JP2004029360A

JP2004029360A - Fixing device and image forming device

Info

Publication number: JP2004029360A
Application number: JP2002185253A
Authority: JP
Inventors: Takeshi Menjo; 校條　健
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2002-06-25
Filing date: 2002-06-25
Publication date: 2004-01-29

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To perform excellent fixation by preventing the temperature of the surface of a fixing belt from falling even in high-speed fixation. <P>SOLUTION: The surface of a pressure roller 4 is heated by an external heat roller 12 which is arranged abutting against the surface of the pressure roller 4 and has a halogen heater 13 inside to prevent the fixing belt 1 and pressure roller 4 from falling in temperature by well responding to temperature falls of the fixing belt 1 and pressure roller 4 and also with quick thermal response even in high-speed fixation, thereby carrying out excellent fixation. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、転写材上に転写された未定着のトナー像を転写材上に定着する定着装置、及び該定着装置を備えた複写機、プリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
発熱体を内蔵した定着ローラと、この定着ローラに当接する加圧ローラを有し、トナー像を転写した用紙などの転写材を定着ローラと加圧ローラ間の定着ニップ部で挟持搬送して、トナー像を加熱、加圧して転写材上に定着する定着装置が、複写機やプリンタなどの画像形成装置の定着装置として従来より使用されている。
【０００３】
上記した従来の定着装置の定着ローラは中空状に形成され、この定着ローラの中心軸上には、発熱体が保持部材により保持されている。発熱体は、例えばハロゲンランプなどの管状発熱ヒータ（以下、ヒータという）で構成され、所定の電圧が印加されることにより発熱するものである。このヒータは定着ローラの中心軸に位置しているため、ヒータから発せられた熱は定着ローラの内壁に均一に輻射され、定着ローラの外壁の温度分布は円周方向において均一となる。
【０００４】
定着ローラの外壁は、その温度が定着に適した温度（例えば、１５０〜２００℃）になるまで加熱される。この状態で定着ローラと加圧ローラは圧接しながら互いに逆方向へ回転し、トナー像が転写された転写材を挟持する。定着ローラと加圧ローラとの圧接部である定着ニップ部において、転写材上のトナー像は定着ローラの熱により溶解し、両ローラから作用する圧力により転写材上に定着される。
【０００５】
特に、カラートナー像を転写材（用紙）上に定着する定着装置においては、各色トナーを十分に融解混色して定着ローラに巻きつくことなく排紙する必要があるために、定着ローラ及び加圧ローラは肉厚の弾性層を設け、弾性層の変形によって十分なニップ幅と、良好な排紙性能を得ている。
【０００６】
ところで、上記のような構成の定着装置においては、定着ローラ内部に配置されたヒータからの輻射熱を利用して定着ローラ芯金の内面を加熱し、芯金から弾性層を経て定着ローラ表面に熱を伝えているが、厚肉の弾性層は熱伝導性が悪く、定着ローラ芯金と弾性層の界面の温度は定着ローラ表面の温度に比べて高温になってしまう。
【０００７】
このため、定着ローラの芯金界面の弾性層が高温状態で連続使用されると、この弾性層の弾性体が硬化劣化や液状化を引き起こし、寿命が短くなってしまう。特にこれらの現象は、高速定着を行う定着装置においてはより顕著になる。
【０００８】
このような問題を解決するために、例えば特開平８−３３９１３３号公報に示されるように、定着ベルトと加熱ローラを用いた定着装置が提案されている。図１１に示すように、この定着装置では、薄肉低熱容量の無端ベルト状の定着ベルト１００を加熱ローラ１０３に巻きつけることで加熱し、加熱された定着ベルト１００は定着ローラ１０１と加圧ローラ１０２間の定着ニップ部で転写材上のトナー像を加熱定着する。定着ベルト１００は、加熱ローラ１０３と定着ローラ１０１間に張架されており、定着ローラ１０１の回転駆動によって回転する。
【０００９】
このような構成の定着装置においては、厚肉弾性層の内面から熱を伝えるのではなく、加熱ローラ１０３で加熱された定着ベルト１００が定着ニップ部に移動することにより、定着ローラ１０１の弾性層の弾性体が硬化劣化や液状化現象を防止することが可能となる。更に、定着ローラ１０１及び加圧ローラ１０２の弾性層の厚み、硬度によって、定着ニップ部のニップ形状を上凸形状とすることが可能であるために良好な排紙性を得ることができる。
【００１０】
また、定着ベルト１００の層構成として、ベルト基材上にゴムを積層したものが考案されており、このゴム層という弾性層があるために、特にカラートナー像の定着において、光沢むらのない、いわゆる“す”のない、良好な定着が可能となってきている。また、一般的にベルト基材は、耐熱性の樹脂、例えばポリイミドなどが多く提案されている。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、近年、画像形成速度の高速化にともなって定着速度も高速化が要求されているが、上記したようなベルト定着装置で、例えば毎分４０枚（速度２００ｍｍ／ｓ）以上の高速定着を行う場合や厚紙を高速連続定着する場合には、定着ベルトの回転速度が高速化するために、定着に必要な熱量を供給することが困難となる。
【００１２】
このように、上記したような定着ベルトを用いるベルト定着装置で高速定着を行う場合に、定着ベルト側の温度が耐久とともに低下することによって、定着速度の高速化には限界があることが判明してきた。これは特に、定着ベルトにシリコーンゴムなどの弾性層、言い換えると断熱層を持つ構成の定着ベルトにおいて顕著である。
【００１３】
また、上記したような定着ベルトを用いるベルト定着装置は、冷えた状態からの高速立ち上がりに有利であるが、定着ベルトに弾性層を持つ構成の場合、高速定着時に定着ベルト内側からの熱の供給が間に合わないのに加え、ゴム材からなるゴム層（断熱層）を有している。このため、カラートナー像の定着画質は良くなるものの、定着ベルト内部からの熱伝導性が悪くなり、定着ベルトの温度低下を引き起こす。更に、定着ベルトのゴム層は、ゴムローラに比べて熱の蓄積が無いため、これによっても高速定着時の温度低下が大きい。
【００１４】
また、近年、トナーとして、従来の例えばポリエステル樹脂に着色剤を分散させ、粉砕によって小粒径トナーを得るものに対して、トナー内部にワックスを内包するものが考案されている。
【００１５】
内部にワックスを内包しているトナーでは、内部から染み出されるワックスによって自己離形性があることにより、定着ベルト側の表層にシリコーンゴムなどではなく、テフロン（登録商標）（商品名）のようなフッ素樹脂を用いることが可能になってきている。
【００１６】
これによって、表層にシリコーンゴムを有する定着ベルトを用いて定着を行っていた場合、熱とゴムの変形によって、定着耐久枚数が約５万枚程度の寿命しか得られなかったものが、フッ素樹脂を表層に持ってくることにより、最低でも２倍の１０万枚程度、通常３０万枚程度の高寿命が達成されるようになってきた。
【００１７】
しかしながら、こうして寿命が延びる反面、定着ベルトの表層にこのフッ素樹脂という、更なる熱断熱層をもつことにより、定着ベルト側の必要熱量が増加する。これにより、高速定着における定着ベルト側の温度低下が大きくなり、定着不良が発生する虞がある。
【００１８】
また、定着ベルトに対する熱の応答性を良くするために、ベルト下層のゴム層（弾性層）を無くすことも考えられるが、このゴム層が無い場合には、いわゆる“す”という光沢むらが発生し、特にカラートナー像を定着する際においては定着不良が発生する虞がある。
【００１９】
そこで本発明は、高速定着時においても定着ベルト表面の温度低下を防止して良好な定着を行うことができる定着装置及び画像形成装置を提供することを目的とする。
【００２０】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために本発明は、複数のローラ間に掛け渡されて回転する無端状の定着ベルトと、前記ローラのうちの１つである定着ローラに掛けられた部位で前記定着ベルト表面に圧接して定着ニップ部を形成する加圧ローラと、前記定着ニップ部以外の領域で前記定着ベルトを加熱する加熱手段と、を備え、前記定着ニップ部で未定着のトナー像を担持した転写材を挟持搬送し、前記加熱手段で加熱された前記定着ベルトによって前記未定着のトナー像を転写材上に定着する定着装置において、前記加圧ローラ表面に当接するようにして、前記加圧ローラを加熱する加圧ローラ用加熱体を設けたことを特徴としている。
【００２１】
また、前記定着ベルト、前記定着ローラ及び前記加圧ローラは、断熱層として作用する弾性層を有していることを特徴としている。
【００２２】
また、前記定着ベルト及び前記加圧ローラの各表層は、フッ素樹脂でコートされていることを特徴としている。
【００２３】
また、前記加熱手段は、前記複数のローラのうちの前記定着ローラ以外の少なくとも１つのローラ内に設けた発熱ヒータであることを特徴としている。
【００２４】
また、前記加熱手段は、前記複数のローラのうちの前記定着ローラ以外の少なくとも１つのローラ内に設けた発熱ヒータと、前記定着ベルトに対して非接触に配置した電磁誘導によって誘導発熱を行う電磁誘導加熱部材であることを特徴としている。
【００２５】
また、前記電磁誘導加熱部材による前記定着ベルトに対する加熱領域は、前記定着ベルトの前記定着ニップ部を含む前記複数のローラで掛け渡されている部位以外における少なくとも一部の領域のであることを特徴としている。
【００２６】
また、前記加圧ローラ用加熱体は、内部に発熱ヒータを有する回転自在な外部加熱ローラであることを特徴としている。
【００２７】
また、前記外部加熱ローラの表層は、フッ素樹脂でコートされていることを特徴としている。
【００２８】
また、前記定着ベルトは、少なくとも一部に導電層を含んでいることを特徴としている。
【００２９】
また、前記未定着のトナー像は、複数色のトナー像を重ね合わせて形成されたカラー画像であることを特徴としている。
【００３０】
また、前記未定着のトナー像は、ワックスを内包したトナーによって形成されていることを特徴としている。
【００３１】
また、本発明に係る画像形成装置は、トナー像が形成される像担持体と、前記像担持体上のトナー像を転写材へ転写する転写手段と、前記トナー像を転写材上に定着する請求項１乃至１１のいずれかに記載の定着装置と、を備えたことを特徴としている。
【００３２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を図示の実施の形態に基づいて説明する。
【００３３】
〈実施の形態１〉
図１は、本発明の実施の形態１に係る定着装置を備えた画像形成装置（本実施の形態では、フルカラー複写機などの画像形成装置）を示す概略構成図である。
【００３４】
この画像形成装置は、電子写真画像形成プロセスよって像担持体としての感光ドラム２１上に形成されたトナー像を転写材Ｐに転写、定着して画像形成を行う。
【００３５】
詳しくは、１次帯電器２２によって矢印Ａ方向（時計方向）に回転している感光ドラム２１の帯電を行う。感光ドラム２１は、本実施の形態ではアルミニウム製のシリンダ上に負帯電のＯＰＣ感光層を設けて構成されており、駆動装置（不図示）によって矢印Ａ方向（時計方向）に所定のプロセススピードで回転駆動される。次いで、この感光ドラム２１に露光装置（不図示）から入力される各分解色（イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック）毎の画像情報に応じたレーザ光Ｌを照射して静電潜像を形成する。
【００３６】
そして、現像装置２３の第１色目（イエロー）のイエロー現像器２３ａを動作させ、現像バイアスの印加によって感光ドラム２１上の静電潜像を反転現像し、感光ドラム２１上に１色目のイエローのトナー像を形成する。現像装置２３のイエロー現像器２３ａ、マゼンタ現像器２３ｂ、シアン現像器２３ｃ、ブラック現像器２３ｄは、偏心カム（不図示）の動作により、各分解色に応じて択一的に感光ドラム２１に接近するようになっている。なお、実施の形態１におけるトナーに関しては、離型剤を内包しないタイプのトナーとして記述している。
【００３７】
そして、矢印Ｂ方向（反時計方向）に回転する転写ドラム２４の外周面に静電的に付着した用紙などの転写材Ｐに、感光ドラム１と当接する転写部で感光ドラム２１上に形成された１色目のイエローのトナー像を転写する。１色目のイエローのトナー像を転写材Ｐに転写した後に、感光ドラム２１表面に残留している残留トナーをクリーニング器２６で除去する。
【００３８】
以下同様にして、次色の現像過程に移り、マゼンタ現像器２３ｂ、シアン現像器２３ｃ、ブラック現像器２３ｄによりマゼンタ、シアン、ブラックの順で現像が行われ、各色（マゼンタ、シアン、ブラック）のトナー像が転写ドラム２４上転写材Ｐに順次重ね合わされ、フルカラー像が形成される。
【００３９】
そして、各色のトナー像が転写されてフルカラー像が形成された転写材Ｐは、分離帯電器２５による帯電及び転写ドラム２４の曲率により、転写ドラム２４表面から分離される。分離された転写材Ｐは定着装置１０に搬送され、定着装置１０の定着ローラ３（定着ベルト１）と加圧ローラ４間の定着ニップ部でフルカラー像を加熱、加圧して転写材Ｐ上に定着した後、外部に排出する（本発明の実施の形態における定着装置１０の詳細は後述する）。
【００４０】
次に、本実施の形態における定着装置１０について説明する。図２は、本実施の形態における定着装置１０を示す概略構成図である。
【００４１】
本実施の形態における定着装置１０は、定着ローラ３と、定着ローラ３に当接して配置された加圧ローラ４と、定着ローラ３と加熱ローラ２に巻き掛けられた無端ベルト状の定着ベルト１を有している。
【００４２】
定着ローラ３は、外径５０ｍｍで、アルミニウム製の芯金表面に厚さ５〜１０ｍｍのスポンジや耐熱シリコーンゴム等からなる弾性層を形成して構成されており、駆動モータ（不図示）により回転駆動される。
【００４３】
加圧ローラ４は、外径５０ｍｍで、アルミニウム製の芯金表面に厚さ２〜１０ｍｍのスポンジや耐熱シリコーンゴム等からなる弾性層と、その表面（最外層）にトナーの離型性がよく、オイルと親和性が良いシリコーンゴムからなる離型層を形成して構成されており、加圧ローラ４の内部には発熱体としてのハロゲンヒータ１５が配置されている。加圧ローラ４は、定着ローラ３の回転駆動によって従動回転する。また、加圧ローラ４の表面には、ハロゲンヒータ１３を内部に設けた外部加熱ローラ１２が回転自在に当接している。外部加熱ローラ１２の表面は、フッ素樹脂が２ｍｍの厚さでコートされている。
【００４４】
定着ベルト１は、ニッケル製の厚さ１００μｍの薄いフィルム状の基層上に厚さ２００μｍのシリコーンゴムの離型層を形成して構成されており、良熱応答性と柔軟性と良離型性とを兼ね備えている。
【００４５】
加熱ローラ２は、外径４０ｍｍ、厚み３ｍｍのアルミ製シリンダからなり、内部に発熱ヒータとしてのハロゲンヒータ５が配置されている。また、加熱ローラ２の定着ベルト１が巻き掛けられている表面には、定着ベルト１の温度を検知する温度センサ１１と、定着ベルト１表面にオイルを塗布するオイル塗布部材９と、定着ベルト１表面をクリーニングするクリーニングウェブ６が配置されている。
【００４６】
定着ローラ３と加圧ローラ４は、定着ベルト１を介して５００〜１０００Ｎの加圧加重で押圧されて、定着ニップ部Ｎを形成しており、定着ローラ３と加圧ローラ４の弾性層は、定着ニップ部Ｎにて弾性変形している。本実施の形態では、定着ローラ３の弾性層の硬度よりも加圧ローラ４の弾性層の硬度の方を高く設定しており、定着ニップ部Ｎのニップ形状を上凸にしている。これにより、良好な排紙性を得ることができる。
【００４７】
次に、本実施の形態における定着装置１０による定着動作について説明する。
【００４８】
定着動作時には、ハロゲンヒータ１３とハロゲンヒータ５に通電（ＯＮ）して点灯する。ハロゲンヒータ１３の点灯によって外部加熱ローラ１２を加熱し、更に加熱された外部加熱ローラ１２によって加圧ローラ４表面を所定温度、本実施の形態では定着ベルト１の設定温度＋２０℃に加熱する。ハロゲンヒータ１３の発熱による外部加熱ローラ１２の温度は、温度センサ（不図示）からの温度検知情報に基づいて制御装置（不図示）で制御される。
【００４９】
一方、ハロゲンヒータ５の点灯によって加熱ローラ２を加熱し、更に加熱された加熱ローラ２によって定着ベルト１を所定温度に加熱する。この際、定着ベルト１の温度を温度センサ１１によって検知し、この検知情報によってハロゲンヒータ５の点灯を制御して、定着ベルト１の温調を行う。
【００５０】
そして、未定着のカラートナー像が転写された転写材（不図示）が搬送ガイド８を通して定着ニップ部Ｎに進入する。そして、加熱された定着ベルト１と加圧ローラ４による加熱、及び定着ニップ部Ｎでの加圧によってカラートナー像が転写材表面に定着される。カラートナー像が定着された転写材は、分離爪７で定着ニップ部Ｎから分離されて外部に排出される。
【００５１】
このように、本実施の形態における定着装置１０は、定着動作時に定着ベルト１を加熱ローラ２内のハロゲンヒータ５で加熱するとともに、加圧ローラ４を外部加熱ローラ１２内のハロゲンヒータ１３で加熱することによって、高速定着時においても定着ベルト１と加圧ローラ４の温度低下を抑えて良好なトナー像の定着が可能となった。
【００５２】
本実施の形態の定着装置１０による効果を評価するために、以下のような評価実験を行った。
【００５３】
この評価実験では、図２に示した本実施の形態の定着装置１０と、この定着装置１０のハロゲンヒータ１３を内蔵した外部加熱ローラ１２を有していなく、加熱ローラ２内のハロゲンヒータ５で定着ベルト１を加熱するだけの従来の定着装置を用い、高速定着を連続した場合における定着ベルト１の温度を比較した。図３に、この評価実験による温度の測定結果を示す。なお、図３に示した測定結果は、１分間の定着枚数をＡ４用紙で３０〜５０枚の速度で連続定着した場合に、１８０℃に温調していた定着ベルト１が温度低下した最低温度を示している。
【００５４】
図３に示す測定結果から明らかなように、本実施の形態のようにハロゲンヒータ１３を内蔵した外部加熱ローラ１２による加圧外部加熱が有る場合には、５０枚／分の高速定着時でも定着ベルト１の最低温度が１７１℃で、良好な定着性を得ることができた。
【００５５】
