JP5299137B2 - Image forming apparatus - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an image forming apparatus in which even when a fixing pressure member is thermally expanded and the diameter of the fixing pressure member is changed, it is hard for wrinkles and deformation to occur in a recording material. <P>SOLUTION: The image forming apparatus includes: a fixing unit 60 which includes a fixing belt 61 fixing toner on a sheet P, a pressure roll 62 coming into press-contact with the circumferential surface of the fixing belt 61 to form a nip part N used for allowing the sheet P holding an unfixed image to pass between the pressure roll 62 and the fixing belt 61, and a drive part rotating the pressure roll to rotate the fixing belt 61; and a decurler 100 which includes a drive roll 110 rotated from the fixing belt 61 through a transmission gear and a pressing roll 120 forming a pressing part into which the sheet P, on which a toner image is fixed by the fixing unit 60, is inserted between the pressing roll and the drive roll 110 and being rotated. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&amp;INPIT

Description

本発明は、画像形成装置に関する。   The present invention relates to an image forming apparatus.

電子写真方式を用いた複写機、プリンタ等の画像形成装置には、熱と圧力を同時に加え、記録材上に転写されたトナーの樹脂成分を溶着させる定着装置が用いられている。
特許文献1には、発熱層を有する定着ベルトを介して磁界発生装置と対向して配置して、キュリー点を持つ感温磁性金属材料を含んで構成される発熱制御部材を設け、この発熱制御部材を構成する感温磁性金属材料のキュリー点を境とする磁性・非磁性化を利用し、発熱層の発熱を制御する定着装置が記載されている。
また特許文献2には、加熱ローラと加圧ローラとからなる定着部から出た用紙を、その下流側に配置された排紙ローラとその周面に押圧する第1ピンチローラと第2ピンチローラとで押圧挟持しながら排紙するとき、調整レバーの回動位置により、第1ピンチローラと第2ピンチローラとの配置間隔を広狭調整する定着装置が記載されている。
2. Description of the Related Art Image forming apparatuses such as copying machines and printers using an electrophotographic system use a fixing device that applies heat and pressure simultaneously to weld a resin component of toner transferred onto a recording material.
Patent Document 1 is provided with a heat generation control member including a temperature-sensitive magnetic metal material having a Curie point, which is disposed to face a magnetic field generator via a fixing belt having a heat generation layer. There is described a fixing device that controls the heat generation of a heat generating layer by utilizing magnetism and non-magnetization at the Curie point of a temperature-sensitive magnetic metal material constituting the member.
Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-228688 discloses a paper discharge roller disposed on the downstream side of a sheet output from a fixing unit composed of a heating roller and a pressure roller, and a first pinch roller and a second pinch roller that press the peripheral surface of the paper discharge roller. And a fixing device that adjusts the arrangement interval between the first pinch roller and the second pinch roller according to the rotation position of the adjustment lever when the paper is discharged while being held between the two.

特開2008−152247号公報JP 2008-152247 A 特開2004−177880号公報JP 2004-177880 A

ここで、記録材を定着部材に圧接しつつ回転駆動することにより定着を行なう定着加圧部材を備える定着装置を備えた画像形成装置においては、定着加圧部材の熱膨張によりその径が変化することがある。そのため定着加圧部材の回転周速度に変化が生じるので、記録材の搬送速度に変化が生じる場合がある。この場合、排紙部に設けられる例えばロールなどの回転体の回転速度の間にずれが生じ、記録材にしわや変形が生じることがあった。
本発明は、定着加圧部材が熱膨張しその径が変化しても、記録材にしわや変形が生じにくい画像形成装置を提供することを目的とする。
Here, in an image forming apparatus including a fixing device including a fixing pressure member that performs fixing by rotating the recording material while being pressed against the fixing member, the diameter of the image forming device changes due to thermal expansion of the fixing pressure member. Sometimes. For this reason, a change occurs in the rotational peripheral speed of the fixing pressure member, which may cause a change in the recording material conveyance speed. In this case, a deviation occurs between the rotational speeds of rotating bodies such as rolls provided in the paper discharge unit, and the recording material may be wrinkled or deformed.
An object of the present invention is to provide an image forming apparatus in which a recording material is less likely to be wrinkled or deformed even when a fixing pressure member is thermally expanded and its diameter changes.

請求項1に記載の発明は、記録材にトナーを定着する定着部材と、当該定着部材の外周面に圧接することで当該定着部材との間に未定着画像を保持した記録材を挿通するための定着加圧部を形成する定着加圧部材と、当該定着加圧部材を回転させることで当該定着部材を回転させる駆動部と、を有する定着手段と、前記定着部材から駆動伝達部材を介して回転する駆動回転体と、当該駆動回転体との間に前記定着手段によってトナー像が定着された記録材が挿入される押圧部を形成して回転することで前記記録材の巻き癖を矯正する押圧回転体と、を有する記録材排紙手段と、を備えることを特徴とする画像形成装置である。   According to the first aspect of the present invention, there is provided a fixing member that fixes toner on a recording material and a recording material that holds an unfixed image between the fixing member and the outer peripheral surface of the fixing member. A fixing pressure member that forms the fixing pressure member, a driving unit that rotates the fixing pressure member by rotating the fixing pressure member, and a fixing unit that drives the fixing pressure member via the drive transmission member. Forming and rotating a rotating drive rotator and a pressing portion into which the recording material on which the toner image is fixed by the fixing unit is inserted between the rotating rotator and the drive rotator, thereby correcting the curl of the recording material. An image forming apparatus comprising: a recording material discharge unit having a pressing rotator.

請求項2に記載の発明は、前記定着手段は、前記定着加圧部材を、定着を行なうときには前記定着部材の外周面に圧接することで当該定着部材との間に未定着画像を保持した記録材を挿通するための定着加圧部を形成し、定着を行なわないときには当該定着部材から離間するように移動させる移動機構を更に有することを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置である。
請求項3に記載の発明は、前記駆動部は、前記定着加圧部材が前記定着部材と圧接しているときは、当該定着加圧部材を回転させ、当該定着加圧部材が当該定着部材と離間しているときは、当該定着加圧部材および当該定着部材を回転させることを特徴とする請求項2に記載の画像形成装置である。
請求項4に記載の発明は、前記定着手段は、前記定着部材の回転を検知する回転検知計を更に有し、当該回転検知計は、前記駆動伝達部材を介して回転することを特徴とする請求項1乃至3の何れか1項に記載の画像形成装置である。
請求項5に記載の発明は、前記定着部材は、電磁誘導加熱されることで前記記録材にトナーを定着する導電層を有し、前記定着手段は、前記定着部材の前記導電層と交差する交流磁界を生成する磁界生成部材を更に有することを特徴とする請求項1乃至4の何れか1項に記載の画像形成装置である。
According to a second aspect of the present invention, the fixing unit records the unfixed image between the fixing member by pressing the fixing pressure member against the outer peripheral surface of the fixing member when fixing. The image forming apparatus according to claim 1, further comprising a moving mechanism that forms a fixing pressure portion for inserting the material and moves the fixing pressure portion away from the fixing member when fixing is not performed. .
According to a third aspect of the present invention, the driving unit rotates the fixing pressure member when the fixing pressure member is in pressure contact with the fixing member, and the fixing pressure member is rotated with the fixing member. The image forming apparatus according to claim 2, wherein the fixing pressure member and the fixing member are rotated when they are separated from each other.
According to a fourth aspect of the present invention, the fixing unit further includes a rotation detector that detects rotation of the fixing member, and the rotation detector rotates through the drive transmission member. The image forming apparatus according to claim 1.
According to a fifth aspect of the present invention, the fixing member includes a conductive layer that fixes toner on the recording material by electromagnetic induction heating, and the fixing unit intersects the conductive layer of the fixing member. The image forming apparatus according to claim 1, further comprising a magnetic field generating member that generates an alternating magnetic field.

請求項6に記載の発明は、トナー像を形成するトナー像形成手段と、前記トナー像形成手段によって形成された前記トナー像を記録材上に転写する転写手段と、前記記録材にトナーを定着する定着部材と、当該定着部材の外周面に圧接することで当該定着部材との間に未定着画像を保持した記録材を挿通するための定着加圧部を形成する定着加圧部材と、当該定着加圧部材を回転させることで当該定着部材を回転させる駆動部と、を有する定着手段と、前記定着部材から駆動伝達部材を介して回転する駆動回転体と、当該駆動回転体との間に前記定着手段によってトナー像が定着された記録材が挿入される押圧部を形成して回転することで前記記録材の巻き癖を矯正する押圧回転体と、を有する記録材排紙手段と、を備えることを特徴とする画像形成装置である。   According to a sixth aspect of the present invention, there is provided a toner image forming means for forming a toner image, a transfer means for transferring the toner image formed by the toner image forming means onto a recording material, and fixing the toner to the recording material. A fixing pressure member that forms a fixing pressure portion for inserting a recording material holding an unfixed image between the fixing member and the fixing member by pressing against the outer peripheral surface of the fixing member; A fixing unit having a driving unit that rotates the fixing pressure member by rotating the fixing pressure member; a driving rotating body that rotates from the fixing member via a driving transmission member; and the driving rotating body. A recording material discharge means comprising: a pressing rotator that forms a pressing portion into which the recording material on which the toner image is fixed by the fixing means is inserted and rotates to correct the curl of the recording material; It is characterized by having An image forming apparatus.

請求項7に記載の発明は、前記定着加圧部材の回転数を制御することで、前記定着部材の回転数を制御する制御部を更に有することを特徴とする請求項6に記載の画像形成装置である。   According to a seventh aspect of the present invention, the image forming apparatus according to the sixth aspect, further comprising a control unit that controls the rotational speed of the fixing member by controlling the rotational speed of the fixing pressure member. Device.

請求項1の発明によれば、本発明を採用しない場合に比べ、記録材にしわや変形が生じにくい画像形成装置を提供できる。
請求項2の発明によれば、本発明を採用しない場合に比べ、定着加圧部材に復元しない変形が生じるのを抑制することができる。
請求項3の発明によれば、本発明を採用しない場合に比べ、定着加圧部材が定着部材と圧接しているときは、定着加圧部材の回転により定着部材を回転させることができ、離間しているときは、定着加圧部材および定着部材の熱分布を均一化しやすくなる。
請求項4の発明によれば、本発明を採用しない場合に比べ、定着部材の回転数の変動の大きさの幅をより小さくすることができる。
請求項5の発明によれば、本発明を採用しない場合に比べ、ウォームアップタイムが短縮される。
請求項6の発明によれば、本発明を採用しない場合に比べ、より安定した画像を形成できる画像形成装置を提供できる。
請求項7の発明によれば、本発明を採用しない場合に比べ、定着部材の回転数の変動の大きさの幅をより小さくすることができる。
According to the first aspect of the present invention, it is possible to provide an image forming apparatus in which the recording material is less likely to be wrinkled or deformed compared to the case where the present invention is not adopted.
According to the second aspect of the present invention, it is possible to suppress the occurrence of deformation that does not restore the fixing pressure member as compared with the case where the present invention is not adopted.
According to the third aspect of the present invention, when the fixing pressure member is in pressure contact with the fixing member, the fixing member can be rotated by the rotation of the fixing pressure member and separated from the case where the present invention is not adopted. In this case, the heat distribution of the fixing pressure member and the fixing member can be easily made uniform.
According to the fourth aspect of the present invention, compared to the case where the present invention is not adopted, the width of the fluctuation magnitude of the rotation speed of the fixing member can be further reduced.
According to the invention of claim 5, the warm-up time is shortened compared to the case where the present invention is not adopted.
According to the sixth aspect of the present invention, it is possible to provide an image forming apparatus capable of forming a more stable image compared to the case where the present invention is not adopted.
According to the seventh aspect of the present invention, compared with the case where the present invention is not adopted, the width of the magnitude of the fluctuation of the rotation speed of the fixing member can be further reduced.

