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JP2010139879A - Belt fixing device and image forming apparatus - Google Patents

Belt fixing device and image forming apparatus Download PDF

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JP2010139879A
JP2010139879A JP2008317426A JP2008317426A JP2010139879A JP 2010139879 A JP2010139879 A JP 2010139879A JP 2008317426 A JP2008317426 A JP 2008317426A JP 2008317426 A JP2008317426 A JP 2008317426A JP 2010139879 A JP2010139879 A JP 2010139879A
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JP
Japan
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roller
fixing
belt
pressure roller
image forming
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Application number
JP2008317426A
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Japanese (ja)
Inventor
Masaaki Yoshikawa
政昭 吉川
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Ricoh Co Ltd
Original Assignee
Ricoh Co Ltd
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Publication date
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a belt fixing device that eliminates a risk for becoming a cause of faults by simplifying its configuration while preventing excessive application of a release agent to a pressure roller, and to provide an image forming apparatus. <P>SOLUTION: A fixing belt 46 is extended around a roller section provided with a fixing roller 41 and a heat roller 42. A pressure roller 45 forming a fixing nip N by being brought into press contact with the fixing roller 41 across the fixing belt 46 is provided so as to move forward or backward in relation to the fixing roller 41. A releasing-agent application roller 491 impregnated with a release agent is provided so as to be in outer contact with the pressure roller 45 at the same time when the fixing nip N is formed by moving the pressure roller 45 forward. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、電子写真方式の画像形成装置に用いられるベルト定着装置及びこれを備えた画像形成装置に関する。   The present invention relates to a belt fixing device used in an electrophotographic image forming apparatus and an image forming apparatus including the same.

従来、電子写真方式の画像形成装置に組み込まれるベルト定着装置として、例えば、加圧ローラに微量オイル(離型剤)塗布ローラを従動可能に常時当接したものがある。このものによれば、定着ベルト表面が帯電し、転写紙からトナーを引きつける現象(いわゆる静電オフセット)の抑制や、加圧ローラへのトナーや紙粉の固着が防止でき、好適なものである(例えば特許文献1参照)。   2. Description of the Related Art Conventionally, as a belt fixing device incorporated in an electrophotographic image forming apparatus, for example, there is one in which a minute amount of oil (release agent) application roller is always in contact with a pressure roller so as to be driven. According to this, the surface of the fixing belt is charged and the phenomenon of attracting toner from the transfer paper (so-called electrostatic offset) can be suppressed, and the toner and paper powder can be prevented from sticking to the pressure roller. (For example, refer to Patent Document 1).

他の定着装置としては、定着ローラから加圧ローラを接離させる加圧回転体接離機構と、定着部材(定着ローラや定着ベルト)から離型剤塗布ローラを接離させる接離機構とを備え、接離機構が、加圧回転体接離機構による加圧ローラの移動もしくは加圧軽減と連動して、離型剤塗布ローラを定着ローラから離間するようにしたものがある。
この定着装置によれば、待機時に定着部材を加熱回転させても加圧ローラとの圧接により定着部材の表面を磨耗させて定着部材の寿命を低下させるのを防ぐとともに、待機時に離型剤を余分に塗布してしまうことなども防ぐことができる好適なものである(例えば特許文献2参照)。
特開2006−201640号公報 特開2005−326524号公報
As other fixing devices, there are a pressure rotating body contact / separation mechanism that contacts and separates the pressure roller from the fixing roller, and a contact / separation mechanism that contacts and separates the release agent application roller from the fixing member (fixing roller and fixing belt). In some cases, the contact / separation mechanism separates the release agent application roller from the fixing roller in conjunction with the movement or pressure reduction of the pressure roller by the pressure rotating body contact / separation mechanism.
According to this fixing device, even when the fixing member is heated and rotated during standby, the surface of the fixing member is prevented from being worn out by pressure contact with the pressure roller, and the life of the fixing member is prevented from being reduced. It is a suitable thing which can also prevent that it apply | coats excessively etc. (for example, refer patent document 2).
JP 2006-201640 A JP 2005-326524 A

特許文献1のベルト定着装置は、微量オイル塗布ローラを加圧ローラに従動可能に常時当接した構成であることから、離型剤を加圧ローラに塗り過ぎてしまう。
特許文献2のベルト定着装置は、定着部材(定着ローラや定着ベルト)から離型剤塗布ローラを接離させる接離機構を設けて、離型剤の適量の塗布を実現しているものの、定着ローラから加圧ローラを接離させる加圧回転体接離機構と独立した構成であることから、装置が複雑化して故障の原因となる恐れがある。
Since the belt fixing device of Patent Document 1 has a configuration in which a minute amount of oil application roller is always in contact with a pressure roller so as to be driven, a release agent is applied to the pressure roller too much.
The belt fixing device disclosed in Patent Document 2 is provided with a contact / separation mechanism that contacts and separates a release agent application roller from a fixing member (a fixing roller or a fixing belt) to realize an appropriate amount of application of the release agent. Since the structure is independent of the pressure rotating body contacting / separating mechanism that contacts and separates the pressure roller from the roller, the apparatus may be complicated and cause a failure.

本発明は、このような状況に鑑みてなされたものであり、加圧ローラへの離型剤の塗り過ぎを防止しつつ、構成を単純化して故障の原因となる恐れを払拭できるベルト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。   SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of such circumstances, and a belt fixing device capable of simplifying the configuration and wiping out the possibility of causing a failure while preventing excessive application of a release agent to a pressure roller. An object of the present invention is to provide an image forming apparatus.

