JP5976997B2 - Fixing unit and image forming apparatus - Google Patents

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Description

この発明は、定着ベルトを用いて用紙にトナー像を定着させる定着ユニット及びこの定着ユニットを備えた画像形成装置に関する。   The present invention relates to a fixing unit that fixes a toner image on a sheet using a fixing belt, and an image forming apparatus including the fixing unit.

画像形成装置の定着ユニットは、表面にトナー像が静電吸着した用紙を加熱及び加圧し、トナー像を溶融させて用紙表面に定着させる。定着ユニットには、加熱ローラ及び定着ローラに張架された無端状の定着ベルトと、定着ベルトを挟んで定着ローラに圧接する加圧ローラと、の間に用紙を通過させて加熱及び加圧するものがある。   The fixing unit of the image forming apparatus heats and pressurizes the sheet on which the toner image is electrostatically adsorbed, and melts the toner image to fix it on the sheet surface. The fixing unit heats and presses a sheet between a heating roller and an endless fixing belt stretched around the fixing roller and a pressure roller that presses the fixing roller across the fixing belt. There is.

定着ベルトを用いた定着ユニットとして、用紙の通過方向における定着ローラの下流側に、加熱ローラ及び定着ローラとともに定着ベルトを張架する剥離ローラを配置したものがある（例えば、特許文献１参照。）。   As a fixing unit using a fixing belt, there is a unit in which a separation roller that stretches the fixing belt together with a heating roller and a fixing roller is arranged on the downstream side of the fixing roller in the sheet passing direction (see, for example, Patent Document 1). .

定着ベルトを挟んで剥離ローラを加圧ローラに圧接させると、定着ベルトが加圧ローラと定着ローラとに挟持されている位置から加圧ローラと剥離ローラとに挟持されている位置までの間で、用紙が定着ベルト及び加圧ローラに接触する。用紙を加熱及び加圧する距離が長くなり、画像形成速度の高速化に伴う用紙に対する供給熱量の低下、及びこれに起因する定着不良の発生を防止できる。   When the separation roller is brought into pressure contact with the pressure roller with the fixing belt sandwiched between the position where the fixing belt is sandwiched between the pressure roller and the fixing roller and the position where the separation belt is sandwiched between the pressure roller and the separation roller. The sheet comes into contact with the fixing belt and the pressure roller. The distance for heating and pressurizing the paper becomes long, so that it is possible to prevent a decrease in the amount of heat supplied to the paper as the image forming speed increases and the occurrence of fixing failure due to this.

特開２００５−１２８３３７号公報JP 2005-128337 A

しかし、加熱ローラのみに駆動力を与え、定着ローラ、剥離ローラ及び加圧ローラが定着ベルトを介して加熱ローラに従動回転するものとすると、用紙通過方向に沿って配置された定着ローラと剥離ローラとに回転速度差を生じ易い。剥離ローラの回転速度が定着ローラの回転速度よりも低下すると、定着ローラと剥離ローラとの間で定着ベルトが加圧ローラの周面から離間し、用紙を加熱及び加圧する距離が減少して用紙に対する供給熱量の低下、及びこれに起因する定着不良を発生する。   However, when a driving force is applied only to the heating roller, and the fixing roller, the peeling roller, and the pressure roller are driven to rotate by the heating roller via the fixing belt, the fixing roller and the peeling roller arranged along the sheet passing direction. It is easy to produce a rotational speed difference. When the rotation speed of the peeling roller is lower than the rotation speed of the fixing roller, the fixing belt is separated from the peripheral surface of the pressure roller between the fixing roller and the peeling roller, and the distance for heating and pressurizing the paper is reduced. Decrease in the amount of heat supplied to the toner, and fixing failure due to this.

この発明の目的は、定着ローラと剥離ローラとの間における加圧ローラの周面からの定着ベルトの離間を防止し、高速画像形成時の用紙に対する供給熱量の低下、及びこれに起因する定着不良の発生を確実に防止できる定着ユニット及び画像形成装置を提供することにある。   The object of the present invention is to prevent the fixing belt from separating from the peripheral surface of the pressure roller between the fixing roller and the peeling roller, to reduce the amount of heat supplied to the paper during high-speed image formation, and to the fixing defect caused thereby It is an object of the present invention to provide a fixing unit and an image forming apparatus capable of reliably preventing the occurrence of the above.

この発明の定着ユニットは、定着ベルト、加熱ローラ、定着ローラ、剥離ローラ、加圧ローラ、駆動源を備える。加熱ローラ、定着ローラ及び剥離ローラは、互いに平行な第１〜第３の軸廻りに回転自在に支持され、無端状の定着ベルトを張架する。加圧ローラは、第１〜第３の軸に平行な第４の軸廻りに回転自在に支持され、定着ベルトを挟んで定着ローラ及び剥離ローラに圧接する。剥離ローラは、用紙の通過方向における定着ローラの下流側に配置される。駆動源は、少なくとも加圧ローラに回転を供給する。   The fixing unit of the present invention includes a fixing belt, a heating roller, a fixing roller, a peeling roller, a pressure roller, and a driving source. The heating roller, the fixing roller, and the peeling roller are rotatably supported around first to third shafts that are parallel to each other, and stretch an endless fixing belt. The pressure roller is rotatably supported around a fourth axis parallel to the first to third axes, and presses the fixing roller and the peeling roller with the fixing belt interposed therebetween. The peeling roller is disposed on the downstream side of the fixing roller in the sheet passing direction. The drive source supplies rotation to at least the pressure roller.