これに対し、ハロゲンヒータ１３を内蔵した外部加熱ローラ１２による加圧外部加熱が無い場合には、５０枚／分の高速定着時に定着ベルト１の最低温度が１５５℃まで低下してしまい、定着不良が発生してしまった。このとき、加圧ローラ４の温度も定着ローラ３の温度と略同じであり、ハロゲンヒータ１３を内蔵した外部加熱ローラ１２による加圧外部加熱が無いと、定着ローラ３の温度が低下するのに応じて、加圧ローラ４の温度も低下しているのが分かった。
【００５６】
これは、加圧ローラ４が弾性層を有していることにより、この弾性層が内部ハロゲンヒータ（不図示）の断熱層となっているために、内部ハロゲンヒータ（不図示）からの温度レスポンスが悪いために、ハロゲンヒータ１３を内蔵した外部加熱ローラ１２が無い構成では、加圧ローラ４表面の温度低下が発生する。このように、本実施の形態のようにハロゲンヒータ１３を内蔵した外部加熱ローラ１２による加圧外部加熱が無い場合は、定着枚数は３０〜４０枚／分が最大で、高速定着には適応が難しいことが分かった。
【００５７】
この理由は、以下のように考えられる。
【００５８】
即ち、ハロゲンヒータ５を内蔵した加熱ローラ２で加熱した定着ベルト１で定着を行うことにより、レスポンス良く、かつ熱応答良く定着することが可能であるが、定着速度が速くなり、定着速度が約２００ｍｍ／ｓ（毎分４０枚）を越え始めるとさすがに熱応答が悪くなり、更に、カラートナー像を定着する場合は、定着ベルト１のゴム層が断熱層となり、熱応答が間に合わなくなった。
【００５９】
また、加圧ローラ４側も、カラートナー像の定着のためにゴム層を設けているので、このゴム層が内部ハロゲンヒータ（不図示）に対して断熱層となる。これは、特にカラートナー像を転写材（用紙）に両面定着を行うときには、画質の維持のためには加圧ローラ４の材質も重要であり、弾性層が必要となる。
【００６０】
これに対し、本実施の形態の定着装置１０のように、ハロゲンヒータ１３を内蔵した外部加熱ローラ１２で加圧ローラ４表面を加熱することにより、定着ベルト１と加圧ローラ４のそれぞれの温度低下に対してレスポンス良く対応し、高速定着時においても素早く熱応答して、定着ベルト１と加圧ローラ４のそれぞれの温度低下を抑えて、良好な定着を行うことができる。このように、加圧ローラ４の外部加熱ローラ１２の温度は、定着ローラ３の設定温度より高いことが必要で、本実施の形態では＋２０℃だが、このように、＋２０℃以上の設定が必要である。但し、外部加熱ローラ１２の温度として、２３０℃以下が好ましい。
【００６１】
〈実施の形態２〉
本実施の形態における定着装置を備えた画像形成装置についても、図１、図２に示した実施の形態１の定着装置を備えた画像形成装置を用いて説明する。
【００６２】
本実施の形態では、定着ベルト１の離型層（シリコーンゴム）の表面（表層）にフッ素樹脂としてテフロン（登録商標）（商品名）をコートし、更に、加圧ローラ４の離型層（シリコーンゴム）の表面（表層）にフッ素樹脂としてテフロン（登録商標）（商品名）をコートしている。他の構成は、図１、図２に示した実施の形態１の定着装置を備えた画像形成装置と同様であり、重複する説明は省略する。
【００６３】
また、本実施の形態では、トナーにおいて、樹脂粉砕タイプのトナーに対してワックスを内包したトナーを使用した。これは、例えばポリエステルベースの樹脂に、離型剤としてのワックスを内添させ、以降は従来通り粉砕によってトナーを得た。これにより、定着時にトナー内部より離型剤としてのワックスが染み出すことによって、自己離型性が高くなる。なお、このトナーの成分、製法等は、従来公知のものを使用することができる。
【００６４】
このように本実施の形態では、定着ベルト１と加圧ローラ４の表層にフッ素樹脂としてテフロン（登録商標）（商品名）をコートし、更に、ワックスを内包したトナーを使用することにより、定着ベルト１の表層にシリコーンゴムを用いた場合の寿命（定着耐久枚数）が約５万枚であったのを、約１０万枚〜３０万枚まで延ばすことが可能となった。
【００６５】
なお、本実施の形態では、定着ベルト１と加圧ローラ４の表層にフッ素樹脂としてテフロン（登録商標）（商品名）をコートしたことによって熱の断熱層がさらに一層増え、温度低下が課題として発生するが、このような断熱層構造となっていても、実施の形態１で述べたように、加圧ローラ４表面にハロゲンヒータ１３を内蔵した外部加熱ローラ１２（本実施の形態では、定着ベルト１の温度を＋３０℃に設定）が回転自在に接しているので、高速定着時においても、加圧ローラ４の温度低下を抑えて良好なトナー像の定着が可能である。
【００６６】
このように本実施の形態では、定着ベルト１の寿命（定着耐久枚数）を大幅に延ばすことができ、かつ実施の形態１と同様に高速定着時においても素早く熱応答して、定着ベルト１と加圧ローラ４のそれぞれの温度低下を抑えて、良好な定着を行うことが可能となる。
【００６７】
なお、本実施の形態では、ワックス内包トナーに関して、ポリエステル樹脂ベースで内部にワックスを内添させて粉砕させた、いわゆる粉砕トナーの例を示したが、これ以外にも、重合によって内部にワックスを内抱させた、いわゆる重合トナーでも良い。
【００６８】
〈実施の形態３〉
図４は、本実施の形態に係る定着装置を示す概略構成図である。本実施の形態における定着装置１０ａは、定着ローラ３とハロゲンヒータ５を内蔵した加熱ローラ２間のスペースに、定着ベルト１の内側に非接触に誘導加熱部材６０を配置した構成である。誘導加熱部材６０と対向するようにして定着ベルト１の外側には、誘導加熱部材６０と加熱ローラ２内のハロゲンヒータ５の加熱による定着ベルト１の温度を検知する温度センサ１１が配置されており、制御装置（不図示）は温度センサ１１から入力される温度検知情報に基づいて、ハロゲンヒータ５及び誘導加熱部材６０への通電を制御する。
【００６９】
定着装置１０ａの他の構成、及び画像形成装置の構成は、図１、図２に示した実施の形態１の定着装置を備えた画像形成装置と同様であり、重複する説明は省略する。
【００７０】
なお、本実施の形態における定着装置１０ａは、定着ベルト１を巻き掛けている加熱ローラ２が搬送ガイド８側に位置しているが、構成は図２に示した実施の形態１の定着装置と同様である。
【００７１】
定着ベルト１の内側近傍に配置された誘導加熱部材６０は、図５に示すように、複数の誘導コイル６１と励磁コア６２、及びそれらを保持するコイルホルダー６３から構成されている。
【００７２】
誘導コイル６１は、長円状に扁平巻きされたリッツ線を用い、コイルの中心と両脇に突起した横Ｅ型の励磁コア６２の中に配置され、図６に示すようなユニット形成する。励磁コア６２はフェライト、パーマロイといった高透磁率で残留磁速密度の低いものを用いることで、誘導コイル６１や励磁コア６２での損失を抑えられ、効率的に定着ベルト１を加熱することができる。
【００７３】
コイルホルダー６３は、非磁性で非導電性耐熱材料であるＰＰＳ、ＰＥＥＫ、フェノール樹脂等の耐熱性樹脂によって形成され、図示しない定着ユニットフレームに定着ベルト１に接触しないように固定されている。
【００７４】
上記した誘導加熱部材６０による電磁誘導加熱の原理を、図７を参照して説明する。
【００７５】
図７（ａ）に示すように、誘導コイル６１に高周波（数ＫＨｚ〜百ＫＨｚ）の電流を流すと、「アンペアの右ねじの法則」にしたがって定着ベルト１の走行方向（移動方向）に対して垂直な磁束Ａが生じる。この磁束Ａを受けて定着ベルト１には、「レンツの法則」にしたがって磁束Ａと逆方向に磁束が生じるような渦状の誘導電流が発生する。この誘導電流は定着ベルト１の固有抵抗によってジュール熱に変換されることにより、定着ベルト１が発熱する。
【００７６】
図７（ａ）に示す構成では、特に誘導コイル６１の側面近傍に磁束Ａが集中することにより、図７（ｂ）に示すような局所的な発熱分布を持つ。電磁誘導により発生する電流は、その材料に応じて板厚方向に分布を持ち、磁束の浸透深さδは、（κμｆ）１／２の逆数に比例する。ここで、κは導電率、μは比透磁率、ｆは周波数である。
【００７７】
つまり、高周波になるほど誘導電流は表面に集まる。従って、発熱部の厚みを磁束の浸透深さに近い値に設定すれば、発生した磁束をその厚み内で有効に殆んど使用できるので、周波数に応じて誘導渦電流を発生させる部材を最適な厚さに設定することが望ましい。
【００７８】
誘導加熱部材６０は、図４に示したように、加熱ローラ２と定着ローラ３によって張られた定着ベルト１の移動方向に対して定着ニップＮの上流側の略平面部を加熱する。また、誘導加熱部材６０は、加熱ローラ２と定着ローラ３の間に配置されているので、誘導コイル６１や励磁コア６２の温度上昇を抑えることが可能となる。
【００７９】
また、使用している定着ベルト１に関しては、少なくとも一部に導電層を含んでおり、ニッケル、磁性ＳＵＳ、鉄、及びこれらの合金からなる金属層を含んでいる。この金属層に上記した誘導加熱部材６０による誘導加熱により、発熱する。
【００８０】
また、定着ベルト１は、この導電層（導電性基層）の上にシリコーンゴム、フッ素ゴム等の弾性体からなる弾性層を含んでいる。この層は上述したようにカラー定着画像として、光沢むらを発生させない効果を持つ反面、加熱時の熱応答に対し、断熱層として作用する。ただし、この弾性層（断熱層）の厚みが厚い場合は、熱容量として、通紙時の温度低下を防止する作用もしている。
【００８１】
このように、本実施の形態における定着装置１０ａは、定着動作時に定着ベルト１を加熱ローラ２内のハロゲンヒータ５で加熱するとともに、誘導加熱部材６０で誘導加熱することによって、高速定着時においても定着ベルト１と加圧ローラ４の温度低下を抑えて良好なトナー像の定着が可能となった。
【００８２】
本実施の形態の定着装置１０ａによる効果を評価するために、以下のような評価実験を行った。
【００８３】
この評価実験では、図４に示した本実施の形態の定着装置１０ａと、この定着装置１０ａのハロゲンヒータ１３を内蔵した外部加熱ローラ１２（本実施の形態では、定着ベルト１の温度を＋２０℃に設定）を有していなく、加熱ローラ２内のハロゲンヒータ５で定着ベルト１を加熱するだけの従来の定着装置を用い、高速定着を連続した場合における定着ベルト１の温度を比較した。図８に、この評価実験による温度の測定結果を示す。なお、図８に示した測定結果は、１分間の定着枚数をＡ４用紙で３０〜５０枚の速度で連続定着した場合に、１８０℃に温調していた定着ベルト１が温度低下した最低温度を示している。
【００８４】
図８に示す測定結果から明らかなように、本実施の形態のようにハロゲンヒータ１３を内蔵した外部加熱ローラ１２による加圧外部加熱と、誘導加熱部材６０による誘導加熱が有る場合には、５０枚／分の高速定着時でも定着ベルト１の最低温度が１７３℃で、良好な定着性を得ることができた。
【００８５】
これに対し、ハロゲンヒータ１３を内蔵した外部加熱ローラ１２による加圧外部加熱と、誘導加熱部材６０による誘導加熱が無い場合には、５０枚／分の高速定着時に定着ベルト１の最低温度が１５５℃まで低下してしまい、定着不良が発生してしまった。このとき、加圧ローラ４の温度も定着ローラ３の温度と略同じであり、ハロゲンヒータ１３を内蔵した外部加熱ローラ１２による加圧外部加熱が無いと、定着ローラ３の温度が低下するのに応じて、加圧ローラ４の温度も低下しているのが分かった。
【００８６】
本実施の形態では、外部加熱ローラ１２による加圧外部加熱の作用が実施の形態と同様に得られているのに加え、更に誘導加熱部材６０による誘導加熱により、以下に示す効果が得られているものと考える。
【００８７】
即ち、図９（ａ）に示すように、誘導加熱部材６０を設けていない場合は、直径４０ｍｍの加熱ローラ２に巻きつけている定着ベルト１と加熱ローラ２の接触幅が約４０ｍｍ程度であり、この区間の加熱域で受ける熱量のみで定着に必要とされる熱量すべてを補っている。このため、高速定着時には定着ベルト１も高速で回転するので、加熱ローラ２と定着ベルト１が接している時間が短くなり、定着ベルト１に伝わる熱量が減少していくのに対し、定着で必要とされる熱量は定着枚数が増えるにしたがって増加していき、定着ローラ３の温度が低下する。
【００８８】
一方、図９（ｂ）に示すように、誘導加熱部材６０を配置した本実施の形態の場合は、加熱ローラ２の巻きつけ部を過ぎたあとも誘導加熱部材６０によって定着ベルト１自身が発熱、加熱されるので、実質加熱時間が約２倍に増加し、高速定着時においても十分な熱量を与えることが可能となり、定着ローラ３の温度低下を抑えることができる。
【００８９】
このように本実施の形態の定着装置１０ａでは、ハロゲンヒータ５を内蔵した加熱ローラ２による加熱と、誘導加熱部材６０による誘導加熱で定着ベルト１を加熱し、かつハロゲンヒータ１３を内蔵した外部加熱ローラ１２で加圧ローラ４表面を加熱することにより、定着ベルト１と加圧ローラ４のそれぞれの温度低下に対してレスポンス良く対応し、高速定着時においても素早く熱応答して、定着ベルト１と加圧ローラ４のそれぞれの温度低下を抑えて、良好な定着を行うことが可能となる。
【００９０】
また、本実施の形態では、誘導加熱部材６０を用いて定着ベルト１の加熱ローラ２と接する以外の部分を非接触加熱することによって、定着ベルト１を傷つけることなく熱損失の少ない効率的な加熱が可能となる。
【００９１】
〈実施の形態４〉
図１０は、本実施の形態に係る定着装置１０ｂを示す概略構成図である。本実施の形態では、定着ベルト１の移動方向に対して定着ローラ３と加圧ローラ４が接する定着ニップ部Ｎの上流側に、定着ベルト１を加圧ローラ４に接触させる回転自在な巻きつけローラ１４を設けた構成である。定着装置１０ｂの他の構成は、図４に示した実施の形態３の定着装置と同様であり、また、画像形成装置の構成は、図１に示した実施の形態１の画像形成装置と同様であり、重複する説明は省略する。
【００９２】
このように、巻きつけローラ１４で定着ベルト１を加圧ローラ４に接触させることによって、定着ニップ部Ｎをその上流側に広くすることができるので、高速定着や厚紙などを定着する場合のように、定着に多くの熱量を必要とする定着装置において特に効果的である。
【００９３】
図１０に示した本実施の形態の定着装置１０ｂを用いることにより、定着動作時に拡大化された定着ニップ部Ｎで奪われた多量の熱量は、ハロゲンヒータ５を内蔵した加熱ローラ２及び誘導加熱部材６０によって定着ベルト１側に多量の熱を供給することができると共に、加圧ローラ４側にも即時的に熱の供給が可能となるため、連続高速定着時においても定着ベルト１の温度低下を抑えることができる。本実施の形態のように、熱量が多量に奪われる系では外部加熱ローラ１２の設定温度が高い方が好ましく、本実施の形態では定着ベルト１の温度を＋４０℃とした。
【００９４】
このように、本実施の形態の定着装置１０ｂでは、定着ローラ３側と加圧ローラ４側の双方に熱供給が好適に行われることにより、特に厚紙を毎分５０枚（Ａ４幅）で連続高速定着する場合においても良好な定着性を維持することが可能となる。
【００９５】
これは、従来の構成における定着装置では、このような厚紙を定着する際においては定着速度を落として対応していたのに対し、薄紙の定着（通常この定着速度は、画像形成速度と同じ）と同じ速度で定着が可能となる。
【００９６】
また、上述した各実施の形態では、ハロゲンヒータ５を内部に配置した加熱ローラ２で定着ベルト１を加熱するようにしていたが、このハロゲンヒータ５の替わりに、例えば実施の形態３における誘導加熱部材６０を加熱ローラ２内に配置しても良い。
【００９７】
また、上述した各実施の形態における外部加熱ローラ１２のハロゲンヒータ１３に関しては、定着装置の定着速度によって適宜選択されるものであるが、上述した各実施の形態の範囲であれば、４００Ｗが好適であった。これは、２００Ｗ以下では加熱量が少なく、また、７００Ｗ以上だと定着装置の構成上、ワッテージを使用し過ぎて好ましくなかった。
【００９８】
また、上述した各実施の形態では、定着枚数と定着速度の対比が、４０枚／分、２００ｍｍ／ｓの場合であったが、この対比は、Ａ４紙（転写材）を搬送することで設計し、紙間を適宜に設定すると概略この値となる。
【００９９】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、加圧ローラ表面に当接するようにして設けた加圧ローラ用加熱体で加圧ローラ表面を加熱することにより、定着ベルトと加圧ローラのそれぞれの温度低下に対してレスポンス良く対応し、高速定着時においても素早く熱応答して、定着ベルトと加圧ローラのそれぞれの温度低下を抑えて、良好な定着を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１に係る定着装置を備えた画像形成装置を示す概略構成図。
【図２】本発明の実施の形態１に係る定着装置を示す概略構成図。
【図３】本発明の実施の形態１における評価実験の結果を示す図。
【図４】本発明の実施の形態３に係る定着装置を示す概略構成図。
【図５】本発明の実施の形態３の定着装置における誘導加熱部材を示す分解構成図。
【図６】本発明の実施の形態３の定着装置における誘導加熱部材を示す構成図。
【図７】（ａ）は、誘導加熱部材による加熱原理を説明するための図、（ｂ）は、誘導加熱部材による発熱分布を示す図。
【図８】本発明の実施の形態３における評価実験の結果を示す図。
【図９】（ａ）は、加熱ローラによる定着ベルトの加熱域を示す図、（ｂ）は、加熱ローラによる定着ベルトの加熱域と誘導加熱部材による定着ベルトの発熱域を示す図。
【図１０】本発明の実施の形態４に係る定着装置を示す概略構成図。
【図１１】従来例における定着装置を示す概略構成図。
【符号の説明】
１　　　　定着ベルト
２　　　　加熱ローラ（ローラ）
３　　　　定着ローラ
４　　　　加圧ローラ
５　　　　ハロゲンヒータ（発熱ヒータ）
１０、１０ａ、１０ｂ　　　　定着装置
１２　　　外部加熱ローラ（加圧ローラ用加熱体）
１３　　　ハロゲンヒータ（加圧ローラ用加熱体）
２１　　　感光ドラム（像担持体）
２２　　　１次帯電器
２３　　　現像装置
２３ａ　　イエロー現像器
２３ｂ　　マゼンタ現像器
２３ｃ　　シアン現像器
２３ｄ　　ブラック現像器
２４　　　転写ドラム
６０　　　誘導加熱部材（電磁誘導加熱部材）
６１　　　誘導コイル
６２　　　励磁コア[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a fixing device that fixes an unfixed toner image transferred onto a transfer material onto a transfer material, and an image forming apparatus including the fixing device, such as a copier, a printer, and a facsimile.
[0002]
[Prior art]
It has a fixing roller with a built-in heating element and a pressure roller in contact with the fixing roller, and nips and conveys a transfer material such as paper on which a toner image has been transferred at a fixing nip between the fixing roller and the pressure roller. 2. Description of the Related Art A fixing device for fixing a toner image on a transfer material by heating and pressing has been conventionally used as a fixing device for an image forming apparatus such as a copying machine or a printer.
