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JP2002162849A - Fixing device - Google Patents

Fixing device

Info

Publication number
JP2002162849A
JP2002162849A JP2000360073A JP2000360073A JP2002162849A JP 2002162849 A JP2002162849 A JP 2002162849A JP 2000360073 A JP2000360073 A JP 2000360073A JP 2000360073 A JP2000360073 A JP 2000360073A JP 2002162849 A JP2002162849 A JP 2002162849A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
heat
fixing roller
belt
roller
pressure
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2000360073A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Takatada Tsukioka
誉唯 月岡
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ricoh Co Ltd
Original Assignee
Ricoh Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ricoh Co Ltd filed Critical Ricoh Co Ltd
Priority to JP2000360073A priority Critical patent/JP2002162849A/en
Publication of JP2002162849A publication Critical patent/JP2002162849A/en
Pending legal-status Critical Current

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  • Fixing For Electrophotography (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 加熱定着ローラからの熱伝導を抑えることが
できると共に、ウォーミングアップ時間及びファースト
コピー時間の短縮を行うことができる定着装置を提供す
る。 【解決手段】 加熱定着ローラを有し、トナー像を担持
する転写シートに対して加熱と加圧とを行ない、前記ト
ナーを溶融させて転写シートに定着するように構成され
ている加熱定着ローラ方式の定着装置において、この定
着装置は前記加熱定着ローラに対して転写シートを押圧
する加圧ベルトと、この加圧ベルトを掛け渡すと共に、
複数のベルト支持部材からなる加圧ベルト支持手段と前
記加熱定着ローラと前記加圧ベルトの外周面との間で前
記加圧ベルトと前記転写シートとを狭圧せしめる加圧ベ
ルト内周面に接離可能な押圧補助手段とを有し、この押
圧補助手段は前記加熱定着ローラの表面温度に応じて加
圧ベルトに対して接離自在となっている。
[PROBLEMS] To provide a fixing device capable of suppressing heat conduction from a heat fixing roller and shortening a warm-up time and a first copy time. A heat-fixing roller system having a heat-fixing roller, and configured to heat and pressurize a transfer sheet carrying a toner image to melt the toner and fix the toner on the transfer sheet. In the fixing device, the fixing device is a belt that presses the transfer sheet against the heat fixing roller,
A pressure belt supporting means comprising a plurality of belt support members, and an inner peripheral surface of the pressure belt for narrowing the pressure belt and the transfer sheet between the heat fixing roller and an outer peripheral surface of the pressure belt. A pressure assisting means which is detachable from the pressure belt in accordance with the surface temperature of the heat fixing roller.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】この発明はレーザープリン
タ、複写機、ファクシミリ等の画像形成装置に備えられ
る加圧ベルトを使用した加熱定着ローラ方式の定着装置
に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a fixing device of a heat fixing roller type using a pressure belt provided in an image forming apparatus such as a laser printer, a copying machine, and a facsimile.

【0002】[0002]