上記技術課題を達成するために、本発明は、下記の技術的手段を講じた。
請求項1にかかる発明は、定着ローラと加熱ローラとを備えたローラ部に定着ベルトを掛架し、該定着ベルトを挟んで前記定着ローラに圧接して定着ニップを形成する加圧ローラを、前記定着ローラに対して進退動可能に設け、離型剤を含浸した離型剤塗布部材を、前記加圧ローラを前進動して前記定着ニップの形成と同時に前記加圧ローラに外接するように設けたベルト定着装置を特徴とする。
請求項2にかかる発明は、前記トナー像を作像すると共に該トナー像を前記転写紙に転写する画像形成手段と、請求項1に記載のベルト定着装置とを備えた画像形成装置を特徴とする。
In order to achieve the above technical problem, the present invention has taken the following technical means.
The invention according to claim 1 is a pressure roller that hangs a fixing belt on a roller portion including a fixing roller and a heating roller, and presses against the fixing roller with the fixing belt interposed therebetween to form a fixing nip. A release agent application member impregnated with a release agent, which is provided so as to be able to move forward and backward with respect to the fixing roller, moves forward with the pressure roller so as to circumscribe the pressure roller simultaneously with the formation of the fixing nip. The belt fixing device is provided.
According to a second aspect of the present invention, there is provided an image forming apparatus comprising: an image forming unit that forms the toner image and transfers the toner image onto the transfer paper; and the belt fixing device according to the first aspect. To do.

本発明によれば、離型剤塗布部材を、定着ローラに加圧ローラが圧接すると同時に加圧ローラに外接するように設けたことで、定着ベルトの寿命低下防止はもとより、加圧ローラへの離型剤の塗り過ぎを防止でき、構成も単純化して故障の原因となる恐れを払拭できる。   According to the present invention, the release agent application member is provided so that the pressure roller is in pressure contact with the fixing roller and is in contact with the pressure roller at the same time. It is possible to prevent the release agent from being overcoated, simplify the configuration, and eliminate the possibility of causing a failure.

本発明の実施の形態を説明する。本発明の要部は、ベルト定着装置であるが、その要部を詳述する前に、本実施の形態にかかる画像形成装置の概略を説明する。   An embodiment of the present invention will be described. The main part of the present invention is a belt fixing device. Before describing the main part in detail, an outline of the image forming apparatus according to the present embodiment will be described.

本実施の形態にかかる画像形成装置は、図1に示すように、タンデム方式を採用したフルカラー画像が形成可能なカラー画像形成装置であり、4色分解された4個の作像ユニット10(Y(イエロー)、M(マゼンタ)、C(シアン)、Bk(ブラック))が、複数のローラ21、22、23、25、32、33に掛架された無端状の中間転写ベルト20の上部走行辺に沿って並設されている。   As shown in FIG. 1, the image forming apparatus according to the present embodiment is a color image forming apparatus that can form a full-color image using a tandem method, and includes four image forming units 10 (Y (Yellow), M (Magenta), C (Cyan), Bk (Black)) travels over the endless intermediate transfer belt 20 that is stretched around a plurality of rollers 21, 22, 23, 25, 32, 33. It is juxtaposed along the side.

各作像ユニット10は、扱うトナーの色が異なるのみで、その構成は同一であり、図1では、一番左側のイエロー作像ユニット10Yのみ、ユニットを構成する機器に符号を付している。   Each image forming unit 10 has the same configuration except for the color of the toner to be handled. In FIG. 1, only the leftmost yellow image forming unit 10Y has a reference numeral attached to a device constituting the unit. .

この作像ユニット10は、像担持体としての感光体ドラム11と、この感光体ドラム11の周りに配設された、帯電手段12、現像装置13、クリーニング装置14と、感光体ドラム11に対向するように中間転写ベルト20の内側に一次転写部を構成する転写ローラ(転写部材)15とを備えてなる。また、本実施の形態にかかる画像形成装置1は、各作像ユニット10毎に露光手段を備えており、例えばLED等の露光手段16が帯電手段12と現像装置13の間に位置して配置されている。なお、露光手段としては、各作像ユニット10に共通の露光装置、例えばレーザ書込み装置を用いることも可能である。   The image forming unit 10 is opposed to a photosensitive drum 11 as an image carrier, a charging unit 12, a developing device 13, a cleaning device 14, and a photosensitive drum 11 disposed around the photosensitive drum 11. Thus, a transfer roller (transfer member) 15 constituting a primary transfer portion is provided inside the intermediate transfer belt 20. In addition, the image forming apparatus 1 according to the present embodiment includes an exposure unit for each image forming unit 10. For example, an exposure unit 16 such as an LED is disposed between the charging unit 12 and the developing device 13. Has been. In addition, as an exposure means, it is also possible to use an exposure apparatus common to each image forming unit 10, for example, a laser writing apparatus.

また、この画像形成装置1は、中間転写ベルト20の支持ローラの一つである転写対向ローラ32に対向して第二の転写手段である転写ローラ31が配置されている。その転写ローラ31の、図中右側にはレジストローラ対54が、図中左側には無端状の搬送ベルト55が配設されている。
搬送ベルト55の、図中左側には、本発明の要部であるベルト定着装置40が設けられている。詳細は後述する。
In the image forming apparatus 1, a transfer roller 31 that is a second transfer unit is disposed opposite to a transfer counter roller 32 that is one of the support rollers of the intermediate transfer belt 20. The transfer roller 31 is provided with a pair of registration rollers 54 on the right side in the drawing and an endless conveying belt 55 on the left side in the drawing.
On the left side of the conveyance belt 55 in the figure, a belt fixing device 40 that is a main part of the present invention is provided. Details will be described later.

