JP2013025288A - Fixing device, and image forming device equipped with the same - Google Patents

Fixing device, and image forming device equipped with the same Download PDF

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a fixing device which smoothly carries a recording medium clipped by a nip portion, and prevents the disturbance of an image due to fixing processing, and wrinkles or jams of the recording medium; and an image forming device equipped with the fixing device.SOLUTION: A fixing device 5 includes: a pressing member 55 abutting on a pressurizing roller 19 through a fixing belt 26 on an inner peripheral surface of a fixing belt 26, with predetermined pressure; a driving roller 28 rotation-driving while being press-contacted on the inner peripheral surface of the fixing belt 26 to rotate the fixing belt 26; and a transmission belt 54 laid over axial end portions of the driving roller 28 and the pressurizing roller 19 in a cross shape, and transmitting rotation force from the driving roller 28 to the pressurizing roller 19.

Description

本発明は、複写機、プリンター、ファクシミリ、それらの複合機等に用いる定着装置及びそれを備えた画像形成装置に関するものである。   The present invention relates to a fixing device used for a copying machine, a printer, a facsimile, a composite machine thereof, and an image forming apparatus including the same.

従来、定着装置では、加熱部材と加圧部材との間のニップ部に未定着トナー像を担持した記録媒体が送り込まれ、加熱部材による加熱作用によって記録媒体上のトナーが溶融されると同時に、溶融したトナー像に対して加圧部材から加圧作用が付与されることによって記録媒体に対してトナー像の定着が行われるようになっている。   Conventionally, in a fixing device, a recording medium carrying an unfixed toner image is fed into a nip portion between a heating member and a pressure member, and at the same time the toner on the recording medium is melted by the heating action of the heating member, The toner image is fixed to the recording medium by applying a pressure action from the pressure member to the melted toner image.

通常、加熱部材として、円筒状芯金の内部にハロゲンランプ等の発熱体が配置され、芯金の表面に弾性層及び離型層が設けられているローラー型のものや、耐熱性を有する無端状ベルトが張架され、該無端状ベルトを加熱する定着ベルト型のもの等が用いられている。近年、画像形成装置の電源のオン状態からすぐに画像形成を開始することができるように、また、画像形成装置の待機状態では何時でも画像形成動作を実行することができるように、定着ベルト型がよく用いられている。定着ベルトは薄肉の熱伝導性の良好な材質からなり熱容量が小さいため、短時間でウォーミングアップを行なうことができる。   Usually, the heating member is a roller type in which a heating element such as a halogen lamp is disposed inside a cylindrical metal core, and an elastic layer and a release layer are provided on the surface of the metal core, or an endless material having heat resistance. A fixing belt type is used in which a belt is stretched and the endless belt is heated. In recent years, a fixing belt type has been developed so that image forming can be started immediately after the image forming apparatus is turned on, and image forming operations can be executed at any time in the standby state of the image forming apparatus. Is often used. The fixing belt is made of a thin-walled material having good thermal conductivity and has a small heat capacity, so that it can warm up in a short time.

定着ベルト型の定着装置としては、例えば特許文献１及び特許文献２に開示されるものがある。特許文献１の定着装置は、無端状の定着ベルトと、定着ベルトを加熱する加熱ローラーと、加熱ローラーとともに定着ベルトを張架する押圧部材と、定着ベルトを挟んで押圧部材と対向する位置に配置されている加圧ローラーとを備える。押圧部材には、ニップ部の中央部分に位置する耐熱弾性部材と耐熱性弾性部材の両側でこれを保持する支持部材が設けられる。支持部材のニップ部上流部分及びニップ部下流部分は異なる曲率で形成され、ニップ部上流部分はニップ部下流部分に対して曲率半径が大きく形成されることで、ニップ部上流部分では、定着ベルトがニップ部に進入する際、定着ベルトへの摺動負荷抵抗の増加や接触面積の変化をきたすことがなく、定着ベルトのスリップ現象が抑止され、また、ニップ部下流部分では、溶融トナーの粘着力による記録媒体の貼り付きを抑制して記録媒体が押圧部材から分離しやすくなっている。   Examples of the fixing belt type fixing device are disclosed in Patent Literature 1 and Patent Literature 2. The fixing device of Patent Document 1 is arranged at an endless fixing belt, a heating roller that heats the fixing belt, a pressing member that stretches the fixing belt together with the heating roller, and a position facing the pressing member with the fixing belt interposed therebetween. A pressure roller. The pressing member is provided with a heat-resistant elastic member located at the center portion of the nip portion and a support member that holds the heat-resistant elastic member on both sides of the heat-resistant elastic member. The upstream portion of the nip portion and the downstream portion of the nip portion of the support member are formed with different curvatures, and the upstream portion of the nip portion has a larger radius of curvature than the downstream portion of the nip portion. When entering the nip, there is no increase in sliding load resistance to the fixing belt or change in contact area, and the slip phenomenon of the fixing belt is suppressed. Therefore, the recording medium can be easily separated from the pressing member.

また、特許文献２の定着装置は、加熱される無端状の定着ベルトと、定着ベルトの内側に回転不能に固定配置されたニップ形成部材と、定着ベルトの内側においてニップ形成部材の直近に隣接配置された回転駆動可能な駆動ローラーと、ニップ形成部材および駆動ローラーに対して定着ベルトを挟んで圧接され、定着ベルトとの接触部がニップ部になっている回転可能な加圧ローラーとを備える。駆動ローラーが回転駆動すると、これに伴って定着ベルトがニップ形成部材の表面を摺動しながら移動して回転するが、定着ベルトの内側に駆動ローラーを配置していることで、ニップ部に記録媒体が導入された場合、定着ベルトはスリップを生じることなく安定して回転する。   In addition, the fixing device of Patent Document 2 includes an endless fixing belt that is heated, a nip forming member that is fixedly disposed inside the fixing belt so as to be non-rotatable, and is disposed adjacent to the nip forming member immediately inside the fixing belt. And a rotatable driving roller that is in pressure contact with the nip forming member and the driving roller with the fixing belt interposed therebetween, and a contact portion with the fixing belt is a nip portion. When the drive roller is driven to rotate, the fixing belt moves and rotates while sliding on the surface of the nip forming member, but the drive roller is arranged inside the fixing belt, so that recording is performed in the nip portion. When the medium is introduced, the fixing belt rotates stably without causing slip.