【従来の技術】一般に画像形成装置に備えられる定着装
置は、内部にヒータを内蔵した加熱定着ローラと、この
加熱定着ローラに圧接する加圧ローラとから構成されて
いる。そして、トナー像が転写された転写シート(用
紙)を加圧ローラによって加熱定着ローラに圧接させ、
ヒータの熱と圧接時の圧力によって、トナー像を転写シ
ートに定着させている。すなわち、図7に示すように、
定着装置1は加熱定着ローラ2と加圧ローラ3とから主
に構成されており、円筒体からなる加熱定着ローラ2の
表面にはフッ素樹脂加工が施されトナーに対して離型性
が保たれている。また、加熱定着ローラ2の内部には加
熱部材としてのヒータ4が配設されている。このヒータ
4は内部に電熱線を有する棒状のヒータであり、両端部
を定着装置1の側板(図示せず)に固定されており、そ
の通電は制御手段(図示せず)によって制御される。加
熱定着ローラ2の外周面近傍には、加熱定着ローラ2の
外周面の温度を検知するサーミスタ(図示せず)と剥離
爪とが配設されている。サーミスタは検知した温度信号
を制御手段に向けて出力し、制御手段は、この温度信号
を受けてヒータ4への通電を制御する。
2. Description of the Related Art Generally, a fixing device provided in an image forming apparatus comprises a heat fixing roller having a built-in heater therein, and a pressure roller which presses against the heat fixing roller. Then, the transfer sheet (paper) on which the toner image has been transferred is pressed against the heat fixing roller by a pressure roller,
The toner image is fixed on the transfer sheet by the heat of the heater and the pressure at the time of pressing. That is, as shown in FIG.
The fixing device 1 is mainly composed of a heat fixing roller 2 and a pressure roller 3, and the surface of the heat fixing roller 2 formed of a cylindrical body is subjected to a fluororesin process so that the toner is kept releasable from the toner. ing. A heater 4 as a heating member is provided inside the heat fixing roller 2. The heater 4 is a rod-shaped heater having a heating wire inside, and both ends are fixed to a side plate (not shown) of the fixing device 1, and the energization thereof is controlled by control means (not shown). In the vicinity of the outer peripheral surface of the heat fixing roller 2, a thermistor (not shown) for detecting the temperature of the outer peripheral surface of the heat fixing roller 2 and a peeling claw are provided. The thermistor outputs the detected temperature signal to the control unit, and the control unit controls the energization of the heater 4 in response to the temperature signal.

【0003】また、揺動自在に支持された剥離爪は、そ
の先端部を加熱定着ローラ2の外周面に当接させてお
り、印刷部より搬送されてくるトナー6が付着された転
写シート7が、加熱定着ローラ2の外周面に貼り付いた
際に、その先端部によって加熱定着ローラ2と転写シー
ト7とを分離させる。加熱定着ローラ2の下方に配設さ
れた加圧ローラ3は、定着装置1の側板(図示せず)に
両端部を固設された支軸(図示せず)によって回転自在
に支持されており、付勢手段であるにバネ5よって上方
に付勢され、その外周面を加熱定着ローラ2の外周面に
圧接させている。また、加熱定着ローラ2と加圧ローラ
3との圧接部の近傍には、転写シート7の搬送をガイド
するガイド板(図示せず)がそれぞれ配設されており、
この各ガイド板は定着装置1の側板(図示せず)に固設
されている。そして、印刷部より送られる転写シート7
はガイド板にガイドされて加熱定着ローラ2と加圧ロー
ラ3との圧接部に導かれ、ヒータ4による加熱と加圧ロ
ーラ3の圧接力とによって、その表面にトナー6が定着
される。
[0003] The exfoliation claw, which is swingably supported, has its tip end in contact with the outer peripheral surface of the heat-fixing roller 2, and a transfer sheet 7 to which toner 6 conveyed from a printing unit is adhered. When the heat-fixing roller 2 is adhered to the outer peripheral surface of the heat-fixing roller 2, the heat-fixing roller 2 and the transfer sheet 7 are separated from each other by the leading end. The pressure roller 3 disposed below the heat fixing roller 2 is rotatably supported by a support shaft (not shown) having both ends fixed to a side plate (not shown) of the fixing device 1. The outer peripheral surface of the heat fixing roller 2 is pressed against the outer peripheral surface of the heat fixing roller 2. Guide plates (not shown) for guiding the transfer of the transfer sheet 7 are provided in the vicinity of the pressure contact portion between the heat fixing roller 2 and the pressure roller 3, respectively.
Each guide plate is fixed to a side plate (not shown) of the fixing device 1. Then, the transfer sheet 7 sent from the printing unit
Is guided by a guide plate to a pressure contact portion between the heat fixing roller 2 and the pressure roller 3, and the toner 6 is fixed on the surface thereof by the heating by the heater 4 and the pressure contact force of the pressure roller 3.