[0003]
The fixing roller of the above-described conventional fixing device is formed in a hollow shape, and a heating element is held by a holding member on a central axis of the fixing roller. The heating element is formed of, for example, a tubular heating heater (hereinafter, referred to as a heater) such as a halogen lamp, and generates heat when a predetermined voltage is applied. Since this heater is located at the center axis of the fixing roller, the heat generated from the heater is uniformly radiated to the inner wall of the fixing roller, and the temperature distribution of the outer wall of the fixing roller becomes uniform in the circumferential direction.
[0004]
The outer wall of the fixing roller is heated until its temperature reaches a temperature suitable for fixing (for example, 150 to 200 ° C.). In this state, the fixing roller and the pressure roller rotate in opposite directions while being pressed against each other, and sandwich the transfer material on which the toner image has been transferred. In the fixing nip portion, which is a pressure contact portion between the fixing roller and the pressure roller, the toner image on the transfer material is melted by the heat of the fixing roller, and is fixed on the transfer material by the pressure applied from both rollers.
[0005]
In particular, in a fixing device for fixing a color toner image on a transfer material (paper), it is necessary to melt and mix each color toner sufficiently and discharge the toner without winding it around the fixing roller. The roller is provided with a thick elastic layer, and a sufficient nip width and good paper discharge performance are obtained by deformation of the elastic layer.
[0006]
By the way, in the fixing device having the above configuration, the inner surface of the fixing roller core is heated by using radiant heat from a heater disposed inside the fixing roller, and heat is applied from the core to the fixing roller surface via the elastic layer. However, the thick elastic layer has poor thermal conductivity, and the temperature of the interface between the fixing roller core metal and the elastic layer becomes higher than the temperature of the fixing roller surface.
[0007]
For this reason, if the elastic layer at the core metal interface of the fixing roller is continuously used in a high temperature state, the elastic body of the elastic layer causes hardening deterioration or liquefaction, and the life is shortened. In particular, these phenomena become more remarkable in a fixing device that performs high-speed fixing.
[0008]
In order to solve such a problem, a fixing device using a fixing belt and a heating roller has been proposed, for example, as disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 8-339133. As shown in FIG. 11, in this fixing device, a thin and low heat capacity endless belt-shaped fixing belt 100 is heated by being wound around a heating roller 103, and the heated fixing belt 100 is heated by a fixing roller 101 and a pressure roller 102. The toner image on the transfer material is heated and fixed in the fixing nip portion between them. The fixing belt 100 is stretched between the heating roller 103 and the fixing roller 101, and is rotated by the rotation of the fixing roller 101.
[0009]
In the fixing device having such a configuration, the fixing belt 100 heated by the heating roller 103 moves to the fixing nip portion instead of transmitting heat from the inner surface of the thick elastic layer, thereby causing the elastic layer of the fixing roller 101 to move. This makes it possible to prevent hardening deterioration and liquefaction of the elastic body. Further, since the nip shape of the fixing nip portion can be made to be upwardly convex depending on the thickness and hardness of the elastic layers of the fixing roller 101 and the pressure roller 102, it is possible to obtain a good paper discharge property.
[0010]
Further, as a layer configuration of the fixing belt 100, a layer configuration in which rubber is laminated on a belt base material has been devised, and since there is an elastic layer called a rubber layer, particularly in fixing of a color toner image, there is no gloss unevenness. Good fixing without so-called "strip" has become possible. In general, many heat-resistant resins, such as polyimide, have been proposed for the belt base material.
[0011]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, in recent years, the fixing speed has been required to increase as the image forming speed increases. For example, high-speed fixing of, for example, 40 sheets per minute (speed 200 mm / s) or more is performed by the above-described belt fixing device. When the fixing is performed or when the thick paper is continuously fixed at a high speed, the rotation speed of the fixing belt is increased, so that it is difficult to supply a heat amount necessary for the fixing.
[0012]
As described above, when high-speed fixing is performed by the belt fixing device using the fixing belt as described above, it has been found that there is a limit to increasing the fixing speed due to a decrease in the temperature of the fixing belt along with the durability. Was. This is particularly remarkable in a fixing belt having a configuration in which the fixing belt has an elastic layer such as silicone rubber, in other words, a heat insulating layer.
[0013]
Further, the belt fixing device using the fixing belt as described above is advantageous for high-speed rising from a cold state, but when the fixing belt has an elastic layer, heat is supplied from the inside of the fixing belt during high-speed fixing. Has a rubber layer (heat insulation layer) made of a rubber material in addition to being in time. For this reason, although the fixing image quality of the color toner image is improved, the heat conductivity from the inside of the fixing belt is deteriorated, and the temperature of the fixing belt is lowered. Further, since the rubber layer of the fixing belt does not accumulate heat as compared with the rubber roller, the temperature at the time of high-speed fixing is greatly reduced.
[0014]
Further, in recent years, a toner in which a wax is included in the toner has been devised, as opposed to a conventional toner in which a colorant is dispersed in, for example, a polyester resin to obtain a toner having a small particle diameter by pulverization.
[0015]
In the case of a toner having a wax inside, since the wax exuded from the inside has a self-releasing property, the surface layer on the fixing belt side is made of Teflon (registered trademark) (trade name) instead of silicone rubber or the like. It has become possible to use a suitable fluororesin.
[0016]
As a result, when fixing was performed using a fixing belt having silicone rubber on the surface layer, due to heat and deformation of the rubber, only a life of about 50,000 sheets could be obtained due to the fixing durability. By bringing it to the surface layer, a high service life of at least about 100,000 sheets, usually about 300,000 sheets, has been achieved.
[0017]
However, while the service life is extended in this way, the need for additional heat on the fixing belt side is increased by providing a further heat insulating layer of this fluororesin on the surface layer of the fixing belt. As a result, the temperature drop on the fixing belt side during high-speed fixing becomes large, and there is a possibility that fixing defects may occur.
[0018]
It is also conceivable to eliminate the rubber layer (elastic layer) under the belt in order to improve the heat responsiveness to the fixing belt. However, without this rubber layer, the so-called unevenness of gloss called "su" occurs. In particular, when a color toner image is fixed, there is a possibility that a fixing defect may occur.
[0019]
SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a fixing device and an image forming apparatus capable of preventing a decrease in the temperature of the surface of a fixing belt and performing satisfactory fixing even during high-speed fixing.
[0020]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the present invention provides an endless fixing belt that is wound around a plurality of rollers and rotates, and the fixing belt surface is fixed at a portion that is hung on a fixing roller that is one of the rollers. And a heating unit for heating the fixing belt in a region other than the fixing nip portion, wherein the transfer roller carries an unfixed toner image in the fixing nip portion. A fixing device for nipping and conveying the material, and fixing the unfixed toner image on the transfer material by the fixing belt heated by the heating means; And a heating element for a pressure roller for heating the pressure roller.