特開２００４−１８４４４６号公報（段落［００３９］、［００５３］〜［００５６］、第２図）JP 2004-184446 A (paragraphs [0039], [0053] to [0056], FIG. 2) 特開２００４−２８６９２１公報（段落［００１６］〜［００２０］、第１図）JP 2004-286922 A (paragraphs [0016] to [0020], FIG. 1)

しかしながら、上述した特許文献１では、定着ベルトと押圧部材との摩擦抵抗により、定着ベルトが安定して回転駆動することがなく、記録媒体の皺やジャムが発生するという不都合があった。また、特許文献２では、ニップ形成部材と駆動ローラーとの離間した部分のニップ圧が不安定になり画像乱れが発生するという不都合があった。また、加熱部材がローラー型である定着装置では、加圧ローラーと押圧される加熱ローラーとの一方のローラーが回転駆動することで他方のローラーが従動回転するが、ニップ部で未定着トナー像を溶融定着する際の離型性を向上させているために、ローラー表面に離型層等が設けられ、離型層によってローラーとともに記録媒体がスリップするおそれがあり、像乱れが発生するという不都合があった。   However, in Patent Document 1 described above, there is a problem in that the fixing belt does not stably rotate due to the frictional resistance between the fixing belt and the pressing member, and the recording medium is wrinkled or jammed. Further, in Patent Document 2, there is a problem in that the nip pressure in a portion where the nip forming member and the driving roller are separated becomes unstable and image disturbance occurs. In the fixing device in which the heating member is a roller type, one of the pressure roller and the heated heating roller is driven to rotate, and the other roller is driven to rotate. Since the releasability at the time of melting and fixing is improved, a release layer or the like is provided on the surface of the roller, and there is a possibility that the recording medium slips together with the roller by the release layer, resulting in an image distortion. there were.

本発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、ニップ部に挟持される記録媒体が円滑に搬送され、定着処理による画像の乱れや記録媒体の皺、或いはジャムを防ぐ定着装置及びそれを備えた画像形成装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made to solve the above-described problems, and the recording medium sandwiched between the nip portions is smoothly conveyed to prevent image distortion, recording medium wrinkling, or jamming due to the fixing process. It is an object of the present invention to provide a fixing device and an image forming apparatus including the same.

上記目的を達成するために第１の発明の定着装置は、記録媒体上に担持された未定着トナー像を加熱する加熱部材と、該加熱部材に所定の圧力で当接しながら回転する加圧ローラーと、該加圧ローラーの回転軸と前記加熱部材若しくは前記加熱部材を駆動する駆動ローラーの回転軸とにクロス掛けされ、前記加熱部材若しくは前記駆動ローラーと前記加圧ローラーとの間で回転力を伝達する伝動ベルトと、を備え、前記加熱部材と前記加圧ローラーとが圧接するニップ部にて記録媒体上に担持された未定着トナー像を加熱及び加圧して記録媒体にトナー像を定着させることを特徴としている。   To achieve the above object, a fixing device according to a first aspect of the present invention includes a heating member that heats an unfixed toner image carried on a recording medium, and a pressure roller that rotates while contacting the heating member with a predetermined pressure. And a rotation shaft of the pressure roller and a rotation shaft of the heating member or a driving roller that drives the heating member, and a rotational force is generated between the heating member or the driving roller and the pressure roller. A non-fixed toner image carried on the recording medium at a nip portion where the heating member and the pressure roller are pressed against each other to fix the toner image on the recording medium. It is characterized by that.

また、第２の発明では、上記の定着装置において、前記加熱部材は回動可能な無端状の定着ベルトであり、前記駆動ローラーは、前記定着ベルトの内周面に圧接された状態で回転駆動することで前記定着ベルトを回転させるものであり、前記定着ベルトの内周面にて前記定着ベルトを介して前記加圧ローラーに所定の圧力で当接する押圧部材を更に備え、前記伝動ベルトは、前記駆動ローラー及び加圧ローラーの各軸方向端部にてクロス掛けされ前記駆動ローラーから前記加圧ローラーに回転力を伝達することを特徴としている。   According to a second aspect of the present invention, in the fixing device, the heating member is a rotatable endless fixing belt, and the driving roller is rotationally driven while being in pressure contact with an inner peripheral surface of the fixing belt. The fixing belt is rotated, and further includes a pressing member that contacts the pressure roller with a predetermined pressure via the fixing belt on an inner peripheral surface of the fixing belt, and the transmission belt includes: Crossing is applied at each axial end of the driving roller and the pressure roller, and a rotational force is transmitted from the driving roller to the pressure roller.

また、第３の発明では、上記の定着装置において、前記定着ベルトの導電層内に生じる渦電流で該導電層を発熱させる誘導加熱部を更に備え、前記誘導加熱部は、前記定着ベルトの前記駆動ローラーに当接する部分に対向して配設されることを特徴としている。   According to a third aspect of the present invention, the fixing device further includes an induction heating unit that generates heat from the eddy current generated in the conductive layer of the fixing belt, and the induction heating unit includes the induction heating unit. It is characterized in that it is arranged opposite to the portion that contacts the drive roller.