この構成では、加圧ローラは、駆動源からの回転の供給によって回転し、定着ベルトを挟んで定着ローラ及び剥離ローラに圧接する。定着ベルトは、定着ローラと加圧ローラとに挟持される第１のニップ位置から剥離ローラと加圧ローラとに挟持される第２のニップ位置までの間で、加圧ローラに接触して回転力の供給を受け、加圧ローラの周面と同期して移動する。したがって、定着ベルトは、第１のニップ位置から第２のニップ位置までの間で、加圧ローラの周面から離間することがなく、加圧ローラとともに用紙を加熱及び加圧する。   In this configuration, the pressure roller is rotated by the rotation supplied from the driving source, and is pressed against the fixing roller and the peeling roller with the fixing belt interposed therebetween. The fixing belt rotates in contact with the pressure roller from a first nip position sandwiched between the fixing roller and the pressure roller to a second nip position sandwiched between the peeling roller and the pressure roller. It receives supply of force and moves in synchronization with the peripheral surface of the pressure roller. Therefore, the fixing belt heats and presses the sheet together with the pressure roller without being separated from the peripheral surface of the pressure roller between the first nip position and the second nip position.

この構成において、定着ローラの表面の硬度は、加圧ローラの表面の硬度未満であることが好ましい。第１のニップ位置において、定着ローラの周面は加圧ローラの周面に沿って凹み、定着ベルトは加圧ローラの周面に沿う形状に変形する。これによって、第１のニップ位置から第２のニップ位置までの間で定着ベルトが加圧ローラの周面から離間することをより確実に防止できる。   In this configuration, the surface hardness of the fixing roller is preferably less than the surface hardness of the pressure roller. At the first nip position, the peripheral surface of the fixing roller is recessed along the peripheral surface of the pressure roller, and the fixing belt is deformed into a shape along the peripheral surface of the pressure roller. This can more reliably prevent the fixing belt from separating from the peripheral surface of the pressure roller between the first nip position and the second nip position.

また、剥離ローラの表面の硬度は、加圧ローラの表面の硬度以下であることが好ましい。第２のニップ位置において、剥離ローラと加圧ローラとのニップ部が直線状、又は剥離ローラが加圧ローラの周面に沿って凹んだ形状となり、用紙は定着ベルトから離間する方向に変形するとともに、用紙が剥離する剥離ポイントが安定する。これによって、用紙を一定の位置で定着ベルトから容易に剥離させることができる。   Further, the hardness of the surface of the peeling roller is preferably not more than the hardness of the surface of the pressure roller. At the second nip position, the nip portion between the peeling roller and the pressure roller is linear, or the peeling roller is recessed along the circumferential surface of the pressure roller, and the sheet is deformed in a direction away from the fixing belt. At the same time, the peeling point at which the paper peels is stabilized. As a result, the sheet can be easily peeled from the fixing belt at a fixed position.

さらに、剥離ローラの表面の硬度は、剥離ローラの表面における定着ベルトが接触する部分について定着ベルトの表面から測定した硬度であることが好ましい。第２のニップ位置で、用紙に直接接触する定着ベルトと加圧ローラとのニップ部の形状を直線状、又は定着ベルトが加圧ローラの周面に沿って凹んだ形状とすることができる。これによって、用紙を一定の位置で定着ベルトからより確実に剥離させることができる。   Further, the hardness of the surface of the peeling roller is preferably a hardness measured from the surface of the fixing belt at a portion where the fixing belt contacts with the surface of the peeling roller. At the second nip position, the shape of the nip portion between the fixing belt and the pressure roller that is in direct contact with the sheet can be linear, or the fixing belt can be recessed along the circumferential surface of the pressure roller. As a result, the sheet can be more reliably separated from the fixing belt at a fixed position.

この発明によれば、定着ローラと剥離ローラとの間における加圧ローラの周面からの定着ベルトの離間を防止して、高速画像形成時における用紙に対する供給熱量の低下、及びこれに起因する定着不良の発生を確実に防止できる。   According to the present invention, the fixing belt is prevented from separating from the circumferential surface of the pressure roller between the fixing roller and the peeling roller, and the amount of heat supplied to the paper during high-speed image formation is reduced, and fixing caused thereby. The occurrence of defects can be reliably prevented.

この発明の実施例に係る画像形成装置の概略図である。1 is a schematic view of an image forming apparatus according to an embodiment of the present invention. この発明の定着ユニットの概略図である。2 is a schematic view of a fixing unit of the present invention. FIG. 同定着装置における定着ベルト、定着ローラ、剥離ローラ、及び加圧ローラの圧接状態を示す図である。FIG. 3 is a diagram illustrating a pressure contact state of a fixing belt, a fixing roller, a peeling roller, and a pressure roller in the fixing device.