本実施の形態の画像形成装置の構成例を示した図である。1 is a diagram illustrating a configuration example of an image forming apparatus according to an exemplary embodiment. 定着ユニットおよびデカーラの構成を示す断面図である。FIG. 3 is a cross-sectional view illustrating configurations of a fixing unit and a decurler. デカーラの要部を説明した図である。It is a figure explaining the principal part of decurler. 定着ベルトの断面層構成図である。FIG. 3 is a cross-sectional layer configuration diagram of a fixing belt. IHヒータの構成を説明する断面図である。It is sectional drawing explaining the structure of an IH heater. 定着ベルトの温度が透磁率変化開始温度以下の温度範囲にある場合の磁力線の状態を説明する図である。It is a figure explaining the state of a line of magnetic force in case the temperature of a fixing belt exists in the temperature range below the magnetic permeability change start temperature. 移動機構により加圧ロールを定着ベルトから離間させた状態を説明した図である。FIG. 6 is a diagram illustrating a state in which a pressure roll is separated from a fixing belt by a moving mechanism. 加圧ロールと定着ベルトの駆動機構について説明した図であり、図2において用紙Pの定着部の用紙Pの挿入側から見た図である。FIG. 3 is a diagram illustrating a driving mechanism for a pressure roll and a fixing belt, and is a diagram viewed from the paper P insertion side of the fixing unit of the paper P in FIG.

以下、添付図面を参照して、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
<画像形成装置の説明>
図1は本実施の形態の画像形成装置の構成例を示した図である。図1に示す画像形成装置1は、所謂タンデム型のカラープリンタであり、画像データに基づき画像形成を行う画像形成部10、画像形成装置1全体の動作を制御する制御部31を備えている。さらには、例えばパーソナルコンピュータ(PC)3や画像読取装置(スキャナ)4等との通信を行って画像データを受信する通信部32、通信部32にて受信された画像データに対し予め定めた画像処理を施す画像処理部33を備えている。
Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings.
<Description of Image Forming Apparatus>
FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration example of an image forming apparatus according to the present embodiment. An image forming apparatus 1 shown in FIG. 1 is a so-called tandem color printer, and includes an image forming unit 10 that forms an image based on image data and a control unit 31 that controls the operation of the entire image forming apparatus 1. Further, for example, a communication unit 32 that receives image data by communicating with a personal computer (PC) 3 or an image reading device (scanner) 4, and a predetermined image for the image data received by the communication unit 32. An image processing unit 33 that performs processing is provided.

画像形成部10は、一定の間隔を置いて並列的に配置されるトナー像形成手段の一例である4つの画像形成ユニット11Y,11M,11C,11K(「画像形成ユニット11」とも総称する)を備えている。各画像形成ユニット11は、静電潜像を形成してトナー像を保持する像保持体の一例としての感光体ドラム12、感光体ドラム12の表面を予め定めた電位で一様に帯電する帯電器13、帯電器13によって帯電された感光体ドラム12を各色画像データに基づき露光するLED(Light Emitting Diode)プリントヘッド14、感光体ドラム12上に形成された静電潜像を現像する現像器15、転写後の感光体ドラム12表面を清掃するドラムクリーナ16を備えている。
画像形成ユニット11各々は、現像器15に収納されるトナーを除いて略同様に構成され、それぞれがイエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)、黒(K)のトナー像を形成する。
The image forming unit 10 includes four image forming units 11Y, 11M, 11C, and 11K (also collectively referred to as “image forming unit 11”), which are examples of toner image forming units arranged in parallel at a predetermined interval. I have. Each image forming unit 11 forms an electrostatic latent image and a photosensitive drum 12 as an example of an image holding body that holds a toner image, and charging that uniformly charges the surface of the photosensitive drum 12 with a predetermined potential. 13, an LED (Light Emitting Diode) print head 14 that exposes the photosensitive drum 12 charged by the charger 13 based on each color image data, and a developer that develops an electrostatic latent image formed on the photosensitive drum 12. 15. A drum cleaner 16 for cleaning the surface of the photosensitive drum 12 after transfer is provided.
Each of the image forming units 11 is configured in substantially the same manner except for the toner stored in the developing device 15, and each forms a toner image of yellow (Y), magenta (M), cyan (C), and black (K). To do.

また、画像形成部10は、各画像形成ユニット11の感光体ドラム12にて形成された各色トナー像が多重転写される中間転写ベルト20、各画像形成ユニット11にて形成された各色トナー像を中間転写ベルト20に順次転写(一次転写)する一次転写ロール21を備えている。さらに、中間転写ベルト20上に重畳して転写された各色トナー像を記録材(記録紙)である用紙Pに一括転写(二次転写)する二次転写ロール22、二次転写された各色トナー像を用紙P上に定着させる定着手段(定着装置)の一例としての定着ユニット60、定着ユニット60でカールした用紙Pを矯正する記録材排紙手段の一例としてのデカーラ100を備えている。なお、本実施の形態の画像形成装置1では、中間転写ベルト20、一次転写ロール21、および二次転写ロール22により転写手段が構成される。   The image forming unit 10 also receives the intermediate transfer belt 20 onto which the color toner images formed on the photosensitive drums 12 of the image forming units 11 are transferred, and the color toner images formed on the image forming units 11. A primary transfer roll 21 that sequentially transfers (primary transfer) to the intermediate transfer belt 20 is provided. Further, a secondary transfer roll 22 that batch-transfers (secondary transfer) each color toner image transferred and superimposed on the intermediate transfer belt 20 onto a sheet P that is a recording material (recording paper), and each color toner that is secondarily transferred. A fixing unit 60 as an example of a fixing unit (fixing device) that fixes an image on the paper P, and a decurler 100 as an example of a recording material discharge unit that corrects the paper P curled by the fixing unit 60 are provided. In the image forming apparatus 1 of the present embodiment, the intermediate transfer belt 20, the primary transfer roll 21, and the secondary transfer roll 22 constitute a transfer unit.

本実施の形態の画像形成装置1では、制御部31による動作制御の下で、次のようなプロセスによる画像形成処理が行われる。すなわち、PC3やスキャナ4からの画像データは通信部32にて受信され、画像処理部33により予め定めた画像処理が施された後、各色毎の画像データとなって各画像形成ユニット11に送られる。そして、例えば黒(K)色トナー像を形成する画像形成ユニット11Kでは、感光体ドラム12が矢印A方向に回転しながら帯電器13により予め定めた電位で一様に帯電され、画像処理部33から送信されたK色画像データに基づきLEDプリントヘッド14が感光体ドラム12を走査露光する。それにより、感光体ドラム12上にはK色画像に関する静電潜像が形成される。感光体ドラム12上に形成されたK色静電潜像は現像器15により現像され、感光体ドラム12上にK色トナー像が形成される。同様に、画像形成ユニット11Y,11M,11Cにおいても、それぞれイエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)の各色トナー像が形成される。   In the image forming apparatus 1 of the present embodiment, under the operation control by the control unit 31, image forming processing is performed by the following process. That is, the image data from the PC 3 or the scanner 4 is received by the communication unit 32, subjected to predetermined image processing by the image processing unit 33, and then sent to each image forming unit 11 as image data for each color. It is done. For example, in the image forming unit 11K that forms a black (K) toner image, the photosensitive drum 12 is uniformly charged at a predetermined potential by the charger 13 while rotating in the arrow A direction, and the image processing unit 33 is charged. The LED print head 14 scans and exposes the photosensitive drum 12 based on the K-color image data transmitted from. As a result, an electrostatic latent image relating to the K color image is formed on the photosensitive drum 12. The K-color electrostatic latent image formed on the photosensitive drum 12 is developed by the developing unit 15, and a K-color toner image is formed on the photosensitive drum 12. Similarly, yellow (Y), magenta (M), and cyan (C) color toner images are formed in the image forming units 11Y, 11M, and 11C, respectively.

各画像形成ユニット11の感光体ドラム12に形成された各色トナー像は、一次転写ロール21により矢印B方向に移動する中間転写ベルト20上に順次静電転写(一次転写)され、各色トナーが重畳された重畳トナー像が形成される。中間転写ベルト20上の重畳トナー像は、中間転写ベルト20の移動に伴って二次転写ロール22が配置された領域(二次転写部T)に搬送される。重畳トナー像が二次転写部Tに搬送されると、そのタイミングに合わせて用紙保持部40から用紙Pが二次転写部Tに供給される。そして、重畳トナー像は、二次転写部Tにて二次転写ロール22が形成する転写電界により、搬送されてきた用紙P上に一括して静電転写(二次転写)される。   Each color toner image formed on the photosensitive drum 12 of each image forming unit 11 is sequentially electrostatically transferred (primary transfer) onto the intermediate transfer belt 20 that moves in the direction of arrow B by the primary transfer roll 21, and each color toner is superimposed. A superimposed toner image is formed. The superimposed toner image on the intermediate transfer belt 20 is conveyed to a region (secondary transfer portion T) where the secondary transfer roll 22 is disposed as the intermediate transfer belt 20 moves. When the superimposed toner image is conveyed to the secondary transfer unit T, the paper P is supplied from the paper holding unit 40 to the secondary transfer unit T in accordance with the timing. The superimposed toner image is collectively electrostatically transferred (secondary transfer) onto the conveyed paper P by the transfer electric field formed by the secondary transfer roll 22 in the secondary transfer portion T.

その後、重畳トナー像が静電転写された用紙Pは、定着ユニット60まで搬送される。定着ユニット60に搬送された用紙P上のトナー像は、定着ユニット60によって熱および圧力を受け、用紙P上に定着される。そして、定着画像が形成された用紙Pは、画像形成装置1の排出部に設けられた用紙積載部45に搬送される。
一方、一次転写後に感光体ドラム12に付着しているトナー(一次転写残トナー)、および二次転写後に中間転写ベルト20に付着しているトナー(二次転写残トナー)は、それぞれドラムクリーナ16、およびベルトクリーナ25によって除去される。
このようにして、画像形成装置1での画像形成処理がプリント枚数分のサイクルだけ繰り返し実行される。
Thereafter, the sheet P on which the superimposed toner image is electrostatically transferred is conveyed to the fixing unit 60. The toner image on the paper P conveyed to the fixing unit 60 receives heat and pressure by the fixing unit 60 and is fixed on the paper P. Then, the paper P on which the fixed image is formed is conveyed to a paper stacking unit 45 provided in the discharge unit of the image forming apparatus 1.
On the other hand, the toner (primary transfer residual toner) adhering to the photosensitive drum 12 after the primary transfer and the toner (secondary transfer residual toner) adhering to the intermediate transfer belt 20 after the secondary transfer are respectively drum cleaner 16. , And the belt cleaner 25.
In this way, the image forming process in the image forming apparatus 1 is repeatedly executed for the number of printed sheets.