また、第４の発明では、上記の定着装置において、前記加熱部材は回転可能な加熱ローラーであり、前記加圧ローラーの軸方向端部に設けられ前記加圧ローラーより小さい外周径を有する第１ベルト掛け部と、前記加熱ローラーの軸方向端部に設けられ前記加熱ローラーより小さい外周径を有する第２ベルト掛け部と、を備え、前記伝動ベルトは、前記第１ベルト掛け部と第２ベルト掛け部との間にクロス掛けされ前記加圧ローラー及び加熱ローラーの一方から他方のローラーに回転力を伝達するとともに、前記加圧ローラーに対する前記第１ベルト掛け部の外周径の比率は、前記加熱ローラーに対する前記第２ベルト掛け部の外周径の比率と略同じであることを特徴としている。   According to a fourth aspect of the present invention, in the above fixing device, the heating member is a rotatable heating roller, and is provided at the axial end of the pressure roller and has a smaller outer diameter than the pressure roller. A belt hooking portion; and a second belt hooking portion provided at an axial end portion of the heating roller and having a smaller outer diameter than the heating roller, wherein the transmission belt includes the first belt hooking portion and the second belt. The belt is cross-hanged with the hanging portion and transmits the rotational force from one of the pressure roller and the heating roller to the other roller, and the ratio of the outer peripheral diameter of the first belt hanging portion to the pressure roller is the heating The ratio is substantially the same as the ratio of the outer peripheral diameter of the second belt hooking portion to the roller.

また、第５の発明では、上記の定着装置において、前記加圧ローラーの外周には弾性層が設けられ、前記第１ベルト掛け部の熱膨張係数は前記弾性層の熱膨張係数と略同じであることを特徴としている。   According to a fifth aspect of the present invention, in the above fixing device, an elastic layer is provided on an outer periphery of the pressure roller, and a thermal expansion coefficient of the first belt hook portion is substantially the same as a thermal expansion coefficient of the elastic layer. It is characterized by being.

また、第６の発明では、上記の構成の定着装置を備えた画像形成装置である。   According to a sixth aspect of the invention, there is provided an image forming apparatus including the fixing device having the above-described configuration.

第１の発明によれば、クロス掛けされた伝動ベルトの回転によって、ニップ部において加熱部材及び加圧ローラーは同じ線速度で他方向に回転する。これによって、ニップ部に挟持される記録媒体は円滑に搬送され、定着処理による画像の乱れ、記録媒体の皺や擦れ、或いはジャムを防ぐことができる。   According to the first invention, the heating member and the pressure roller rotate in the other direction at the same linear velocity in the nip portion by the rotation of the crossed transmission belt. As a result, the recording medium sandwiched between the nip portions is smoothly conveyed, and it is possible to prevent image disturbance due to the fixing process, wrinkling or rubbing of the recording medium, or jamming.

本発明の第１実施形態に係る定着装置を備えた画像形成装置の概略構成を示す図1 is a diagram illustrating a schematic configuration of an image forming apparatus including a fixing device according to a first embodiment of the present invention. 第１実施形態に係る定着装置を示す側面断面図1 is a side sectional view showing a fixing device according to a first embodiment. 第１実施形態に係る定着装置を示す平面断面図FIG. 3 is a plan sectional view showing the fixing device according to the first embodiment. 第１実施形態に係る定着装置の加圧ローラーと駆動ローラーに架け渡された伝動ベルトを示す側面図1 is a side view showing a transmission belt that is stretched between a pressure roller and a drive roller of a fixing device according to a first embodiment. 第２実施形態に係る定着装置を示す平面断面図Plan sectional drawing which shows the fixing device which concerns on 2nd Embodiment. 第２実施形態に係る定着装置の加圧ローラーと加熱ローラーに架け渡された伝動ベルトを示す側面図The side view which shows the power transmission belt laid over the pressurization roller and heating roller of the fixing device which concerns on 2nd Embodiment.

以下に本発明の実施形態について図面を参照して説明するが、本発明は、この実施形態に限定されない。また発明の用途やここで示す用語等はこれに限定されるものではない。   Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings, but the present invention is not limited to these embodiments. Further, the use of the invention and the terms shown here are not limited thereto.

（第１実施形態）
図１は、本発明の実施形態に係る定着装置を備えた画像形成装置の概略構成を示す図である。画像形成装置１は、その下部に配設された給紙部２と、この給紙部２の側方に配設された用紙搬送部３と、この用紙搬送部３の上方に配設された画像形成部４と、この画像形成部４よりも排出側に配設された定着装置５と、画像形成部４及び定着装置５の上方に配設された画像読取部６とを備えている。 (First embodiment)
FIG. 1 is a diagram illustrating a schematic configuration of an image forming apparatus including a fixing device according to an embodiment of the present invention. The image forming apparatus 1 is provided with a sheet feeding unit 2 disposed in a lower portion thereof, a sheet conveying unit 3 disposed on a side of the sheet feeding unit 2, and an upper side of the sheet conveying unit 3. The image forming unit 4 includes a fixing device 5 disposed on the discharge side of the image forming unit 4, and an image reading unit 6 disposed above the image forming unit 4 and the fixing device 5.

給紙部２は、記録媒体である用紙９を収容する複数の給紙カセット７を備えており、給紙ローラー８の回転により、複数の給紙カセット７のうち選択された給紙カセット７から用紙９を１枚ずつ用紙搬送部３に送り出す。   The paper feed unit 2 includes a plurality of paper feed cassettes 7 that store paper 9 that is a recording medium. The paper 9 is sent to the paper transport unit 3 one by one.

用紙搬送部３に送られた用紙９は、用紙搬送経路１０を経由して画像形成部４に向けて搬送される。画像形成部４は、電子写真プロセスによって、用紙９にトナー像を形成するものであり、図１の矢印方向に回転可能に支持された感光体１１と、この感光体１１の周囲にその回転方向に沿って、帯電部１２、露光部１３、現像部１４、転写部１５、クリーニング部１６、及び除電部１７を備えている。   The paper 9 sent to the paper transport unit 3 is transported toward the image forming unit 4 via the paper transport path 10. The image forming unit 4 forms a toner image on a sheet 9 by an electrophotographic process. The image forming unit 4 is a photoconductor 11 supported so as to be rotatable in the direction of an arrow in FIG. A charging unit 12, an exposure unit 13, a developing unit 14, a transfer unit 15, a cleaning unit 16, and a charge eliminating unit 17 are provided.