【0004】ここで、上述したように加熱定着ローラ2
には、加圧ローラ3によって高圧力が付与されるため、
この加熱定着ローラ2は、その変形を防止すべく比較的
厚肉の部材で形成されていた。ところが、このように加
熱定着ローラ2を厚肉の部材で形成すると、内部に設け
るヒータ4の熱量を大きくしなければならないため消費
電力が増大する恐れがある。また、内部に設けられたヒ
ータ4からの熱が加熱定着ローラ2の外周面に達するま
でに時間がかかり、定着装置1自体のウォーミングアッ
プ時間が遅れるという問題がある。そこで、上述のよう
な問題点を解決すべく加熱定着ローラ2を薄肉の円筒体
で構成し、この加熱定着ローラ2の熱容量を小さくする
対策を行うことでウォーミングアップを早めることなど
が考えられるが、その反面、加熱定着ローラ2が薄肉の
円筒体で構成されると、加熱定着ローラ2が半径方向に
潰れたり、弓状に撓んでしまい、これによって加熱定着
ローラ2と加圧ローラ3との間に隙間が発生することに
より定着不良が生じるという問題がある。
Here, as described above, the heat fixing roller 2
Is applied with high pressure by the pressure roller 3,
The heat fixing roller 2 is formed of a relatively thick member in order to prevent its deformation. However, when the heat-fixing roller 2 is formed of a thick member as described above, the amount of heat of the heater 4 provided therein must be increased, so that power consumption may increase. Further, there is a problem that it takes time for the heat from the heater 4 provided inside to reach the outer peripheral surface of the heat-fixing roller 2, and the warm-up time of the fixing device 1 itself is delayed. Therefore, in order to solve the above-described problems, the heating / fixing roller 2 is formed of a thin cylindrical body, and by taking measures to reduce the heat capacity of the heating / fixing roller 2, it is possible to speed up warming-up. On the other hand, if the heat-fixing roller 2 is formed of a thin cylindrical body, the heat-fixing roller 2 is crushed in the radial direction or bent in an arc shape, thereby causing a gap between the heat-fixing roller 2 and the pressure roller 3. However, there is a problem that a fixing failure occurs due to the generation of a gap in the sheet.

【0005】このため、上述の問題点を解決すべく、加
熱定着ローラ2の径を長さ方向にわたって一定となる様
に形成する一方で、加圧ローラ3を長さ方向両端よりも
長さ方向中央の方が径が太くなる様に正クラウン形状に
形成し、それにより加熱定着ローラ2が荷重により半径
方向に潰れたり弓状に撓んだことによって、加熱定着ロ
ーラ2への加圧ローラ3の圧力が長さ方向にわたって一
定となる従来技術が開示されている。すなわち、加圧ロ
ーラ3を正クラウン形状にすることによりシワの発生が
起りやすくなることが一般に広く知られているが、加熱
定着ローラ2の回転速度が長さ方向にわたって一定であ
るので転写シート7にシワが発生する恐れは無いとして
いる。ところが、このように回転速度を一定にしてシワ
の発生を防止する技術はその反面些細な要因によってシ
ワの発生を招き、また製造上においても高い精度が求め
られることからコストアップの原因となるという問題が
ある。
Therefore, in order to solve the above problem, the diameter of the heat fixing roller 2 is formed to be constant in the length direction, while the pressure roller 3 is formed in the length direction more than both ends in the length direction. The center of the heat fixing roller 2 is formed in a regular crown shape with a larger diameter, and the heat fixing roller 2 is crushed in the radial direction by the load or bent in an arc shape, so that the pressing roller 3 A conventional technique is disclosed in which the pressure is constant over the length direction. That is, it is generally widely known that wrinkles are likely to occur when the pressure roller 3 has a regular crown shape. However, since the rotation speed of the heat fixing roller 2 is constant over the length direction, the transfer sheet 7 No wrinkles are likely to occur. However, such a technique for preventing the generation of wrinkles by keeping the rotation speed constant, on the other hand, causes wrinkles due to trivial factors, and also causes a rise in cost because high precision is required in manufacturing. There's a problem.