画像形成装置1内の下部には転写紙P束を収納する給紙トレイ50が配置され、給紙手段としてピックアップコロ51、分離給送ローラ52を有している。また、図1において、一点鎖線で示す転写紙搬送経路中の適宜の位置には、搬送ローラ53が配置される。さらに図示はしないが、転写紙ガイドが適宜設けられる。このほか、必要に応じて、手差し給紙部や転写紙反転部を設けることもできる。また、画像読取装置(スキャナ)や自動原稿給送装置(ADF)などを装着することも可能である。   A paper feed tray 50 for storing a bundle of transfer papers P is disposed in the lower part of the image forming apparatus 1, and has a pickup roller 51 and a separation feed roller 52 as paper feeding means. Further, in FIG. 1, a transport roller 53 is disposed at an appropriate position in the transfer paper transport path indicated by a one-dot chain line. Although not shown, a transfer paper guide is appropriately provided. In addition, a manual paper feed unit and a transfer paper reversing unit can be provided as necessary. It is also possible to mount an image reading device (scanner), an automatic document feeder (ADF), or the like.

次に、本実施の形態にかかる画像形成装置1の画像形成動作について簡単に説明する。
上記作像ユニット10の感光体ドラム11が図示しない駆動手段によって図中反時計方向に回転駆動され、その感光体ドラム11の表面が帯電手段12によって所定の極性に一様に帯電される。帯電された感光体表面には露光手段16からの走査光が照射され、これによって感光体ドラム11表面に静電潜像が形成される。このとき、各感光体ドラム11に露光される画像情報は所望のフルカラー画像をイエロー、マゼンタ、シアン及び黒の色情報に分解した単色の画像情報である。このように形成された静電潜像に現像装置13から各色トナーが付与され、トナー像として可視化される。
Next, an image forming operation of the image forming apparatus 1 according to the present embodiment will be briefly described.
The photosensitive drum 11 of the image forming unit 10 is rotationally driven counterclockwise in the figure by a driving unit (not shown), and the surface of the photosensitive drum 11 is uniformly charged to a predetermined polarity by the charging unit 12. The charged photosensitive member surface is irradiated with scanning light from the exposure unit 16, thereby forming an electrostatic latent image on the photosensitive drum 11 surface. At this time, the image information exposed to each photosensitive drum 11 is single-color image information obtained by separating a desired full-color image into color information of yellow, magenta, cyan, and black. Each color toner is applied from the developing device 13 to the electrostatic latent image formed in this manner, and visualized as a toner image.

また、中間転写ベルト20が図中時計回りに走行駆動され、各作像ユニット10において一次転写ローラ15の作用により感光体ドラム11から中間転写ベルト20に各色トナー像が順次重ね転写される。このようにして中間転写ベルト20はその表面にフルカラーのトナー像を担持する。なお、作像ユニット10のいずれか1つを使用して単色画像を形成したり、複数の作像ユニットを用いて2色又は3色の画像を形成したりすることもできる。モノクロプリントの場合は、4個の作像ユニットのうち、図の一番右側の黒ユニット10Bkを用いて画像形成を行う。
そして、トナー像を転写した後の感光体ドラム11表面に付着する残留トナーは、クリーニング装置14によって感光体ドラム表面から除去され、次いでその表面が図示しない除電器の作用を受けて表面電位が初期化されて次の画像形成に備える。
Further, the intermediate transfer belt 20 is driven to run in the clockwise direction in the drawing, and the respective color toner images are sequentially transferred from the photosensitive drum 11 to the intermediate transfer belt 20 by the action of the primary transfer roller 15 in each image forming unit 10. In this way, the intermediate transfer belt 20 carries a full-color toner image on its surface. Note that a single color image can be formed using any one of the image forming units 10, or a two-color or three-color image can be formed using a plurality of image forming units. In the case of monochrome printing, image formation is performed using the rightmost black unit 10Bk in the drawing among the four image forming units.
The residual toner adhering to the surface of the photosensitive drum 11 after transferring the toner image is removed from the surface of the photosensitive drum by the cleaning device 14, and then the surface is subjected to the action of a static eliminator (not shown) so that the surface potential is initially set. To prepare for the next image formation.

一方、給紙トレイ50から転写紙Pが給送され、レジストローラ対54によって、中間転写ベルト20上に担持されたトナー像とのタイミングを取って二次転写位置に向けて送り出される。第二の転写手段である転写ローラ31によって中間転写ベルト表面のトナー像が転写紙P上に一括して転写される。トナー像を転写された転写紙Pは搬送ベルト55によってベルト定着装置40へと送られ、ベルト定着装置40を通過するとき、熱と圧力によってトナー像が転写紙Pに熔融定着される。トナー像が定着された転写紙Pは図示しない排紙トレイに排出される。   On the other hand, the transfer paper P is fed from the paper feed tray 50 and is sent out toward the secondary transfer position by the registration roller pair 54 in timing with the toner image carried on the intermediate transfer belt 20. The toner image on the surface of the intermediate transfer belt is collectively transferred onto the transfer paper P by the transfer roller 31 as the second transfer means. The transfer paper P onto which the toner image has been transferred is sent to the belt fixing device 40 by the transport belt 55, and when passing through the belt fixing device 40, the toner image is fused and fixed to the transfer paper P by heat and pressure. The transfer paper P on which the toner image is fixed is discharged to a paper discharge tray (not shown).

次に本発明の要部であるベルト定着装置40について詳述する。
ベルト定着装置40は、定着部と、加圧ローラ45と、加圧力調整部と、離型剤塗布部と、制御部(図示せず)とを備えてなる。
Next, the belt fixing device 40 which is a main part of the present invention will be described in detail.
The belt fixing device 40 includes a fixing unit, a pressure roller 45, a pressure adjusting unit, a release agent applying unit, and a control unit (not shown).

