加圧部33に流入する流入経路A1、A2を遮断するためのものである。これに対して、第2の遮蔽部材56は、定着ベルト21と金属部材22との間に介在された潤滑剤(異物)が第2加圧部33に流入する流入経路B1、B2を遮断するためのものである。
Here, as shown in FIG. 7, the fixing device 20 according to the second embodiment is provided with a first blocking member 55 and a second blocking member 56.
The first shielding member 55 is for blocking the inflow paths A <b> 1 and A <b> 2 through which wax (foreign matter) in the toner flows into the second pressure unit 33. On the other hand, the second shielding member 56 blocks the inflow paths B1 and B2 through which the lubricant (foreign matter) interposed between the fixing belt 21 and the metal member 22 flows into the second pressure unit 33. Is for.

詳しくは、第1の遮断部材55は、第1加圧部32と第2加圧部33との境界部分においてニップ部を除いた加圧ローラ31の外周面を覆うように外径方向に起立する板状部材であるとともに、第1加圧部32と第2加圧部33との境界部分に対応する定着ベルト21の外周面であってニップ部を除いた定着ベルト21の外周面を覆うように外径方向に起立する板状部材である。すなわち、第1の遮断部材55は、加圧ローラ31において第1加圧部32と第2加圧部33との境界部分に起立する第1起立部55aと、定着ベルト21において第1起立部55aに対応する幅方向の位置に起立する第2起立部55bと、が8の字状に一体的に形成されたものである。なお、第1起立部55aと第2起立部55bとは、ニップ部の位置では繋がっていない。   Specifically, the first blocking member 55 stands up in the outer diameter direction so as to cover the outer peripheral surface of the pressure roller 31 excluding the nip portion at the boundary portion between the first pressure unit 32 and the second pressure unit 33. And the outer peripheral surface of the fixing belt 21 corresponding to the boundary portion between the first pressurizing unit 32 and the second pressurizing unit 33 and covering the outer peripheral surface of the fixing belt 21 excluding the nip portion. In this way, the plate-like member stands in the outer diameter direction. That is, the first blocking member 55 includes a first standing portion 55 a that stands at the boundary portion between the first pressure portion 32 and the second pressure portion 33 in the pressure roller 31, and a first standing portion in the fixing belt 21. A second upright portion 55b that rises at a position in the width direction corresponding to 55a is integrally formed in an 8-shape. In addition, the 1st standing part 55a and the 2nd standing part 55b are not connected in the position of the nip part.

このような構成により、トナー中に含有されたワックスが第1加圧部32から第2加圧部33に異物として流入しようとしても、双方の加圧部32、33の間に設置された遮断部材55の第1起立部55aによって、その流入経路A1が遮断されることになる。また、トナー中に含有されたワックスが定着ベルト21の通紙領域から非通紙領域を介して第2加圧部33に異物として流入しようとしても、定着ベルト21の通紙領域と非通紙領域との間に設置された遮断部材55の第2起立部55bによって、その流入経路A2が遮断されることになる。このようにして、第2加圧部33にワックス(異物)が付着してその表面摩擦抵抗が低下して、定着ベルト21のスリップ(走行不良)が生じてしまう不具合が抑止されることになる。
ここで、第1加圧部32や定着ベルト21の通紙領域に付着するワックスは、記録媒体P上に形成されたトナー像に含まれるワックスがニップ部の位置で高温加熱されて蒸発して、その後に自然冷却されることによって形成されるものである。
With such a configuration, even if the wax contained in the toner is about to flow into the second pressurizing unit 33 from the first pressurizing unit 32 as a foreign substance, the blocking provided between the pressurizing units 32 and 33 is provided. The inflow path A1 is blocked by the first standing portion 55a of the member 55. Further, even if the wax contained in the toner tries to flow into the second pressure unit 33 from the sheet passing area of the fixing belt 21 through the non-sheet passing area as a foreign substance, the wax passing area and the non-sheet passing position of the fixing belt 21 are not affected. The inflow path A2 is blocked by the second standing portion 55b of the blocking member 55 installed between the regions. In this way, the problem that the wax (foreign matter) adheres to the second pressurizing portion 33 and the surface frictional resistance thereof decreases to cause the fixing belt 21 to slip (running failure) is suppressed. .
Here, the wax adhering to the first pressure unit 32 and the sheet passing area of the fixing belt 21 is heated at a high temperature at the position of the nip portion, and the wax contained in the toner image formed on the recording medium P evaporates. Then, it is formed by being naturally cooled thereafter.