<定着ユニットおよびデカーラの構成の説明>
次に、本実施の形態の画像形成装置を構成する定着ユニット60およびデカーラ100について説明する。
図2は、定着ユニット60およびデカーラ100の構成を示す断面図である。
定着ユニット60は、交流磁界を生成する磁界生成部材の一例としてのIH(Induction Heating)ヒータ80、IHヒータ80により電磁誘導加熱されてトナー像を定着する定着部材の一例としての定着ベルト61、定着ベルト61に対向するように配置された定着加圧部材の一例としての加圧ロール62、定着ベルト61を介して加圧ロール62から押圧される押圧パッド63を備えている。
さらに、定着ユニット60は、押圧パッド63等の構成部材を支持するホルダ65、IHヒータ80にて生成された交流磁界を誘導して磁路を形成する感温磁性部材64、感温磁性部材64を通過した磁力線を誘導する誘導部材66、定着ベルト61からの用紙Pの剥離を補助する剥離補助部材70を備えている。また詳しくは後述するが、定着ユニット60は、加圧ロール62を、定着を行なうときには定着ベルト61の外周面に圧接することで定着ベルト61との間に未定着画像を保持した用紙Pを挿通するためのニップ部N(定着加圧部)を形成し、定着を行なわないときには定着ベルト61から離間するように移動させる移動機構200を備える。
<Description of configuration of fixing unit and decurler>
Next, the fixing unit 60 and the decurler 100 constituting the image forming apparatus according to the present embodiment will be described.
FIG. 2 is a cross-sectional view showing configurations of the fixing unit 60 and the decurler 100.
The fixing unit 60 includes an IH (Induction Heating) heater 80 as an example of a magnetic field generating member that generates an alternating magnetic field, a fixing belt 61 as an example of a fixing member that is electromagnetically heated by the IH heater 80 and fixes a toner image, and fixing. A pressure roll 62 as an example of a fixing pressure member disposed so as to face the belt 61, and a pressure pad 63 pressed from the pressure roll 62 via the fixing belt 61 are provided.
Further, the fixing unit 60 includes a holder 65 that supports constituent members such as the pressure pad 63, a temperature-sensitive magnetic member 64 that induces an alternating magnetic field generated by the IH heater 80 to form a magnetic path, and a temperature-sensitive magnetic member 64. A guide member 66 that guides the lines of magnetic force that have passed through, and a peeling assisting member 70 that assists in peeling the paper P from the fixing belt 61. As will be described in detail later, the fixing unit 60 presses the pressure roll 62 against the outer peripheral surface of the fixing belt 61 when fixing, thereby inserting the paper P holding an unfixed image between the fixing belt 61 and the fixing unit 60. A nip portion N (fixing pressurizing portion) is formed, and a moving mechanism 200 that moves away from the fixing belt 61 when fixing is not performed is provided.

ここで図3は、デカーラ100の要部を説明した図である。以下、図2および図3を使用してデカーラ100について説明する。
デカーラ100は、駆動モータ(図示せず)により回転する回転軸111と、回転軸111と一体に回転する駆動回転体の一例としての駆動ロール110を備えている。また、駆動ロール110との間に押圧部を形成して回転する押圧回転体の一例としての押圧ロール120と、駆動ロール110の回転軸111が回転自在に取り付けられた記録材排紙ガイド部材130とを有している。記録材排紙ガイド部材130は、リブ形状1311を有する第1のガイド部材131と、第1のガイド部材131に取り付けられ、平面部1321を有する第2のガイド部材132とから構成されている。図3に示したように、第2のガイド部材132の平面部1321は、その端部1322が、駆動ロール110の回転軸111の位置より排紙口方向下流の、駆動ロール110の半径に相当する長さの位置に達した箇所で、第1のガイド部材131の内側に入り込むように形成されている。
駆動ロール110の回転軸111は、駆動伝達部材としての伝達ギヤ(図示せず)を介して伝達された駆動モータからの駆動トルクによって矢印Fの方向に回転する。押圧ロール120は、押圧バネ121により駆動ロール110に押圧され、駆動ロール110の回転に応じて、矢印Gの方向に回転する。
Here, FIG. 3 is a diagram illustrating a main part of the decurler 100. Hereinafter, the decurler 100 will be described with reference to FIGS. 2 and 3.
The decurler 100 includes a rotating shaft 111 that is rotated by a driving motor (not shown), and a driving roll 110 that is an example of a driving rotating body that rotates integrally with the rotating shaft 111. Further, a pressing roll 120 as an example of a pressing rotating body that rotates by forming a pressing portion between the driving roll 110 and a recording material discharge guide member 130 to which a rotating shaft 111 of the driving roll 110 is rotatably attached. And have. The recording material discharge guide member 130 includes a first guide member 131 having a rib shape 1311, and a second guide member 132 attached to the first guide member 131 and having a flat portion 1321. As shown in FIG. 3, the flat portion 1321 of the second guide member 132 has an end portion 1322 that corresponds to the radius of the drive roll 110 downstream of the position of the rotation shaft 111 of the drive roll 110 in the paper discharge port direction. It is formed so as to enter the inside of the first guide member 131 at a position that reaches the position of the length to be.
The rotating shaft 111 of the drive roll 110 rotates in the direction of arrow F by the drive torque from the drive motor transmitted via a transmission gear (not shown) as a drive transmission member. The pressing roll 120 is pressed against the driving roll 110 by the pressing spring 121 and rotates in the direction of arrow G in accordance with the rotation of the driving roll 110.

定着ユニット60のニップ部Nを通過することによってトナー像が定着された用紙Pは、記録材排紙ガイド部材130によって排紙方向(矢印E)が規制され、駆動ロール110と押圧ロール120との間に形成された押圧部に挿入された後、画像形成装置1の排紙口方向に搬送される。   The paper P on which the toner image has been fixed by passing through the nip N of the fixing unit 60 is regulated in the paper discharge direction (arrow E) by the recording material paper discharge guide member 130, and the drive roll 110 and the pressure roll 120 After being inserted into the pressing portion formed between them, it is conveyed in the direction of the paper discharge port of the image forming apparatus 1.

また、定着ユニット60のニップ部Nを通過した用紙Pは、定着ベルト61の側にカールした状態、所謂アップカールの状態となっている。そして、駆動ロール110と押圧ロール120との間に形成された押圧部を通過する際にこのカール(巻き癖)が矯正される。つまり、押圧ロール120は、ステンレス等の材料からなる所謂硬質ロールとなっており、また駆動ロール110は、表面が樹脂、ゴム等の材料からなる所謂軟質ロールとなっている。そのため押圧ロール120が駆動ロール110に食い込むことにより、用紙Pは、押圧部においてアップカールした方向とは逆の方向、即ちダウンカールする向きの力を受ける。よって、デカーラ100により用紙Pのカールを除去し、矯正した後、用紙Pを画像形成装置1の排紙口方向に搬送することができる。   The paper P that has passed through the nip portion N of the fixing unit 60 is curled toward the fixing belt 61, that is, in a so-called up-curled state. And this curl (curl) is corrected when passing the press part formed between the drive roll 110 and the press roll 120. That is, the press roll 120 is a so-called hard roll made of a material such as stainless steel, and the drive roll 110 is a so-called soft roll whose surface is made of a material such as resin or rubber. Therefore, when the pressing roll 120 bites into the driving roll 110, the paper P receives a force in a direction opposite to the up-curled direction in the pressing portion, that is, the direction of down-curling. Therefore, after the curl of the paper P is removed and corrected by the decurler 100, the paper P can be conveyed toward the paper discharge port of the image forming apparatus 1.

<定着ベルトの説明>
定着ベルト61は、原形が円筒形状の無端のベルト部材で構成され、例えば原形(円筒形状)時の直径が30mm、幅方向長が380mmに形成されている。また、図4(定着ベルト61の断面層構成図)に示したように、定着ベルト61は、基材層611、基材層611の上に積層された導電発熱層612、トナー像の定着性を向上させる弾性層613、最上層に被覆された表面離型層614からなる多層構造のベルト部材である。
<Description of fixing belt>
The fixing belt 61 is composed of an endless belt member whose original shape is a cylindrical shape, and has a diameter of 30 mm and a length in the width direction of 380 mm when the original shape (cylindrical shape) is used, for example. Further, as shown in FIG. 4 (cross-sectional layer configuration diagram of the fixing belt 61), the fixing belt 61 includes a base material layer 611, a conductive heat generating layer 612 laminated on the base material layer 611, and a toner image fixability. The belt member has a multilayer structure including an elastic layer 613 for improving the surface and a surface release layer 614 coated on the uppermost layer.

基材層611は、薄層の導電発熱層612を支持するとともに、定着ベルト61全体としての機械的強度を形成する耐熱性のシート状部材で構成される。また、基材層611は、IHヒータ80にて生成された交流磁界が感温磁性部材64まで作用するように、磁界を通過させる物性(比透磁率、固有抵抗)を持った材質、厚さで形成される。一方、基材層611自身は、磁界の作用により発熱しないか、または発熱し難く構成される。
具体的には、基材層611として、例えば、厚さ30〜200μm(好ましくは50〜150μm)の非磁性ステンレススチール等の非磁性金属や、厚さ60〜200μmの樹脂材料等が用いられる。
The base material layer 611 is composed of a heat-resistant sheet-like member that supports the thin conductive heat generating layer 612 and forms the mechanical strength of the fixing belt 61 as a whole. In addition, the base material layer 611 is made of a material having a physical property (relative magnetic permeability, specific resistance) that allows the magnetic field to pass therethrough so that the AC magnetic field generated by the IH heater 80 acts to the temperature-sensitive magnetic member 64, and the thickness. Formed with. On the other hand, the base material layer 611 itself is configured not to generate heat or hardly generate heat due to the action of a magnetic field.
Specifically, as the base material layer 611, for example, a nonmagnetic metal such as nonmagnetic stainless steel having a thickness of 30 to 200 μm (preferably 50 to 150 μm), a resin material having a thickness of 60 to 200 μm, or the like is used.

導電発熱層612は、導電層の一例であって、IHヒータ80にて生成される交流磁界によって電磁誘導加熱される電磁誘導発熱体層である。すなわち、導電発熱層612は、IHヒータ80からの交流磁界が厚さ方向に通過することにより、渦電流を発生させる層である。
通常、IHヒータ80に交流電流を供給する励磁回路(後段の図5も参照)の電源として、安価に製造できる汎用電源が使用される。そのため、IHヒータ80により生成される交流磁界の周波数は、一般に、汎用電源による20kHz〜100kHzとなる。それにより、導電発熱層612は、周波数20kHz〜100kHzの交流磁界が侵入し通過するように構成される。
The conductive heating layer 612 is an example of a conductive layer, and is an electromagnetic induction heating element layer that is electromagnetically heated by an alternating magnetic field generated by the IH heater 80. That is, the conductive heat generating layer 612 is a layer that generates an eddy current when the AC magnetic field from the IH heater 80 passes in the thickness direction.
In general, a general-purpose power source that can be manufactured at low cost is used as a power source for an excitation circuit that supplies an alternating current to the IH heater 80 (see also FIG. 5). Therefore, the frequency of the alternating magnetic field generated by the IH heater 80 is generally 20 kHz to 100 kHz by a general-purpose power source. Thereby, the conductive heat generating layer 612 is configured such that an alternating magnetic field having a frequency of 20 kHz to 100 kHz enters and passes therethrough.