図１に示すように、画像形成装置１００は、画像読取部９０、画像形成部１１０、給紙部８０を備え、原稿から読み取った画像データを用いて、記録媒体である用紙に電子写真方式による多色又は単色の画像形成処理を行う。なお、画像形成装置１００は、外部装置から入力される画像データに基づく画像形成処理をも行うものであってもよい。   As shown in FIG. 1, the image forming apparatus 100 includes an image reading unit 90, an image forming unit 110, and a paper feeding unit 80, and uses electrophotographic data on a sheet as a recording medium using image data read from a document. A multicolor or single color image forming process is performed. Note that the image forming apparatus 100 may also perform an image forming process based on image data input from an external device.

画像読取部９０は、上面に原稿台９２，９３を備えている。画像読取部９０の上面には、自動原稿搬送装置１２０が背面側端部を支点に開閉自在に装着されている。画像読取部９０は、自動原稿搬送装置１２０の搬送によって原稿台９３上を通過する原稿、又はオペレータによる自動原稿搬送装置１２０の開閉操作を伴う手動によって原稿台９２上に載置された原稿から画像データを読み取る。   The image reading unit 90 includes document tables 92 and 93 on the upper surface. On the upper surface of the image reading unit 90, an automatic document feeder 120 is mounted so as to be openable and closable with the rear side end as a fulcrum. The image reading unit 90 reads an image from a document that passes on the document table 93 by conveyance of the automatic document conveyance device 120 or a document that is manually placed on the document table 92 with an opening / closing operation of the automatic document conveyance device 120 by an operator. Read data.

画像形成部１１０は、露光ユニット１、画像形成部１０Ａ〜１０Ｄ、中間転写ユニット６０、二次転写ユニット３０、定着ユニット７０を備えている。   The image forming unit 110 includes an exposure unit 1, image forming units 10 </ b> A to 10 </ b> D, an intermediate transfer unit 60, a secondary transfer unit 30, and a fixing unit 70.

画像形成部１０Ａは、現像器２Ａ、感光体ドラム（本発明の像担持体に相当する。）３Ａ、クリーナユニット４Ａ、帯電器５Ａを備え、ブラック（Ｂｋ）の画像を形成する。帯電器５Ａは、感光体ドラム３Ａの表面を所定の電位に均一に帯電させる。現像器２Ａは、露光ユニット１の露光によって感光体ドラム３Ａ上に形成された静電潜像を、Ｂｋのトナー像に顕像化する。クリーナユニット４Ａは、感光体ドラム３Ａの周面に残留したトナーを回収する。画像形成部１０Ｂ〜１０Ｄは、画像形成部１０Ａと同様に構成されており、それぞれシアン（Ｃ）、マゼンダ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）のトナー像を感光体ドラム３Ｂ〜３Ｄの表面に形成する。   The image forming unit 10A includes a developing device 2A, a photosensitive drum (corresponding to the image carrier of the present invention) 3A, a cleaner unit 4A, and a charger 5A, and forms a black (Bk) image. The charger 5A uniformly charges the surface of the photosensitive drum 3A to a predetermined potential. The developing device 2A visualizes the electrostatic latent image formed on the photosensitive drum 3A by exposure of the exposure unit 1 into a Bk toner image. The cleaner unit 4A collects the toner remaining on the peripheral surface of the photosensitive drum 3A. The image forming units 10B to 10D are configured in the same manner as the image forming unit 10A, and respectively form cyan (C), magenta (M), and yellow (Y) toner images on the surfaces of the photosensitive drums 3B to 3D. .

露光ユニット１は、半導体レーザ、ポリゴンミラー、ｆθレンズ及び反射ミラー等の光学系部品を備えたレーザスキャニングユニットである。露光ユニット１は、Ｂｋ、Ｃ、Ｍ、Ｙのそれぞれの画像データで変調されたレーザ光のそれぞれで画像形成部１０Ａ〜１０Ｄの感光体ドラム３Ａ〜３Ｄの表面を軸方向に沿って露光走査し、静電潜像を形成する。   The exposure unit 1 is a laser scanning unit including optical system components such as a semiconductor laser, a polygon mirror, an fθ lens, and a reflection mirror. The exposure unit 1 exposes and scans the surfaces of the photosensitive drums 3A to 3D of the image forming units 10A to 10D along the axial direction with the laser beams modulated by the image data of Bk, C, M, and Y, respectively. An electrostatic latent image is formed.

中間転写ユニット６０は、中間転写ベルト６１、駆動ローラ６２、従動ローラ６３、一次転写ローラ６４Ａ〜６４Ｄ、及びクリーニングユニット６５を有している。中間転写ベルト６１は、駆動ローラ６２、及び従動ローラ６３に張架された無端状のベルトである。中間転写ベルト６１は、画像形成部１０Ｄ，１０Ｃ，１０Ｂ，１０Ａをこの順に通過する循環経路に沿って移動する。一次転写ローラ６４Ａ〜６４Ｄのそれぞれは、中間転写ベルト６１を挟んで感光体ドラム３Ａ〜３Ｄに対向して配置されており、感光体ドラム３Ａ〜３Ｄの周面に形成されたトナー像を中間転写ベルト６１の表面に一次転写する。   The intermediate transfer unit 60 includes an intermediate transfer belt 61, a driving roller 62, a driven roller 63, primary transfer rollers 64A to 64D, and a cleaning unit 65. The intermediate transfer belt 61 is an endless belt stretched around a driving roller 62 and a driven roller 63. The intermediate transfer belt 61 moves along a circulation path that passes through the image forming units 10D, 10C, 10B, and 10A in this order. Each of the primary transfer rollers 64A to 64D is disposed to face the photosensitive drums 3A to 3D with the intermediate transfer belt 61 interposed therebetween, and the toner images formed on the peripheral surfaces of the photosensitive drums 3A to 3D are intermediate transferred. Primary transfer is performed on the surface of the belt 61.