これに対して、第2の遮断部材56は、定着ベルト21の幅方向端部における外周面の一部(ニップ部を除く部分である。)を覆うように外径方向に起立する板状部材であるとともに、加圧ローラ31の幅方向端部に対応する第2加圧部33の幅方向端部においてニップ部を除いた加圧ローラ31の外周面を覆うように外径方向に起立する板状部材である。すなわち、第2の遮断部材56は、定着ベルト21の幅方向端部に起立する第1起立部56aと、第2加圧部33において第1起立部56aに対応する幅方向の位置に起立する第2起立部56bと、が8の字状に一体的に形成されたものである。なお、第1起立部56aと第2起立部56bとは、ニップ部の位置では繋がっていない。   On the other hand, the second blocking member 56 is a plate-like member that stands in the outer diameter direction so as to cover a part of the outer peripheral surface at the end portion in the width direction of the fixing belt 21 (a portion excluding the nip portion). And rises in the outer diameter direction so as to cover the outer peripheral surface of the pressure roller 31 excluding the nip portion at the width direction end portion of the second pressure portion 33 corresponding to the width direction end portion of the pressure roller 31. It is a plate-like member. That is, the second blocking member 56 stands at a position in the width direction corresponding to the first standing portion 56 a in the first standing portion 56 a standing at the width direction end portion of the fixing belt 21 and the second pressurizing portion 33. The second upright portion 56b is integrally formed in an 8-shape. In addition, the 1st standing part 56a and the 2nd standing part 56b are not connected in the position of the nip part.

このような構成により、定着ベルト21と金属部材22との間に塗布された潤滑剤が定着ベルト21の端部から外周面上の内側に向けて移動した後に第2加圧部33に異物として流入しようとしても、定着ベルト21の幅方向端部に設置された遮断部材56の第1起立部56aによって、その流入経路B1が遮断されることになる。また、定着ベルト21と金属部材22との間に塗布された潤滑剤が定着ベルト21の端部から第2加圧部33の端部に移動して第2加圧部33の外周面上の内側に異物として流入しようとしても、第2加圧部33の幅方向端部に設置された遮断部材56の第2起立部56bによって、その流入経路B2が遮断されることになる。このようにして、第2加圧部33に潤滑剤(異物)が付着してその表面摩擦抵抗が低下して、定着ベルト21のスリップ(走行不良)が生じてしまう不具合が抑止されることになる。
ここで、定着ベルト21の端部から流動する潤滑剤は、定着ベルト21と金属部材22との間に塗布された潤滑剤が双方の部材21、22の端部の隙間から漏出したものである。
With such a configuration, the lubricant applied between the fixing belt 21 and the metal member 22 moves from the end of the fixing belt 21 toward the inside of the outer peripheral surface, and then becomes a foreign matter in the second pressure unit 33. Even if it tries to flow in, the inflow path B1 is blocked by the first upright portion 56a of the blocking member 56 installed at the end in the width direction of the fixing belt 21. Further, the lubricant applied between the fixing belt 21 and the metal member 22 moves from the end of the fixing belt 21 to the end of the second pressurizing unit 33, and on the outer peripheral surface of the second pressurizing unit 33. Even if it tries to flow inward as a foreign substance, the inflow path B2 is blocked by the second upright portion 56b of the blocking member 56 installed at the width direction end of the second pressure unit 33. In this way, the problem that the lubricant (foreign matter) adheres to the second pressurizing portion 33 and the surface frictional resistance thereof decreases to cause the fixing belt 21 to slip (running failure) is suppressed. Become.
Here, the lubricant that flows from the end portion of the fixing belt 21 is a lubricant that is applied between the fixing belt 21 and the metal member 22 and leaks from the gap between the end portions of both the members 21 and 22. .

なお、本実施の形態2では、第1の遮断部材55において第1起立部55aと第2起立部55bとを一体的に形成するとともに、第2の遮断部材56において第1起立部56aと第2起立部56bとを一体的に形成したが、これらの起立部55a、55b、56a、56bをそれぞれ別々に設けることもできる。   In the second embodiment, the first standing part 55a and the second standing part 55b are integrally formed in the first blocking member 55, and the first standing part 56a and the second standing part 56b are integrally formed in the second blocking member 56. Although the two standing portions 56b are integrally formed, these standing portions 55a, 55b, 56a, and 56b can be provided separately.