帯電部１２は、高電圧を印加される帯電ワイヤーを備えており、この帯電ワイヤーからのコロナ放電によって感光体１１表面に所定電位を与えると、感光体１１表面が一様に帯電させられる。そして、画像読取部６によって読み取られた原稿の画像データに基づく光が、露光部１３により感光体１１に照射されると、感光体１１の表面電位が選択的に減衰され、感光体１１表面に静電潜像が形成される。   The charging unit 12 includes a charging wire to which a high voltage is applied. When a predetermined potential is applied to the surface of the photoconductor 11 by corona discharge from the charging wire, the surface of the photoconductor 11 is uniformly charged. Then, when light based on the image data of the original read by the image reading unit 6 is irradiated to the photoconductor 11 by the exposure unit 13, the surface potential of the photoconductor 11 is selectively attenuated, and the surface of the photoconductor 11 is irradiated. An electrostatic latent image is formed.

次いで、現像部１４が感光体１１表面の静電潜像を現像し、感光体１１表面にトナー像が形成される。このトナー像が転写部１５によって感光体１１と転写部１５との間に供給される用紙９に転写される。   Next, the developing unit 14 develops the electrostatic latent image on the surface of the photoconductor 11, and a toner image is formed on the surface of the photoconductor 11. This toner image is transferred by the transfer unit 15 to the sheet 9 supplied between the photoconductor 11 and the transfer unit 15.

トナー像が転写された用紙９は、画像形成部４の用紙搬送方向の下流側に配置された定着装置５に向けて搬送される。定着装置５では用紙９が加熱加圧され、用紙９上にトナー像が溶融定着される。次いで、トナー像が定着された用紙９は、排出ローラー対２０によって排出トレイ２１上に排出される。   The sheet 9 on which the toner image has been transferred is conveyed toward the fixing device 5 disposed downstream of the image forming unit 4 in the sheet conveying direction. In the fixing device 5, the paper 9 is heated and pressed, and the toner image is melted and fixed on the paper 9. Next, the sheet 9 on which the toner image is fixed is discharged onto the discharge tray 21 by the discharge roller pair 20.

転写部１５による用紙９へのトナー像の転写後、感光体１１表面に残留しているトナーは、クリーニング部１６により除去され、また感光体１１表面の残留電荷は除電部１７により除去される。そして、感光体１１は帯電部１２によって再び帯電され、以下同様にして画像形成が行われる。   After the transfer of the toner image onto the paper 9 by the transfer unit 15, the toner remaining on the surface of the photoconductor 11 is removed by the cleaning unit 16, and the residual charge on the surface of the photoconductor 11 is removed by the charge eliminating unit 17. Then, the photosensitive member 11 is charged again by the charging unit 12, and image formation is performed in the same manner.

定着装置５は図２〜図４のように構成される。図２は定着装置を示す側面断面図であり、図３は定着装置の一端を軸方向に切断した平面断面図であり、図４は定着装置の加圧ローラーと駆動ローラーに架け渡された伝動ベルトを示す側面図である。尚、図４では誘導加熱部を省いて定着装置を示している。   The fixing device 5 is configured as shown in FIGS. 2 is a side sectional view showing the fixing device, FIG. 3 is a plan sectional view in which one end of the fixing device is cut in the axial direction, and FIG. 4 is a transmission that is stretched between a pressure roller and a driving roller of the fixing device. It is a side view which shows a belt. In FIG. 4, the fixing device is shown without the induction heating unit.

図２に示すように、定着装置５は、電磁誘導加熱方式の熱源を用いた定着方式であり、加熱部材である定着ベルト２６と、加圧ローラー１９と、押圧部材５５と、定着ベルト２６を加熱する誘導加熱部３０と、駆動ローラー２８と、サーミスター２５と、を備える。加圧ローラー１９及び駆動ローラー２８は定着装置５の装置本体（図略）の長手方向（軸方向）に回転可能に支持され、誘導加熱部３０と押圧部材５５及びサーミスター２５は装置本体に固定支持される。   As shown in FIG. 2, the fixing device 5 is a fixing method using an electromagnetic induction heating type heat source, and includes a fixing belt 26 that is a heating member, a pressure roller 19, a pressing member 55, and a fixing belt 26. An induction heating unit 30 for heating, a driving roller 28, and a thermistor 25 are provided. The pressure roller 19 and the drive roller 28 are rotatably supported in the longitudinal direction (axial direction) of the apparatus main body (not shown) of the fixing device 5, and the induction heating unit 30, the pressing member 55, and the thermistor 25 are fixed to the apparatus main body. Supported.

定着ベルト２６は、無端状の耐熱ベルトであり、内周側から順に、導電層２６ａと、シリコンゴム等からなる弾性層２６ｂと、フッ素樹脂等からなりニップ部Ｎで未定着トナー像を溶融定着する際の離型性を向上させる離型層２６ｃと、が積層されて構成される。さらに、導電層２６ａの内周面側にポリイミド樹脂等の薄膜をコーティングして、押圧部材５５に対して滑らかに摺動するようにしてもよい。   The fixing belt 26 is an endless heat-resistant belt, and in order from the inner peripheral side, an unfixed toner image is melted and fixed at a nip portion N made of a conductive layer 26a, an elastic layer 26b made of silicon rubber, and the like, and a fluororesin. And a release layer 26c that improves the releasability at the time of forming. Furthermore, a thin film such as a polyimide resin may be coated on the inner peripheral surface side of the conductive layer 26 a so as to slide smoothly with respect to the pressing member 55.

押圧部材５５は、定着ベルト２６の内周面に当接して設けられ、また、定着ベルト２６を介して加圧ローラー１９の外周面に対向し、定着ベルト２６を加圧ローラー１９側に押圧する。押圧部材５５の定着ベルト２６に当接する面には、フッ素樹脂やポリイミド樹脂等の低摩擦材にて摺動部を設けてもよい。   The pressing member 55 is provided in contact with the inner peripheral surface of the fixing belt 26, faces the outer peripheral surface of the pressure roller 19 through the fixing belt 26, and presses the fixing belt 26 toward the pressure roller 19. . The surface of the pressing member 55 that contacts the fixing belt 26 may be provided with a sliding portion made of a low friction material such as fluororesin or polyimide resin.