[0021]
Further, the fixing belt, the fixing roller, and the pressure roller include an elastic layer that functions as a heat insulating layer.
[0022]
Further, each surface layer of the fixing belt and the pressure roller is coated with a fluororesin.
[0023]
Further, the heating means is a heating heater provided in at least one of the plurality of rollers other than the fixing roller.
[0024]
The heating unit may include a heating heater provided in at least one of the plurality of rollers other than the fixing roller, and an electromagnetic heater configured to generate induction heat by electromagnetic induction disposed in non-contact with the fixing belt. It is an induction heating member.
[0025]
Further, a heating region of the fixing belt by the electromagnetic induction heating member is at least a part of a region other than a region of the fixing belt that is bridged by the plurality of rollers including the fixing nip portion. I have.
[0026]
Further, the heating body for the pressure roller is a rotatable external heating roller having a heating heater therein.
[0027]
Further, the surface layer of the external heating roller is coated with a fluororesin.
[0028]
Further, the fixing belt includes a conductive layer at least partially.
[0029]
Further, the unfixed toner image is a color image formed by superimposing a plurality of color toner images.
[0030]
Further, the unfixed toner image is formed of a toner containing wax.
[0031]
Further, the image forming apparatus according to the present invention includes an image carrier on which a toner image is formed, a transfer unit for transferring the toner image on the image carrier to a transfer material, and fixing the toner image on the transfer material. A fixing device according to any one of claims 1 to 11.
[0032]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, the present invention will be described based on the illustrated embodiments.
[0033]
<Embodiment 1>
FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing an image forming apparatus provided with a fixing device according to Embodiment 1 of the present invention (in this embodiment, an image forming apparatus such as a full-color copying machine).
[0034]
The image forming apparatus transfers and fixes a toner image formed on a photosensitive drum 21 as an image carrier by an electrophotographic image forming process to a transfer material P to form an image.
[0035]
Specifically, the photosensitive drum 21 rotating in the direction of arrow A (clockwise) is charged by the primary charger 22. In the present embodiment, the photosensitive drum 21 is configured by providing a negatively charged OPC photosensitive layer on an aluminum cylinder, and is driven at a predetermined process speed in the direction of arrow A (clockwise) by a driving device (not shown). It is driven to rotate. Next, the photosensitive drum 21 is irradiated with laser light L corresponding to image information for each of the separation colors (yellow, magenta, cyan, and black) input from an exposure device (not shown) to form an electrostatic latent image. .
[0036]
Then, the first-color (yellow) yellow developing device 23 a of the developing device 23 is operated, and the electrostatic latent image on the photosensitive drum 21 is reversely developed by applying a developing bias. Form a toner image. The yellow developing device 23a, the magenta developing device 23b, the cyan developing device 23c, and the black developing device 23d of the developing device 23 selectively approach the photosensitive drum 21 in accordance with each separation color by the operation of an eccentric cam (not shown). It is supposed to. Note that the toner according to the first embodiment is described as a type of toner that does not include a release agent.
[0037]
Then, a transfer portion that is in contact with the photosensitive drum 1 is formed on the photosensitive drum 21 on a transfer material P such as paper electrostatically attached to the outer peripheral surface of the transfer drum 24 rotating in the direction of the arrow B (counterclockwise). The first yellow toner image is transferred. After the first yellow toner image is transferred onto the transfer material P, the residual toner remaining on the surface of the photosensitive drum 21 is removed by the cleaning device 26.
[0038]
In the same manner, the process proceeds to the development process of the next color, and development is performed in the order of magenta, cyan, and black by the magenta developing device 23b, the cyan developing device 23c, and the black developing device 23d, and each color (magenta, cyan, and black) is developed. The toner images are sequentially superimposed on the transfer material P on the transfer drum 24 to form a full-color image.
[0039]
Then, the transfer material P on which the toner images of each color are transferred to form a full-color image is separated from the surface of the transfer drum 24 by charging by the separation charger 25 and curvature of the transfer drum 24. The separated transfer material P is conveyed to the fixing device 10, and the full-color image is heated and pressed at the fixing nip portion between the fixing roller 3 (fixing belt 1) and the pressure roller 4 of the fixing device 10, and is pressed onto the transfer material P. After fixing, the sheet is discharged to the outside (details of the fixing device 10 in the embodiment of the present invention will be described later).
[0040]
Next, the fixing device 10 according to the present embodiment will be described. FIG. 2 is a schematic configuration diagram illustrating the fixing device 10 according to the present embodiment.
[0041]
The fixing device 10 according to the present embodiment includes a fixing roller 3, a pressing roller 4 disposed in contact with the fixing roller 3, and an endless fixing belt 1 wound around the fixing roller 3 and the heating roller 2. have.
[0042]
The fixing roller 3 has an outer diameter of 50 mm, and is formed by forming an elastic layer made of a sponge having a thickness of 5 to 10 mm or heat-resistant silicone rubber on the surface of an aluminum core, and is rotated by a drive motor (not shown). Driven.
[0043]
The pressure roller 4 has an outer diameter of 50 mm, an elastic layer made of a sponge or heat-resistant silicone rubber having a thickness of 2 to 10 mm on the surface of an aluminum cored bar, and has a good toner releasability on its surface (outermost layer). And a release layer made of silicone rubber having a good affinity for oil, and a halogen heater 15 as a heating element is arranged inside the pressure roller 4. The pressure roller 4 is driven to rotate by the rotation of the fixing roller 3. An external heating roller 12 having a halogen heater 13 therein is rotatably in contact with the surface of the pressure roller 4. The surface of the external heating roller 12 is coated with a fluororesin with a thickness of 2 mm.
[0044]
The fixing belt 1 is formed by forming a 200 μm-thick silicone rubber release layer on a thin film-like base layer made of nickel and having a thickness of 100 μm. It has both.
[0045]
The heating roller 2 is formed of an aluminum cylinder having an outer diameter of 40 mm and a thickness of 3 mm, and a halogen heater 5 as a heating heater is disposed inside. A temperature sensor 11 for detecting the temperature of the fixing belt 1, an oil application member 9 for applying oil to the surface of the fixing belt 1, and a fixing belt 1 A cleaning web 6 for cleaning the surface is provided.
[0046]
The fixing roller 3 and the pressing roller 4 are pressed by a pressing load of 500 to 1000 N via the fixing belt 1 to form a fixing nip N, and the elastic layers of the fixing roller 3 and the pressing roller 4 At the fixing nip N. In the present embodiment, the hardness of the elastic layer of the pressure roller 4 is set higher than the hardness of the elastic layer of the fixing roller 3, and the nip shape of the fixing nip portion N is upwardly convex. As a result, good paper discharge properties can be obtained.
[0047]
Next, a fixing operation by the fixing device 10 according to the present embodiment will be described.
[0048]
During the fixing operation, the halogen heater 13 and the halogen heater 5 are energized (ON) and turned on. The external heating roller 12 is heated by turning on the halogen heater 13, and the surface of the pressure roller 4 is further heated to a predetermined temperature, in this embodiment, + 20 ° C. set temperature of the fixing belt 1 by the heated external heating roller 12. The temperature of the external heating roller 12 due to the heat generated by the halogen heater 13 is controlled by a control device (not shown) based on temperature detection information from a temperature sensor (not shown).