また、本実施の形態2では、第2の遮断部材56における第1起立部56aを、定着ベルト21の幅方向端部における外周面の一部(ニップ部を除く部分である。)を覆うように外径方向に起立するように構成した。
これに対して、図8に示すように、第2の遮断部材56を、定着ベルト21の幅方向端部における外周面の全部(全周)を覆うように外径方向に起立する板状部材とすることもできる。詳しくは、図8に示すように、第2の遮断部材56は、定着ベルト21の幅方向端部において外周面を覆うように起立するとともに、第2加圧部33の端面に当接するように形成されている。このような構成であっても、第2の遮断部材56によって、定着ベルト21と金属部材22との間に介在された潤滑剤(異物)が第2加圧部33に流入する流入経路B1、B2が遮断されることになるため、定着ベルト21のスリップ(走行不良)を抑止することができる。
Further, in the second embodiment, the first standing portion 56 a of the second blocking member 56 is covered with a part of the outer peripheral surface (the portion excluding the nip portion) at the width direction end portion of the fixing belt 21. It was configured to stand up in the outer diameter direction.
On the other hand, as shown in FIG. 8, the second blocking member 56 is a plate-like member that stands up in the outer diameter direction so as to cover the entire outer circumferential surface (the entire circumference) at the end in the width direction of the fixing belt 21. It can also be. Specifically, as shown in FIG. 8, the second blocking member 56 rises so as to cover the outer peripheral surface at the end portion in the width direction of the fixing belt 21, and contacts the end surface of the second pressure unit 33. Is formed. Even in such a configuration, the second blocking member 56 allows the lubricant (foreign matter) interposed between the fixing belt 21 and the metal member 22 to flow into the second pressurizing unit 33, the inflow path B <b> 1. Since B2 is cut off, slipping (running failure) of the fixing belt 21 can be suppressed.

以上説明したように、本実施の形態2においても、前記実施の形態1と同様に、通紙領域Mに第1加圧部32が形成され、非通紙領域Nに高摩擦抵抗の第2加圧部33が形成された加圧ローラ31(加圧回転体)を設けている。また、第2加圧部33への異物の流入経路を遮断する遮断部材55、56をさらに設けている。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、定着画像に定着ムラ等の定着不良が生じることなく、定着ベルト21のスリップを抑止することができる。   As described above, also in the second embodiment, as in the first embodiment, the first pressurizing unit 32 is formed in the sheet passing area M, and the second friction resistance second in the non-sheet passing area N. A pressure roller 31 (pressure rotator) on which the pressure unit 33 is formed is provided. Further, blocking members 55 and 56 for blocking the inflow path of the foreign matter to the second pressurizing unit 33 are further provided. As a result, the warm-up time and the first print time are short, and the fixing belt 21 can be prevented from slipping without causing a fixing failure such as uneven fixing in the fixed image.

実施の形態3.
図9及び図10にて、この発明の実施の形態3について詳細に説明する。
図9は、実施の形態3における定着装置の一部を示す図である。図9(A)は加圧ローラ31を幅方向にみた正面図であって、図9(B)は加圧ローラ31を示す側面図である。また、図10は、別の形態の定着装置に設置される加圧ローラ31を示す断面図である。
本実施の形態3における定着装置は、加圧ローラ31の第2加圧部33を加熱する第2加熱手段が設置されている点が、前記実施の形態1のものとは相違する。
Embodiment 3 FIG.
9 and 10, the third embodiment of the present invention will be described in detail.
FIG. 9 is a diagram illustrating a part of the fixing device according to the third embodiment. FIG. 9A is a front view of the pressure roller 31 viewed in the width direction, and FIG. 9B is a side view showing the pressure roller 31. FIG. 10 is a cross-sectional view showing a pressure roller 31 installed in another type of fixing device.
The fixing device according to the third embodiment is different from that according to the first embodiment in that a second heating unit that heats the second pressure unit 33 of the pressure roller 31 is provided.