導電発熱層612に交流磁界が侵入できる領域は、交流磁界が1/eに減衰する領域である「表皮深さ(δ)」として規定され、次の〔1〕式から導かれる。〔1〕式において、fは交流磁界の周波数(例えば、20kHz)、ρは固有抵抗値(Ω・m)、μは比透磁率である。
そのため、導電発熱層612の厚さは、周波数20kHz〜100kHzの交流磁界が導電発熱層612を侵入し通過するように、〔1〕式で規定される導電発熱層612の表皮深さ(δ)よりも薄層に構成される。また、導電発熱層612を構成する材料として、例えば、Au,Ag,Al,Cu,Zn,Sn,Pb,Bi,Be,Sb等の金属や、これらの金属合金が用いられる。
The region where the AC magnetic field can enter the conductive heat generating layer 612 is defined as “skin depth (δ)”, which is a region where the AC magnetic field is attenuated to 1 / e, and is derived from the following equation [1]. [1] In the equation, f is the AC magnetic field frequency (e.g., 20 kHz), [rho is resistivity (Ω · m), the mu r is the relative permeability.
Therefore, the thickness of the conductive heat generating layer 612 is determined by the skin depth (δ) of the conductive heat generating layer 612 defined by the formula [1] so that an alternating magnetic field having a frequency of 20 kHz to 100 kHz penetrates and passes through the conductive heat generating layer 612. It is configured in a thinner layer. Further, as a material constituting the conductive heat generating layer 612, for example, a metal such as Au, Ag, Al, Cu, Zn, Sn, Pb, Bi, Be, Sb, or a metal alloy thereof is used.

Figure 0005299137
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具体的には、導電発熱層612として、厚さ2〜20μm、固有抵抗2.7×10−8Ω・m以下の例えばCu等の非磁性金属(比透磁率が概ね1)が用いられる。
また、定着ベルト61が定着設定温度まで加熱されるまでに要する時間(以下、「ウォームアップタイム」)を短縮する観点からも、導電発熱層612は、薄層に構成するのが好ましい。
Specifically, a nonmagnetic metal such as Cu having a thickness of 2 to 20 μm and a specific resistance of 2.7 × 10 −8 Ω · m or less (relative magnetic permeability is approximately 1) is used as the conductive heating layer 612.
Further, from the viewpoint of shortening the time required for the fixing belt 61 to be heated to the fixing set temperature (hereinafter referred to as “warm-up time”), the conductive heat generating layer 612 is preferably formed as a thin layer.

次に、弾性層613は、シリコーンゴム等の耐熱性の弾性体で構成される。定着対象となる用紙Pに保持されるトナー像は、粉体である各色トナーが積層して形成されている。そのため、ニップ部Nにおいてトナー像の全体に均一に熱を供給するには、用紙P上のトナー像の凹凸に倣って定着ベルト61表面が変形することが好ましい。そこで、弾性層613には、例えば厚みが100〜600μm、硬度が10°〜30°(JIS−A)のシリコーンゴムが好適である。
表面離型層614は、用紙P上に保持された未定着トナー像と直接接触するため、離型性の高い材質が使用される。例えば、PFA(テトラフルオロエチレンパーフルオロアルキルビニルエーテル重合体)、PTFE(ポリテトラフルオロエチレン)、シリコーン共重合体、またはこれらの複合層等が用いられる。表面離型層614の厚さとしては、薄すぎると、耐摩耗性の面で充分でなく、定着ベルト61の寿命を短くする。その一方で、厚すぎると、定着ベルト61の熱容量が大きくなりすぎ、ウォームアップタイムが長くなる。そこで、表面離型層614の厚さとして、耐摩耗性と熱容量とのバランスを考慮し、1〜50μmが好適である。
Next, the elastic layer 613 is composed of a heat-resistant elastic body such as silicone rubber. The toner image held on the sheet P to be fixed is formed by laminating each color toner as powder. Therefore, in order to supply heat uniformly to the entire toner image at the nip portion N, it is preferable that the surface of the fixing belt 61 is deformed following the unevenness of the toner image on the paper P. Therefore, for example, silicone rubber having a thickness of 100 to 600 μm and a hardness of 10 ° to 30 ° (JIS-A) is suitable for the elastic layer 613.
Since the surface release layer 614 is in direct contact with the unfixed toner image held on the paper P, a material having a high release property is used. For example, PFA (tetrafluoroethylene perfluoroalkyl vinyl ether polymer), PTFE (polytetrafluoroethylene), silicone copolymer, or a composite layer thereof is used. If the thickness of the surface release layer 614 is too thin, it is not sufficient in terms of wear resistance, and the life of the fixing belt 61 is shortened. On the other hand, if it is too thick, the heat capacity of the fixing belt 61 becomes too large and the warm-up time becomes long. Therefore, the thickness of the surface release layer 614 is preferably 1 to 50 μm in consideration of the balance between wear resistance and heat capacity.

<押圧パッドの説明>
押圧パッド63は、シリコーンゴム等やフッ素ゴム等の弾性体、又はPPS樹脂や、LCP樹脂等の耐熱性エンジニアリングプラスチックで構成され、加圧ロール62と対向する位置にてホルダ65に支持される。そして、定着ベルト61を介して加圧ロール62から押圧される状態で配置され、加圧ロール62との間でニップ部N(定着加圧部)を形成する。
また、押圧パッド63は、ニップ部Nの入口側(用紙Pの搬送方向上流側)のプレニップ領域63aと、ニップ部Nの出口側(用紙Pの搬送方向下流側)の剥離ニップ領域63bとで異なるニップ圧が設定されている。すなわち、プレニップ領域63aでは、加圧ロール62側の面がほぼ加圧ロール62の外周面に倣う円弧形状に形成され、均一で幅の広いニップ部Nを形成する。また、剥離ニップ領域63bでは、剥離ニップ領域63bを通過する定着ベルト61の曲率半径が小さくなるように、加圧ロール62表面から局所的に大きなニップ圧で押圧されるように形成される。それにより、剥離ニップ領域63bを通過する用紙Pに定着ベルト61表面から離れる方向のカール(ダウンカール)を形成して、用紙Pに対する定着ベルト61表面からの剥離を促進させている。
<Description of pressing pad>
The pressing pad 63 is made of an elastic body such as silicone rubber or fluorine rubber, or a heat resistant engineering plastic such as PPS resin or LCP resin, and is supported by the holder 65 at a position facing the pressure roll 62. Then, it is arranged in a state of being pressed from the pressure roll 62 through the fixing belt 61, and forms a nip portion N (fixing pressure portion) with the pressure roll 62.
The pressing pad 63 includes a pre-nip region 63a on the inlet side of the nip portion N (upstream side in the conveyance direction of the paper P) and a peeling nip region 63b on the outlet side of the nip portion N (downstream side in the conveyance direction of the paper P). Different nip pressures are set. That is, in the pre-nip region 63 a, the surface on the pressure roll 62 side is formed in an arc shape that substantially follows the outer peripheral surface of the pressure roll 62, thereby forming a uniform and wide nip portion N. Further, the peeling nip region 63b is formed so as to be locally pressed from the surface of the pressure roll 62 with a large nip pressure so that the radius of curvature of the fixing belt 61 passing through the peeling nip region 63b becomes small. As a result, a curl (down curl) in a direction away from the surface of the fixing belt 61 is formed on the paper P passing through the peeling nip region 63b to promote the peeling of the paper P from the surface of the fixing belt 61.

なお、本実施の形態では、押圧パッド63による剥離の補助手段として、ニップ部Nの下流側に、剥離補助部材70を配置している。剥離補助部材70は、剥離バッフル71が定着ベルト61の回転移動方向と対向する向き(所謂カウンタ方向)に定着ベルト61と近接する状態でホルダ72によって支持される。そして、押圧パッド63の出口にて用紙Pに形成されたカール部分を剥離バッフル71により支持することで、用紙Pが定着ベルト61方向に向かうことを抑制する。   In the present embodiment, the peeling assisting member 70 is disposed on the downstream side of the nip portion N as a peeling assisting means by the pressing pad 63. The peeling auxiliary member 70 is supported by the holder 72 in a state where the peeling baffle 71 is close to the fixing belt 61 in a direction (so-called counter direction) opposite to the rotational movement direction of the fixing belt 61. The curled portion formed on the paper P at the outlet of the pressing pad 63 is supported by the peeling baffle 71, thereby suppressing the paper P from moving toward the fixing belt 61.

<感温磁性部材の説明>
次に、感温磁性部材64は、定着ベルト61の内周面に倣った円弧形状で形成され、定着ベルト61の内周面とは予め定めた間隙(例えば、0.5〜1.5mm)を有するように近接させるが、非接触で配置される。感温磁性部材64を定着ベルト61と近接させて配置するのは、感温磁性部材64の温度が定着ベルト61の温度に対応して変化する、すなわち、感温磁性部材64の温度が定着ベルト61の温度と略同じ温度となるように構成するためである。また、感温磁性部材64を定着ベルト61と非接触で配置するのは、画像形成装置1のメインスイッチがオンされ、定着ベルト61が定着設定温度まで加熱される際に、定着ベルト61の熱が感温磁性部材64に流入するのを抑制して、ウォームアップタイムの短縮を図るためである。
<Description of temperature-sensitive magnetic member>
Next, the temperature-sensitive magnetic member 64 is formed in an arc shape that follows the inner peripheral surface of the fixing belt 61, and a predetermined gap (for example, 0.5 to 1.5 mm) from the inner peripheral surface of the fixing belt 61. Are arranged close to each other but in a non-contact manner. The temperature-sensitive magnetic member 64 is disposed close to the fixing belt 61 because the temperature of the temperature-sensitive magnetic member 64 changes corresponding to the temperature of the fixing belt 61, that is, the temperature of the temperature-sensitive magnetic member 64 is changed. This is because the temperature is substantially the same as the temperature 61. Further, the temperature-sensitive magnetic member 64 is disposed in a non-contact manner with the fixing belt 61 because the heat of the fixing belt 61 is increased when the main switch of the image forming apparatus 1 is turned on and the fixing belt 61 is heated to the fixing set temperature. This is to prevent the temperature from flowing into the temperature-sensitive magnetic member 64 and shorten the warm-up time.