駆動ローラー２８は、定着ベルト２６の内周面に当接して設けられ、押圧部材５５とともに定着ベルト２６を回転可能に張架している。また、駆動ローラー２８は図示しないモーター等の駆動源によって矢印Ａ方向に回転駆動させられ、駆動ローラー２８の回転駆動によって、定着ベルト２６は駆動ローラー２８の外周面と押圧部材５５に沿って矢印Ａ方向に移動（回転）する。   The driving roller 28 is provided in contact with the inner peripheral surface of the fixing belt 26 and stretches the fixing belt 26 together with the pressing member 55 so as to be rotatable. The driving roller 28 is driven to rotate in the direction of arrow A by a driving source such as a motor (not shown), and the fixing belt 26 moves along the outer circumferential surface of the driving roller 28 and the pressing member 55 by the driving of the driving roller 28. Move (rotate) in the direction.

加圧ローラー１９は、円筒型の芯金１９ａと、芯金１９ａ上に形成されるシリコンゴム等からなる弾性層１９ｂと、を備える。さらに弾性層１９ｂの表面を覆う肉薄のフッ素樹脂チューブからなる離型層を設けて、ニップ部Ｎで未定着トナー像を溶融定着する際の用紙９の離型性を向上させるようにしてもよい。加圧ローラー１９と定着ベルト２６との当接する部分にニップ部Ｎが形成され、ニップ部Ｎでは、搬送される用紙９上の未定着トナー像を加熱及び加圧し用紙９上にトナー像を定着する。   The pressure roller 19 includes a cylindrical cored bar 19a and an elastic layer 19b made of silicon rubber or the like formed on the cored bar 19a. Further, a release layer composed of a thin fluororesin tube covering the surface of the elastic layer 19b may be provided to improve the release property of the paper 9 when the unfixed toner image is melted and fixed at the nip portion N. . A nip portion N is formed at a contact portion between the pressure roller 19 and the fixing belt 26, and the toner image is fixed on the paper 9 by heating and pressurizing the unfixed toner image on the paper 9 being conveyed. To do.

図３に示すように、駆動ローラー２８と加圧ローラー１９との各軸方向の端部、詳しくは、駆動ローラー２８の定着ベルト２６が掛かっていない部分と、加圧ローラー１９の定着ベルト２６が当接しない部分との各ローラー端部の外周面には、伝動ベルト５４が張架されている。   As shown in FIG. 3, the axial ends of the driving roller 28 and the pressure roller 19, specifically, the portion where the fixing belt 26 of the driving roller 28 is not engaged, and the fixing belt 26 of the pressure roller 19 A transmission belt 54 is stretched around the outer peripheral surface of each roller end with the non-contact portion.

図４に示すように、伝動ベルト５４は、駆動ローラー２８及び加圧ローラー１９との間でベルトが交差する十字状に掛けられる（クロス掛けされる）。回転軸として駆動ローラー２８が矢印Ａ方向に回転駆動すると、駆動ローラー２８の回転駆動によって伝動ベルト５４が回転する。クロス掛けされた伝動ベルト５４の回転によって、回転軸として加圧ローラー１９は定着ベルト２６の回転方向（Ａ方向）とは逆のＢ方向に回転する。また、駆動ローラー２８の同じ外周面にて、定着ベルト２６と伝動ベルト５４とが回転することで、定着ベルト２６と、伝動ベルト５４によって回転させられる加圧ローラー１９とは、ニップ部Ｎにおける単位時間当たりの移動距離（線速度）が同じになる。これによって、ニップ部Ｎに挟持される用紙９は円滑に搬送され、定着処理による画像の乱れ、用紙９の皺、或いはジャムを防ぐことができる。   As shown in FIG. 4, the transmission belt 54 is hung in a cross shape (crossed) between the drive roller 28 and the pressure roller 19. When the driving roller 28 is driven to rotate in the direction of arrow A as the rotation axis, the transmission belt 54 is rotated by the rotation driving of the driving roller 28. The rotation of the crossed transmission belt 54 causes the pressure roller 19 as a rotation shaft to rotate in the B direction opposite to the rotation direction (A direction) of the fixing belt 26. Further, the fixing belt 26 and the transmission belt 54 rotate on the same outer peripheral surface of the driving roller 28, so that the fixing belt 26 and the pressure roller 19 rotated by the transmission belt 54 are units in the nip portion N. The moving distance (linear velocity) per time is the same. As a result, the sheet 9 sandwiched between the nip portions N is smoothly conveyed, and it is possible to prevent image disturbance due to the fixing process, wrinkling of the sheet 9, or jamming.

図２に戻り、誘導加熱部３０は、励磁コイル３７とボビン３８とコア３９とを備え、電磁誘導により定着ベルト２６を加熱するものである。誘導加熱部３０は、長手方向（図２の紙面の表面から裏面方向）に延びて、駆動ローラー２８に当接する部分の定着ベルト２６の外周を囲うように定着ベルト２６に対向して配設される。   Returning to FIG. 2, the induction heating unit 30 includes an exciting coil 37, a bobbin 38, and a core 39, and heats the fixing belt 26 by electromagnetic induction. The induction heating unit 30 extends in the longitudinal direction (from the front surface to the back surface in FIG. 2) and is disposed so as to face the fixing belt 26 so as to surround the outer periphery of the fixing belt 26 that is in contact with the driving roller 28. The

銅線等からなる励磁コイル３７は、ボビン３８に巻回され、コア３９の中央部の周りを長手方向に周回するように、誘導加熱部３０に対向する定着ベルト２６に対応させて渦巻状に配設されている。また励磁コイル３７は、図示しない電源に接続されていて、電源から供給される高周波電流により磁束を発生させる。誘導加熱部３０から発せられる磁束は、図２の紙面に平行な方向に発せられ、定着ベルト２６の導電層２６ａを貫通する。導電層２６ａの磁束の周りには渦電流が生じ、渦電流が流れると、導電層２６ａ内の電気抵抗によってジュール熱が発生して、導電層２６ａが発熱することになる。   An exciting coil 37 made of copper wire or the like is wound around a bobbin 38 and spirally corresponding to the fixing belt 26 facing the induction heating unit 30 so as to circulate around the central portion of the core 39 in the longitudinal direction. It is arranged. The exciting coil 37 is connected to a power source (not shown) and generates a magnetic flux by a high frequency current supplied from the power source. A magnetic flux generated from the induction heating unit 30 is generated in a direction parallel to the paper surface of FIG. 2 and penetrates the conductive layer 26 a of the fixing belt 26. An eddy current is generated around the magnetic flux of the conductive layer 26a. When the eddy current flows, Joule heat is generated by the electric resistance in the conductive layer 26a, and the conductive layer 26a generates heat.