本実施の形態3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、略パイプ状の金属部材22、補強部材23、断熱部材27、加圧ローラ31(加熱回転体)、遮断部材55、温度センサ40、分離板51(分離部材)、等で構成される。また、本実施の形態3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、通紙領域に第1加圧部32が形成され、非通紙領域に高摩擦抵抗の第2加圧部33が形成されている。また、加圧ローラ31の第2加圧部33への異物(ワックスや潤滑剤である。)の流入を遮断する遮断部材55が設置されている。   Similarly to the first embodiment, the fixing device 20 according to the third embodiment also has a fixing belt 21, a fixing member 26, a substantially pipe-shaped metal member 22, a reinforcing member 23, a heat insulating member 27, and a pressure roller 31. (Heating rotator), blocking member 55, temperature sensor 40, separation plate 51 (separation member), and the like. Further, in the pressure roller 31 in the third embodiment, as in the first embodiment, the first pressure portion 32 is formed in the paper passing area, and the second friction resistance second in the non-paper passing area. A pressurizing part 33 is formed. Further, a blocking member 55 that blocks inflow of foreign matter (wax or lubricant) to the second pressure unit 33 of the pressure roller 31 is provided.

ここで、図9に示すように、本実施の形態3における定着装置20には、第2加圧部33を直接的に加熱する第2加熱手段としての誘導加熱部57が設置されている。
詳しくは、誘導加熱部57(第2加熱手段)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、第2加圧部33の外周面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、芯金34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。
Here, as shown in FIG. 9, the fixing device 20 according to the third embodiment is provided with an induction heating unit 57 as a second heating unit that directly heats the second pressure unit 33.
Specifically, the induction heating unit 57 (second heating means) includes an exciting coil, a core, a coil guide, and the like. The exciting coil is formed by extending a litz wire bundled with thin wires in the width direction (in the direction perpendicular to the paper surface of FIG. 9) so as to cover a part of the outer peripheral surface of the second pressure unit 33. 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 magnetic permeability of about 1000 to 3000), and in order to form an efficient magnetic flux toward the cored bar 34, A side core is provided. The core is installed so as to face the exciting coil extending in the width direction.

そして、励磁コイルに高周波の交番電流を流すことで、第2加圧部33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、芯金34表面(非通紙領域における芯金表面である。)に渦電流が生じて、芯金34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、芯金34の非通紙領域が電磁誘導加熱されて、さらに加熱された芯金34によって第2加圧部33が加熱される。
なお、第2加圧部33を効率的に電磁誘導加熱するためには、第2加圧部33自体に電磁誘導加熱される金属層を設けることもできる。
Then, a high frequency alternating current is passed through the exciting coil so that the magnetic lines of force are alternately switched around the second pressurizing unit 33 in both directions. At this time, an eddy current is generated on the surface of the core metal 34 (the core metal surface in the non-sheet-passing region), and Joule heat is generated by the electrical resistance of the core metal 34 itself. Due to this Joule heat, the non-sheet passing region of the cored bar 34 is electromagnetically heated, and the second pressure member 33 is heated by the heated cored bar 34.
In order to efficiently heat the second pressurizing unit 33 by electromagnetic induction, the second pressurizing unit 33 itself can be provided with a metal layer that is heated by electromagnetic induction.

このような構成により、第2加圧部33は、誘導加熱部57(第2加熱手段)によって積極的に加熱されるために、第2加圧部33にワックスや潤滑剤が付着してしまっても、それを蒸発させることができる。そのため、第2加圧部33にワックスや潤滑剤が付着してその表面摩擦抵抗が低下して、定着ベルト21のスリップ(走行不良)が生じてしまう不具合が抑止されることになる。   With such a configuration, the second pressurizing unit 33 is positively heated by the induction heating unit 57 (second heating means), so that wax or lubricant adheres to the second pressurizing unit 33. Even it can be evaporated. Therefore, the problem that the wax or the lubricant adheres to the second pressurizing portion 33 and the surface frictional resistance is reduced to cause the fixing belt 21 to slip (running failure) is suppressed.