また、感温磁性部材64は、その磁気特性の透磁率が急変する温度である「透磁率変化開始温度」(後段参照)が各色トナー像が溶融する定着設定温度以上であって、定着ベルト61の弾性層613や表面離型層614の耐熱温度よりも低い温度範囲内に設定された材質で構成される。すなわち、感温磁性部材64は、定着設定温度を含む温度領域において強磁性と非磁性(常磁性)との間を可逆的に変化する特性(「感温磁性」)を有する材質で構成される。そして、感温磁性部材64は、強磁性を呈する透磁率変化開始温度以下の温度範囲において磁路形成部材として機能し、IHヒータ80にて生成され定着ベルト61を透過した磁力線を内部に誘導して、感温磁性部材64の内部を通過する交流磁界(磁力線)の磁路を形成する。それにより、感温磁性部材64は、定着ベルト61とIHヒータ80の励磁コイル82(後段の図5参照)とを内部に包み込むような閉磁路を形成する。一方、透磁率変化開始温度を超える温度範囲においては、感温磁性部材64は、IHヒータ80にて生成され定着ベルト61を透過した磁力線を、感温磁性部材64の厚さ方向に横切るように透過させる。それにより、IHヒータ80にて生成され定着ベルト61を透過した磁力線は、感温磁性部材64を透過し、誘導部材66の内部を通過してIHヒータ80に戻る磁路を形成する。
なお、ここでの「透磁率変化開始温度」とは、透磁率(例えば、JIS C2531で測定される透磁率)が連続的に低下を開始する温度であり、例えば感温磁性部材64等の部材を透過する磁束量(磁力線の数)が変化し始める温度点をいう。したがって、透磁率変化開始温度は、物質の磁性が消失する温度であるキュリー点に近い温度となるが、キュリー点とは異なる概念を有するものである。
Further, the temperature-sensitive magnetic member 64 has a “permeability change start temperature” (see below), which is a temperature at which the magnetic permeability of the magnetic characteristics changes suddenly, equal to or higher than a fixing set temperature at which each color toner image is melted. The elastic layer 613 and the surface release layer 614 are made of a material set in a temperature range lower than the heat resistant temperature. That is, the temperature-sensitive magnetic member 64 is made of a material having a characteristic (“temperature-sensitive magnetism”) that reversibly changes between ferromagnetic and non-magnetic (paramagnetic) in a temperature range including the fixing set temperature. . The temperature-sensitive magnetic member 64 functions as a magnetic path forming member in a temperature range that is equal to or lower than the permeability change start temperature exhibiting ferromagnetism, and induces magnetic field lines generated by the IH heater 80 and transmitted through the fixing belt 61 to the inside. Thus, a magnetic path of an alternating magnetic field (line of magnetic force) passing through the inside of the temperature-sensitive magnetic member 64 is formed. As a result, the temperature-sensitive magnetic member 64 forms a closed magnetic path that encloses the fixing belt 61 and the exciting coil 82 of the IH heater 80 (see FIG. 5 at a later stage). On the other hand, in the temperature range exceeding the permeability change start temperature, the temperature-sensitive magnetic member 64 crosses the magnetic field lines generated by the IH heater 80 and transmitted through the fixing belt 61 in the thickness direction of the temperature-sensitive magnetic member 64. Make it transparent. Thereby, the magnetic lines of force generated by the IH heater 80 and transmitted through the fixing belt 61 form a magnetic path that passes through the temperature-sensitive magnetic member 64, passes through the inside of the guide member 66, and returns to the IH heater 80.
The “permeability change start temperature” here is a temperature at which the magnetic permeability (for example, the magnetic permeability measured by JIS C2531) starts to decrease continuously. For example, a member such as the temperature-sensitive magnetic member 64 This is the temperature point at which the amount of magnetic flux that passes through (the number of lines of magnetic force) starts to change. Therefore, the permeability change start temperature is a temperature close to the Curie point, which is the temperature at which the magnetism of the substance disappears, but has a concept different from the Curie point.

感温磁性部材64に用いる材質としては、透磁率変化開始温度が例えば140℃〜240℃の範囲内に設定された例えばFe−Ni合金(パーマロイ)等の二元系感温磁性合金やFe−Ni−Cr合金等の三元系の感温磁性合金等が用いられる。例えば、Fe−Niの二元系感温磁性合金においては約Fe64%、Ni36%(原子数比)とすることで225℃前後に透磁率変化開始温度を設定することができる。このようなパーマロイや感温磁性合金等の金属合金等は、成型性や加工性に優れ、熱伝導性も高く安価である等の理由から、感温磁性部材64に適する。その他の材質としては、Fe,Ni,Si,B,Nb,Cu,Zr,Co,Cr,V,Mn,Mo等からなる金属合金が用いられる。
また、感温磁性部材64は、IHヒータ80により生成された交流磁界(磁力線)に対する表皮深さδ(上記〔1〕式参照)よりも薄い厚さで形成される。具体的には、例えばFe−Ni合金を用いた場合には50〜300μm程度に設定される。
As a material used for the temperature-sensitive magnetic member 64, for example, a binary temperature-sensitive magnetic alloy such as an Fe—Ni alloy (permalloy) having a permeability change start temperature set in a range of 140 ° C. to 240 ° C., Fe— A ternary temperature-sensitive magnetic alloy such as a Ni—Cr alloy is used. For example, in a Fe-Ni binary temperature-sensitive magnetic alloy, the magnetic permeability change start temperature can be set to around 225 ° C. by setting it to about Fe 64% and Ni 36% (atomic ratio). Such metal alloys such as permalloy and temperature-sensitive magnetic alloy are suitable for the temperature-sensitive magnetic member 64 because they are excellent in moldability and workability, have high thermal conductivity, and are inexpensive. As other materials, a metal alloy made of Fe, Ni, Si, B, Nb, Cu, Zr, Co, Cr, V, Mn, Mo or the like is used.
Further, the temperature-sensitive magnetic member 64 is formed with a thickness smaller than the skin depth δ (see the above formula [1]) with respect to the AC magnetic field (lines of magnetic force) generated by the IH heater 80. Specifically, for example, when an Fe—Ni alloy is used, the thickness is set to about 50 to 300 μm.

<ホルダの説明>
押圧パッド63を支持するホルダ65は、押圧パッド63が加圧ロール62からの押圧力を受けた状態での撓み量が一定量以下となるように、剛性の高い材料で構成される。それにより、ニップ部Nにおける長手方向の圧力(ニップ圧)の均一性を維持している。さらに、本実施の形態の定着ユニット60では、電磁誘導を用いて定着ベルト61を加熱する構成を採用していることから、ホルダ65は、誘導磁界に影響を与えないか、または与え難い材料であり、かつ、誘導磁界から影響を受けないか、または受け難い材料で構成される。例えば、ガラス混入PPS(ポリフェニレンサルファイド)等の耐熱性樹脂や、例えばAl,Cu,Ag等の非磁性金属材料等が用いられる。
<Description of holder>
The holder 65 that supports the pressing pad 63 is made of a material having high rigidity so that the amount of bending in a state where the pressing pad 63 receives the pressing force from the pressing roll 62 becomes a certain amount or less. Thereby, the uniformity of the pressure (nip pressure) in the longitudinal direction at the nip portion N is maintained. Furthermore, since the fixing unit 60 according to the present embodiment employs a configuration in which the fixing belt 61 is heated using electromagnetic induction, the holder 65 is made of a material that does not affect or hardly gives influence to the induced magnetic field. It is made of a material that is not affected or hardly affected by the induced magnetic field. For example, a heat-resistant resin such as glass-mixed PPS (polyphenylene sulfide) or a nonmagnetic metal material such as Al, Cu, or Ag is used.

<誘導部材の説明>
誘導部材66は、感温磁性部材64の内周面に倣った円弧形状で形成され、感温磁性部材64の内周面とは予め定めた間隙(例えば、1.0〜5.0mm)を有する非接触に配置される。また、誘導部材66は、例えばAg,Cu,Alといった固有抵抗値が比較的小さい非磁性金属で構成される。そして、感温磁性部材64が透磁率変化開始温度以上の温度に上昇した際に、IHヒータ80により生成された交流磁界(磁力線)を誘導して、定着ベルト61の導電発熱層612よりも渦電流Iが発生し易い状態を形成する。それにより、誘導部材66の厚さは、渦電流Iが流れ易いように、表皮深さδ(上記〔1〕式参照)よりも充分に厚い予め定められた厚さ(例えば、1.0mm)で形成される。
<Description of induction member>
The induction member 66 is formed in an arc shape that follows the inner peripheral surface of the temperature-sensitive magnetic member 64, and has a predetermined gap (for example, 1.0 to 5.0 mm) from the inner peripheral surface of the temperature-sensitive magnetic member 64. Having a non-contact arrangement. The induction member 66 is made of a nonmagnetic metal having a relatively small specific resistance value, such as Ag, Cu, or Al. Then, when the temperature-sensitive magnetic member 64 rises to a temperature equal to or higher than the permeability change start temperature, an alternating magnetic field (line of magnetic force) generated by the IH heater 80 is induced, and the vortex is more vortexed than the conductive heating layer 612 of the fixing belt 61. A state in which the current I is easily generated is formed. Thereby, the thickness of the induction member 66 is a predetermined thickness (for example, 1.0 mm) that is sufficiently thicker than the skin depth δ (see the above formula [1]) so that the eddy current I can easily flow. Formed with.

<IHヒータの説明>
続いて、定着ベルト61の導電発熱層612に交流磁界を作用させて電磁誘導加熱するIHヒータ80について説明する。
図5は、本実施の形態のIHヒータ80の構成を説明する断面図である。図5に示したように、IHヒータ80は、例えば耐熱性樹脂等の非磁性体から構成される支持体81、交流磁界を生成する励磁コイル82を備えている。また、励磁コイル82を支持体81上に固定する弾性体で構成された弾性支持部材83、励磁コイル82にて生成された交流磁界の磁路を形成する磁心84を備えている。さらには、磁界を遮蔽するシールド85、磁心84を支持体81側に加圧する加圧部材86、励磁コイル82に交流電流を供給する励磁回路88を備えている。
<Description of IH heater>
Next, the IH heater 80 that performs electromagnetic induction heating by applying an AC magnetic field to the conductive heat generating layer 612 of the fixing belt 61 will be described.
FIG. 5 is a cross-sectional view illustrating the configuration of the IH heater 80 of the present embodiment. As shown in FIG. 5, the IH heater 80 includes a support 81 made of a nonmagnetic material such as a heat resistant resin, and an exciting coil 82 that generates an alternating magnetic field. Further, an elastic support member 83 made of an elastic body that fixes the excitation coil 82 on the support 81 and a magnetic core 84 that forms a magnetic path of an alternating magnetic field generated by the excitation coil 82 are provided. Furthermore, a shield 85 that shields the magnetic field, a pressure member 86 that pressurizes the magnetic core 84 toward the support 81, and an excitation circuit 88 that supplies an alternating current to the excitation coil 82 are provided.

支持体81は、断面が定着ベルト61の表面形状に沿って湾曲した形状で形成され、励磁コイル82を支持する上部面(支持面)81aが定着ベルト61表面と予め定めた間隙(例えば、0.5〜2mm)を保つように形成されている。また、支持体81を構成する材質としては、例えば、耐熱ガラス、ポリカーボネート、ポリエーテルサルフォン、PPS(ポリフェニレンサルファイド)等の耐熱性樹脂、またはこれらにガラス繊維を混合した耐熱性樹脂等の耐熱性のある非磁性材料が用いられる。
励磁コイル82は、相互に絶縁された例えば直径0.17mmの銅線材を例えば90本束ねたリッツ線が長円形状や楕円形状、長方形状等の中空きの閉ループ状に巻かれて構成される。そして、励磁コイル82に励磁回路88から予め定めた周波数の交流電流が供給されることにより、励磁コイル82の周囲には、閉ループ状に巻かれたリッツ線を中心とする交流磁界が生成される。励磁回路88から励磁コイル82に供給される交流電流の周波数は、一般に、上記した汎用電源により生成される20kHz〜100kHzが用いられる。
The support 81 is formed in a shape whose cross section is curved along the surface shape of the fixing belt 61, and an upper surface (supporting surface) 81 a that supports the exciting coil 82 has a predetermined gap (for example, 0) from the surface of the fixing belt 61. 0.5 to 2 mm). Moreover, as a material which comprises the support body 81, heat resistance, such as heat resistant resins, such as heat resistant glass, a polycarbonate, polyether sulfone, PPS (polyphenylene sulfide), or the glass fiber mixed with these, for example. Some non-magnetic materials are used.
The exciting coil 82 is configured by winding, for example, 90 litz wires, which are bundled with, for example, 90 copper wires having a diameter of 0.17 mm and wound in a closed loop with a hollow shape such as an ellipse, an ellipse, or a rectangle. . Then, when an alternating current having a predetermined frequency is supplied to the exciting coil 82 from the exciting circuit 88, an alternating magnetic field centered around a litz wire wound in a closed loop is generated around the exciting coil 82. . Generally, the frequency of the alternating current supplied from the excitation circuit 88 to the excitation coil 82 is 20 kHz to 100 kHz generated by the general-purpose power source.