【0006】そこで、上述のように加熱定着ローラ2を
正クラウン形状にしたことによるシワの発生を防止する
手段として、加熱定着ローラ2が正クラウン形状の際
に、加熱定着ローラ2と加圧ローラ3との間に形成され
るニップ形状を一様にし、ニップ速度を一定にすること
でシワの発生を防止する技術が開示されている。ところ
が、この技術の場合にも同様に、些細な要因によってシ
ワの発生を招き、また製造上においても高い精度が求め
られるためコストアップの原因となる恐れがある。
To prevent the occurrence of wrinkles due to the heat-fixing roller 2 having the regular crown shape as described above, when the heat-fixing roller 2 has the regular crown shape, the heat-fixing roller 2 and the pressure roller are used. A technique is disclosed in which the shape of the nip formed between the nip portion and the nip portion 3 is uniform and the nip speed is kept constant to prevent wrinkles. However, similarly, in the case of this technique, wrinkles are caused by trivial factors, and high precision is required in manufacturing, which may increase costs.

【0007】以上のように、従来の加熱定着ローラ2と
加圧ローラ3を用いた加熱加圧方式の定着装置には、上
記のような問題点に加えて、加圧ローラ3の熱容量が大
きいために加熱定着ローラ2の熱が奪われ、ウォーミン
グアップ時間にロスが生じるという抜本的な問題があ
る。また、加熱定着ローラ2の初期回転時にも、この加
熱定着ローラ2から熱が奪われ多大な温度落ち込みを生
じ、設定温度までの回復が得られるまで定着不良を生じ
るため転写シート7を通紙できないという問題がある。
As described above, the conventional heating / pressing type fixing device using the heat fixing roller 2 and the pressure roller 3 has a large heat capacity in addition to the above-described problems. Therefore, there is a fundamental problem that heat of the heat fixing roller 2 is taken away and a loss occurs in a warm-up time. Also, during the initial rotation of the heat fixing roller 2, heat is taken from the heat fixing roller 2, causing a large temperature drop, and a fixing failure occurs until recovery to a set temperature is obtained, so that the transfer sheet 7 cannot be passed. There is a problem.

【0008】そこで、近年では加圧ローラ2を熱容量の
小さいベルトに置き換えた、所謂ベルト定着方式を用い
た定着装置が注目されている。このベルト定着方式を用
いた定着装置について図8を参照して説明する。すなわ
ち、図8に示すように、このベルト定着方式を用いた定
着装置1aは、内部にヒータ4を内蔵した加熱定着ロー
ラ2と、この加熱定着ローラ2に圧接した耐熱性を有す
る加圧ベルト11と、この加圧ベルト11を移動させるベル
ト駆動手段(図示せず)とを有し、未定着画像を担持し
た転写シート7と同方向に加圧ベルト11を走行移動さ
せ、加圧ベルト11と加熱定着ローラ2を狭圧しつつ加熱
し、その間を通過させることで転写シート7上の未定着
画像を加熱定着させるように構成されている。
Therefore, in recent years, a fixing device using a so-called belt fixing system in which the pressure roller 2 is replaced with a belt having a small heat capacity has been receiving attention. A fixing device using the belt fixing method will be described with reference to FIG. That is, as shown in FIG. 8, a fixing device 1a using the belt fixing method includes a heat fixing roller 2 having a heater 4 built therein, and a heat resistant pressure belt 11 pressed against the heat fixing roller 2. And a belt driving means (not shown) for moving the pressure belt 11. The pressure belt 11 is moved in the same direction as the transfer sheet 7 carrying the unfixed image, and The heating and fixing roller 2 is configured to be heated while narrowing the pressure, and to pass through the heating fixing roller 2 to heat and fix an unfixed image on the transfer sheet 7.