なお、本実施の形態3では、第2加圧部33を加熱する第2加熱手段として誘導加熱部57を用いたが、図10に示すように、第2加圧部33を加熱する第2加熱手段としてヒータ58を用いることもできる。詳しくは、中空構造の芯金34の内部に、第2加圧部33に対向する位置のみにヒータ部58が形成されたハロゲンヒータを設置する。これにより、第2加圧部33は、ヒータ58(第2加熱手段)によって積極的に加熱されるために、第2加圧部33にワックスや潤滑剤が付着してしまっても、それを蒸発させることができる。そのため、第2加圧部33にワックスや潤滑剤が付着してその表面摩擦抵抗が低下して、定着ベルト21のスリップ(走行不良)が生じてしまう不具合が抑止されることになる。   In the third embodiment, the induction heating unit 57 is used as the second heating means for heating the second pressure unit 33. However, as shown in FIG. A heater 58 can also be used as the heating means. Specifically, a halogen heater in which a heater portion 58 is formed only at a position facing the second pressurizing portion 33 is installed inside the hollow cored bar 34. Thereby, since the 2nd pressurization part 33 is positively heated by the heater 58 (2nd heating means), even if wax or a lubricant adheres to the 2nd pressurization part 33, it Can be evaporated. Therefore, the problem that the wax or the lubricant adheres to the second pressurizing portion 33 and the surface frictional resistance is reduced to cause the fixing belt 21 to slip (running failure) is suppressed.

以上説明したように、本実施の形態3においても、前記実施の形態1と同様に、通紙領域Mに第1加圧部32が形成され、非通紙領域Nに高摩擦抵抗の第2加圧部33が形成された加圧ローラ31(加圧回転体)を設けている。また、第2加圧部33への異物の流入経路を遮断する遮断部材55をさらに設けている。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、定着画像に定着ムラ等の定着不良が生じることなく、定着ベルト21のスリップを抑止することができる。   As described above, also in the third embodiment, as in the first embodiment, the first pressurizing unit 32 is formed in the paper passing area M, and the second high frictional resistance is provided in the non-paper passing area N. A pressure roller 31 (pressure rotator) on which the pressure unit 33 is formed is provided. Further, a blocking member 55 is further provided to block the inflow path of the foreign matter to the second pressurizing unit 33. As a result, the warm-up time and the first print time are short, and the fixing belt 21 can be prevented from slipping without causing a fixing failure such as uneven fixing in the fixed image.

実施の形態4.
図11にて、この発明の実施の形態4について詳細に説明する。
図11は、実施の形態4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4における定着装置は、金属部材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 4 FIG.
A fourth embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIG.
FIG. 11 is a configuration diagram illustrating the fixing device according to the fourth embodiment, and corresponds to FIG. 2 according to the first embodiment. The fixing device according to the fourth embodiment is different from that according to the first embodiment in that the metal member 22 is heated by electromagnetic induction.

図11に示すように、本実施の形態4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、略パイプ状の金属部材22、補強部材23、断熱部材27、加圧ローラ31(加熱回転体)、遮断部材55、温度センサ40、分離板51(分離部材)、等で構成される。また、本実施の形態4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、通紙領域に第1加圧部32が形成され、非通紙領域に高摩擦抵抗の第2加圧部33が形成されている。また、加圧ローラ31の第2加圧部33への異物(ワックスや潤滑剤である。)の流入を遮断する遮断部材55が設置されている。
ここで、本実施の形態4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4における金属部材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. 11, the fixing device 20 according to the fourth embodiment also has a fixing belt 21, a fixing member 26, a substantially pipe-shaped metal 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 blocking member 55, the temperature sensor 40, the separation plate 51 (separation member), and the like. Further, in the pressure roller 31 according to the fourth embodiment, similarly to the first embodiment, the first pressure unit 32 is formed in the sheet passing area, and the second friction resistance second is formed in the non-sheet passing area. A pressurizing part 33 is formed. Further, a blocking member 55 that blocks inflow of foreign matter (wax or lubricant) to the second pressure unit 33 of the pressure roller 31 is provided.
Here, in the fixing device 20 according to the fourth embodiment, an induction heating unit 50 is installed as a heating unit instead of the heater 25. And unlike the said Embodiment 1 heated by the radiant heat of the heater 25, the metal member 22 in this Embodiment 4 is heated by the electromagnetic induction by the induction heating part 50. 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11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、金属部材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. 11) 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 metal 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11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、金属部材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、金属部材22表面に渦電流が生じて、金属部材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、金属部材22が電磁誘導加熱されて、さらに加熱された金属部材22によって定着ベルト21が加熱される。
なお、金属部材22を効率的に電磁誘導加熱するためには、誘導加熱部50を金属部材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、金属部材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. 11, 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 metal member 22 by flowing a high-frequency alternating current through the exciting coil. At this time, an eddy current is generated on the surface of the metal member 22, and Joule heat is generated by the electric resistance of the metal member 22 itself. Due to this Joule heat, the metal member 22 is heated by electromagnetic induction, and the fixing belt 21 is heated by the heated metal member 22.
In order to efficiently perform electromagnetic induction heating of the metal member 22, it is preferable that the induction heating unit 50 is configured to face the entire circumferential direction of the metal member 22. Moreover, as a material of the metal member 22, nickel, stainless steel, iron, copper, cobalt, chromium, aluminum, gold, platinum, silver, tin, palladium, an alloy composed 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4においても、前記各実施の形態と同様に、通紙領域Mに第1加圧部32が形成され、非通紙領域Nに高摩擦抵抗の第2加圧部33が形成された加圧ローラ31(加圧回転体)を設けている。また、第2加圧部33への異物の流入経路を遮断する遮断部材55をさらに設けている。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、定着画像に定着ムラ等の定着不良が生じることなく、定着ベルト21のスリップを抑止することができる。   As described above, also in the fourth embodiment, the first pressurizing unit 32 is formed in the paper passing area M and the second high frictional resistance is formed in the non-paper passing area N in the same manner as the above-described embodiments. A pressure roller 31 (pressure rotator) on which the pressure unit 33 is formed is provided. Further, a blocking member 55 is further provided to block the inflow path of the foreign matter to the second pressurizing unit 33. As a result, the warm-up time and the first print time are short, and the fixing belt 21 can be prevented from slipping without causing a fixing failure such as uneven fixing in the fixed image.