[0049]
On the other hand, the heating roller 2 is heated by turning on the halogen heater 5, and the fixing belt 1 is further heated to a predetermined temperature by the heated heating roller 2. At this time, the temperature of the fixing belt 1 is detected by the temperature sensor 11, and the lighting of the halogen heater 5 is controlled based on the detected information to control the temperature of the fixing belt 1.
[0050]
Then, the transfer material (not shown) to which the unfixed color toner image has been transferred enters the fixing nip N through the conveyance guide 8. Then, the color toner image is fixed on the surface of the transfer material by heating with the heated fixing belt 1 and the pressure roller 4 and pressing at the fixing nip N. The transfer material on which the color toner image has been fixed is separated from the fixing nip portion N by the separation claw 7 and discharged outside.
[0051]
As described above, the fixing device 10 according to the present embodiment heats the fixing belt 1 by the halogen heater 5 in the heating roller 2 and heats the pressing roller 4 by the halogen heater 13 in the external heating roller 12 during the fixing operation. By doing so, even at the time of high-speed fixing, it is possible to suppress a decrease in the temperature of the fixing belt 1 and the pressure roller 4 and fix a good toner image.
[0052]
In order to evaluate the effect of the fixing device 10 of the present embodiment, the following evaluation experiment was performed.
[0053]
In this evaluation experiment, the fixing device 10 of the present embodiment shown in FIG. 2 and the external heating roller 12 incorporating the halogen heater 13 of the fixing device 10 are not provided, and the halogen heater 5 in the heating roller 2 is used. Using a conventional fixing device that only heats the fixing belt 1, the temperature of the fixing belt 1 when high-speed fixing is continued was compared. FIG. 3 shows the results of temperature measurement by this evaluation experiment. The measurement results shown in FIG. 3 indicate that the minimum temperature at which the temperature of the fixing belt 1 was adjusted to 180 ° C. was lowered when the number of sheets fixed for one minute was 30 to 50 sheets of A4 paper continuously. Is shown.
[0054]
As is clear from the measurement results shown in FIG. 3, when there is pressure external heating by the external heating roller 12 incorporating the halogen heater 13 as in the present embodiment, fixing is performed even at the time of high-speed fixing at 50 sheets / min. The lowest temperature of the belt 1 was 171 ° C., and good fixing properties could be obtained.
[0055]
On the other hand, when there is no pressure external heating by the external heating roller 12 having the halogen heater 13 built-in, the minimum temperature of the fixing belt 1 drops to 155 ° C. at the time of high-speed fixing at 50 sheets / min. Has occurred. At this time, the temperature of the pressure roller 4 is also substantially the same as the temperature of the fixing roller 3, and the temperature of the fixing roller 3 may decrease if there is no external pressure heating by the external heating roller 12 including the halogen heater 13. Accordingly, it was found that the temperature of the pressure roller 4 also decreased.
[0056]
This is because the pressure roller 4 has an elastic layer, and this elastic layer serves as a heat insulating layer for the internal halogen heater (not shown). Therefore, in the configuration without the external heating roller 12 having the halogen heater 13 built-in, the temperature of the surface of the pressure roller 4 decreases. As described above, when there is no pressurized external heating by the external heating roller 12 incorporating the halogen heater 13 as in the present embodiment, the maximum number of sheets to be fixed is 30 to 40 sheets / min, and the fixing to high-speed fixing is possible. I found it difficult.
[0057]
The reason is considered as follows.
[0058]
That is, by performing fixing with the fixing belt 1 heated by the heating roller 2 having the halogen heater 5 therein, it is possible to perform fixing with good response and good thermal response, but the fixing speed is increased, and the fixing speed is reduced. As soon as the speed exceeded 200 mm / s (40 sheets per minute), the thermal response deteriorated. Further, when a color toner image was fixed, the rubber layer of the fixing belt 1 became a heat insulating layer, and the thermal response was too late.
[0059]
Further, since a rubber layer is also provided on the pressure roller 4 side for fixing the color toner image, this rubber layer becomes a heat insulating layer with respect to an internal halogen heater (not shown). In particular, when a color toner image is fixed on both sides of a transfer material (paper), the material of the pressure roller 4 is also important for maintaining image quality, and an elastic layer is required.
[0060]
On the other hand, when the surface of the pressure roller 4 is heated by the external heating roller 12 having the halogen heater 13 therein as in the fixing device 10 according to the present embodiment, the temperature of the fixing belt 1 and the temperature of the pressure roller 4 are increased. It responds well to the drop, responds quickly to heat even at the time of high-speed fixing, and suppresses the temperature drop of the fixing belt 1 and the pressure roller 4 to perform good fixing. As described above, the temperature of the external heating roller 12 of the pressure roller 4 needs to be higher than the set temperature of the fixing roller 3, which is + 20 ° C. in the present embodiment. It is. However, the temperature of the external heating roller 12 is preferably 230 ° C. or less.
[0061]
<Embodiment 2>
An image forming apparatus including the fixing device according to the present embodiment will also be described using the image forming apparatus including the fixing device according to the first embodiment illustrated in FIGS.
[0062]
In the present embodiment, the surface (surface layer) of the release layer (silicone rubber) of the fixing belt 1 is coated with Teflon (registered trademark) (trade name) as a fluororesin, The surface (surface layer) of silicone rubber) is coated with Teflon (registered trademark) (trade name) as a fluororesin. Other configurations are the same as those of the image forming apparatus including the fixing device according to the first embodiment illustrated in FIGS. 1 and 2, and redundant description will be omitted.
[0063]
Further, in the present embodiment, a toner in which wax is included in a resin pulverized type toner is used. For example, a wax as a release agent is internally added to, for example, a polyester-based resin, and thereafter, a toner is obtained by conventional pulverization. As a result, the wax as a release agent exudes from the inside of the toner at the time of fixing, and the self-releasing property is enhanced. As the components and manufacturing method of the toner, conventionally known ones can be used.
[0064]
As described above, in the present embodiment, the surface layers of the fixing belt 1 and the pressure roller 4 are coated with Teflon (registered trademark) (trade name) as a fluororesin, and further, a toner containing wax is used to fix the toner. The service life (fixing durability number) when the silicone rubber is used for the surface layer of the belt 1 is about 50,000 sheets, but can be extended to about 100,000 to 300,000 sheets.
[0065]
In this embodiment, since the surface layers of the fixing belt 1 and the pressure roller 4 are coated with Teflon (registered trademark) (trade name) as a fluororesin, the number of heat insulating layers is further increased, and temperature reduction is a problem. However, as described in the first embodiment, the external heating roller 12 having the halogen heater 13 built in the surface of the pressure roller 4 (in the present embodiment, the fixing (The temperature of the belt 1 is set to + 30 ° C.) so as to be freely rotatable. Therefore, even at the time of high-speed fixing, it is possible to suppress a decrease in the temperature of the pressure roller 4 and fix a good toner image.
[0066]
As described above, in the present embodiment, the life of the fixing belt 1 (the number of endurable fixing sheets) can be greatly extended, and the heat response can be quickly performed even at the time of high-speed fixing similarly to the first embodiment. It is possible to perform satisfactory fixing while suppressing a decrease in the temperature of the pressure roller 4.