【0009】すなわち、図8に示すように定着装置1a
は加熱定着ローラ2と加圧ベルト11とから主に構成され
ており、円筒体からなる加熱定着ローラ2の表面にはフ
ッ素樹脂加工が施されていてトナーに対して離型性が保
たれている。この加熱定着ローラ2の内部には、加熱部
材としてヒータ4が配設されている。ヒータ4は、内部
に電熱線を有する棒状のヒータであり、両端部を定着装
置1aの側板(図示せず)に固定されており、制御手段
(図示せず)によって制御される。加熱定着ローラ2の
外周面近傍には、加熱定着ローラ2の外周面の温度を検
知するサーミスタ(図示せず)と剥離爪(図示せず)と
が配設されている。このサーミスタは検知した温度信号
を制御手段に向けて出力し、この制御手段は、この温度
信号を受けてヒータ4を制御する。また、剥離爪は、そ
の先端部を加熱定着ローラ2の外周面に当接させてお
り、印刷部より搬送されてくるトナー6が付着された転
写シート7が、加熱定着ローラ2の外周面に貼り付いた
際に、その先端部によって加熱定着ローラ2と転写シー
ト7とを分離させる。
That is, as shown in FIG.
Is mainly composed of a heat-fixing roller 2 and a pressure belt 11, and the surface of the heat-fixing roller 2 formed of a cylindrical body is subjected to a fluororesin processing so that the toner has a releasability from the toner. I have. Inside the heating and fixing roller 2, a heater 4 is provided as a heating member. The heater 4 is a rod-shaped heater having a heating wire inside, and both ends are fixed to side plates (not shown) of the fixing device 1a, and are controlled by control means (not shown). A thermistor (not shown) for detecting the temperature of the outer peripheral surface of the heat fixing roller 2 and a peeling claw (not shown) are disposed near the outer peripheral surface of the heat fixing roller 2. The thermistor outputs the detected temperature signal to the control means, and the control means controls the heater 4 in response to the temperature signal. The exfoliation claw has its tip end abutting on the outer peripheral surface of the heat fixing roller 2, and the transfer sheet 7 to which the toner 6 conveyed from the printing unit is attached is applied to the outer peripheral surface of the heat fixing roller 2. At the time of sticking, the heat fixing roller 2 and the transfer sheet 7 are separated by the leading end.

【0010】また、加熱定着ローラ2の下方に配設され
た加圧ベルト11は定着装置1aの側板(図示せず)に固
設された2本の支持部材ローラ12,13によって回転自在
に支持されており、付勢手段であるバネ14によって支持
部材ローラ15が下方向に付勢されると共に、加圧ベルト
11はニップ部(A部)において加熱定着ローラ2の外周
面側に圧接されている。また、加熱定着ローラ2と加圧
ベルト11との圧接部の近傍には、転写シート7の搬送を
ガイドするガイド板(図示せず)がそれぞれ配設されて
いる。この各ガイド板は定着装置1aの側板(図示せ
ず)に固設されている。そして、印刷部より送られる転
写シート7はガイド板にガイドされて加熱定着ローラ2
と加圧ベルト11との圧接部に導かれ、ヒータ4による加
熱と加圧ベルト11との押圧力とによって、その表面にト
ナー6が定着される。
A pressure belt 11 disposed below the heat fixing roller 2 is rotatably supported by two support member rollers 12, 13 fixed to a side plate (not shown) of the fixing device 1a. The support member roller 15 is urged downward by a spring 14 as an urging means, and a pressure belt is
Reference numeral 11 denotes a nip portion (A portion) which is pressed against the outer peripheral surface of the heat fixing roller 2. Further, guide plates (not shown) for guiding the transfer of the transfer sheet 7 are provided in the vicinity of the pressure contact portion between the heat fixing roller 2 and the pressure belt 11, respectively. Each guide plate is fixed to a side plate (not shown) of the fixing device 1a. Then, the transfer sheet 7 sent from the printing unit is guided by the guide plate and
The toner 6 is fixed to the surface by the heating by the heater 4 and the pressing force with the pressure belt 11.

【0011】すなわち、このベルト方式では加圧側には
加圧ベルト11が使用されているため熱容量が小さくな
り、そのため加圧部への熱移動が少ない。その結果、ウ
ォーミングアップ時間の向上を図ることができ、また初
期のローラ回転時に際しても同様の理由により加熱定着
ローラ2の温度落ち込みを小さく抑えることが可能とな
る。
That is, in this belt system, since the pressing belt 11 is used on the pressing side, the heat capacity is small, so that the heat transfer to the pressing portion is small. As a result, the warming-up time can be improved, and the temperature drop of the heat-fixing roller 2 can be suppressed to be small for the same reason at the time of initial roller rotation.