カラー画像形成時には、中間転写ベルト６１が循環経路に沿って移動する間に、画像形成部１０Ｄ，１０Ｃ，１０Ｂ，１０ＡのそれぞれでＹ，Ｍ，Ｃ，Ｂｋのトナー像が中間転写ベルト６１の表面に順次重ね合わせて転写される。モノクロ画像形成時には、中間転写ベルト６１が循環経路に沿って移動する間に、画像形成部１０ＡのみでＢｋのトナー像が中間転写ベルト６１の表面に転写される。   During color image formation, while the intermediate transfer belt 61 moves along the circulation path, toner images of Y, M, C, and Bk are transferred to the surface of the intermediate transfer belt 61 in each of the image forming units 10D, 10C, 10B, and 10A. Are sequentially superimposed and transferred. During monochrome image formation, the Bk toner image is transferred onto the surface of the intermediate transfer belt 61 only by the image forming unit 10A while the intermediate transfer belt 61 moves along the circulation path.

二次転写ユニット３０は、二次転写ローラ３１及び二次転写ベルト３２を備えている。二次転写ベルト３２は、複数のローラに張架された無端状のベルトである。二次転写ローラ３１は、駆動ローラ６２との間に二次転写ベルト３２及び中間転写ベルト６１を挟んで駆動ローラ６２に対向する位置に配置されている。二次転写ユニット３０は、中間転写ベルト６１の表面のトナー像を、中間転写ベルト６１と二次転写ベルト３２との間に搬送された用紙へ二次転写する。二次転写後の中間転写ベルト６１の表面に残留したトナーは、クリーニングユニット６５によって回収される。   The secondary transfer unit 30 includes a secondary transfer roller 31 and a secondary transfer belt 32. The secondary transfer belt 32 is an endless belt stretched around a plurality of rollers. The secondary transfer roller 31 is disposed at a position facing the drive roller 62 with the secondary transfer belt 32 and the intermediate transfer belt 61 interposed between the secondary transfer roller 31 and the drive roller 62. The secondary transfer unit 30 secondarily transfers the toner image on the surface of the intermediate transfer belt 61 onto a sheet conveyed between the intermediate transfer belt 61 and the secondary transfer belt 32. The toner remaining on the surface of the intermediate transfer belt 61 after the secondary transfer is collected by the cleaning unit 65.

定着ユニット７０は、中間転写ベルト６１と二次転写ベルト３２との間を通過してトナー像が転写された用紙を加熱及び加圧する。用紙に転写されたトナー像が、用紙の表面に堅牢に定着する。定着ユニット７０を通過した用紙は、画像形成部１１０の上方に配置された排紙トレイ９１に排出される。   The fixing unit 70 heats and pressurizes the sheet on which the toner image is transferred by passing between the intermediate transfer belt 61 and the secondary transfer belt 32. The toner image transferred to the paper is firmly fixed on the surface of the paper. The paper that has passed through the fixing unit 70 is discharged to a paper discharge tray 91 disposed above the image forming unit 110.

給紙部８０は、給紙カセット８１及び手差しトレイ８２を備えている。給紙カセット８１は、印刷処理に使用する複数枚の用紙を収納しており、露光ユニット１の下側に設けられている。手差しトレイ８２は、画像形成装置１００の側面に装備されている。用紙搬送路４０は、給紙部８０から中間転写ベルト６１と二次転写ユニット３０との間及び定着ユニット７０を経由して排紙トレイ９１に至る間に形成されている。   The paper feed unit 80 includes a paper feed cassette 81 and a manual feed tray 82. The paper feed cassette 81 stores a plurality of sheets used for printing processing and is provided below the exposure unit 1. The manual feed tray 82 is provided on the side surface of the image forming apparatus 100. The sheet conveyance path 40 is formed between the sheet feeding section 80 and the intermediate transfer belt 61 and the secondary transfer unit 30 and the sheet discharge tray 91 via the fixing unit 70.

図２に示すように、定着ユニット７０は、加熱ローラ７１、定着ローラ７２、剥離ローラ７３、定着ベルト７４、加圧ローラ７５を備えている。   As shown in FIG. 2, the fixing unit 70 includes a heating roller 71, a fixing roller 72, a peeling roller 73, a fixing belt 74, and a pressure roller 75.

加熱ローラ７１は、直径が２８ｍｍの金属製円筒体であり、軸７１０の軸廻りに回転自在に軸支されている。加熱ローラ７１は、ハロゲンランプ等のヒータ７１１を内蔵し、定着ベルト７４を加熱する。   The heating roller 71 is a metal cylinder having a diameter of 28 mm, and is rotatably supported around the shaft 710. The heating roller 71 includes a heater 711 such as a halogen lamp, and heats the fixing belt 74.

加熱ローラ７１の表面温度は、サーミスタ等の温度センサ２１によって検出される。定着ユニット７０は、温度センサ２１が検出した加熱ローラ７１の表面温度が所定値となるように、ヒータ７１１の駆動を制御する。   The surface temperature of the heating roller 71 is detected by a temperature sensor 21 such as a thermistor. The fixing unit 70 controls the driving of the heater 711 so that the surface temperature of the heating roller 71 detected by the temperature sensor 21 becomes a predetermined value.

定着ローラ７２は、中実棒又は中空パイプの金属製の芯材と、芯材の両端部を除く外周面を被覆するスポンジ等の弾性体とから形成される。定着ローラ７２は、直径が３５ｍｍの円柱又は円筒形状に形成される。定着ローラ７２は、両端部を除く外周面のアスカＣ硬度（以下、表面硬度と称す。）が４０〜５０度になるように形成されている。定着ローラ７２は、軸７１０に平行な軸７２０の軸廻りに回転自在に軸支されている。   The fixing roller 72 is formed of a solid metal rod or hollow pipe metal core material and an elastic body such as a sponge covering the outer peripheral surface excluding both ends of the core material. The fixing roller 72 is formed in a columnar or cylindrical shape having a diameter of 35 mm. The fixing roller 72 is formed so that the outer surface excluding both ends has an Asuka C hardness (hereinafter referred to as surface hardness) of 40 to 50 degrees. The fixing roller 72 is rotatably supported around a shaft 720 parallel to the shaft 710.

剥離ローラ７３は、中実棒又は中空パイプの金属製の芯材と、芯材の両端部を除く外周面を被覆するシリコーンゴムとから形成される。剥離ローラ７３は、直径が２０ｍｍ以下の円柱又は円筒形状に形成され、シリコーンゴムの層厚が１〜１．５ｍｍに形成されている。剥離ローラ７３は、表面硬度が５５〜７０度になるように形成されている。剥離ローラ７３は、軸７１０，７２０に平行な軸７３０の軸廻りに回転自在に軸支されている。軸７１０，７２０，７３０は、それぞれフレーム２６１に保持されており、フレーム２６１は、フレーム２６０に固定されている。   The peeling roller 73 is formed from a metal core material of a solid rod or a hollow pipe, and silicone rubber covering the outer peripheral surface excluding both ends of the core material. The peeling roller 73 is formed in a columnar or cylindrical shape with a diameter of 20 mm or less, and the silicone rubber layer thickness is 1 to 1.5 mm. The peeling roller 73 is formed to have a surface hardness of 55 to 70 degrees. The peeling roller 73 is rotatably supported around a shaft 730 parallel to the shafts 710 and 720. The shafts 710, 720, and 730 are respectively held by the frame 261, and the frame 261 is fixed to the frame 260.

剥離ローラ７３の下流側には、剥離板２３及び剥離爪２４が配置されている。剥離板２３及び剥離爪２４は、剥離ローラ７３によって定着ベルト７４から剥離された用紙を用紙搬送路４０へ導く。   On the downstream side of the peeling roller 73, a peeling plate 23 and a peeling claw 24 are arranged. The peeling plate 23 and the peeling claw 24 guide the paper peeled from the fixing belt 74 by the peeling roller 73 to the paper transport path 40.

定着ベルト７４は、７０〜９０μｍのポリイミドフィルム（ＰＩ）と、２００〜３００μｍのシリコーンゴム層と、１５〜３０μｍの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共重合体（ＰＦＡ）層と、の積層構造にされている。定着ベルト７４は、加熱ローラ７１、定着ローラ７２及び剥離ローラ７３によって、張架されている。   The fixing belt 74 has a laminated structure of a polyimide film (PI) of 70 to 90 μm, a silicone rubber layer of 200 to 300 μm, and a tetrafluoroethylene / perfluoroalkyl vinyl ether copolymer (PFA) layer of 15 to 30 μm. Has been. The fixing belt 74 is stretched by a heating roller 71, a fixing roller 72, and a peeling roller 73.

加圧ローラ７５は、ハロゲンランプ等のヒータ７５１を内蔵する中空パイプの金属製の芯材と、芯材の両端部を除く外周面を被覆するゴム層と、ゴムの外周面を被覆する離型層とから形成される。離型層は、トナーの付着を防止する。加圧ローラ７５は、表面硬度が７０〜８０度になるように形成されている。   The pressure roller 75 includes a metal core member of a hollow pipe containing a heater 751 such as a halogen lamp, a rubber layer covering an outer peripheral surface excluding both ends of the core member, and a mold release covering the outer peripheral surface of the rubber. Formed from layers. The release layer prevents toner adhesion. The pressure roller 75 is formed to have a surface hardness of 70 to 80 degrees.

加圧ローラ７５の表面温度は、サーミスタ等の温度センサ２２によって検出される。定着ユニット７０は、温度センサ２２が検出した加圧ローラ７５の表面温度が所定温度となるように、ヒータ７５１の駆動を制御する。   The surface temperature of the pressure roller 75 is detected by a temperature sensor 22 such as a thermistor. The fixing unit 70 controls the driving of the heater 751 so that the surface temperature of the pressure roller 75 detected by the temperature sensor 22 becomes a predetermined temperature.

加圧ローラ７５は、軸７１０，７２０，７３０に平行な軸７５０の軸廻りに回転自在に軸支され、定着ベルト７４を挟んで定着ローラ７２及び剥離ローラ７３のそれぞれと対向する位置に配置されている。用紙は、加圧ローラ７５と定着ベルト７４との間を通過する。用紙の通過方向において、剥離ローラ７３は定着ローラ７２の下流側に配置されている。   The pressure roller 75 is rotatably supported around a shaft 750 parallel to the shafts 710, 720, and 730, and is disposed at a position facing each of the fixing roller 72 and the peeling roller 73 with the fixing belt 74 interposed therebetween. ing. The sheet passes between the pressure roller 75 and the fixing belt 74. In the paper passing direction, the peeling roller 73 is disposed on the downstream side of the fixing roller 72.

加圧ローラ７５は、圧接機構２５によって、定着ベルト７４を挟んで定着ローラ７２及び剥離ローラ７３を圧接する。圧接機構２５は、フレーム２５１及びバネ２５２を備える。フレーム２５１は、フレーム２６０に保持された支軸２６０Ａが貫通するための貫通孔２５１Ａを長手方向の一端に設け、他端にバネ２５２が接続されている。フレーム２５１は、長手方向の中心より貫通孔２５１Ａ側において、加圧ローラ７５を軸７５０廻りに回転自在に支持している。バネ２５２は、一端がフレーム２５１に接続され、他端がフレーム２６０に接続されている。   The pressure roller 75 presses the fixing roller 72 and the peeling roller 73 with the fixing belt 74 interposed therebetween by the pressure contact mechanism 25. The pressure contact mechanism 25 includes a frame 251 and a spring 252. The frame 251 is provided with a through hole 251 </ b> A through which the support shaft 260 </ b> A held by the frame 260 passes at one end in the longitudinal direction, and a spring 252 is connected to the other end. The frame 251 supports the pressure roller 75 so as to be rotatable around a shaft 750 on the side of the through hole 251A from the center in the longitudinal direction. The spring 252 has one end connected to the frame 251 and the other end connected to the frame 260.

圧接機構２５は、バネ２５２の弾性力により、フレーム２５１を矢印Ｄ方向に付勢する。圧接機構２５は、図３に示すように、定着ベルト７４を挟んで、加圧ローラ７５と定着ローラ７２との間にニップ部５１を形成し、加圧ローラ７５と剥離ローラ７３との間にニップ部５２を形成する。定着ローラ７２に対する加圧ローラ７５の加圧荷重の総圧は、６０ｋｇ・ｆ以上が好ましく、剥離ローラ７３に対する加圧ローラ７５の加圧荷重の総圧は、１４ｋｇ・ｆ以上が好ましい。   The pressure contact mechanism 25 urges the frame 251 in the direction of arrow D by the elastic force of the spring 252. As shown in FIG. 3, the pressure contact mechanism 25 forms a nip portion 51 between the pressure roller 75 and the fixing roller 72 with the fixing belt 74 interposed therebetween, and between the pressure roller 75 and the peeling roller 73. A nip portion 52 is formed. The total pressure of the pressure load of the pressure roller 75 on the fixing roller 72 is preferably 60 kg · f or higher, and the total pressure of the pressure load of the pressure roller 75 on the peeling roller 73 is preferably 14 kg · f or higher.

加圧ローラ７５は、フレーム２６０に保持されたモータ７６（本発明の駆動源に相当する。）に接続され、モータ７６から回転が供給される。加圧ローラ７５の回転力は、定着ベルト７４に伝達されるとともに、定着ベルト７４を介して加熱ローラ７１、定着ローラ７２、及び剥離ローラ７３に伝達される。   The pressure roller 75 is connected to a motor 76 (corresponding to a drive source of the present invention) held by the frame 260, and rotation is supplied from the motor 76. The rotational force of the pressure roller 75 is transmitted to the fixing belt 74 and also transmitted to the heating roller 71, the fixing roller 72, and the peeling roller 73 via the fixing belt 74.

定着ベルト７４は、ニップ部５１が形成された位置からニップ部５２が形成された位置までの間で、加圧ローラ７５の周面に接触して回転力の供給を受け、矢印Ｍ１の方向への加圧ローラ７５の周面の移動に同期して、矢印Ｍ２の方向に移動する。加熱ローラ７１、定着ローラ７２、及び剥離ローラ７３は、矢印Ｍ２の方向への定着ベルト７４の移動に同期して、それぞれ矢印Ｍ３、Ｍ４、Ｍ５の方向に従動回転する。   The fixing belt 74 is in contact with the circumferential surface of the pressure roller 75 between the position where the nip portion 51 is formed and the position where the nip portion 52 is formed, and receives the supply of rotational force, in the direction of the arrow M1. Synchronously with the movement of the peripheral surface of the pressure roller 75, it moves in the direction of the arrow M2. The heating roller 71, the fixing roller 72, and the peeling roller 73 are driven to rotate in the directions of arrows M3, M4, and M5, respectively, in synchronization with the movement of the fixing belt 74 in the direction of the arrow M2.

定着ベルト７４は、加圧ローラ７５の周面の移動に同期して移動するため、ニップ部５１が形成された位置からニップ部５２が形成された位置までの間で、加圧ローラ７５の周面から離間することなく、加圧ローラ７５とともに用紙を加圧及び加熱することができる。定着ユニット７０は、加圧ローラ７５と定着ベルト７４との間を通過する用紙に対して加熱及び加圧する距離を長くすることができ、トナー像を安定して用紙に定着させることができる。   Since the fixing belt 74 moves in synchronization with the movement of the peripheral surface of the pressure roller 75, the fixing belt 74 rotates between the position where the nip portion 51 is formed and the position where the nip portion 52 is formed. The paper can be pressed and heated together with the pressure roller 75 without being separated from the surface. The fixing unit 70 can increase the distance for heating and pressing the sheet passing between the pressure roller 75 and the fixing belt 74, and can stably fix the toner image on the sheet.

定着ローラ７２の表面硬度が加圧ローラ７５の表面硬度未満であるから、ニップ部５１は、加圧ローラ７５の周面に沿って凹み、定着ベルト７４は、加圧ローラ７５の周面に沿う形状に変形する。定着ユニット７０は、定着ベルト７４の形状と加圧ローラ７５の周面の形状とが一致する区間、すなわちニップ部５１が形成された位置からニップ部５２が形成された位置までの間で、定着ベルト７４が加圧ローラ７５の周面から離間することを確実に防止することができる。   Since the surface hardness of the fixing roller 72 is less than the surface hardness of the pressure roller 75, the nip portion 51 is recessed along the peripheral surface of the pressure roller 75, and the fixing belt 74 is along the peripheral surface of the pressure roller 75. Deform to shape. The fixing unit 70 fixes the section where the shape of the fixing belt 74 and the shape of the peripheral surface of the pressure roller 75 coincide, that is, from the position where the nip portion 51 is formed to the position where the nip portion 52 is formed. It is possible to reliably prevent the belt 74 from separating from the circumferential surface of the pressure roller 75.

特に、定着ローラ７２に対する加圧ローラ７５の加圧荷重の総圧が６０ｋｇ・ｆ以上で、且つ剥離ローラ７３に対する加圧ローラ７５の加圧荷重の総圧が１４ｋｇ・ｆ以上の場合には、定着ユニット７０は、ニップ部５１が形成された位置からニップ部５２が形成された位置までの間で、定着ベルト７４が加圧ローラ７５の周面から離間することをより確実に防止することができる。 In particular, when the total pressure of the pressure load of the pressure roller 75 to the fixing roller 72 is 60 kg · f or more and the total pressure of the pressure load of the pressure roller 75 to the peeling roller 73 is 14 kg · f or more, The fixing unit 70 can more reliably prevent the fixing belt 74 from separating from the circumferential surface of the pressure roller 75 between the position where the nip portion 51 is formed and the position where the nip portion 52 is formed. it can.

剥離ローラ７３の表面硬度が加圧ローラ７５の表面硬度以下であるから、ニップ部５２は、直線状、又は加圧ローラ７５の周面に沿って凹み、定着ベルト７４は、直線状、又は加圧ローラ７５の周面に沿う形状に変形する。定着ベルト７４は、剥離ローラ７３の変形が元に戻る位置Ｐ、すなわち用紙の通過方向におけるニップ部５２の出口の位置Ｐで、加圧ローラ７５の反対側に屈曲して、加圧ローラ７５から離間する。用紙は、加圧ローラ７５と定着ベルト７４の間を加圧ローラ７５の周面に沿って通過してきたため、定着ベルト７４が加圧ローラ７５の反対側に屈曲する位置Ｐで定着ベルト７４から容易に剥離される。ニップ部５２の出口の位置Ｐは、定着ベルト７４から用紙が剥離される剥離ポイントとなり、常に同じ位置に形成される。定着ユニット７０は、剥離ポイントが安定するため、用紙を一定の位置で定着ベルト７４から容易に剥離させることができる。   Since the surface hardness of the peeling roller 73 is equal to or less than the surface hardness of the pressure roller 75, the nip portion 52 is linear or recessed along the circumferential surface of the pressure roller 75, and the fixing belt 74 is linear or It is deformed into a shape along the peripheral surface of the pressure roller 75. The fixing belt 74 is bent to the opposite side of the pressure roller 75 at the position P where the deformation of the peeling roller 73 returns, that is, the position P of the exit of the nip portion 52 in the sheet passing direction. Separate. Since the sheet has passed between the pressure roller 75 and the fixing belt 74 along the peripheral surface of the pressure roller 75, the sheet is easily removed from the fixing belt 74 at a position P where the fixing belt 74 bends to the opposite side of the pressure roller 75. Is peeled off. The position P at the exit of the nip 52 is a separation point at which the sheet is separated from the fixing belt 74 and is always formed at the same position. Since the fixing unit 70 has a stable separation point, the sheet can be easily separated from the fixing belt 74 at a fixed position.

なお、上述の実施例では、剥離ローラ７３の表面硬度が剥離ローラ７３の周面の表面硬度であったが、剥離ローラ７３の表面における定着ベルト７４が接触する部分について、定着ベルト７４の表面側から測定した硬度であってもよい。用紙を定着ベルト７４から剥離する際には、定着ベルト７４の表面硬度も関係するからである。   In the above-described embodiment, the surface hardness of the peeling roller 73 is the surface hardness of the peripheral surface of the peeling roller 73, but the surface side of the fixing belt 74 is the portion of the surface of the peeling roller 73 that contacts the fixing belt 74. Hardness measured from This is because when the sheet is peeled from the fixing belt 74, the surface hardness of the fixing belt 74 is also related.

上述の実施例の説明は、すべての点で例示であって、制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上述の実施例ではなく、特許請求の範囲によって示される。さらに、本発明の範囲には、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。   The above description of the embodiments is to be considered in all respects as illustrative and not restrictive. The scope of the present invention is shown not by the above embodiments but by the claims. Furthermore, the scope of the present invention is intended to include all modifications within the meaning and scope equivalent to the scope of the claims.

４０…用紙搬送路
５１，５２…ニップ部
７０…定着ユニット
７１…加熱ローラ
７２…定着ローラ
７３…剥離ローラ
７４…定着ベルト
７５…加圧ローラ
７６…モータ（駆動源）
１００…画像形成装置
１１０…画像形成部 40: paper conveyance paths 51, 52 ... nip portion 70 ... fixing unit 71 ... heating roller 72 ... fixing roller 73 ... peeling roller 74 ... fixing belt 75 ... pressure roller 76 ... motor (drive source)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 100 ... Image forming apparatus 110 ... Image forming part

Claims (4)

無端状の定着ベルトと、
互いに平行な第１〜第３の軸廻りにそれぞれ軸支され、前記定着ベルトを張架する加熱ローラ、定着ローラ及び剥離ローラと、
前記第１〜第３の軸に平行な第４の軸廻りに軸支され、前記定着ベルトを挟んで前記定着ローラ及び前記剥離ローラに圧接する加圧ローラと、
回転力を発生する駆動源と、を備え、前記定着ベルトと前記加圧ローラとの間に用紙を通過させる定着ユニットであって、
前記剥離ローラを、前記用紙の通過方向における前記定着ローラの下流側に配置し、
前記駆動源は、少なくとも前記加圧ローラに回転を供給し、
前記剥離ローラの表面の硬度は、前記加圧ローラの表面の硬度以下であり、且つ前記定着ローラの硬度より大きく、
前記剥離ローラの表面の硬度は、前記剥離ローラの表面における前記定着ベルトが接触する部分について前記定着ベルトの表面から測定した硬度であり、
前記剥離ローラと前記加圧ローラとのニップ部が直線状となり、又は前記剥離ローラが前記加圧ローラの周面に沿って凹んだ形状となり、前記用紙が前記定着ベルトから剥離する方向に変形する、定着ユニット。 An endless fixing belt,
A heating roller, a fixing roller, and a peeling roller that are respectively supported around first to third shafts that are parallel to each other and stretch the fixing belt;
A pressure roller that is supported around a fourth axis parallel to the first to third axes, and that presses against the fixing roller and the peeling roller across the fixing belt;
A driving unit that generates a rotational force, and a fixing unit that allows a sheet to pass between the fixing belt and the pressure roller,
The peeling roller is disposed downstream of the fixing roller in the sheet passing direction,
The drive source supplies rotation to at least the pressure roller;
The hardness of the surface of the peeling roller is equal to or less than the hardness of the surface of the pressure roller and greater than the hardness of the fixing roller,
The surface hardness of the peeling roller is a hardness measured from the surface of the fixing belt with respect to a portion of the surface of the peeling roller that contacts the fixing belt,
The nip portion between the peeling roller and the pressure roller is linear, or the peeling roller is recessed along the circumferential surface of the pressure roller, and the paper is deformed in a direction to peel from the fixing belt. , Fixing unit. 前記定着ローラの表面の硬度は、前記加圧ローラの表面の硬度未満である請求項１に記載の定着ユニット。   The fixing unit according to claim 1, wherein the hardness of the surface of the fixing roller is less than the hardness of the surface of the pressure roller. 前記加圧ローラは、前記駆動源から前記回転力の供給を受けて回転するとともに、前記定着ベルトを移動させ、
前記加熱ローラ、前記定着ローラ、及び前記剥離ローラは、前記定着ベルトの移動によって、従動回転する、請求項１又は２に記載の定着ユニット。 The pressure roller rotates in response to the supply of the rotational force from the drive source, and moves the fixing belt,
The fixing unit according to claim 1, wherein the heating roller, the fixing roller, and the peeling roller are driven and rotated by movement of the fixing belt. 電子写真方式によって像担持体に形成したトナー像を用紙に転写する画像形成部と、
請求項１〜３の何れかに記載の定着ユニットであって、前記トナー像が転写された用紙を前記定着ベルトと前記加圧ローラとの間に通過させる定着ユニットと、を備えた画像形成装置。 An image forming unit for transferring a toner image formed on the image carrier by electrophotography to paper;
An image forming apparatus comprising: the fixing unit according to claim 1, wherein the fixing unit passes the sheet onto which the toner image has been transferred between the fixing belt and the pressure roller. .
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