[0067]
Note that, in the present embodiment, with respect to the wax-containing toner, an example of a so-called pulverized toner in which wax is internally added based on a polyester resin and pulverized has been described. It may be a so-called polymerized toner in which it is contained.
[0068]
<Embodiment 3>
FIG. 4 is a schematic configuration diagram illustrating the fixing device according to the present embodiment. The fixing device 10a according to the present embodiment has a configuration in which an induction heating member 60 is disposed in a non-contact manner inside the fixing belt 1 in a space between the fixing roller 3 and the heating roller 2 having the halogen heater 5 built therein. A temperature sensor 11 for detecting the temperature of the fixing belt 1 by heating the induction heater 60 and the halogen heater 5 in the heating roller 2 is disposed outside the fixing belt 1 so as to face the induction heating member 60. A control device (not shown) controls energization of the halogen heater 5 and the induction heating member 60 based on the temperature detection information input from the temperature sensor 11.
[0069]
The other configuration of the fixing device 10a and the configuration of the image forming apparatus are the same as those of the image forming apparatus including the fixing device according to the first embodiment illustrated in FIGS. 1 and 2, and redundant description will be omitted.
[0070]
In the fixing device 10a of the present embodiment, the heating roller 2 around which the fixing belt 1 is wound is located on the side of the conveyance guide 8, but the configuration is the same as that of the fixing device of the first embodiment shown in FIG. The same is true.
[0071]
As shown in FIG. 5, the induction heating member 60 disposed near the inner side of the fixing belt 1 includes a plurality of induction coils 61, an excitation core 62, and a coil holder 63 that holds them.
[0072]
The induction coil 61 uses a litz wire that is flat-wound in an elliptical shape and is arranged in a horizontal E-shaped excitation core 62 that protrudes on both sides of the center of the coil and forms a unit as shown in FIG. By using a material having a high magnetic permeability and a low residual magnetic density such as ferrite or permalloy as the excitation core 62, loss in the induction coil 61 and the excitation core 62 can be suppressed, and the fixing belt 1 can be efficiently heated. .
[0073]
The coil holder 63 is formed of a heat-resistant resin such as PPS, PEEK, or phenol resin, which is a non-magnetic and non-conductive heat-resistant material, and is fixed to a fixing unit frame (not shown) so as not to contact the fixing belt 1.
[0074]
The principle of electromagnetic induction heating by the above-described induction heating member 60 will be described with reference to FIG.
[0075]
As shown in FIG. 7A, when a high-frequency current (several KHz to 100 KHz) is applied to the induction coil 61, the fixing belt 1 moves in the running direction (moving direction) in accordance with the "ampere right-hand screw rule". A vertical magnetic flux A is generated. In response to the magnetic flux A, a vortex induced current is generated in the fixing belt 1 such that a magnetic flux is generated in a direction opposite to the magnetic flux A in accordance with “Lenz's law”. The induced current is converted into Joule heat by the specific resistance of the fixing belt 1, so that the fixing belt 1 generates heat.
[0076]
In the configuration shown in FIG. 7A, the magnetic flux A concentrates particularly near the side surface of the induction coil 61, and thus has a local heat generation distribution as shown in FIG. 7B. The current generated by the electromagnetic induction has a distribution in the thickness direction according to the material, and the penetration depth δ of the magnetic flux is proportional to the reciprocal of (κμf) 1/2. Here, κ is the conductivity, μ is the relative magnetic permeability, and f is the frequency.
[0077]
In other words, the higher the frequency, the more the induced current collects on the surface. Therefore, if the thickness of the heat generating portion is set to a value close to the penetration depth of the magnetic flux, most of the generated magnetic flux can be effectively used within the thickness, so that the member that generates the induced eddy current according to the frequency is optimized. It is desirable to set the thickness to an appropriate value.
[0078]
As shown in FIG. 4, the induction heating member 60 heats a substantially flat portion on the upstream side of the fixing nip N with respect to the moving direction of the fixing belt 1 stretched between the heating roller 2 and the fixing roller 3. Further, since the induction heating member 60 is disposed between the heating roller 2 and the fixing roller 3, it is possible to suppress a temperature rise of the induction coil 61 and the exciting core 62.
[0079]
Further, the fixing belt 1 used at least partially includes a conductive layer, and includes a metal layer made of nickel, magnetic SUS, iron, and an alloy thereof. The metal layer generates heat by the induction heating by the induction heating member 60 described above.
[0080]
Further, the fixing belt 1 includes an elastic layer made of an elastic material such as silicone rubber or fluoro rubber on the conductive layer (conductive base layer). This layer, as described above, has the effect of preventing the occurrence of uneven gloss as a color-fixed image, but also acts as a heat insulating layer with respect to the thermal response during heating. However, when the thickness of the elastic layer (heat insulating layer) is large, the elastic layer also functions as a heat capacity to prevent a temperature drop during paper passing.
[0081]
As described above, the fixing device 10a according to the present embodiment heats the fixing belt 1 by the halogen heater 5 in the heating roller 2 at the time of the fixing operation, and also performs the induction heating by the induction heating member 60, so that even during the high-speed fixing. The temperature of the fixing belt 1 and the pressure roller 4 are suppressed from lowering, so that a good toner image can be fixed.
[0082]
In order to evaluate the effect of the fixing device 10a of the present embodiment, the following evaluation experiment was performed.
[0083]
In this evaluation experiment, the fixing device 10a of the present embodiment shown in FIG. 4 and the external heating roller 12 incorporating the halogen heater 13 of the fixing device 10a (in this embodiment, the temperature of the fixing belt 1 is + 20 ° C.) ), And the temperature of the fixing belt 1 when high-speed fixing was continued was compared using a conventional fixing device that only heats the fixing belt 1 with the halogen heater 5 in the heating roller 2. FIG. 8 shows the measurement results of the temperature in this evaluation experiment. The measurement results shown in FIG. 8 show that when the number of sheets fixed for one minute is A4-size paper continuously fixed at a speed of 30 to 50 sheets, the minimum temperature at which the temperature of the fixing belt 1 which has been adjusted to 180 ° C. has dropped is lowered. Is shown.
[0084]
As is clear from the measurement results shown in FIG. 8, when there is pressurized external heating by the external heating roller 12 incorporating the halogen heater 13 and induction heating by the induction heating member 60 as in this embodiment, 50 Even at the time of high-speed fixing at the number of sheets per minute, the minimum temperature of the fixing belt 1 was 173 ° C., and good fixing performance was obtained.
[0085]
On the other hand, when there is no pressurized external heating by the external heating roller 12 incorporating the halogen heater 13 and no induction heating by the induction heating member 60, the minimum temperature of the fixing belt 1 is 155 at the time of high-speed fixing at 50 sheets / min. ° C, and fixing failure occurred. At this time, the temperature of the pressure roller 4 is also substantially the same as the temperature of the fixing roller 3, and the temperature of the fixing roller 3 may decrease if there is no external pressure heating by the external heating roller 12 including the halogen heater 13. Accordingly, it was found that the temperature of the pressure roller 4 also decreased.
[0086]