【0012】[0012]

【発明が解決しようとする課題】ところが、前記のよう
な従来のベルト定着方式を用いた定着装置の場合、支持
部材ローラ15(図8)の下方への付勢のみによる、ニッ
プ部Aへの加圧ベルト11の加圧では必要な圧力に対し低
いため、このベルト方式では定着ニップ部において十分
な加圧が一般的に得ることができず、定着性が低下する
という問題がある。このような、定着不良を解消すべ
く、他の従来例としては図9に示す定着装置1bが提案
されている。この定着装置1bの場合にはニップ部Aに
おいて加圧ベルト11の内周面に接すると共に、加熱定着
ローラ2を所定に圧力で圧接することができる押圧補助
部材30を設けている。ところが、このような押圧補助部
材30によりニップ部Aにおいては的確な加圧を行うこと
ができるため定着不足を解消することはできるが、その
反面、加熱定着ローラ2から押圧補助部材30へ定着熱が
伝搬するため、加熱定着ローラ2自体のウォーミングア
ップ時間が遅くなり、また初期回転時における表面温度
低下が大きくなるという問題点があった。また、同様に
従来例として特許公報第2527670号にはニップ部Aにお
いて押圧補助を行なうガイドプレートを配置する技術が
開示されているが、この場合も定着性の向上は可能とな
るがガイドプレートにより圧接部での熱容量が増大し、
その結果、上記利点が損なわれるという問題があった。
However, in the case of the fixing device using the conventional belt fixing method as described above, the fixing device to the nip portion A is only urged downward by the support member roller 15 (FIG. 8). Since the pressure applied by the pressure belt 11 is lower than the required pressure, sufficient pressure cannot be generally obtained in the fixing nip portion by this belt method, and there is a problem that the fixing property is reduced. As another conventional example, a fixing device 1b shown in FIG. 9 has been proposed in order to eliminate such a fixing defect. In the case of the fixing device 1b, a pressing auxiliary member 30 is provided which can contact the inner peripheral surface of the pressure belt 11 at the nip portion A and press the heating fixing roller 2 with a predetermined pressure. However, such a pressing auxiliary member 30 enables accurate pressurization at the nip portion A, so that insufficient fixing can be eliminated. On the other hand, however, the fixing heat from the heat fixing roller 2 to the pressing auxiliary member 30 is reduced. , The warm-up time of the heat fixing roller 2 itself is delayed, and the surface temperature during initial rotation is greatly reduced. Similarly, as a conventional example, Japanese Patent Publication No. 2527670 discloses a technique of arranging a guide plate for assisting pressing in the nip portion A. In this case, the fixing property can be improved, but the guide plate can be used. The heat capacity at the press contact increases,
As a result, there is a problem that the above advantages are lost.

【0013】そこで、この発明の目的は、前記のような
従来の定着装置のもつ問題を解消し、加熱定着ローラか
らの熱伝導を抑えることができると共に、ウォーミング
アップ時間及びファーストコピー時間の短縮を行うこと
ができる定着装置を提供するにある。
Accordingly, an object of the present invention is to solve the above-mentioned problems of the conventional fixing device, suppress the heat conduction from the heat fixing roller, and shorten the warm-up time and the first copy time. It is an object of the present invention to provide a fixing device.

【0014】[0014]