磁心84は、例えばソフトフェライト、フェライト樹脂、非晶質合金(アモルファス合金)、やパーマロイ、感温磁性合金等の高透磁率の酸化物や合金材質で構成される強磁性体が用いられ、磁路形成手段として機能する。磁心84は、励磁コイル82にて生成された交流磁界による磁力線(磁束)を内部に誘導し、磁心84から定着ベルト61を横切って感温磁性部材64方向に向かい、感温磁性部材64の中を通過して磁心84に戻るといった磁力線の通路(磁路)を形成する。すなわち、励磁コイル82にて生成された交流磁界が磁心84の内部と感温磁性部材64の内部とを通過するように構成して、磁力線が定着ベルト61と励磁コイル82とを内部に包み込むような閉磁路を形成する。それにより、励磁コイル82にて生成された交流磁界の磁力線が定着ベルト61の磁心84と対向する領域に集中される。
ここで、磁心84は磁路形成による損失が小さい材料が望ましい。具体的には、磁心84は渦電流損を小さくする形態(スリット等による電流経路遮断や分断化、薄板束ね等)での使用が望ましく、ヒステリシス損の小さい材料で形成されることが望ましい。
また、定着ベルト61の回転方向に沿った磁心84の長さは、感温磁性部材64の定着ベルト61の回転方向に沿った長さよりも小さく構成される。それにより、磁力線のIHヒータ80周辺への漏洩が減り、力率が向上する。さらには、定着ユニット60を構成する金属製部材への電磁誘導を抑え、定着ベルト61(導電発熱層612)での発熱効率を高める。
The magnetic core 84 is made of, for example, a ferromagnetic material made of an oxide or alloy material having a high magnetic permeability such as soft ferrite, ferrite resin, amorphous alloy (amorphous alloy), permalloy, or temperature-sensitive magnetic alloy. It functions as a path forming means. The magnetic core 84 induces a magnetic force line (magnetic flux) generated by the alternating magnetic field generated by the exciting coil 82, and crosses the fixing belt 61 from the magnetic core 84 toward the temperature-sensitive magnetic member 64. A path of magnetic lines of force (magnetic path) is formed so as to pass through and return to the magnetic core 84. That is, the AC magnetic field generated by the excitation coil 82 is configured to pass through the inside of the magnetic core 84 and the inside of the temperature-sensitive magnetic member 64 so that the magnetic lines of force wrap the fixing belt 61 and the excitation coil 82 inside. A closed magnetic circuit is formed. As a result, the magnetic field lines of the alternating magnetic field generated by the exciting coil 82 are concentrated in a region facing the magnetic core 84 of the fixing belt 61.
Here, the magnetic core 84 is preferably made of a material having a small loss due to magnetic path formation. Specifically, the magnetic core 84 is desirably used in a form that reduces the eddy current loss (current path interruption or division by slits, thin plate bundling, etc.), and is preferably formed of a material having a small hysteresis loss.
Further, the length of the magnetic core 84 along the rotation direction of the fixing belt 61 is configured to be smaller than the length of the temperature-sensitive magnetic member 64 along the rotation direction of the fixing belt 61. Thereby, the leakage of magnetic lines of force to the periphery of the IH heater 80 is reduced, and the power factor is improved. Furthermore, electromagnetic induction to the metal member constituting the fixing unit 60 is suppressed, and the heat generation efficiency of the fixing belt 61 (conductive heat generation layer 612) is increased.

<定着ベルトが発熱する状態の説明>
引き続いて、IHヒータ80により生成された交流磁界によって定着ベルト61が発熱する状態を説明する。
まず、上記したように、感温磁性部材64の透磁率変化開始温度は、各色トナー像を定着する定着設定温度以上であって定着ベルト61の耐熱温度以下となる温度範囲内(例えば、140〜240℃)に設定されている。そして、定着ベルト61の温度が透磁率変化開始温度以下の状態にある場合には、定着ベルト61に近接する感温磁性部材64の温度も定着ベルト61の温度に対応して、透磁率変化開始温度以下となる。そのため、感温磁性部材64は強磁性を呈するので、IHヒータ80により生成された交流磁界の磁力線Hは、定着ベルト61を透過した後、感温磁性部材64の内部を広がり方向に沿って通過する磁路を形成する。ここでの「広がり方向」とは、感温磁性部材64の厚さ方向と直交する方向を意味する。
<Description of the state in which the fixing belt generates heat>
Subsequently, a state in which the fixing belt 61 generates heat by the alternating magnetic field generated by the IH heater 80 will be described.
First, as described above, the permeability change start temperature of the temperature-sensitive magnetic member 64 is within a temperature range that is not less than the set fixing temperature for fixing each color toner image and not more than the heat resistance temperature of the fixing belt 61 (for example, 140 to 240 ° C.). When the temperature of the fixing belt 61 is equal to or lower than the magnetic permeability change start temperature, the temperature of the temperature-sensitive magnetic member 64 adjacent to the fixing belt 61 is also started corresponding to the temperature of the fixing belt 61. Below temperature. Therefore, since the temperature-sensitive magnetic member 64 exhibits ferromagnetism, the magnetic field lines H of the alternating magnetic field generated by the IH heater 80 pass through the fixing belt 61 and then pass through the inside of the temperature-sensitive magnetic member 64 along the spreading direction. To form a magnetic path. Here, the “spreading direction” means a direction orthogonal to the thickness direction of the temperature-sensitive magnetic member 64.

図6は、定着ベルト61の温度が透磁率変化開始温度以下の温度範囲にある場合の磁力線(H)の状態を説明する図である。図6に示したように、定着ベルト61の温度が透磁率変化開始温度以下の温度範囲にある場合には、IHヒータ80により生成された交流磁界の磁力線Hは、定着ベルト61を交差して透過し、感温磁性部材64の内部を広がり方向(厚さ方向と直交する方向)に沿って通過する磁路を形成する。そのため、定着ベルト61の導電発熱層612を横切る領域での単位面積あたりの磁力線Hの数(磁束密度)は多くなる。   FIG. 6 is a diagram for explaining the state of the lines of magnetic force (H) when the temperature of the fixing belt 61 is in a temperature range equal to or lower than the permeability change start temperature. As shown in FIG. 6, when the temperature of the fixing belt 61 is in the temperature range equal to or lower than the permeability change start temperature, the magnetic field lines H of the alternating magnetic field generated by the IH heater 80 cross the fixing belt 61. A magnetic path that passes through and passes through the inside of the temperature-sensitive magnetic member 64 along the spreading direction (direction orthogonal to the thickness direction) is formed. Therefore, the number of magnetic field lines H (magnetic flux density) per unit area in the region crossing the conductive heat generating layer 612 of the fixing belt 61 increases.

すなわち、IHヒータ80の磁心84から磁力線Hが放射されて定着ベルト61の導電発熱層612を横切る領域R1,R2を通過した後、磁力線Hは強磁性体である感温磁性部材64の内部に誘導される。そのため、定着ベルト61の導電発熱層612を厚さ方向に横切る磁力線Hは感温磁性部材64の内部に進入するように集中し、領域R1,R2での磁束密度は高くなる。また、感温磁性部材64の内部を広がり方向に沿って通過した磁力線Hが再び磁心84に戻るに際しても、導電発熱層612を厚さ方向に横切る領域R3では、感温磁性部材64内の磁位の低い部分から集中して磁心84に向けて放射される。そのため、定着ベルト61の導電発熱層612を厚さ方向に横切る磁力線Hは、感温磁性部材64から集中して磁心84に向かうこととなり、領域R3での磁束密度も高くなる。   That is, after the magnetic field lines H are radiated from the magnetic core 84 of the IH heater 80 and pass through the regions R1 and R2 across the conductive heat generating layer 612 of the fixing belt 61, the magnetic field lines H enter the inside of the temperature-sensitive magnetic member 64 which is a ferromagnetic material. Be guided. Therefore, the magnetic field lines H crossing the conductive heat generating layer 612 of the fixing belt 61 in the thickness direction are concentrated so as to enter the inside of the temperature-sensitive magnetic member 64, and the magnetic flux density in the regions R1 and R2 increases. Further, even when the magnetic field lines H that have passed through the inside of the temperature-sensitive magnetic member 64 along the spreading direction return to the magnetic core 84 again, in the region R3 that crosses the conductive heating layer 612 in the thickness direction, the magnetic field in the temperature-sensitive magnetic member 64 is increased. It is radiated toward the magnetic core 84 in a concentrated manner from the lower part. Therefore, the magnetic force lines H that cross the conductive heat generating layer 612 of the fixing belt 61 in the thickness direction are concentrated from the temperature-sensitive magnetic member 64 toward the magnetic core 84, and the magnetic flux density in the region R3 is also increased.

磁力線Hが厚さ方向に横切る定着ベルト61の導電発熱層612では、単位面積当たりの磁力線Hの数(磁束密度)の変化量に比例した渦電流Iが発生する。それにより、図6に示したように、磁束密度の変化量が大きい領域R1,R2および領域R3では、大きな渦電流Iが発生する。導電発熱層612に生じた渦電流Iは、導電発熱層612の固有抵抗値Rと渦電流Iの二乗の積であるジュール熱W(W=IR)を発生させる。それにより、大きな渦電流Iが発生した導電発熱層612では、大きなジュール熱Wが発生する。
このように、定着ベルト61の温度が透磁率変化開始温度以下の温度範囲にある場合には、磁力線Hが導電発熱層612を横切る領域R1,R2や領域R3において大きな熱が発生する。それにより、定着ベルト61は加熱される。
In the conductive heating layer 612 of the fixing belt 61 where the magnetic lines H cross in the thickness direction, an eddy current I proportional to the amount of change in the number of magnetic lines H per unit area (magnetic flux density) is generated. Thereby, as shown in FIG. 6, a large eddy current I is generated in the regions R1, R2 and R3 where the amount of change in magnetic flux density is large. The eddy current I generated in the conductive heat generation layer 612 generates Joule heat W (W = I 2 R), which is the product of the specific resistance value R of the conductive heat generation layer 612 and the square of the eddy current I. Thereby, a large Joule heat W is generated in the conductive heat generating layer 612 where the large eddy current I is generated.
As described above, when the temperature of the fixing belt 61 is in the temperature range equal to or lower than the permeability change start temperature, large heat is generated in the regions R1 and R2 and the region R3 where the lines of magnetic force H cross the conductive heat generating layer 612. Thereby, the fixing belt 61 is heated.