定着部は、定着ローラ41と、加熱ローラ42と、加熱ローラ支持部と、定着ベルト46とを備えてなる。   The fixing unit includes a fixing roller 41, a heating roller 42, a heating roller support unit, and a fixing belt 46.

定着ローラ41は、両端に縮径された支軸部41aが延設された丸軸状の金属からなる芯金411と、支軸部41aを除いた部位である胴部に被覆された発泡シリコーンゴム412と、胴部に被覆された発泡シリコーンゴム412と同一外径で円板状に形成されると共に外周縁部41bが面取り形成され、胴部の両端に回動可能に設けられベルト寄りを抑制させる空転リング413とを備え、ベアリング414を介してベルト定着装置40の機枠mに軸支されている。   The fixing roller 41 includes a cored bar 411 made of a round shaft-shaped metal with a support shaft portion 41a having a reduced diameter at both ends and a foamed silicone coated on a body portion that is a portion excluding the support shaft portion 41a. The rubber 412 and the foamed silicone rubber 412 coated on the body part are formed in a disk shape with the same outer diameter, and the outer peripheral edge part 41b is chamfered, and is provided at both ends of the body part so as to be pivotable. An idle ring 413 to be suppressed is provided, and is supported by a machine frame m of the belt fixing device 40 via a bearing 414.

上述した発泡シリコーンゴム412は、断熱性が高いことから、後述する定着ベルト46の表面の温度を低下させにくく、立ち上り時間を短縮できる。また、弾性変形に富んだ発泡体であることから、低荷重で定着ローラ41を圧縮させて定着ニップNの長さを所望の長さに形成することができる。換言すれば、定着ニップNにおける転写紙Pの通過時間を容易に確保することができる。
この定着ローラ41の実施例としては、その胴部の直径は52mm程度、発泡シリコーンは、肉厚が14mm程度で、軸上硬度が25〜50Hs(アスカC)である。
Since the above-mentioned foamed silicone rubber 412 has high heat insulation properties, it is difficult to lower the temperature of the surface of the fixing belt 46 described later, and the rise time can be shortened. Further, since the foam is rich in elastic deformation, the fixing roller 41 can be compressed with a low load, and the length of the fixing nip N can be formed to a desired length. In other words, the passage time of the transfer paper P in the fixing nip N can be easily secured.
As an example of the fixing roller 41, the diameter of the body portion is about 52 mm, and the foamed silicone has a thickness of about 14 mm and an on-axis hardness of 25 to 50 Hs (Asuka C).

加熱ローラ42は、耐食性を向上させるために表面がアルマイト処理されたアルミニウム等の熱伝導率の高い金属材で、両端に縮径された支軸部42aが延設され、加熱源であるヒータ(不図示)が内装された中空丸軸状に形成される。また、この加熱ローラ42は、胴部に被覆された発泡シリコーンゴム412と同一外径で円板状に形成されると共に外周縁部42bが面取り形成され、胴部の両端に回動可能に設けられた空転リング421(上述した定着ローラ41用の空転リング413と実質的に同じ)とを備え、定着ローラ41から所定の間隔をおいて、後述する加圧力調整部に軸支されている。
本実施の形態では、上述した空転リング413、421を、定着ローラ41と加熱ローラ42との双方に設けているが、何れか一方で良いものである。
この加熱ローラ42の実施例としては、その胴部の直径が38mm程度である。
The heating roller 42 is a metal material having a high thermal conductivity such as aluminum whose surface is anodized in order to improve the corrosion resistance. (Not shown) is formed into a hollow round shaft with a built-in interior. The heating roller 42 is formed in a disk shape with the same outer diameter as the foamed silicone rubber 412 coated on the body portion, and an outer peripheral edge portion 42b is chamfered, and is provided rotatably at both ends of the body portion. The idling ring 421 (substantially the same as the idling ring 413 for the fixing roller 41 described above) is provided, and is pivotally supported by a pressurizing force adjusting unit described later at a predetermined interval from the fixing roller 41.
In the present embodiment, the idling rings 413 and 421 described above are provided on both the fixing roller 41 and the heating roller 42, but either one may be used.
As an example of this heating roller 42, the diameter of its body is about 38 mm.

加熱ローラ支持部は、加熱ローラ42の支軸部42aを樹脂製の断熱ブッシュ431とベアリング432とを介して軸着すると共に上部がベルト定着装置40の機枠mに軸着してその機枠mに揺動可能に設けた円板状のテンションプレート43と、そのテンションプレート43の下部に一端が掛止され他端がベルト定着装置40の機枠mに掛止されて、加熱ローラ42を定着ローラ41から離間する方向に弾発付勢する引っ張りコイルバネ44aとを備える。なお、この加熱ローラ支持部は、加熱ローラ42の両端に設けられており、上述したテンションプレート43は、勝手違いの一対で構成される。   The heating roller support portion pivotally supports the support shaft portion 42a of the heating roller 42 via a heat insulating bush 431 made of resin and a bearing 432, and the upper portion is pivotally attached to the machine frame m of the belt fixing device 40. A disc-shaped tension plate 43 swingably provided on m, one end hooked to the lower part of the tension plate 43, and the other end hooked to the machine frame m of the belt fixing device 40, the heating roller 42 And a tension coil spring 44a that elastically urges in a direction away from the fixing roller 41. In addition, this heating roller support part is provided in the both ends of the heating roller 42, and the tension plate 43 mentioned above is comprised by a pair of selfishness.

本実施の形態では、上述した定着ローラ41と加熱ローラ42とで定着ベルト46を掛架させるローラ部を構成しているが、上述した加熱ローラ支持部の代わりに、定着ベルト46を外方または内方へ弾発付勢させるテンションローラを加えてローラ部を構成しても良い。   In the present embodiment, the above-described fixing roller 41 and the heating roller 42 constitute a roller unit that hangs the fixing belt 46, but instead of the above-described heating roller support unit, the fixing belt 46 is moved outward or A roller portion may be configured by adding a tension roller for inwardly urging and energizing.

定着ベルト46は、ポリイミドを基材とした無端状に形成されると共に、図4に示すように、空転リング413の外周縁部41b(面取りした部分)に係合するベルト寄り止めガイド46aがベルト裏面両端に突設されてなり、加熱ローラ42及び定着ローラ41に回動可能に掛架されている。   The fixing belt 46 is formed in an endless shape using polyimide as a base material, and as shown in FIG. 4, a belt detent guide 46 a that engages with the outer peripheral edge portion 41 b (chamfered portion) of the idling ring 413 is provided as a belt. It protrudes from both ends of the back surface, and is rotatably suspended on the heating roller 42 and the fixing roller 41.

この定着ベルト46は、加熱ローラ42が上述した加熱ローラ支持部に軸着されていることで常に外方へ張られているが、その理由は、定着ローラ41は加熱により膨張するが、定着ベルト46はポリイミドを基材としていることから膨張せず、ベルトの周長が変化しないため、定着ローラ41が膨張したことによる定着ローラ41と加熱ローラ42の軸間距離の変化を、加熱ローラ42を定着ローラ41から離間する方向に弾発付勢することで吸収し、適正なテンションを保つためである。
なお、この定着部は、定着ベルト46の表面の温度を検知する手段(図示せず)と、温度制御手段(図示せず)とを備えており、設定された温度に制御可能となっている。
The fixing belt 46 is always stretched outward because the heating roller 42 is pivotally attached to the above-described heating roller support. The reason is that the fixing roller 41 expands by heating, but the fixing belt Since 46 is made of polyimide as a base material, it does not expand and the circumference of the belt does not change. Therefore, the change in the interaxial distance between the fixing roller 41 and the heating roller 42 caused by the expansion of the fixing roller 41 This is because it absorbs by urging and energizing in the direction away from the fixing roller 41 and maintains an appropriate tension.
The fixing unit includes a means (not shown) for detecting the temperature of the surface of the fixing belt 46 and a temperature control means (not shown), and can be controlled to a set temperature. .

加圧ローラ45は、芯金451と、その芯金451の上に薄く被覆されたソリッドゴム452(定着ローラ41の表層である発泡シリコーンゴム412に比べ高硬度である)と、そのソリッドゴム452の表面層に形成されトナー固着防止用の離型層(図示せず)とを備え、定着ベルト46を挟んで定着ローラ41の外周面最低部に対向するように後述する加圧力調整部に支承されている。   The pressure roller 45 includes a cored bar 451, a solid rubber 452 thinly coated on the cored bar 451 (having higher hardness than the foamed silicone rubber 412 that is the surface layer of the fixing roller 41), and the solid rubber 452. And a release layer (not shown) for preventing toner sticking, and is supported by a pressurizing pressure adjusting unit (to be described later) so as to face the lowest outer peripheral surface of the fixing roller 41 with the fixing belt 46 interposed therebetween. Has been.

このように、定着ベルト46を挟んで定着部と加圧ローラ45との一対の長尺状(図2において奥行き長さが転写紙Pの幅より所要長さ大きく設定される)の回動体同士を、その長手方向を揃えて回動可能に圧接すると、加圧ローラ45はほとんど圧縮せず、定着ローラ41の表層のみが圧縮して、未定着のトナー像を担持した転写紙Pを通紙する定着ニップNが下向きに形成される。
この加圧ローラ45の実施例としては、その胴部の直径が50mm程度、軸上硬度が概ね83Hs(アスカC)で、上述した定着ローラ41の表層である発泡シリコーンゴム412に比べ高硬度になっている。
In this way, a pair of elongated members (the depth length is set to be larger than the width of the transfer paper P in FIG. 2) between the fixing portion and the pressure roller 45 with the fixing belt 46 interposed therebetween. , The pressure roller 45 is hardly compressed, only the surface layer of the fixing roller 41 is compressed, and the transfer paper P carrying an unfixed toner image is passed through. The fixing nip N is formed downward.
As an example of the pressure roller 45, the body portion has a diameter of about 50 mm and an on-axis hardness of about 83 Hs (Asuka C), which is higher in hardness than the foamed silicone rubber 412 that is the surface layer of the fixing roller 41 described above. It has become.

この加圧ローラ45には、ローラ表面温度を検知する検知手段(図示せず)とローラ表面温度を制御する制御手段(図示せず)とを具備し、加圧ローラ45内部にヒータ(図示せず)を備えるか、加圧ローラ45外側から加熱する外部加熱手段を備える(図示せず)ことにより、加圧ローラ45単独で温度制御可能となっている。
また定着ニップN出口近傍には、転写紙Pを確実に分離させるための分離板(図示せず)がベルトと非接触で配置されている。
The pressure roller 45 includes detection means (not shown) for detecting the roller surface temperature and control means (not shown) for controlling the roller surface temperature. A heater (not shown) is provided inside the pressure roller 45. 2) or external heating means for heating from the outside of the pressure roller 45 (not shown), the temperature can be controlled by the pressure roller 45 alone.
In the vicinity of the fixing nip N exit, a separation plate (not shown) for reliably separating the transfer paper P is disposed in a non-contact manner with the belt.

加圧力調整部は、ベアリング471を介して加圧ローラ45の支軸部45aを軸着すると共に、ピン472を介して一端側(図2においては左端側)をベルト定着装置40の機枠mに軸着して、その機枠mに揺動可能に設けた板状の支承プレート47と、ベルト定着装置の機枠mに取着された回転角度制御可能な駆動モータ481の回転軸482に挿嵌され、支承プレート47の他端側下面(図2において右端側下面)に摺接可能に設けた板カム48と、支承プレート47の他端側面(図2において右端側面)に一端が掛止され他端がベルト定着装置40の機枠mに掛止されて、支承プレート47を板カム48の方向に弾発付勢する引っ張りコイルバネ44bとを備える。なお、この加圧力調整部は、加圧ローラ45の両端に設けられており、上述した支承プレート47は、勝手違いの一対で構成される。   The pressure adjusting unit pivotally supports the support shaft portion 45a of the pressure roller 45 via the bearing 471, and one end side (left end side in FIG. 2) is connected to the machine frame m of the belt fixing device 40 via the pin 472. A plate-like support plate 47 that is swingably provided on the machine frame m and a rotation shaft 482 of a drive motor 481 that is attached to the machine frame m of the belt fixing device and that can control the rotation angle. One end is hooked on the plate cam 48 that is fitted and slidably contacted with the lower surface on the other end side of the support plate 47 (the lower surface on the right end side in FIG. 2), and the other side surface (the right end side surface in FIG. 2). The other end of the belt fixing device 40 is hooked to the machine frame m, and a tension coil spring 44b is provided that elastically biases the support plate 47 in the direction of the plate cam 48. In addition, this pressurization adjustment part is provided in the both ends of the pressure roller 45, and the support plate 47 mentioned above is comprised by a pair of selfishness.

このように構成された加圧力調整部は、駆動モータ481で板カム48を回転することで、支承プレート47の一端側に設けたピン472を回動中心にして、支承プレート47が上下方向に揺動(進退動)する。これにより、支承プレート47に軸着された加圧ローラ45は、定着部に圧接して定着ニップNを形成したり、定着部から離間したりする。
この加圧力調整部は、板カム48の回転角度を制御してカムリフト量を調整することで定着部への加圧ローラ45の圧接量(当該加圧力調整部で加圧ローラ45を定着ローラ41へ食い込ます深さ)を調整し、定着ニップNの長さを所望の長さに形成して、定着ニップNにおける転写紙Pの通過時間が可変できるようになっている。
なお、上述の各実施例の部材を用いた場合、所定のニップ幅が得られる圧接量は3mm程度である。
The pressurizing force adjusting unit configured in this manner is configured such that the support plate 47 is moved in the vertical direction around the pin 472 provided on one end side of the support plate 47 by rotating the plate cam 48 by the drive motor 481. Swing (back and forth). As a result, the pressure roller 45 pivotally attached to the support plate 47 presses against the fixing portion to form the fixing nip N or is separated from the fixing portion.
The pressing force adjusting unit controls the rotation angle of the plate cam 48 to adjust the cam lift amount, thereby pressing the pressing roller 45 to the fixing unit (the pressing roller 45 is fixed to the fixing roller 41 by the pressing force adjusting unit). The length of the fixing nip N is adjusted to a desired length, and the passage time of the transfer paper P in the fixing nip N can be varied.
In addition, when the member of each above-mentioned Example is used, the amount of press contact in which a predetermined nip width is obtained is about 3 mm.

発泡シリコーンゴム412を用いた定着ローラ41は、荷重をかけ続けると発泡シリコーンゴム412の発泡部が破壊(破泡)して硬度低下を起こし、最後にはローラ自身が破壊に至る恐れがある。そのため非通紙時には、上述した加圧力調整部で圧接量を減少させたり、定着部から加圧ローラ45を離間させたりする。   When the load is continuously applied to the fixing roller 41 using the foamed silicone rubber 412, the foamed portion of the foamed silicone rubber 412 breaks (breaks bubbles) and causes a decrease in hardness. Finally, the roller itself may be broken. Therefore, when the sheet is not fed, the pressure contact amount is reduced by the above-described pressure adjusting unit, or the pressure roller 45 is separated from the fixing unit.

また、加圧ローラ45の内部に熱源を具備した場合、非通紙時、圧縮量は0.5mm程度とっておいた方が好ましい。これは、圧縮量を完全に0とすると、定着ベルト46から加圧ローラ45が離間したのと同じ状態になり、画像形成装置の電源投入後や省エネモードからの復帰時、昇温速度の速いベルト表面から熱取得ができず、加圧ローラ45表面温度の昇温が遅れ定着不良を発生させる恐れがあるためである。
その一方で、加圧ローラ45を外側から加熱する場合、非通紙時、圧縮量0として離間させてしまっても、加圧ローラ45の表面の昇温速度は速いため、上記不具合は生じないことから非通紙時、圧縮量0としても良い。
Further, when a heat source is provided inside the pressure roller 45, it is preferable that the amount of compression is about 0.5 mm when paper is not passed. This means that when the compression amount is completely zero, the pressure roller 45 is separated from the fixing belt 46, and the temperature rise rate is high after the image forming apparatus is turned on or returned from the energy saving mode. This is because heat cannot be acquired from the belt surface, and the temperature rise of the pressure roller 45 surface is delayed, which may cause a fixing failure.
On the other hand, when the pressure roller 45 is heated from the outside, the above-mentioned problem does not occur because the temperature rise rate of the surface of the pressure roller 45 is high even when the pressure roller 45 is separated from the compression amount of 0 when no paper is passed. For this reason, the compression amount may be 0 when the paper is not passed.

離型剤塗布部は、図2及び図3に示すように、離型剤塗布ローラ491と、クリーニングローラ492とを備える。
離型剤塗布ローラ491は、金属製の芯金に被装され離型剤を含浸した発泡体と、その発泡体に被覆され無数の微細孔が開いた透湿防水フィルム(例えばゴアテックス(商標名))とで構成され、加圧ローラ45が定着部に圧接して定着ニップNを形成すると同時に、軸長手方向に亘って加圧ローラ45に外接可能に、且つ、加圧ローラ45が定着部への外接を解除または加圧ローラ45が定着部から離間すると同時に加圧ローラ45から離間可能に、支承プレート47の回動中心であるピン472近傍の所要位置に軸着されている。
このように構成された離型剤塗布ローラ491は、定着動作時に、加圧ローラ45に外接して従動回転し、透湿防水フィルムの表面から微量吐出した離型剤を加圧ローラ45に塗布する。
この離型剤塗布ローラ491の実施例としては、その胴部の直径は16mm程度、離型剤を含浸した発泡体は、肉厚が5mm程度である。
As shown in FIGS. 2 and 3, the release agent application section includes a release agent application roller 491 and a cleaning roller 492.
The release agent application roller 491 includes a foam coated on a metal core and impregnated with a release agent, and a moisture permeable waterproof film (eg, Gore-Tex (trademark), which is covered with the foam and has numerous fine holes. The pressure roller 45 is in pressure contact with the fixing portion to form the fixing nip N, and at the same time can be externally connected to the pressure roller 45 in the longitudinal direction of the shaft, and the pressure roller 45 is fixed. It is pivotally mounted at a required position in the vicinity of the pin 472, which is the center of rotation of the support plate 47, so as to release the circumscribed part or to separate the pressure roller 45 from the pressure roller 45 at the same time.
The release agent application roller 491 configured in this manner is driven to rotate in contact with the pressure roller 45 during the fixing operation, and applies the release agent ejected in a minute amount from the surface of the moisture permeable waterproof film to the pressure roller 45. To do.
As an example of the release agent application roller 491, the diameter of the body portion is about 16 mm, and the foam impregnated with the release agent has a thickness of about 5 mm.

クリーニングローラ492は、芯金の表面にトナーや紙粉を付着可能な発泡ゴム層を設けてなり、離型剤塗布ローラ491の回転に従動回転可能に離型剤塗布ローラ491に並設されている。なお、このクリーニングローラ492は、離型剤塗布ローラ491の外周面に付着したトナーや紙粉を吸着できれば良いもので、芯金にパイルブラシを巻着したもの等、その態様は特に限定されない。
制御部(図示せず)は、以下に示す本実施の形態にかかるベルト定着装置の動作説明に代えるものとする。
The cleaning roller 492 is provided with a foam rubber layer capable of adhering toner or paper powder on the surface of the core metal, and is arranged in parallel with the release agent application roller 491 so as to be able to rotate following the rotation of the release agent application roller 491. Yes. The cleaning roller 492 only needs to be able to adsorb the toner and paper dust attached to the outer peripheral surface of the release agent application roller 491, and the mode thereof is not particularly limited, such as a one in which a pile brush is wound around a core metal.
The control unit (not shown) is assumed to replace the operation description of the belt fixing device according to the present embodiment shown below.

以上のように構成されたベルト定着装置の一連の動作を説明する。なお、画像形成にかかる動作説明は上述したため省略する。
画像形成装置の電源OFF時や、省エネモード、昇温時等の非通紙時には、図2に示すように、カムリフト量が0で、支承プレート47で加圧ローラ45を押し上げないので、定着ローラ41のシリコーンゴムの発泡部が破壊(破泡)して硬度低下を起こす恐れを回避し、定着ローラ41の硬度低下を防止している。また、離型剤塗布ローラ491と加圧ローラ45とが離間しているので、加圧ローラ45へ離型剤が塗布される恐れがない。
A series of operations of the belt fixing device configured as described above will be described. The description of the operation relating to image formation has been described above, and will be omitted.
As shown in FIG. 2, when the image forming apparatus is turned off, in the energy saving mode, when the temperature rises, or the like, the cam lift amount is 0 and the pressure roller 45 is not pushed up by the support plate 47, so the fixing roller 41 prevents the foamed portion of the silicone rubber 41 from breaking (breaking) and causing a decrease in hardness, and prevents the fixing roller 41 from decreasing in hardness. Further, since the release agent application roller 491 and the pressure roller 45 are separated from each other, there is no fear that the release agent is applied to the pressure roller 45.

画像形成装置の画像形成開始スイッチの押動、レジストローラ対54が回転開始等に発信する信号をトリガーに、板カム48を回動してカムリフト量を最大にし、支承プレート47で加圧ローラ45を押し上げる。その状態を図5に示す。
定着ローラ41の表層のみが加圧ローラ45で圧縮して、未定着のトナー像を担持した転写紙Pを通紙する定着ニップNが下向きに形成される。なお、任意のカムリフト量に留めて定着ニップNの大きさを調整可能である。
The plate cam 48 is rotated to maximize the cam lift amount by using a signal transmitted when the image forming start switch of the image forming apparatus is pushed, the registration roller pair 54 starts to rotate, and the like. Push up. The state is shown in FIG.
Only the surface layer of the fixing roller 41 is compressed by the pressure roller 45, and a fixing nip N through which the transfer paper P carrying an unfixed toner image passes is formed downward. Note that the size of the fixing nip N can be adjusted with an arbitrary cam lift amount.

この定着ニップNの形成と同時に加圧ローラ45が離型剤塗布ローラ491に外接して、加圧ローラ45に離型剤の塗布を開始し、その加圧ローラ45を介して定着部へ離型剤の塗布が開始する。
加圧ローラ45と定着部とに離型剤が行き渡った後に、画像形成装置本体側から未定着のトナー像を担持した転写紙Pが定着ニップNを通過する。
そして、画像形成装置の電源OFFや、省エネモードへの移行と同時に、本実施の形態にかかるベルト定着装置は、図2に示した待機状態に移行する。
Simultaneously with the formation of the fixing nip N, the pressure roller 45 circumscribes the release agent application roller 491, starts application of the release agent to the pressure roller 45, and is released to the fixing unit via the pressure roller 45. Application of the mold begins.
After the release agent reaches the pressure roller 45 and the fixing unit, the transfer paper P carrying an unfixed toner image passes through the fixing nip N from the image forming apparatus main body side.
At the same time as the power-off of the image forming apparatus and the shift to the energy saving mode, the belt fixing apparatus according to the present embodiment shifts to the standby state shown in FIG.

このように本実施の形態にかかるベルト定着装置は、定着ベルト46を挟んで加圧ローラ45を定着ローラ41に進退動可能に設けて、待機時に定着ベルト46を加熱回転させても加圧ローラ45との圧接により定着ベルト46の表面を磨耗させて寿命を低下させるのを防ぐと共に、離型剤塗布ローラ491を、定着ローラ41に加圧ローラ45が圧接すると同時に、加圧ローラ45に外接するように設けたことで、加圧ローラ45への離型剤の塗り過ぎを防止しつつ、離型剤塗布ローラ491を動作する機構部が不要になって構成が単純化するから、故障の原因となる恐れを払拭できる。   As described above, in the belt fixing device according to the present embodiment, the pressure roller 45 can be moved forward and backward with respect to the fixing belt 46 with the fixing belt 46 interposed therebetween. In addition to preventing the surface of the fixing belt 46 from being worn out due to the pressure contact with the roller 45 and reducing the service life, the release agent application roller 491 is brought into contact with the pressure roller 45 at the same time as the pressure roller 45 is in pressure contact with the fixing roller 41. This prevents the excessive application of the release agent to the pressure roller 45 and eliminates the need for a mechanism for operating the release agent application roller 491, thus simplifying the configuration. Can eliminate the cause of fear.

以上、本実施の形態を説明したが、上述した実施の形態は、本発明の好適な実施の形態の一例を示すものであり、本発明はそれに限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲内において、種々変形実施が可能である。   Although the present embodiment has been described above, the above-described embodiment shows an example of a preferred embodiment of the present invention, and the present invention is not limited thereto and does not depart from the gist thereof. Various modifications can be made within the range.

本実施の形態にかかる画像形成装置を模式的に示した縦断正面図である。1 is a longitudinal front view schematically showing an image forming apparatus according to an embodiment. 要部であるベルト定着装置の簡略した縦断正面図である。FIG. 2 is a simplified longitudinal sectional front view of a belt fixing device as a main part. 図2のX1−X1線に沿える部分横断平面図である。FIG. 3 is a partial cross-sectional plan view taken along line X1-X1 of FIG. 図2のX2−X2線に沿える部分横断平面図である。FIG. 3 is a partial cross-sectional plan view taken along line X2-X2 of FIG. 図2に続く動作状態時の縦断正面図である。FIG. 3 is a longitudinal front view in an operation state following FIG. 2.

符号の説明Explanation of symbols

40 ベルト定着装置
41 定着ローラ
411 芯金
41a 支軸部
41b、42b 外周縁部
412 発泡シリコーンゴム
413、421 空転リング
414、432、471 ベアリング
42 加熱ローラ
42a 支軸部
43 テンションプレート
431 断熱ブッシュ
44a,44b 引っ張りコイルバネ
45 加圧ローラ
451 芯金
45a 支軸部
452 ソリッドゴム
46 定着ベルト
46a ベルト寄り止めガイド
47 支承プレート
472 ピン
48 板カム
481 駆動モータ
482 回転軸
491 離型剤塗布ローラ
492 クリーニングローラ
P 転写紙
N 定着ニップ
m 機枠
40 Belt fixing device 41 Fixing roller 411 Core 41a Support shaft portion 41b, 42b Outer peripheral edge portion 412 Foamed silicone rubber 413, 421 Idling ring 414, 432, 471 Bearing 42 Heating roller 42a Support shaft portion 43 Tension plate 431 Thermal insulation bush 44a, 44b Tension coil spring 45 Pressure roller 451 Core bar 45a Support shaft portion 452 Solid rubber 46 Fixing belt 46a Belt offset guide 47 Support plate 472 Pin 48 Plate cam 481 Drive motor 482 Rotating shaft 491 Release agent application roller 492 Cleaning roller P Transfer Paper N Fixing nip m Machine frame

Claims (2)

定着ローラと加熱ローラとを備えたローラ部に定着ベルトを掛架し、該定着ベルトを挟んで前記定着ローラに圧接して定着ニップを形成する加圧ローラを、前記定着ローラに対して進退動可能に設け、離型剤を含浸した離型剤塗布部材を、前記加圧ローラを前進動して前記定着ニップの形成と同時に前記加圧ローラに外接するように設けたことを特徴とするベルト定着装置。   A fixing belt is hung on a roller portion provided with a fixing roller and a heating roller, and a pressure roller that presses against the fixing roller and forms a fixing nip with the fixing belt interposed therebetween is moved forward and backward with respect to the fixing roller. And a release agent application member impregnated with a release agent, which is provided so as to contact the pressure roller simultaneously with the formation of the fixing nip by moving the pressure roller forward. Fixing device. 前記トナー像を作像すると共に該トナー像を前記転写紙に転写する画像形成手段と、請求項1に記載のベルト定着装置とを備えたことを特徴とする画像形成装置。   An image forming apparatus comprising: an image forming unit that forms the toner image and transfers the toner image onto the transfer paper; and the belt fixing device according to claim 1.
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