なお、本実施の形態4では、金属部材22を電磁誘導加熱により加熱したが、金属部材22を抵抗発熱体の熱によって加熱することもできる。具体的に、金属部材22の内周面の一部又は全部に抵抗発熱体を当接させる。抵抗発熱体は、セラミックヒータ等の面状発熱体であって、その両端部に電源部が接続されている。そして、抵抗発熱体に電流が流されると、抵抗発熱体自身の電気抵抗によって抵抗発熱体が昇温して、当接する金属部材22を加熱する。さらに、加熱された金属部材22によって定着ベルト21が加熱されることになる。
このような場合にも、加圧ローラ31や遮断部材55を本実施の形態4と同様に構成することで、本実施の形態4と同様の効果を得ることができる。
In the fourth embodiment, the metal member 22 is heated by electromagnetic induction heating, but the metal member 22 can also be heated by the heat of the resistance heating element. Specifically, the resistance heating element is brought into contact with part or all of the inner peripheral surface of the metal member 22. The resistance heating element is a planar heating element such as a ceramic heater, and a power supply unit is connected to both ends thereof. When a current is passed through the resistance heating element, the resistance heating element is heated by the electric resistance of the resistance heating element itself, and heats the metal member 22 in contact therewith. Further, the fixing belt 21 is heated by the heated metal member 22.
Even in such a case, the same effect as in the fourth embodiment can be obtained by configuring the pressure roller 31 and the blocking member 55 in the same manner as in the fourth embodiment.

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 金属部材(加熱部材)、
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、
50 誘導加熱部(加熱手段)、
51 分離板(分離部材)、
55、56 遮断部材(板状部材)、
57 誘導加熱部(第2加熱手段)、
58 ヒータ(第2加熱手段)、
P 記録媒体、 M 通紙領域、 N 非通紙領域。
1 image forming apparatus body (apparatus body),
20 fixing device,
21 fixing belt (fixing member),
22 metal member (heating 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,
50 induction heating unit (heating means),
51 Separation plate (separation member),
55, 56 blocking member (plate-like member),
57 induction heating unit (second heating means),
58 heater (second heating means),
P recording medium, M paper passing area, N non-paper passing area.