ところで、本実施の形態の定着ユニット60では、定着ベルト61の内周面側において定着ベルト61に近接させて感温磁性部材64を配置している。それにより、励磁コイル82にて生成された磁力線Hを内部に誘導する磁心84と、定着ベルト61を厚さ方向に横切って透過した磁力線Hを内部に誘導する感温磁性部材64とが近接した構成を実現している。そのため、IHヒータ80(励磁コイル82)により生成された交流磁界は、磁路が短いループを形成するので、磁路内での磁束密度や磁気結合度は高まる。それにより、定着ベルト61の温度が透磁率変化開始温度以下の温度範囲にある場合、定着ベルト61にはさらに効率的に熱が発生する。   By the way, in the fixing unit 60 of the present embodiment, the temperature-sensitive magnetic member 64 is disposed in the vicinity of the fixing belt 61 on the inner peripheral surface side of the fixing belt 61. As a result, the magnetic core 84 that guides the magnetic force lines H generated by the exciting coil 82 to the inside and the temperature-sensitive magnetic member 64 that guides the magnetic force lines H transmitted through the fixing belt 61 in the thickness direction are close to each other. The configuration is realized. For this reason, the AC magnetic field generated by the IH heater 80 (excitation coil 82) forms a loop with a short magnetic path, so that the magnetic flux density and the magnetic coupling degree in the magnetic path increase. Accordingly, when the temperature of the fixing belt 61 is in a temperature range equal to or lower than the magnetic permeability change start temperature, heat is more efficiently generated in the fixing belt 61.

<加圧ロールの説明>
加圧ロール62は、定着ベルト61に対向するように配置され、定着ベルト61に応じて図2の矢印D方向に、例えば140mm/sのプロセススピードで回転する。そして、加圧ロール62と押圧パッド63とにより定着ベルト61を挟持した状態でニップ部Nを形成し、このニップ部Nに未定着トナー像を保持した用紙Pを通過させることで、熱および圧力を加えて未定着トナー像を用紙Pに定着する。
加圧ロール62は、例えば直径18mmの中実のアルミニウム製コア(円柱状芯金)621と、コア621の外周面に被覆された例えば厚さ5mmのシリコーンスポンジ等の耐熱性弾性体層622と、さらに例えば厚さ50μmのカーボン配合のPFA等の耐熱性樹脂被覆または耐熱性ゴム被覆による離型層623とが積層されて構成される。そして、例えば20kgfの荷重で定着ベルト61を介して押圧パッド63を押圧している。
<Description of pressure roll>
The pressure roll 62 is disposed so as to face the fixing belt 61, and rotates in the direction of arrow D in FIG. 2 according to the fixing belt 61, for example, at a process speed of 140 mm / s. Then, a nip portion N is formed in a state where the fixing belt 61 is sandwiched between the pressure roll 62 and the pressing pad 63, and the sheet P holding the unfixed toner image is passed through the nip portion N, so that the heat and pressure To fix the unfixed toner image on the paper P.
The pressure roll 62 includes, for example, a solid aluminum core (cylindrical metal core) 621 having a diameter of 18 mm, and a heat-resistant elastic body layer 622 such as a silicone sponge having a thickness of 5 mm, which is coated on the outer peripheral surface of the core 621. Further, for example, a release layer 623 made of a heat-resistant resin coating such as PFA containing carbon having a thickness of 50 μm or a heat-resistant rubber coating is laminated. For example, the pressing pad 63 is pressed through the fixing belt 61 with a load of 20 kgf.

このように、加圧ロール62の表面を構成する耐熱性弾性体層622と離型層623は、比較的柔らかい素材により形成されている。そのため、定着時以外においても加圧ロール62を定着ベルト61を介して押圧パッド63に圧接する状態のまま放置すると、元の形状に復元することができなくなるおそれがある。即ち、加圧ロール62は、ニップ部N(定着加圧部)により形成される形状のまま変形してしまう。その場合、ニップ部Nに押圧する圧力が設計通りとはならないため、定着を規定通りに行なうことができなくなり、定着ユニット60そのものの性能を損なうことになる。   Thus, the heat-resistant elastic body layer 622 and the release layer 623 constituting the surface of the pressure roll 62 are made of a relatively soft material. For this reason, if the pressure roll 62 is left in pressure contact with the pressing pad 63 via the fixing belt 61 even at times other than fixing, the original shape may not be restored. That is, the pressure roll 62 is deformed in the shape formed by the nip portion N (fixing pressure portion). In that case, since the pressure applied to the nip portion N does not become as designed, fixing cannot be performed as specified, and the performance of the fixing unit 60 itself is impaired.

よって、加圧ロール62に移動機構200を設け、定着時以外の時間帯は、加圧ロール62を、定着ベルト61から離間させる動作を行なう。即ち、加圧ロール62は、定着を行なうときには定着ベルト61の外周面に圧接することで定着ベルト61との間に未定着画像を保持した用紙Pを挿通するためのニップ部Nを形成し、定着を行なわないときには定着ベルト61から離間するように移動する。   Therefore, the moving mechanism 200 is provided in the pressure roll 62, and the operation of separating the pressure roll 62 from the fixing belt 61 is performed in a time zone other than the time of fixing. That is, the pressure roll 62 is pressed against the outer peripheral surface of the fixing belt 61 when fixing, thereby forming a nip portion N for inserting the paper P holding an unfixed image between the fixing belt 61 and the pressure roll 62. When fixing is not performed, it moves away from the fixing belt 61.

図7は移動機構200により加圧ロール62を定着ベルト61から離間させた状態を説明した図である。
図7に示すように加圧ロール62と定着ベルト61とは離間した状態にある。その結果、加圧ロール62は、元の円形形状に形状復元がなされるため、加圧ロール62が変形し元の形状に戻らなくなるおそれが少なくなる。
なお定着を行なう際には、移動機構200により再び加圧ロール62を図2で説明したように定着ベルト61と接触し、ニップ部Nを形成する位置に戻すことが可能である。
FIG. 7 is a diagram illustrating a state where the pressure roll 62 is separated from the fixing belt 61 by the moving mechanism 200.
As shown in FIG. 7, the pressure roll 62 and the fixing belt 61 are in a separated state. As a result, since the pressure roll 62 is restored to its original circular shape, there is less possibility that the pressure roll 62 will be deformed and will not return to its original shape.
When the fixing is performed, the pressure roller 62 can be brought into contact with the fixing belt 61 again as described with reference to FIG. 2 by the moving mechanism 200 and returned to the position where the nip portion N is formed.

<加圧ロールと定着ベルトの駆動機構の説明>
続いて本実施の形態の定着ユニット60において、加圧ロール62と定着ベルト61の駆動機構について説明する。
図8は、加圧ロール62と定着ベルト61の駆動機構について説明した図であり、図2において用紙Pの定着ユニット60の用紙Pの挿入側から見た図である。
以下、図2、図7、図8を使用して説明を行なう。
<Description of drive mechanism for pressure roll and fixing belt>
Next, a driving mechanism for the pressure roll 62 and the fixing belt 61 in the fixing unit 60 of the present embodiment will be described.
FIG. 8 is a diagram illustrating a driving mechanism for the pressure roll 62 and the fixing belt 61, and is a diagram viewed from the paper P insertion side of the fixing unit 60 for the paper P in FIG. 2.
Hereinafter, description will be made with reference to FIGS. 2, 7, and 8.

ここで、まず定着ユニット60は、図7に示すような、定着動作前の離間状態に設定されているものとする。定着動作前の待機時では、移動機構200によって、加圧ロール62は定着ベルト61から離れたウォームアップ位置に置かれる。このウォームアップ位置は、ウォームアップ時における加圧ロール62の配置位置であり、加圧ロール62が定着ベルト61とは物理的に接触しない所謂ラッチOFF状態になる。   Here, it is assumed that the fixing unit 60 is set in a separated state before the fixing operation as shown in FIG. In a standby state before the fixing operation, the pressure roller 62 is placed at a warm-up position away from the fixing belt 61 by the moving mechanism 200. This warm-up position is a position where the pressure roll 62 is disposed at the time of warm-up, and a so-called latch OFF state in which the pressure roll 62 does not physically contact the fixing belt 61 is brought about.

図8に示すように、定着ユニット60では、駆動部の一例としての駆動モータ90からの回転駆動力が、回転軸91に固定された伝達ギヤ92と、伝達ギヤ93,94,95,96を介してシャフト97に伝達される。それにより、加圧ロール62に回転駆動力が伝わり加圧ロール62が回転駆動される。   As shown in FIG. 8, in the fixing unit 60, a rotational driving force from a driving motor 90 as an example of a driving unit is generated by a transmission gear 92 fixed to a rotating shaft 91 and transmission gears 93, 94, 95, 96. To the shaft 97. Thereby, the rotational driving force is transmitted to the pressure roll 62 and the pressure roll 62 is rotationally driven.

一方、駆動モータ90からの回転駆動力は、回転軸91に伝達ギヤ92と同軸に固定された伝達ギヤ101と、回転伝達制限部材の一例としてのワンウェイクラッチ102を介してシャフト103に伝達され、シャフト103に結合された伝達ギヤ104,105から定着ベルト61の両側に配されたエンドキャップ部材のギヤ部67に伝達される。それによって、エンドキャップ部材から定着ベルト61に回転駆動力が伝わり、エンドキャップ部材と定着ベルト61とが一体となって回転駆動される。このとき、定着ベルト61が定着ベルト61の両端部から駆動力を直接受けて回転する。   On the other hand, the rotational driving force from the drive motor 90 is transmitted to the shaft 103 via a transmission gear 101 fixed coaxially to the transmission gear 92 on the rotation shaft 91 and a one-way clutch 102 as an example of a rotation transmission limiting member. The power is transmitted from transmission gears 104 and 105 coupled to the shaft 103 to gear portions 67 of end cap members disposed on both sides of the fixing belt 61. Accordingly, a rotational driving force is transmitted from the end cap member to the fixing belt 61, and the end cap member and the fixing belt 61 are integrally rotated. At this time, the fixing belt 61 rotates by receiving a driving force directly from both ends of the fixing belt 61.

次に、定着ユニット60は、図2に示すような定着動作時には、移動機構200によって、加圧ロール62は定着ベルト61に圧接した所謂ラッチON状態に置かれる。このとき、ワンウェイクラッチ102が作動し、駆動モータ90からシャフト97への回転駆動力の伝達が停止する。そして、定着ベルト61は加圧ロール62を回転駆動させることでそれに応じて回転する。即ち、このとき駆動モータ90の回転駆動力は、伝達ギヤ92,93,94,95,96を介してシャフト97に伝達される。それにより、加圧ロール62に回転駆動力が伝わり加圧ロール62が回転駆動される。そして加圧ロール62を回転させることで定着ベルト61が回転する。   Next, the fixing unit 60 is placed in a so-called latch ON state in which the pressure roll 62 is pressed against the fixing belt 61 by the moving mechanism 200 during the fixing operation as shown in FIG. At this time, the one-way clutch 102 is operated, and the transmission of the rotational driving force from the drive motor 90 to the shaft 97 is stopped. The fixing belt 61 rotates in response to the pressure roller 62 being driven to rotate. That is, at this time, the rotational driving force of the drive motor 90 is transmitted to the shaft 97 via the transmission gears 92, 93, 94, 95 and 96. Thereby, the rotational driving force is transmitted to the pressure roll 62 and the pressure roll 62 is rotationally driven. Then, the fixing belt 61 is rotated by rotating the pressure roll 62.