In the present embodiment, in addition to the effect of the pressurized external heating by the external heating roller 12 being obtained in the same manner as in the embodiment, the following effects can be obtained by the induction heating by the induction heating member 60. Think there is.
[0087]
That is, as shown in FIG. 9A, when the induction heating member 60 is not provided, the contact width between the fixing belt 1 wound around the heating roller 2 having a diameter of 40 mm and the heating roller 2 is about 40 mm. However, only the amount of heat received in the heating zone in this section supplements all the amount of heat required for fixing. For this reason, at the time of high-speed fixing, the fixing belt 1 also rotates at a high speed, so that the time during which the heating roller 2 is in contact with the fixing belt 1 is shortened, and the amount of heat transmitted to the fixing belt 1 is reduced. Is increased as the number of fixed images increases, and the temperature of the fixing roller 3 decreases.
[0088]
On the other hand, as shown in FIG. 9B, in the case of the present embodiment in which the induction heating member 60 is arranged, the fixing belt 1 itself generates heat even after passing the winding portion of the heating roller 2. Since the heating is performed, the substantial heating time is approximately doubled, a sufficient amount of heat can be given even at the time of high-speed fixing, and a decrease in the temperature of the fixing roller 3 can be suppressed.
[0089]
As described above, in the fixing device 10a of the present embodiment, the fixing belt 1 is heated by the heating roller 2 having the halogen heater 5 built therein and the induction heating by the induction heating member 60, and the external heating having the halogen heater 13 built therein. The surface of the pressure roller 4 is heated by the roller 12 so that the fixing belt 1 and the pressure roller 4 respond satisfactorily to the respective temperature drops. It is possible to perform satisfactory fixing while suppressing a decrease in the temperature of the pressure roller 4.
[0090]
Further, in the present embodiment, the non-contact heating of the fixing belt 1 except for the portion in contact with the heating roller 2 using the induction heating member 60 enables efficient heating with little heat loss without damaging the fixing belt 1. Becomes possible.
[0091]
<Embodiment 4>
FIG. 10 is a schematic configuration diagram illustrating a fixing device 10b according to the present embodiment. In this embodiment, the fixing belt 1 is brought into contact with the pressure roller 4 in a rotatable manner upstream of the fixing nip N where the fixing roller 3 and the pressure roller 4 are in contact with the moving direction of the fixing belt 1. In this configuration, rollers 14 are provided. The other configuration of the fixing device 10b is the same as that of the fixing device of the third embodiment shown in FIG. 4, and the configuration of the image forming device is the same as that of the image forming device of the first embodiment shown in FIG. , And redundant description will be omitted.
[0092]
In this way, by bringing the fixing belt 1 into contact with the pressure roller 4 by the winding roller 14, the fixing nip portion N can be widened to the upstream side, so that high-speed fixing or fixing of thick paper is performed. In particular, the present invention is particularly effective in a fixing device requiring a large amount of heat for fixing.
[0093]
By using the fixing device 10b of the present embodiment shown in FIG. 10, a large amount of heat taken by the fixing nip portion N enlarged during the fixing operation is reduced by the heating roller 2 having the halogen heater 5 built therein and the induction heating. A large amount of heat can be supplied to the fixing belt 1 side by the member 60, and heat can also be supplied immediately to the pressure roller 4 side, so that the temperature of the fixing belt 1 decreases even during continuous high-speed fixing. Can be suppressed. In a system where a large amount of heat is taken as in the present embodiment, it is preferable that the set temperature of the external heating roller 12 is higher. In the present embodiment, the temperature of the fixing belt 1 is set to + 40 ° C.
[0094]
As described above, in the fixing device 10b of the present embodiment, heat is preferably supplied to both the fixing roller 3 side and the pressure roller 4 side, and especially, 50 sheets of thick paper (A4 width) continuously per minute. Even when high-speed fixing is performed, good fixing properties can be maintained.
[0095]
This is because, in the fixing device having the conventional configuration, when fixing such thick paper, the fixing speed is reduced to fix the thin paper (this fixing speed is usually the same as the image forming speed). The fixing can be performed at the same speed as the above.
[0096]
Further, in each of the above-described embodiments, the fixing belt 1 is heated by the heating roller 2 in which the halogen heater 5 is disposed. However, instead of the halogen heater 5, for example, the induction heating in the third embodiment is performed. The member 60 may be arranged inside the heating roller 2.
[0097]
Further, the halogen heater 13 of the external heating roller 12 in each of the above-described embodiments is appropriately selected depending on the fixing speed of the fixing device. However, 400 W is preferable within the range of each of the above-described embodiments. Met. This is not preferable because the heating amount is small at 200 W or less, and the wattage is too large at 700 W or more due to the configuration of the fixing device.
[0098]
Further, in each of the above-described embodiments, the comparison between the number of fixed sheets and the fixing speed is 40 sheets / minute and 200 mm / s, but this comparison is designed by transporting A4 paper (transfer material). However, if the sheet interval is set appropriately, this value is approximately obtained.
[0099]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, by heating the surface of the pressure roller with the heating body for the pressure roller provided so as to be in contact with the surface of the pressure roller, the temperature of each of the fixing belt and the pressure roller is increased. It responds well to the decrease, responds quickly to heat even at the time of high-speed fixing, suppresses the temperature decrease of the fixing belt and the pressure roller, and performs satisfactory fixing.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic configuration diagram illustrating an image forming apparatus including a fixing device according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a schematic configuration diagram showing a fixing device according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a diagram showing a result of an evaluation experiment according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a schematic configuration diagram illustrating a fixing device according to a third embodiment of the present invention.
FIG. 5 is an exploded configuration diagram illustrating an induction heating member in a fixing device according to a third embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a configuration diagram illustrating an induction heating member in a fixing device according to a third embodiment of the present invention.
7A is a diagram for explaining a principle of heating by an induction heating member, and FIG. 7B is a diagram showing a heat generation distribution by the induction heating member.
FIG. 8 is a diagram showing a result of an evaluation experiment according to the third embodiment of the present invention.
9A is a diagram illustrating a heating region of the fixing belt by a heating roller, and FIG. 9B is a diagram illustrating a heating region of the fixing belt by a heating roller and a heating region of the fixing belt by an induction heating member.
FIG. 10 is a schematic configuration diagram showing a fixing device according to a fourth embodiment of the present invention.
FIG. 11 is a schematic configuration diagram showing a fixing device in a conventional example.
[Explanation of symbols]
1 Fixing belt
2 Heating roller (roller)
3 Fixing roller
4 Pressure roller
5. Halogen heater (heating heater)
10, 10a, 10b Fixing device
12. External heating roller (heating body for pressure roller)
13 Halogen heater (heating body for pressure roller)
21 Photosensitive drum (image carrier)
22 Primary charger
23 Developing device
23a Yellow developing unit
23b Magenta developing unit
23c cyan developing device
23d black developer
24 Transfer drum
60 Induction heating member (electromagnetic induction heating member)
61 Induction coil
62 Excitation core