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

Claims (10)

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パイプ状の金属部材と、
を備え、
前記加圧回転体は、
通紙領域に形成された第1加圧部と、
非通紙領域に形成されるとともに、その外周面の摩擦係数が前記第1加圧部の外周面の摩擦係数に比べて大きくなるように形成された第2加圧部と、
を具備し、
前記第1加圧部と前記第2加圧部との境界部分において前記ニップ部を除いた前記加圧回転体の外周面を覆うように外径方向に起立して、前記加圧回転体の回転を妨げることなく前記第1加圧部の外周面上から前記第2加圧部の外周面上への異物の流入経路を遮断する板状部材をさらに備えた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 pipe-shaped metal member fixed to be opposed to the inner peripheral surface of the fixing belt to heat the fixing belt and heated by a heating unit;
With
The pressure rotator is
A first pressure unit formed in the paper passing area;
A second pressure member formed in a non-sheet passing region and having a friction coefficient of the outer peripheral surface thereof larger than a friction coefficient of the outer peripheral surface of the first pressure member;
Comprising
Standing up in the outer diameter direction so as to cover the outer peripheral surface of the pressurizing rotating body excluding the nip portion at the boundary portion between the first pressurizing part and the second pressurizing part , A fixing device, further comprising: a plate-like member that blocks an inflow path of foreign matters from the outer peripheral surface of the first pressure member to the outer peripheral surface of the second pressure member without hindering rotation .
前記板状部材は、前記第1加圧部と前記第2加圧部との境界部分に対応する前記定着ベルトの外周面であって前記ニップ部を除いた前記定着ベルトの外周面をも覆うように外径方向に起立することを特徴とする請求項1に記載の定着装置。   The plate-like member also covers an outer peripheral surface of the fixing belt corresponding to a boundary portion between the first pressurizing unit and the second pressurizing unit and excluding the nip portion. The fixing device according to claim 1, wherein the fixing device stands up in the outer diameter direction. 前記定着ベルトの幅方向端部における前記ニップ部を除いた外周面覆うように外径方向に起立して、前記定着ベルトの走行を妨げることなく前記定着ベルトの外周面上において幅方向端部から幅方向中央部への異物の流入経路を遮断する第2の板状部材をさらに備えたことを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の定着装置。 An end portion in the width direction on the outer peripheral surface of the fixing belt stands up in the outer diameter direction so as to cover the outer peripheral surface excluding the nip portion at the end portion in the width direction of the fixing belt, and does not disturb the running of the fixing belt 3. The fixing device according to claim 1, further comprising a second plate-like member that blocks an inflow path of the foreign matter from the first portion to the center portion in the width direction . 前記第2の板状部材は、前記加圧回転体の幅方向端部に対応する前記第2加圧部の幅方向端部において前記ニップ部を除いた前記加圧回転体の外周面をも覆うように外径方向に起立することを特徴とする請求項3に記載の定着装置。   The second plate-like member has an outer peripheral surface of the pressure rotator excluding the nip portion at the width direction end of the second pressure portion corresponding to the width direction end of the pressure rotator. The fixing device according to claim 3, wherein the fixing device stands up in an outer diameter direction so as to cover the fixing device. 前記第2の板状部材は、断熱材料で形成されたことを特徴とする請求項3又は請求項4に記載の定着装置。   The fixing device according to claim 3, wherein the second plate-shaped member is formed of a heat insulating material. 前記板状部材は、断熱材料で形成され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 fixing device according to claim 1, wherein the plate-like member is formed of a heat insulating material. 前記第2加圧部を加熱する第2加熱手段をさらに備えたことを特徴とする請求項1〜請求項6のいずれかに記載の定着装置。   The fixing device according to claim 1, further comprising a second heating unit that heats the second pressure unit. 前記定着ベルト又は/及び前記加圧回転体に非接触で対向して前記ニップ部から送出される記録媒体を搬送経路に導くための分離部材を備え、
前記分離部材は、前記定着ベルト又は/及び前記加圧回転体に対向する幅方向の領域が、前記第2加圧部の幅方向の領域と重ならないように構成されたことを特徴とする請求項1〜請求項7のいずれかに記載の定着装置。
A separation member for guiding the recording medium sent out from the nip portion to the fixing belt or / and the pressure rotator in a non-contact manner and leading to a conveyance path;
The separation member is configured such that a region in a width direction facing the fixing belt and / or the pressure rotator does not overlap a region in the width direction of the second pressure unit. The fixing device according to claim 1.
前記金属部材は、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、
前記金属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8のいずれかに記載の定着装置。
The metal member is fixed so as to face the inner peripheral surface of the fixing belt at a position excluding the nip portion,
The reinforcing member according to any one of claims 1 to 8, further comprising a reinforcing member that is fixed to an inner peripheral surface side of the metal member and abuts on the fixing member to reinforce the fixing member. Fixing device.
請求項1〜請求項9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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