この移動機構200は、位置決め駆動源としてのラッチモータ201と、回転軸202、伝達ギヤ203,204,シャフト205及びシャフト205に扁心カム206を備えている。そしてこの扁心カム206の回転により加圧ロール62が図8で見て上下方向に移動し、定着ベルト61との間で圧接、離間の動作を行なう。また移動機構200は、制御部31から圧接(離間)指示を受け取る圧接(離間)指示取得部207を備える。そして、制御部31から圧接(離間)指示を受け取ると、圧接(離間)指示取得部207は、その指示をモータドライバ210に送り、モータドライバ210によりラッチモータ201の動作が制御される。   The moving mechanism 200 includes a latch motor 201 as a positioning drive source, a rotating shaft 202, transmission gears 203 and 204, a shaft 205, and a shaft cam 206 on the shaft 205. Then, the rotation of the flat cam 206 causes the pressure roll 62 to move in the vertical direction as seen in FIG. 8, and the operation of pressure contact and separation with the fixing belt 61 is performed. Further, the moving mechanism 200 includes a pressure contact (separation) instruction acquisition unit 207 that receives a pressure contact (separation) instruction from the control unit 31. When a pressure contact (separation) instruction is received from the control unit 31, the pressure contact (separation) instruction acquisition unit 207 sends the instruction to the motor driver 210, and the operation of the latch motor 201 is controlled by the motor driver 210.

<デカーラの駆動機構の説明>
また、本実施の形態の定着ユニット60は、ラッチON状態における定着ベルト61の回転数を回転検知計115により検知し、出力信号は制御部31に入力される。そして、制御部31からの制御信号を受けたモータドライバ910を介し、駆動モータ90の回転が制御されている。回転検知計115は、ギヤ部67に接続する伝達ギヤ106により回転する。そして、本実施の形態の定着ユニット60では、伝達ギヤ106に伝達ギヤ107,108,109が接続され、伝達ギヤ109の回転によりデカーラ100(図2参照))の回転軸111が回転するようになっている。これにより回転軸111の回転により駆動ロール110が一体となって回転する。
<Description of decurler drive mechanism>
Further, the fixing unit 60 of the present embodiment detects the number of rotations of the fixing belt 61 in the latch-on state by the rotation detector 115, and an output signal is input to the control unit 31. The rotation of the drive motor 90 is controlled via the motor driver 910 that has received a control signal from the control unit 31. The rotation detector 115 is rotated by the transmission gear 106 connected to the gear portion 67. In the fixing unit 60 of the present embodiment, transmission gears 107, 108, and 109 are connected to the transmission gear 106 so that the rotation shaft 111 of the decurler 100 (see FIG. 2) is rotated by the rotation of the transmission gear 109. It has become. As a result, the drive roll 110 rotates integrally with the rotation of the rotation shaft 111.

よって、回転検知計115が検知した回転数により加圧ロール62の回転が制御され、加圧ロール62の回転を制御することで定着ベルト61の回転が制御される。
また本実施の形態では、回転軸111および駆動ロール110は、定着ベルト61と連動して回転する。ここで、加圧ロール62の表面は、上述したようにシリコーンスポンジ等の耐熱性弾性体層622(図4参照)や、カーボン配合のPFA等の耐熱性樹脂被覆または耐熱性ゴム被覆による離型層623(図4参照)にて積層されて構成されているため、熱膨張率が比較的大きい。そのため加圧ロール62の温度変化によりその径が変化しやすいという特性を有する。この場合、加圧ロール62の回転数が同じ場合、径の変化に対応して加圧ロール62の外周の回転の線速度が変化することになる。一方、定着ベルト61の方は、このようなことが生じにくい。そのため、回転軸111および駆動ロール110を定着ベルト61と連動して回転させることで、定着ユニット60とデカーラ100と間で用紙Pの搬送速度を合わせることができる。その結果、用紙Pにたるみが生じにくく、しわや変形が生じにくくなる。
Therefore, the rotation of the pressure roll 62 is controlled by the number of rotations detected by the rotation detector 115, and the rotation of the fixing belt 61 is controlled by controlling the rotation of the pressure roll 62.
In this embodiment, the rotating shaft 111 and the drive roll 110 rotate in conjunction with the fixing belt 61. Here, the surface of the pressure roll 62 is released from a heat-resistant elastic layer 622 (see FIG. 4) such as a silicone sponge, a heat-resistant resin coating such as PFA containing carbon, or a heat-resistant rubber coating as described above. Since the layer 623 (see FIG. 4) is laminated, the coefficient of thermal expansion is relatively large. Therefore, the pressure roll 62 has a characteristic that its diameter is easily changed by a temperature change. In this case, when the rotation speed of the pressure roll 62 is the same, the linear velocity of rotation on the outer periphery of the pressure roll 62 changes corresponding to the change in diameter. On the other hand, this is less likely to occur with the fixing belt 61. Therefore, the conveyance speed of the paper P can be adjusted between the fixing unit 60 and the decurler 100 by rotating the rotating shaft 111 and the driving roll 110 in conjunction with the fixing belt 61. As a result, the paper P is less likely to sag, and wrinkles and deformation are less likely to occur.

1…画像形成装置、31…制御部、60…定着ユニット、61…定着ベルト、62…加圧ロール、64…感温磁性部材、66…誘導部材、80…IHヒータ、82…励磁コイル、90…駆動モータ、100…デカーラ、115…回転検知計、130…記録材排紙ガイド部材、200…移動機構、207…圧接(離間)指示取得部、612…導電発熱層 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Image forming apparatus, 31 ... Control part, 60 ... Fixing unit, 61 ... Fixing belt, 62 ... Pressure roll, 64 ... Temperature-sensitive magnetic member, 66 ... Induction member, 80 ... IH heater, 82 ... Excitation coil, 90 DESCRIPTION OF SYMBOLS ... Drive motor, 100 ... Decaler, 115 ... Rotation detector, 130 ... Recording material discharge guide member, 200 ... Movement mechanism, 207 ... Pressure contact (separation) instruction | indication acquisition part, 612 ... Conductive heating layer

Claims (7)

記録材にトナーを定着する定着部材と、当該定着部材の外周面に圧接することで当該定着部材との間に未定着画像を保持した記録材を挿通するための定着加圧部を形成する定着加圧部材と、当該定着加圧部材を回転させることで当該定着部材を回転させる駆動部と、を有する定着手段と、
前記定着部材から駆動伝達部材を介して回転する駆動回転体と、当該駆動回転体との間に前記定着手段によってトナー像が定着された記録材が挿入される押圧部を形成して回転することで前記記録材の巻き癖を矯正する押圧回転体と、を有する記録材排紙手段と、
を備えることを特徴とする画像形成装置。
A fixing member that fixes toner on a recording material, and a fixing member that presses the outer peripheral surface of the fixing member to form a fixing pressure unit for inserting a recording material that holds an unfixed image between the fixing member and the fixing member. A fixing unit having a pressure member, and a driving unit that rotates the fixing member by rotating the fixing pressure member;
A drive rotator that rotates from the fixing member via a drive transmission member and a pressing portion into which a recording material on which a toner image is fixed by the fixing unit is inserted are rotated between the drive rotator and the drive rotator. And a pressing rotating body that corrects curling of the recording material, and a recording material discharge means having
An image forming apparatus comprising:
前記定着手段は、前記定着加圧部材を、定着を行なうときには前記定着部材の外周面に圧接することで当該定着部材との間に未定着画像を保持した記録材を挿通するための定着加圧部を形成し、定着を行なわないときには当該定着部材から離間するように移動させる移動機構を更に有することを特徴とする請求項1に記載の画像形成装置。   The fixing unit presses the fixing pressure member against the outer peripheral surface of the fixing member when performing fixing, thereby fixing the pressing member to insert a recording material holding an unfixed image between the fixing member and the fixing member. The image forming apparatus according to claim 1, further comprising a moving mechanism that forms a portion and moves the fixing member away from the fixing member when fixing is not performed. 前記駆動部は、前記定着加圧部材が前記定着部材と圧接しているときは、当該定着加圧部材を回転させ、当該定着加圧部材が当該定着部材と離間しているときは、当該定着加圧部材および当該定着部材を回転させることを特徴とする請求項2に記載の画像形成装置。   The driving unit rotates the fixing pressure member when the fixing pressure member is in pressure contact with the fixing member, and rotates the fixing pressure member when the fixing pressure member is separated from the fixing member. The image forming apparatus according to claim 2, wherein the pressure member and the fixing member are rotated. 前記定着手段は、前記定着部材の回転を検知する回転検知計を更に有し、当該回転検知計は、前記駆動伝達部材を介して回転することを特徴とする請求項1乃至3の何れか1項に記載の画像形成装置。   4. The fixing device according to claim 1, wherein the fixing unit further includes a rotation detector that detects rotation of the fixing member, and the rotation detector rotates through the drive transmission member. The image forming apparatus described in the item. 前記定着部材は、電磁誘導加熱されることで前記記録材にトナーを定着する導電層を有し、
前記定着手段は、前記定着部材の前記導電層と交差する交流磁界を生成する磁界生成部材を更に有することを特徴とする請求項1乃至4の何れか1項に記載の画像形成装置。
The fixing member has a conductive layer that fixes toner on the recording material by electromagnetic induction heating,
The image forming apparatus according to claim 1, wherein the fixing unit further includes a magnetic field generating member that generates an alternating magnetic field that intersects the conductive layer of the fixing member.
トナー像を形成するトナー像形成手段と、
前記トナー像形成手段によって形成された前記トナー像を記録材上に転写する転写手段と、
前記記録材にトナーを定着する定着部材と、当該定着部材の外周面に圧接することで当該定着部材との間に未定着画像を保持した記録材を挿通するための定着加圧部を形成する定着加圧部材と、当該定着加圧部材を回転させることで当該定着部材を回転させる駆動部と、を有する定着手段と、
前記定着部材から駆動伝達部材を介して回転する駆動回転体と、当該駆動回転体との間に前記定着手段によってトナー像が定着された記録材が挿入される押圧部を形成して回転することで前記記録材の巻き癖を矯正する押圧回転体と、を有する記録材排紙手段と、
を備えることを特徴とする画像形成装置。
Toner image forming means for forming a toner image;
Transfer means for transferring the toner image formed by the toner image forming means onto a recording material;
A fixing member for fixing the toner to the recording material and a fixing pressure unit for inserting the recording material holding the unfixed image between the fixing member and the outer peripheral surface of the fixing member are formed. A fixing unit comprising: a fixing pressure member; and a driving unit that rotates the fixing pressure member by rotating the fixing pressure member;
A drive rotator that rotates from the fixing member via a drive transmission member and a pressing portion into which a recording material on which a toner image is fixed by the fixing unit is inserted are rotated between the drive rotator and the drive rotator. And a pressing rotating body that corrects curling of the recording material, and a recording material discharge means having
An image forming apparatus comprising:
前記定着加圧部材の回転数を制御することで、前記定着部材の回転数を制御する制御部を更に有することを特徴とする請求項6に記載の画像形成装置。   The image forming apparatus according to claim 6, further comprising a control unit that controls the number of rotations of the fixing member by controlling the number of rotations of the fixing pressure member.
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