Claims

An endless fixing belt that is stretched across a plurality of rollers and rotates; and a part that forms a fixing nip by pressing against a surface of the fixing belt at a portion that is hung on a fixing roller that is one of the rollers. A pressure roller, and a heating unit that heats the fixing belt in a region other than the fixing nip portion. The heating device heats the transfer material holding the unfixed toner image in the fixing nip portion. A fixing device for fixing the unfixed toner image on a transfer material by the fixing belt,
A pressure roller heating element for heating the pressure roller was provided so as to be in contact with the pressure roller surface,
A fixing device, comprising:

The fixing belt, the fixing roller and the pressure roller have an elastic layer that acts as a heat insulating layer,
The fixing device according to claim 1, wherein:

Each surface layer of the fixing belt and the pressure roller is coated with a fluororesin,
The fixing device according to claim 1, wherein:

The heating unit is a heating heater provided in at least one of the plurality of rollers other than the fixing roller.
The fixing device according to claim 1, wherein:

The heating unit includes a heating heater provided in at least one of the plurality of rollers other than the fixing roller, and electromagnetic induction heating configured to generate induction heat by electromagnetic induction disposed in non-contact with the fixing belt. Member
The fixing device according to claim 1, wherein:

A heating region of the fixing belt by the electromagnetic induction heating member is at least a part of a region other than a region of the fixing belt that is bridged by the plurality of rollers including the fixing nip portion.
The fixing device according to claim 5, wherein:

The pressure roller heating element is a rotatable external heating roller having a heating heater inside,
The fixing device according to claim 1, wherein:

The surface layer of the external heating roller is coated with a fluororesin,
The fixing device according to claim 7, wherein:

The fixing belt includes a conductive layer at least in part,
The fixing device according to claim 1, wherein:

The unfixed toner image is a color image formed by superimposing a plurality of color toner images,
The fixing device according to claim 1, wherein:

The unfixed toner image is formed by a wax-containing toner,
The fixing device according to claim 10, wherein:

The image carrier according to any one of claims 1 to 11, wherein the toner image is formed on the image carrier, a transfer unit configured to transfer the toner image on the image carrier to a transfer material, and the toner image is fixed on the transfer material. A fixing device,
An image forming apparatus comprising: