JPH09114283A - Fixing device - Google Patents
Fixing deviceInfo
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- JPH09114283A JPH09114283A JP29603395A JP29603395A JPH09114283A JP H09114283 A JPH09114283 A JP H09114283A JP 29603395 A JP29603395 A JP 29603395A JP 29603395 A JP29603395 A JP 29603395A JP H09114283 A JPH09114283 A JP H09114283A
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- fixing belt
- roller
- fixing
- pressure roller
- pressure
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、複写機、ファクシ
ミリ等の電子写真式の画像形成装置に使用され、記録シ
ート上に形成されたトナー像を加熱及び加圧して定着さ
せる定着装置に係り、特に加熱ローラを含む複数のロー
ラに張架されたベルトを用いる定着装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a fixing device which is used in an electrophotographic image forming apparatus such as a copying machine or a facsimile and which fixes a toner image formed on a recording sheet by heating and pressing the toner image. In particular, it relates to a fixing device using a belt stretched around a plurality of rollers including a heating roller.
【0002】[0002]
【従来の技術】一般に、電子写真式の画像形成装置で
は、像担持体上にトナー像を形成し、このトナー像をP
PC用紙等に転写する。そしてトナー像が転写された記
録シートを定着装置へ導き、トナー像を記録シートに定
着させて永久画像とする。上記定着装置としては、所定
の温度に保たれる加熱ローラとこれに圧接配置される加
圧ローラからなるものがよく知られている。この定着装
置では、加熱ローラを回転駆動し、加圧ローラを従動さ
せて、トナー像が転写された記録シートを定着ローラと
加圧ローラとが圧接するニップ部に挟み込んで搬送す
る。トナー像を転写された記録シートは、ニップ部を通
過する間に加熱・加圧され、熱により溶融したトナー像
が記録シートに圧着される。この時記録シートは、トナ
ー像の転写された面が定着ローラに対向するようにニッ
プ部に送り込まれ、トナー像を効率よく加熱溶融するよ
うになっている。2. Description of the Related Art Generally, in an electrophotographic image forming apparatus, a toner image is formed on an image carrier, and the toner image is transferred to a P image.
Transfer to PC paper etc. Then, the recording sheet on which the toner image is transferred is guided to a fixing device, and the toner image is fixed on the recording sheet to form a permanent image. It is well known that the fixing device includes a heating roller kept at a predetermined temperature and a pressure roller arranged in pressure contact with the heating roller. In this fixing device, the heating roller is driven to rotate and the pressure roller is driven, and the recording sheet on which the toner image is transferred is nipped and conveyed in the nip portion where the fixing roller and the pressure roller are in pressure contact with each other. The recording sheet onto which the toner image has been transferred is heated and pressed while passing through the nip portion, and the toner image melted by heat is pressed onto the recording sheet. At this time, the recording sheet is fed into the nip portion so that the surface on which the toner image is transferred faces the fixing roller, and the toner image is efficiently heated and melted.
【0003】しかし、近年の画像形成装置ではカラー化
又は画像形成工程の高速化が進み、上記のような加熱ロ
ーラと加圧ローラとを圧接させる定着装置では、充分な
定着が困難となる場合が生じている。つまり、画像形成
工程の高速化にともない定着工程も高速化すると、二つ
のローラを圧接したときのニップ幅では、充分な加熱・
加圧時間を確保することができず、定着不良が生じるこ
とがある。また、カラー画像では定着すべきトナー量が
多く、充分にトナーを溶融することができない場合もあ
る。このような問題点を解決するために、複数のローラ
に張架されたベルトとローラとを圧接させるものが提案
されており、その例として、特公昭53−17061号
公報、特開平4−342275号公報、特開平4−34
2276号公報に開示される定着装置がある。However, in recent image forming apparatuses, colorization or speeding up of the image forming process has progressed, and it may be difficult to perform sufficient fixing with the above-described fixing device that presses the heating roller and the pressure roller. Has occurred. In other words, if the fixing process is accelerated as the image forming process is accelerated, the nip width when the two rollers are pressed against each other causes sufficient heating / heating.
It may not be possible to secure the pressurizing time, which may result in defective fixing. Further, in a color image, the amount of toner to be fixed is large, and there are cases where the toner cannot be sufficiently melted. In order to solve such a problem, there has been proposed one in which a belt stretched around a plurality of rollers and a roller are brought into pressure contact with each other, and examples thereof include JP-B-53-17061 and JP-A-4-342275. Japanese Patent Laid-Open No. 4-34
There is a fixing device disclosed in Japanese Patent No. 2276.
【0004】上記特公昭53−17061号公報、特開
平4−342275号公報、特開平4−342276号
公報に開示される定着装置では、いずれも発熱体を内蔵
した加熱ローラを含む複数のローラに無端状の定着ベル
トが張架されており、図5に示すように、加圧ローラ1
05が上記定着ベルトを介して加熱ローラ101に押圧
されている(領域A)。そして、定着ベルトは周回駆動
されるものであり、加熱ローラ101と加圧ローラ10
5との圧接位置より下流側では、加圧ローラ105の周
面に沿って定着ベルトが圧接されている(領域B)。こ
のような定着装置では、加熱ローラ101と加圧ローラ
105とが圧接された位置で、未定着トナー像108を
担持した記録シート107が定着ベルトと加圧ローラ1
05との間に挟み込まれ、加圧ローラ105の押圧力お
よび定着ベルトから伝達される熱で加熱・加圧される。
さらに、加熱ローラ101と加圧ローラ105との圧接
位置を通過した後も、定着ベルトと加圧ローラ105と
の間に挟持され、加熱・加圧が続けられる。そして、ト
ナーを充分に溶融して記録シート107上に定着され
る。In the fixing devices disclosed in Japanese Patent Publication No. 53-17061, Japanese Patent Application Laid-Open No. 4-342275, and Japanese Patent Application Laid-Open No. 4-342276, a plurality of rollers including a heating roller having a built-in heating element are used. An endless fixing belt is stretched around the pressure roller 1 as shown in FIG.
05 is pressed against the heating roller 101 via the fixing belt (area A). The fixing belt is orbitally driven, and includes the heating roller 101 and the pressure roller 10.
The fixing belt is pressed against the peripheral surface of the pressure roller 105 on the downstream side of the position where the fixing roller 5 is pressed (region B). In such a fixing device, at the position where the heating roller 101 and the pressure roller 105 are in pressure contact with each other, the recording sheet 107 carrying the unfixed toner image 108 is fixed to the fixing belt and the pressure roller 1.
It is sandwiched between the sheet No. 05 and the sheet No. 05 and is heated and pressurized by the pressing force of the pressure roller 105 and the heat transmitted from the fixing belt.
Further, even after passing through the pressure contact position between the heating roller 101 and the pressure roller 105, the heating roller 101 is nipped between the fixing belt and the pressure roller 105, and heating / pressurization is continued. Then, the toner is sufficiently melted and fixed on the recording sheet 107.
【0005】この定着装置は、上記のように充分なニッ
プ幅を確保して加熱・加圧を行うことができるという利
点の他に、加熱ローラの径を小さくしても充分なニップ
幅が得られるので熱容量を低減することができ、ウォー
ムアップタイムの短縮、待機時における消費電力の低減
を図ることもできるという長所を備えている。This fixing device has the advantage that a sufficient nip width can be secured and heating and pressing can be performed as described above, and a sufficient nip width can be obtained even if the diameter of the heating roller is reduced. Therefore, the heat capacity can be reduced, the warm-up time can be shortened, and the power consumption during standby can be reduced.
【0006】[0006]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図5に
示すような定着装置には次のような問題点がある。加熱
ローラと加圧ローラとが定着ベルトを介して圧接される
部分では、挟持された記録シート上のトナー像を充分に
押圧することができるが、これよりも下流側の定着ベル
トが加圧ローラの周面に沿って接触する部分では、定着
ベルトと加圧ローラとの圧接力が小さく、トナー像を記
録シート上に強く押しつけることができない。However, the fixing device as shown in FIG. 5 has the following problems. At the portion where the heating roller and the pressure roller are pressed against each other via the fixing belt, the toner image on the sandwiched recording sheet can be sufficiently pressed. In the portion contacting along the peripheral surface of the toner image, the pressure contact force between the fixing belt and the pressure roller is small, and the toner image cannot be strongly pressed onto the recording sheet.
【0007】このため、記録シートとしてPPC用紙を
用いたときには、トナーが充分に加熱され溶融していて
も、PPC用紙の繊維間に侵入してゆかず、付着力が小
さくなってしまう。このため、トナー像を充分に定着で
きなかったり、トナー像が定着ベルト側に転移する、い
わゆるオフセットが生じることがある。また、図5に示
すタイプの定着装置固有の問題ではないが、溶融したト
ナーが定着ベルトに付着し、記録シートが定着ベルトか
ら剥離しにくくなって、紙づまりなどの原因となるとい
う問題点もある。Therefore, when the PPC paper is used as the recording sheet, even if the toner is sufficiently heated and melted, the toner does not penetrate into the fibers of the PPC paper and the adhesive force becomes small. Therefore, the toner image may not be sufficiently fixed, or the toner image may be transferred to the fixing belt side, so-called offset may occur. Further, although it is not a problem peculiar to the fixing device of the type shown in FIG. 5, there is a problem that the fused toner adheres to the fixing belt and the recording sheet is hardly separated from the fixing belt, which may cause a paper jam. is there.
【0008】本発明は、上記のような問題点を解決する
ためになされたものであり、その目的は、トナー像を記
録シート上に確実に定着し、オフセット等の発生を低減
すること、またはこれに加えて記録シートを定着ベルト
から確実に剥離することができる定着装置を提供するこ
とである。The present invention has been made to solve the above problems, and an object thereof is to reliably fix a toner image on a recording sheet to reduce the occurrence of offset or the like, or In addition to this, it is an object of the present invention to provide a fixing device capable of reliably peeling a recording sheet from a fixing belt.
【0009】[0009]
【課題を解決するための手段】上記問題点を解決するた
めに、請求項1に記載の発明は、 加熱源を内蔵した
加熱ローラと、 該加熱ローラと平行に配置された1以
上の支持ローラと、前記加熱ローラと前記支持ローラと
に張架され、周回駆動される定着ベルトと、 該定着
ベルトと圧接される加圧ローラとを有し、 前記加圧
ローラは、前記定着ベルトを介して前記加熱ローラに押
圧されるとともに、この押圧位置の下流側で前記定着ベ
ルトが該加圧ローラの周面に沿って接触するように配置
され、 該定着ベルトと加圧ローラとが接触する領域
の下流側部分に、前記定着ベルトの内側から前記加圧ロ
ーラに付勢される圧接部材が設けられているものとす
る。In order to solve the above-mentioned problems, the invention according to claim 1 provides a heating roller having a built-in heating source, and one or more supporting rollers arranged in parallel with the heating roller. A fixing belt which is stretched around the heating roller and the supporting roller and is driven to rotate, and a pressure roller which is in pressure contact with the fixing belt. While being pressed by the heating roller, the fixing belt is arranged on the downstream side of the pressing position so as to come into contact with the peripheral surface of the pressure roller, and in the area where the fixing belt and the pressure roller come into contact with each other. It is assumed that a pressure contact member that is urged by the pressure roller from the inside of the fixing belt is provided in the downstream side portion.
【0010】また請求項2に記載の発明は、 請求項
1に記載の定着装置において、前記定着ベルトは加圧ロ
ーラと圧接される側の面に弾性体層を有し、 前記圧
接部材は、前記弾性体層に圧縮変形が生じるように押圧
されているものとする。According to a second aspect of the present invention, in the fixing device according to the first aspect, the fixing belt has an elastic layer on a surface which is in pressure contact with a pressure roller, and the pressure contact member is It is assumed that the elastic layer is pressed so as to be compressed and deformed.
【0011】[作用]本願に係る発明は上記のような構
成を有しているので、次に記載するとおりに作用する。
請求項1に記載の定着装置では、加圧ローラが定着ベル
トを介して、加熱ローラに押圧され、この押圧位置の下
流側で前記定着ベルトが前記加圧ローラの周面に沿って
接触しているので、定着ベルトと加圧ローラとの接触領
域、すなわち、ニップ領域を広くすることができ、記録
シート上のトナーの加熱を十分行うことができる。さら
にこの定着ベルトと加圧ローラとの接触領域の下流側部
分において、前記定着ベルトを前記加圧ローラ側に押圧
する圧接部材が設けられているため、トナーが十分に溶
融した状態で記録シートに強く押し付けられる。そして
記録シートが例えばPPC用紙のように繊維質のもので
あれば、溶融したトナーが繊維間に侵入し、いわゆる投
錨効果によって良好な定着性が得られる。[Operation] Since the invention according to the present application has the above-mentioned structure, it operates as described below.
In the fixing device according to claim 1, the pressure roller is pressed against the heating roller via the fixing belt, and the fixing belt comes into contact along the peripheral surface of the pressure roller on the downstream side of the pressing position. Since the contact area between the fixing belt and the pressure roller, that is, the nip area can be widened, the toner on the recording sheet can be sufficiently heated. Further, in the downstream side portion of the contact area between the fixing belt and the pressure roller, a pressure contact member for pressing the fixing belt to the pressure roller side is provided, so that the toner is sufficiently melted on the recording sheet. It is strongly pressed. If the recording sheet is fibrous, such as PPC paper, the melted toner penetrates between the fibers and a good anchoring effect is obtained by the so-called anchoring effect.
【0012】また請求項2に記載の定着装置は、定着ベ
ルトの加圧ローラと圧接される側の面に弾性体層を有
し、圧接部材がこの定着ベルトを加圧ローラに押し付け
て弾性体層に圧縮変形が生じているため、記録シートの
セルフストリッピングが可能となり剥離部材を設ける必
要がなくなる。これは次のような作用によるものであ
る。従来の定着装置において定着部材と加圧ローラとの
間のニップ部に記録シートが送り込まれると、記録シー
ト上のトナー像は加熱・加圧され、溶融したトナーが記
録シートとともに定着部材に密着してしまう。このため
定着工程終了時に定着部材表面から記録シートを剥離す
るために別途剥離部材を設ける必要がある。しかしなが
ら請求項2に記載の定着装置においては、ニップ領域の
出口近傍において、圧接部材の押圧力で弾性体層に圧縮
変形が生じ、さらに変形した弾性体層が復元するとき
に、記録シートに対してわずかにスリップする。これに
より、記録シートは定着ベルトから容易に剥離されるの
で、剥離部材が不要となり、部品数を減らすことができ
る。According to a second aspect of the present invention, the fixing device has an elastic layer on the surface of the fixing belt which is in pressure contact with the pressure roller, and the pressure contact member presses the fixing belt against the pressure roller to form an elastic body. Since the layers are compressed and deformed, the recording sheet can be self-striped, and it is not necessary to provide a peeling member. This is due to the following actions. When a recording sheet is fed to the nip portion between the fixing member and the pressure roller in the conventional fixing device, the toner image on the recording sheet is heated and pressed, and the melted toner adheres to the fixing member together with the recording sheet. Will end up. Therefore, it is necessary to separately provide a peeling member for peeling the recording sheet from the surface of the fixing member at the end of the fixing process. However, in the fixing device according to the second aspect, when the elastic layer is compressed and deformed by the pressing force of the pressure contact member near the exit of the nip region and the deformed elastic layer is restored, Slip slightly. As a result, the recording sheet is easily peeled off from the fixing belt, so that a peeling member is unnecessary and the number of parts can be reduced.
【0013】[0013]
【発明の実施の形態】以下本発明の実施の形態を図に基
づいて説明する。図1は、請求項1に記載の発明の一実
施形態である定着装置を示す概略構成図である。この定
着装置は、加熱ランプ11を内蔵した加熱ローラ1と、
この加熱ローラと平行に配置された2つの支持ローラ
2、3と、これらのローラに張架され、周回するように
駆動される無端状の定着ベルト4と、この定着ベルト4
を介して上記加熱ローラ1に押圧される加圧ローラ5
と、この加圧ローラ5と加熱ローラ1とが圧接される位
置の下流側で定着ベルトを介して加圧ローラに押圧され
る圧接部材6とで主要部が構成されている。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing a fixing device according to an embodiment of the present invention. This fixing device includes a heating roller 1 having a heating lamp 11 therein,
Two supporting rollers 2 and 3 arranged in parallel with the heating roller, an endless fixing belt 4 stretched around these rollers and driven to rotate, and the fixing belt 4
The pressure roller 5 pressed against the heating roller 1 via the
The pressure contact member 6 that is pressed against the pressure roller via the fixing belt on the downstream side of the position where the pressure roller 5 and the heating roller 1 are in pressure contact constitutes the main part.
【0014】上記加熱ローラ1は厚さが0.2〜0.7
mmの鉄、ステンレス、銅等の金属からなるほぼ円筒状
部材で構成され、内径は加熱ランプ11を内蔵すること
ができるように、25mm以上となっている。またこの
円筒状部材の中央部付近の外径は端部より数100μm
大きくなっている。これは、加熱ローラが両端部で軸支
されることによってたわみが生じ、このたわみに起因し
て紙しわ等の欠陥が生じるのを防止するものである。ま
た円筒状部材の表面は厚さが50μm以内、好ましくは
10〜30μmのシリコーンゴム、フッ素ゴム等の耐熱
層により被覆することが望ましい。これにより定着ベル
トとの間に適当な摩擦を生じさせ、定着ベルトを適切に
駆動させることができる。上記加熱ローラの熱容量は、
ウォームアップタイムの短縮や強度の点から0.8×1
0-1〜2.4×10-1J/℃・cm2 が好ましい。The heating roller 1 has a thickness of 0.2 to 0.7.
It is composed of a substantially cylindrical member made of metal such as iron, stainless steel, and copper, and has an inner diameter of 25 mm or more so that the heating lamp 11 can be built therein. The outer diameter near the center of this cylindrical member is several hundred μm from the end.
It is getting bigger. This is to prevent the heating roller from being bent by being pivotally supported at both ends, and to prevent defects such as paper wrinkles due to the bending. The surface of the cylindrical member is preferably covered with a heat-resistant layer such as silicone rubber or fluororubber having a thickness of 50 μm or less, preferably 10 to 30 μm. As a result, appropriate friction is generated between the fixing belt and the fixing belt, and the fixing belt can be appropriately driven. The heat capacity of the heating roller is
0.8 × 1 in terms of shortening warm-up time and strength
0 −1 to 2.4 × 10 −1 J / ° C. · cm 2 is preferable.
【0015】加熱ランプ11は、600Wのハロゲンラ
ンプを2本用いるものであり、温度センサ(図示せず)
によって検知される加熱ローラ1の表面温度に基づき、
ON/OFFが制御される。これにより、加熱ローラ1
の表面温度を一定に保つようになっている。The heating lamp 11 uses two 600 W halogen lamps, and a temperature sensor (not shown).
Based on the surface temperature of the heating roller 1 detected by
ON / OFF is controlled. As a result, the heating roller 1
The surface temperature of is kept constant.
【0016】支持ローラ2、3は定着ベルト4の熱を奪
わないように断熱性の高いローラが好ましく、例えば内
径20mm以下の円筒状の金属ローラの表面を、厚さが
0.5〜3mm、スポンジ硬度(アスカーC)20〜6
0°、好ましくは30〜50°のシリコーンゴム又はフ
ッ素ゴム等の耐熱層により被覆したものを採用すること
ができる。耐熱層の代わりに図3に示されるようにシリ
コーンゴム、バイトンゴム等からなる耐熱性リングを1
〜10mm間隔ではめて、支持ローラと定着ベルトとの
接触面積を減らし、定着ベルトから支持ローラに伝達さ
れる熱量を低減しても良い。The supporting rollers 2 and 3 are preferably rollers having a high heat insulating property so as not to remove heat from the fixing belt 4. For example, the surface of a cylindrical metal roller having an inner diameter of 20 mm or less and a thickness of 0.5 to 3 mm, Sponge hardness (Asker C) 20-6
Those covered with a heat resistant layer such as silicone rubber or fluororubber at 0 °, preferably 30 to 50 ° can be used. Instead of the heat-resistant layer, a heat-resistant ring made of silicone rubber, viton rubber, etc. is used as shown in FIG.
The contact area between the support roller and the fixing belt may be reduced by setting the interval of 10 mm to reduce the amount of heat transferred from the fixing belt to the support roller.
【0017】定着ベルト4は、厚さ15〜100μmの
ステンレス鋼やニッケル鋼からなる金属ベルトやポリイ
ミド等の耐熱性樹脂フィルムで構成される。またこの表
面には記録シート上のトナーが転移するのを防止するた
めに、シリコーンゴム、フッ素ゴム又はポリテトラフル
オロエチレン(PTFE)もしくはパークロロアルコキ
シ(PFA)等のフッ素樹脂等からなる離型層が積層さ
れている。この離型層の厚みは5〜500μm程度とす
ることができ、10〜100μmが剥離性や熱容量の点
で望ましい。なお、上記定着ベルトの熱容量は、ウォー
ムアップタイムや強度の点で0.9×10-2〜2.7×
10-2J/℃・cm2 が好ましい。The fixing belt 4 is composed of a metal belt made of stainless steel or nickel steel having a thickness of 15 to 100 μm, or a heat resistant resin film such as polyimide. Further, in order to prevent the toner on the recording sheet from being transferred onto this surface, a release layer made of silicone rubber, fluororubber or fluororesin such as polytetrafluoroethylene (PTFE) or perchloroalkoxy (PFA). Are stacked. The thickness of the release layer can be set to about 5 to 500 μm, and 10 to 100 μm is preferable in terms of releasability and heat capacity. The heat capacity of the fixing belt is 0.9 × 10 -2 to 2.7 × in terms of warm-up time and strength.
10 −2 J / ° C. · cm 2 is preferable.
【0018】定着ベルト4は、加熱ローラ1により加熱
された後、記録シート7と直接接触して定着を行うの
で、定着ベルト4は加圧ローラ5とのニップ部に至る前
に十分に加熱されている必要がある。このため、加熱ロ
ーラ1との接触面積がなるべく大きくするようなに張架
される。また支持ローラ3の径を小さくし、巻つけ角度
を鋭角にすることにより、記録シートを定着ローラから
剥離しやすくすることができる。Since the fixing belt 4 is heated by the heating roller 1 and then directly contacts the recording sheet 7 for fixing, the fixing belt 4 is sufficiently heated before reaching the nip portion with the pressure roller 5. Need to be. Therefore, it is stretched so that the contact area with the heating roller 1 is as large as possible. Further, by reducing the diameter of the support roller 3 and setting the winding angle to an acute angle, the recording sheet can be easily separated from the fixing roller.
【0019】圧接部材6は図2に示すように、加熱ロー
ラ1と加圧ローラ5とが圧接される位置の下流側で定着
ベルトの内側に当接されるもので、加圧ローラ5側に付
勢される基部34と、これに支持される弾性体35とを
有し、さらにその表面は滑性や断熱性を付与するために
表面層36で被覆されている。上記基部34は、圧接部
材6を加圧ローラに対し1〜7N/cm2 の圧力で圧接
させるための荷重を直接受けるのでこれに耐え得るもの
とする。表面層36はPTFE又はPFA等のフッ素樹
脂層からなるフィルム状部材やフッ素樹脂繊維からなる
織布等を用いることができる。As shown in FIG. 2, the pressure contact member 6 contacts the inside of the fixing belt on the downstream side of the position where the heating roller 1 and the pressure roller 5 are in pressure contact with each other. It has a urging base 34 and an elastic body 35 supported by the urging base 34, and the surface thereof is covered with a surface layer 36 for imparting lubricity and heat insulation. The base 34 directly bears a load for pressing the pressing member 6 against the pressure roller at a pressure of 1 to 7 N / cm 2 , and therefore can withstand this. As the surface layer 36, a film member made of a fluororesin layer such as PTFE or PFA, a woven fabric made of fluororesin fibers, or the like can be used.
【0020】加圧ローラ5は、円筒状の金属コア9の表
面を耐熱性スポンジ10で被覆したものである。耐熱性
スポンジとしては、例えばフッ素ゴムやシリコーンゴム
等からなる厚さ0.5〜3mm、硬度(アスカーC)2
0〜60°、好ましくは30〜50°のものを用いるこ
とができる。また、その表面にはPFTEやPFAなど
のフッ素樹脂層を形成してもよい。なお、加圧ローラ5
は定着装置本体のフレームに回転可能に支持されてお
り、定着ベルト4に従動して回転する。また、加圧ロー
ラ5の加熱ローラに対する押圧力は0.5〜4N/cm
2 とする。The pressure roller 5 is formed by coating the surface of a cylindrical metal core 9 with a heat resistant sponge 10. The heat-resistant sponge is made of, for example, fluororubber or silicone rubber and has a thickness of 0.5 to 3 mm and a hardness (Asker C) of 2.
Those having a temperature of 0 to 60 °, preferably 30 to 50 ° can be used. A fluororesin layer such as PFTE or PFA may be formed on the surface. The pressure roller 5
Is rotatably supported by the frame of the fixing device main body, and is rotated by the fixing belt 4. The pressing force of the pressure roller 5 against the heating roller is 0.5 to 4 N / cm.
Assume 2 .
【0021】このような定着装置では、画像形成装置の
電源がON状態とされると、2本の加熱ランプ11が点
灯するようになっており、加熱ローラ1は表面温度が設
定温度150℃になるまで急速に加熱される。同時に加
熱ローラ1及び支持ローラ2、3が回転し、定着ベルト
4を周回移動させながら加熱する。温度センサにより検
知される加熱ローラ1の表面温度が150℃に到達する
と、画像形成が開始され、像担持体上で形成されたトナ
ー像8が記録シート7上に転写され、定着工程に送られ
てくる。加熱ローラ1の表面温度が150℃に到達した
後一旦加熱ランプ11はコントローラにより消灯される
が、その後は加熱ローラ1の表面温度を150℃に保つ
ように適宜点滅される。In such a fixing device, when the power source of the image forming device is turned on, the two heating lamps 11 are turned on, and the surface temperature of the heating roller 1 reaches the set temperature of 150 ° C. It is heated rapidly until. At the same time, the heating roller 1 and the support rollers 2 and 3 rotate to heat the fixing belt 4 while moving it around. When the surface temperature of the heating roller 1 detected by the temperature sensor reaches 150 ° C., image formation is started and the toner image 8 formed on the image carrier is transferred onto the recording sheet 7 and sent to the fixing step. Come on. After the surface temperature of the heating roller 1 reaches 150 ° C., the heating lamp 11 is temporarily turned off by the controller, but thereafter, it is appropriately blinked so as to keep the surface temperature of the heating roller 1 at 150 ° C.
【0022】定着工程において、記録シート7は定着ベ
ルト4と加圧ローラ5との間に送り込まれ、最初に加熱
ローラ1と加圧ローラ5の圧接部を通過し、記録シート
7及びトナー像8が加熱・加圧される。その後記録シー
ト7は定着ベルト4が加圧ローラ5に沿って圧接される
部分を通過し、加熱が続けられる。そして、トナーが十
分に溶融した状態で記録シート7は圧接部材6と加圧ロ
ーラ5との圧接部に至り、大きい押圧力によりトナーが
記録シートに圧着される。その後、定着ベルト4と加圧
ローラ5とのニップ領域から脱出し、定着工程が完了す
る。In the fixing step, the recording sheet 7 is fed between the fixing belt 4 and the pressure roller 5, and first passes through the pressure contact portion between the heating roller 1 and the pressure roller 5, and then the recording sheet 7 and the toner image 8 are formed. Is heated and pressurized. Thereafter, the recording sheet 7 passes through the portion where the fixing belt 4 is pressed against the pressure roller 5, and the heating is continued. The recording sheet 7 reaches the pressure contact portion between the pressure contact member 6 and the pressure roller 5 in a state where the toner is sufficiently melted, and the toner is pressed against the recording sheet by a large pressing force. After that, the fixing belt 4 and the pressure roller 5 are released from the nip region, and the fixing process is completed.
【0023】上記のような定着装置においては、定着ベ
ルトと加圧ベルトの接触領域、すなわちニップ領域が広
く、十分にトナー像の加熱・加圧を行うことができる。
またニップ領域の上流側と下流側で2回記録用紙を強く
押圧するようになっており、最初に強く押圧したときに
定着ベルトとトナーとを密着させて溶融を促進し、トナ
ーが十分に溶融した状態で再度強く押圧してトナーの定
着性を高めることができる。これにより高速で定着を行
っても良好な定着画像を得ることができる。In the fixing device as described above, the contact area between the fixing belt and the pressure belt, that is, the nip area is wide, and the toner image can be sufficiently heated and pressed.
Further, the recording paper is strongly pressed twice on the upstream side and the downstream side of the nip area. When the first strong pressing is performed, the fixing belt and the toner are brought into close contact with each other to promote the melting, and the toner is sufficiently melted. In this state, the toner can be firmly pressed again to enhance the fixing property of the toner. As a result, a good fixed image can be obtained even when fixing is performed at high speed.
【0024】図4は請求項2に記載の発明に係る定着装
置の一例を示す概略構成図(a)及び要部拡大図(b)
である。この定着装置で用いられる定着ベルト24は加
圧ローラと圧接される側に弾性体層33を有している。
また、加圧ローラ25には円筒状の金属コア29をフッ
素樹脂などの表面層30で被覆したものが用いられてい
る。上記以外の構成、すなわち加熱ローラ21、支持ロ
ーラ22、23、圧接部材26等は図1に示す定着装置
と同じものである。FIG. 4 is a schematic configuration diagram (a) showing an example of a fixing device according to the second aspect of the invention and an enlarged view (b) of a main part.
It is. The fixing belt 24 used in this fixing device has an elastic layer 33 on the side that is in pressure contact with the pressure roller.
Further, as the pressure roller 25, a cylindrical metal core 29 coated with a surface layer 30 such as a fluororesin is used. The configuration other than the above, that is, the heating roller 21, the support rollers 22 and 23, the pressure contact member 26 and the like are the same as those of the fixing device shown in FIG.
【0025】上記弾性体層33は、シリコーンゴム又は
フッ素ゴム等で構成され、厚さ1μm〜200μm、好
ましくは10μm〜100μm、硬度20°〜60°程
度で、図4(b)に示すように圧接部材26と加圧ロー
ラ25との圧接部において主にこの弾性体層33に圧縮
変形が生じるようになっている。The elastic layer 33 is made of silicone rubber or fluororubber, and has a thickness of 1 μm to 200 μm, preferably 10 μm to 100 μm and a hardness of about 20 ° to 60 °, as shown in FIG. 4B. At the pressure contact portion between the pressure contact member 26 and the pressure roller 25, the elastic layer 33 is mainly compressed and deformed.
【0026】このような定着装置では、トナー像26が
転写された記録シート27は定着ベルト24と加圧ロー
ラ25との間に挟み込まれ、加熱・加圧される。そして
トナーが十分に溶融した状態で圧接部材26が押圧され
ている位置に到達し、溶融したトナーが記録シート27
に圧着される。このとき定着ベルト24の表面に形成さ
れた弾性体層33には圧縮変形が生じ、その表面には周
方向のひずみが生じる。このひずみは、圧接部材26の
押圧位置を通過し、弾性体層33変形が復元することに
よって解消され、弾性体層33の表面と記録シート27
との間で微小なスリップが発生する。In such a fixing device, the recording sheet 27 on which the toner image 26 is transferred is sandwiched between the fixing belt 24 and the pressure roller 25, and heated and pressed. Then, the toner reaches a position where the pressure contact member 26 is pressed in a state where the toner is sufficiently melted, and the melted toner is transferred to the recording sheet 27.
Is crimped. At this time, the elastic layer 33 formed on the surface of the fixing belt 24 is compressed and deformed, and circumferential distortion is generated on the surface. The strain passes through the pressing position of the pressure contact member 26 and is canceled by the deformation of the elastic body layer 33 being restored.
A slight slip occurs between the and.
【0027】これにより、トナーと定着ベルトとの間の
付着が弱められ、記録シート27は定着ベルト24から
容易に剥離される。このように本定着装置では図1に示
す定着装置と同様の効果に加え、いわゆる記録シート2
7のセルフストリッピングが可能となる。As a result, the adhesion between the toner and the fixing belt is weakened, and the recording sheet 27 is easily separated from the fixing belt 24. As described above, the present fixing device has the same effect as that of the fixing device shown in FIG.
7 self-stripping is possible.
【0028】[0028]
【発明の効果】請求項1に記載の定着装置は、加圧ロー
ラが定着ベルトを介して加熱ローラに押圧され、この押
圧位置の下流側で前記定着ベルトが前記加圧ローラの周
面に沿って接触しているため、ニップ領域が広く、十分
な加熱を行うことができる。また、定着ベルトと加圧ロ
ーラの接触領域の下流側で、前記定着ベルトを前記加圧
ローラ側に押圧する圧接部材が設けられているので、十
分に溶融したトナーを記録シートに圧着することができ
る。このため、優れた定着性が得られ、高速で定着を行
っても良好な画像を得ることができる。In the fixing device according to the first aspect of the present invention, the pressure roller is pressed against the heating roller via the fixing belt, and the fixing belt extends along the peripheral surface of the pressure roller downstream of the pressing position. Since they are in contact with each other, the nip area is wide and sufficient heating can be performed. Further, since a pressure contact member for pressing the fixing belt to the pressure roller side is provided on the downstream side of the contact area between the fixing belt and the pressure roller, the sufficiently melted toner can be pressure-bonded to the recording sheet. it can. Therefore, excellent fixability can be obtained, and a good image can be obtained even when fixing is performed at high speed.
【0029】また、請求項2に記載の定着装置は、定着
ベルトの加圧ローラと圧接される側に弾性体層を有し、
圧接部材が設けられた位置でこの弾性体層に圧縮変形が
生じているので、記録シートがこの部分を通過するとき
に定着ベルトとの間に微小なスリップが生じる。これに
より定着ベルトに密着する記録シートをセルフストリッ
ピングすることができる。従って、安定した高速定着を
行うことができるのに加え、剥離部材を特別に設ける必
要がなく部品数を減らすことができる。Further, the fixing device according to the second aspect has an elastic layer on the side of the fixing belt which is in pressure contact with the pressure roller,
Since the elastic layer is compressed and deformed at the position where the pressure contact member is provided, when the recording sheet passes through this portion, a slight slip occurs with the fixing belt. As a result, the recording sheet that is in close contact with the fixing belt can be self-striped. Therefore, stable high-speed fixing can be performed, and the number of parts can be reduced without specially providing a peeling member.
【図1】請求項1に記載の発明に係る定着装置の一例を
示す概略構成図である。FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing an example of a fixing device according to a first aspect of the invention.
【図2】図1に示す定着装置の要部拡大図である。FIG. 2 is an enlarged view of a main part of the fixing device shown in FIG.
【図3】定着ベルトを張架する支持ローラの一例を示す
概略斜視図である。FIG. 3 is a schematic perspective view illustrating an example of a support roller that stretches a fixing belt.
【図4】請求項2に記載の発明に係る定着装置の一例を
示す概略構成図及び要部拡大図である。FIG. 4 is a schematic configuration diagram and an enlarged view of a main part showing an example of a fixing device according to a second aspect of the invention.
【図5】従来の定着装置を示す概略構成図である。FIG. 5 is a schematic configuration diagram showing a conventional fixing device.
1,21 加熱ローラ 2,22 支持ローラ 3,23 支持ローラ 4,24 定着ベルト 5,25 加圧ローラ 6,26 圧接部材 7,27 記録シート 8,28 トナー像 9,29 加圧ローラのコア 10 加圧ローラの弾性体層 11,31 加熱ランプ 30 加圧ローラの表面層 32 定着ベルトの基層 33 定着ベルトの弾性体層 34 圧接部材の基部 35 弾性体 36 圧接部材の表面層 1, 21 heating roller 2, 22 support roller 3, 23 support roller 4, 24 fixing belt 5, 25 pressure roller 6, 26 pressure contact member 7, 27 recording sheet 8, 28 toner image 9, 29 pressure roller core 10 Elastic layer of pressure roller 11,31 Heating lamp 30 Surface layer of pressure roller 32 Base layer of fixing belt 33 Elastic layer of fixing belt 34 Base of pressure contact member 35 Elastic body 36 Surface layer of pressure contact member
Claims (2)
と、 前記加熱ローラと前記支持ローラとに張架され、周回駆
動される定着ベルトと、 該定着ベルトと圧接される加圧ローラとを有し、 前記加圧ローラは、前記定着ベルトを介して前記加熱ロ
ーラに押圧されるとともに、この押圧位置の下流側で前
記定着ベルトが該加圧ローラの周面に沿って接触するよ
うに配置され、 該定着ベルトと加圧ローラとが接触する領域の下流側部
分に、前記定着ベルトの内側から前記加圧ローラに付勢
される圧接部材が設けられていることを特徴とする定着
装置。1. A heating roller having a built-in heating source, one or more supporting rollers arranged in parallel with the heating roller, and a fixing belt which is stretched around the heating roller and the supporting roller and is driven to rotate. A pressure roller that is in pressure contact with the fixing belt, wherein the pressure roller is pressed by the heating roller via the fixing belt, and the fixing belt is applied downstream of the pressing position. A pressure contact member that is arranged so as to contact along the peripheral surface of the pressure roller and is urged by the pressure roller from the inside of the fixing belt at the downstream side portion of the region where the fixing belt and the pressure roller contact. The fixing device is provided with.
体層を有し、 前記圧接部材は、前記弾性体層に圧縮変形が生じるよう
に押圧されていることを特徴とする定着装置。2. The fixing device according to claim 1, wherein the fixing belt has an elastic layer on a surface thereof that is in pressure contact with a pressure roller, and the pressure contact member has a compression deformation in the elastic layer. A fixing device characterized by being pressed so as to occur.
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- 1995-10-20 JP JP29603395A patent/JP3287195B2/en not_active Expired - Fee Related
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