サーミスター２５は、定着ベルト２６の外周面において長手方向の中央部及び両端部に対向するように配置され、夫々の領域の温度を検知する。サーミスター２５の検知する温度に基づいて、定着ベルト２６が誘導加熱部３０によって所定の温度となるように制御される。   The thermistor 25 is arranged on the outer peripheral surface of the fixing belt 26 so as to face the center and both ends in the longitudinal direction, and detects the temperature of each region. Based on the temperature detected by the thermistor 25, the fixing belt 26 is controlled to be a predetermined temperature by the induction heating unit 30.

そして、定着ベルト２６が加熱され所定の温度に昇温すると、ニップ部Ｎで挟持された用紙９が加熱されるとともに、加圧ローラー１９にて加圧されることにより、用紙９上の粉体状態のトナーが溶融定着される。このように、定着ベルト２６は薄肉の熱伝導性の良好な材質からなり熱容量が小さいため、短時間でウォーミングアップを行なうことができ、画像形成が迅速に開始される。   When the fixing belt 26 is heated and heated to a predetermined temperature, the sheet 9 sandwiched by the nip portion N is heated and pressed by the pressure roller 19, whereby the powder on the sheet 9 is heated. The toner in the state is melted and fixed. As described above, the fixing belt 26 is made of a thin material having a good thermal conductivity and has a small heat capacity. Therefore, the fixing belt 26 can be warmed up in a short time and image formation is started quickly.

尚、上記実施形態では、定着ベルト２６を加熱するために、誘導加熱部３０を用いる構成を示したが、本発明はこれに限らず、駆動ローラー２８が金属円筒管からなり、ハロゲンヒーター等の熱源を駆動ローラー２８に内蔵する構成とし、この熱源によって定着ベルト２６を加熱するようにしてもよい。この場合も上記実施形態と同様の効果を奏する。   In the above embodiment, the induction heating unit 30 is used to heat the fixing belt 26. However, the present invention is not limited to this, and the driving roller 28 is formed of a metal cylindrical tube, such as a halogen heater. A heat source may be built in the drive roller 28, and the fixing belt 26 may be heated by this heat source. In this case as well, the same effects as in the above embodiment can be obtained.

（第２実施形態）
図５、図６はローラー型の定着装置の構成を示す。図５は定着装置の一端を軸方向に切断した平面断面図であり、図６は定着装置の加圧ローラーと加熱ローラーに架け渡された伝動ベルトを示す側面図である。第１実施形態と異なる、伝動ベルトの掛け方について主に説明し、以降、第１実施形態と同じ部分の説明を省略する。 (Second Embodiment)
5 and 6 show the configuration of a roller type fixing device. FIG. 5 is a plan sectional view in which one end of the fixing device is cut in the axial direction, and FIG. 6 is a side view showing a transmission belt stretched between the pressure roller and the heating roller of the fixing device. The method of hooking the transmission belt, which is different from the first embodiment, will be mainly described, and the description of the same parts as the first embodiment will be omitted hereinafter.

図５示すように、定着装置５は、加熱部材である加熱ローラー１８と、加圧ローラー１９と、伝動ベルト５４と、第１ベルト掛け部５６と、第２ベルト掛け部５７とを備える。加熱ローラー１８と、加圧ローラー１９は装置本体に回転可能に支持される。   As shown in FIG. 5, the fixing device 5 includes a heating roller 18 that is a heating member, a pressure roller 19, a transmission belt 54, a first belt hook 56, and a second belt hook 57. The heating roller 18 and the pressure roller 19 are rotatably supported by the apparatus main body.

加圧ローラー１９は、円筒型の芯金１９ａと、芯金１９ａ上に形成されるシリコンゴム等からなる弾性層１９ｂと、を備える。さらに弾性層１９ｂの表面を覆う肉薄のフッ素樹脂チューブからなる離型層を設けて、ニップ部Ｎで未定着トナー像を溶融定着する際の用紙９の離型性を向上させるようにしてもよい。   The pressure roller 19 includes a cylindrical cored bar 19a and an elastic layer 19b made of silicon rubber or the like formed on the cored bar 19a. Further, a release layer composed of a thin fluororesin tube covering the surface of the elastic layer 19b may be provided to improve the release property of the paper 9 when the unfixed toner image is melted and fixed at the nip portion N. .

加圧ローラー１９の軸方向端部には回転軸として第１ベルト掛け部５６が設けられる。第１ベルト掛け部５６は、伝動ベルト５４の一端部を掛け渡すものであり、加圧ローラー１９の芯金１９ａの端部に固着され、また、加圧ローラー１９の弾性層１９ｂと略同じ線膨張係数を有する材料、例えばシリコンゴム等にて加圧ローラー１９の外周より小さい外径に形成される。   A first belt hook 56 is provided at the axial end of the pressure roller 19 as a rotating shaft. The first belt hooking portion 56 spans one end of the transmission belt 54, is fixed to the end of the cored bar 19 a of the pressure roller 19, and is substantially the same line as the elastic layer 19 b of the pressure roller 19. The outer diameter of the pressure roller 19 is smaller than that of the pressure roller 19 using a material having an expansion coefficient, such as silicon rubber.

加熱ローラー１８は、熱伝導性に優れたアルミや鉄等の金属からなる円筒形状の芯金上に、フッ素樹脂のコーティングやチューブを被覆したものが用いられる。加熱ローラー１８を加熱するために、加熱ローラー１８の芯金内部にハロゲンランプやキセノンランプ等のヒーター２４が設けられている。   As the heating roller 18, a cylindrical cored bar made of a metal such as aluminum or iron having excellent thermal conductivity is coated with a fluororesin coating or a tube. In order to heat the heating roller 18, a heater 24 such as a halogen lamp or a xenon lamp is provided inside the cored bar of the heating roller 18.

加熱ローラー１８の軸方向端部には回転軸として第２ベルト掛け部５７が設けられる。第２ベルト掛け部５７は、伝動ベルト５４の他端部を掛け渡すものであり、加熱ローラー１８の端部を絞り加工によって形成される。加熱ローラー１８に絞り加工を施す際に、第２ベルト掛け部５７の外周は、加熱ローラー１８の外周に対して所定の比率で小さい外径となるように形成される。尚、第２ベルト掛け部５７は、アルミ等の金属材料を旋盤加工によって形成してもよく、また加熱ローラー１８の線膨張係数と略同じ材料を加熱ローラー１８の端面に取り付けるようにしてもよい。   A second belt hook 57 is provided at the axial end of the heating roller 18 as a rotating shaft. The second belt hooking portion 57 spans the other end portion of the transmission belt 54, and the end portion of the heating roller 18 is formed by drawing. When drawing the heating roller 18, the outer periphery of the second belt hooking portion 57 is formed to have a small outer diameter at a predetermined ratio with respect to the outer periphery of the heating roller 18. The second belt hook 57 may be formed of a metal material such as aluminum by a lathe process, or a material substantially the same as the linear expansion coefficient of the heating roller 18 may be attached to the end surface of the heating roller 18. .

図６に示すように、伝動ベルト５４は、第１ベルト掛け部５６及び第２ベルト掛け部５７との間でベルトが交差する十字状に掛けられる（クロス掛けされる）。ここで、第１ベルト掛け部５６の外周径をＣ１、加圧ローラー１９の外周径をＤ１とし、また、第２ベルト掛け部５７の外周径をＣ２、加熱ローラー１８の外周径をＤ２とした場合、加圧ローラー１９に対する第１ベルト掛け部５６の外周径の比率Ｃ１／Ｄ１（加圧側の径比率）は、加熱ローラー１８に対する第２ベルト掛け部５７の外周径の比率Ｃ２／Ｄ２（加熱側の径比率）と略同じになるように構成される。   As shown in FIG. 6, the transmission belt 54 is hung in a cross shape (crossed) where the belt intersects between the first belt hook 56 and the second belt hook 57. Here, the outer diameter of the first belt hook 56 is C1, the outer diameter of the pressure roller 19 is D1, the outer diameter of the second belt hook 57 is C2, and the outer diameter of the heating roller 18 is D2. In this case, the ratio C1 / D1 (diameter ratio on the pressure side) of the outer diameter of the first belt hooking portion 56 with respect to the pressure roller 19 is a ratio C2 / D2 of the outer diameter of the second belt hooking portion 57 with respect to the heating roller 18 (heating). Side diameter ratio).

この構成によって、加圧ローラー１９が図示しないモーター等の駆動源によって矢印Ｂ方向に回転駆動させられると、第１ベルト掛け部５６と第２ベルト掛け部５７との間で張架された伝動ベルト５４が回転する。クロス掛けされた伝動ベルト５４の回転によって、加熱ローラー１８は、加圧ローラー１９の回転方向（Ｂ方向）とは逆の矢印Ａ方向に回転する。また、加熱側の径比率が加圧側の径比率と略同じであることによって、加熱ローラー１８はニップ部Ｎにおいて加圧ローラー１９と同じ線速度で回転する。これによって、ニップ部Ｎに挟持される用紙９は円滑に搬送され、定着処理による画像の乱れ、用紙９の皺、或いはジャムを防ぐことができる。尚、加圧ローラー１９をモーター等で回転駆動させる替わりに、加熱ローラー１８を回転駆動させ、加熱ローラー１８の回転力を伝導ベルト５４によって加圧ローラー１９に伝達するようにしてもよい。   With this configuration, when the pressure roller 19 is rotationally driven in the direction of arrow B by a drive source such as a motor (not shown), the transmission belt stretched between the first belt hook portion 56 and the second belt hook portion 57. 54 rotates. Due to the rotation of the crossed transmission belt 54, the heating roller 18 rotates in the arrow A direction opposite to the rotation direction (B direction) of the pressure roller 19. Further, since the heating-side diameter ratio is substantially the same as the pressure-side diameter ratio, the heating roller 18 rotates at the same linear velocity as the pressure roller 19 in the nip portion N. As a result, the sheet 9 sandwiched between the nip portions N is smoothly conveyed, and it is possible to prevent image disturbance due to the fixing process, wrinkling of the sheet 9, or jamming. Instead of rotationally driving the pressure roller 19 with a motor or the like, the heating roller 18 may be rotationally driven, and the rotational force of the heating roller 18 may be transmitted to the pressure roller 19 by the conductive belt 54.

また、加圧ローラー１９の外周に弾性層１９ｂが設けられる場合、第１ベルト掛け部５６は弾性層１９ｂの熱膨張係数と略同じであるように構成される。この構成によれば、加熱ローラー１８からの熱伝導によって加圧ローラー１９の弾性層１９ｂが熱膨張するとき、第１ベルト掛け部５６が弾性層１９ｂと同じように熱膨張することで、加圧側の径比率が略一定値を保持するために、加熱ローラー１８はニップ部Ｎにおいて加圧ローラー１９と同じ線速度で回転する。   Moreover, when the elastic layer 19b is provided in the outer periphery of the pressure roller 19, the 1st belt hooking part 56 is comprised so that it may be substantially the same as the thermal expansion coefficient of the elastic layer 19b. According to this configuration, when the elastic layer 19b of the pressure roller 19 is thermally expanded by heat conduction from the heating roller 18, the first belt hooking portion 56 is thermally expanded in the same manner as the elastic layer 19b. The heating roller 18 rotates at the same linear velocity as the pressure roller 19 in the nip N.

本発明は、複写機、プリンター、ファクシミリ、それらの複合機等に用いる定着装置及びそれを備えた画像形成装置に利用することができる。   The present invention can be used for a fixing device used in a copying machine, a printer, a facsimile, a multi-function machine thereof, and an image forming apparatus including the fixing device.

１ 画像形成装置
５ 定着装置
１８ 加熱ローラー（加熱部材、回転軸）
１９ 加圧ローラー（回転軸）
１９ａ 芯金
１９ｂ 弾性層
２４ ヒーター
２５ サーミスター
２６ 定着ベルト（加熱部材）
２６ａ 導電層
２６ｂ 弾性層
２６ｃ 離型層
２８ 駆動ローラー
３０ 誘導加熱部
５４ 伝動ベルト
５５ 押圧部材
５６ 第１ベルト掛け部（回転軸）
５７ 第２ベルト掛け部（回転軸）
Ｎ ニップ部 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Image forming apparatus 5 Fixing apparatus 18 Heating roller (heating member, rotating shaft)
19 Pressure roller (rotating shaft)
19a Metal core 19b Elastic layer 24 Heater 25 Thermistor 26 Fixing belt (heating member)
26a Conductive layer 26b Elastic layer 26c Release layer 28 Driving roller 30 Induction heating unit 54 Transmission belt 55 Press member 56 First belt hook (rotating shaft)
57 Second belt hook (rotating shaft)
N Nip part

Claims (6)

記録媒体上に担持された未定着トナー像を加熱する加熱部材と、
該加熱部材に所定の圧力で当接しながら回転する加圧ローラーと、
該加圧ローラーの回転軸と前記加熱部材若しくは前記加熱部材を駆動する駆動ローラーの回転軸とにクロス掛けされ、前記加熱部材若しくは前記駆動ローラーと前記加圧ローラーとの間で回転力を伝達する伝動ベルトと、を備え、
前記加熱部材と前記加圧ローラーとが圧接するニップ部にて記録媒体上に担持された未定着トナー像を加熱及び加圧して記録媒体にトナー像を定着させることを特徴とする定着装置。 A heating member for heating the unfixed toner image carried on the recording medium;
A pressure roller that rotates while contacting the heating member at a predetermined pressure;
Crossed between the rotating shaft of the pressure roller and the rotating shaft of the heating member or the driving roller that drives the heating member, and transmits the rotational force between the heating member or the driving roller and the pressing roller. A transmission belt,
A fixing device that heats and presses an unfixed toner image carried on a recording medium at a nip portion where the heating member and the pressure roller are in pressure contact to fix the toner image on the recording medium. 前記加熱部材は回動可能な無端状の定着ベルトであり、
前記駆動ローラーは、前記定着ベルトの内周面に圧接された状態で回転駆動することで前記定着ベルトを回転させるものであり、
前記定着ベルトの内周面にて前記定着ベルトを介して前記加圧ローラーに所定の圧力で当接する押圧部材を更に備え、
前記伝動ベルトは、前記駆動ローラー及び加圧ローラーの各軸方向端部にてクロス掛けされ前記駆動ローラーから前記加圧ローラーに回転力を伝達することを特徴とする請求項１に記載の定着装置。 The heating member is a rotatable endless fixing belt,
The drive roller rotates the fixing belt by being rotationally driven in a state of being pressed against the inner peripheral surface of the fixing belt,
A pressing member that contacts the pressure roller at a predetermined pressure via the fixing belt on the inner peripheral surface of the fixing belt;
The fixing device according to claim 1, wherein the transmission belt is cross-crossed at each axial end of the driving roller and the pressure roller and transmits a rotational force from the driving roller to the pressure roller. . 前記定着ベルトの導電層内に生じる渦電流で該導電層を発熱させる誘導加熱部を更に備え、前記誘導加熱部は、前記定着ベルトの前記駆動ローラーに当接する部分に対向して配設されることを特徴とする請求項２に記載の定着装置。   An induction heating unit that heats the conductive layer by an eddy current generated in the conductive layer of the fixing belt is further provided, and the induction heating unit is disposed to face a portion of the fixing belt that contacts the driving roller. The fixing device according to claim 2. 前記加熱部材は回転可能な加熱ローラーであり、
前記加圧ローラーの軸方向端部に設けられ前記加圧ローラーより小さい外周径を有する第１ベルト掛け部と、
前記加熱ローラーの軸方向端部に設けられ前記加熱ローラーより小さい外周径を有する第２ベルト掛け部と、を備え、
前記伝動ベルトは、前記第１ベルト掛け部と第２ベルト掛け部との間にクロス掛けされ前記加圧ローラー及び加熱ローラーの一方から他方のローラーに回転力を伝達するとともに、
前記加圧ローラーに対する前記第１ベルト掛け部の外周径の比率は、前記加熱ローラーに対する前記第２ベルト掛け部の外周径の比率と略同じであることを特徴とする請求項１に記載の定着装置。 The heating member is a rotatable heating roller;
A first belt hook provided at an axial end of the pressure roller and having a smaller outer diameter than the pressure roller;
A second belt hook portion provided at an axial end of the heating roller and having a smaller outer diameter than the heating roller;
The transmission belt is crossed between the first belt hanging portion and the second belt hanging portion and transmits a rotational force from one of the pressure roller and the heating roller to the other roller, and
2. The fixing according to claim 1, wherein a ratio of an outer peripheral diameter of the first belt hooking portion to the pressure roller is substantially the same as a ratio of an outer peripheral diameter of the second belt hooking portion to the heating roller. apparatus. 前記加圧ローラーの外周には弾性層が設けられ、前記第１ベルト掛け部の熱膨張係数は前記弾性層の熱膨張係数と略同じであることを特徴とする請求項４に記載の定着装置。   The fixing device according to claim 4, wherein an elastic layer is provided on an outer periphery of the pressure roller, and a thermal expansion coefficient of the first belt hook portion is substantially the same as a thermal expansion coefficient of the elastic layer. . 請求項１〜請求項５のいずれかに記載の定着装置を備えた画像形成装置。   An image forming apparatus comprising the fixing device according to claim 1.
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