【課題を解決するための手段】この発明は、前記のよう
な目的を達成するために、加熱定着ローラを有し、トナ
ー像を担持する転写シートに対して加熱と加圧とを行な
い、前記トナーを溶融させて転写シートに定着するよう
に構成されている加熱定着ローラ方式の定着装置におい
て、この定着装置は前記加熱定着ローラに対して転写シ
ートを押圧する加圧ベルトと、この加圧ベルトを掛け渡
すと共に、複数のベルト支持部材からなる加圧ベルト支
持手段と前記加熱定着ローラと前記加圧ベルトの外周面
との間で前記加圧ベルトと前記転写シートとを狭圧せし
める加圧ベルト内周面に接離可能な押圧補助手段とを有
し、この押圧補助手段は前記加熱定着ローラの表面温度
に応じて加圧ベルトに対して接離自在となっていること
を特徴とするものである。また、この場合、加圧ベルト
を耐熱性無端フィルムとした時には加圧ベルトの熱容量
をより小さくすることができるため、ウォーミングアッ
プ時間及びファーストコピー時間の短縮を行うことが可
能となる。
In order to achieve the above object, the present invention has a heating and fixing roller, and performs heating and pressing on a transfer sheet carrying a toner image. In a fixing device of a heat fixing roller type configured to fuse toner and fix the transfer sheet, the fixing device includes a pressing belt that presses the transfer sheet against the heat fixing roller, and a pressing belt that presses the transfer sheet. And a pressure belt for narrowing the pressure belt and the transfer sheet between the pressure fixing belt supporting means including a plurality of belt support members and the outer peripheral surface of the heat fixing roller and the pressure belt. A pressure assisting means capable of coming and going on the inner peripheral surface, the pressure assisting means being capable of coming into contact with and separating from the pressure belt in accordance with the surface temperature of the heat fixing roller. A. In this case, when the pressure belt is a heat-resistant endless film, the heat capacity of the pressure belt can be further reduced, so that the warm-up time and the first copy time can be reduced.

【0015】[0015]

【発明の実施の形態】図1は本発明が適用される画像形
成装置Aの構成を示す概略縦断面図である。すなわち、
図1に示すように装置本体には複数の給紙カセット17及
び給紙ローラ18を有する給紙手段19,19が設けられ、こ
れら各給紙手段19,19によって給送された用紙20はレジ
ストローラ21によってタイミングをとって回転駆動(時
計方向)している感光体22に搬送される。この感光体22
は回転駆動している際、帯電チャージャ23によってその
表面が一様に帯電されている。一方、スキャナ部24では
露光ランプ25による原稿反射光が読み取られ、その読取
りデ−タが画像処理されレーザ光学系26に伝送される。
そして、このレーザ光学系26により、帯電している感光
体22にレーザ光が照射され所望の静電潜像が形成され
る。この静電潜像は現像器27を通過するとき現像剤(ト
ナー)によって可視像化され、この可視像は感光体22に
搬送された用紙20に転写され、この用紙20は搬送ベルト
28によって定着装置1c(図2)にまで搬送される。こ
こで、感光体22上の残留トナーはクリーニング器30によ
り除去される。
FIG. 1 is a schematic longitudinal sectional view showing the structure of an image forming apparatus A to which the present invention is applied. That is,
As shown in FIG. 1, the apparatus main body is provided with paper feeding means 19, 19 having a plurality of paper feeding cassettes 17 and paper feeding rollers 18, and the paper 20 fed by each of these paper feeding means 19, 19 is registered. The toner is conveyed to the photoconductor 22 that is rotationally driven (clockwise) by a roller 21 at a certain timing. This photoconductor 22
During rotation, the surface is uniformly charged by the charging charger 23. On the other hand, the scanner section 24 reads the original reflected light from the exposure lamp 25, processes the read data, and transmits the read data to the laser optical system 26.
Then, the laser beam is irradiated to the charged photoconductor 22 by the laser optical system 26, and a desired electrostatic latent image is formed. This electrostatic latent image is visualized by a developer (toner) when passing through a developing device 27, and this visible image is transferred to a sheet 20 conveyed to a photoreceptor 22.
By 28, the sheet is transported to the fixing device 1c (FIG. 2). Here, the residual toner on the photoconductor 22 is removed by the cleaning device 30.

【0016】ここで、本発明の特徴は定着装置において
定着性の低下を防止するためにニップ部Aを押圧する押
圧補助部材を設けると共に、この押圧補助部材を接離可
能とすることでウォーミングアップ時間の短縮及び初期
回転時の表面温度低下の改善を図ることである。すなわ
ち、図2に示すように本発明において、定着装置1cは
加熱定着ローラ2と加圧ベルト11とから主に構成されて
おり、円筒体からなる加熱定着ローラ2の表面にはフッ
素樹脂加工が施されていてトナーに対して離型性が保た
れている。この加熱定着ローラ2の内部には、加熱部材
としてヒータ4が配設されている。ヒータ4は、内部に
電熱線を有する棒状のヒータであり、両端部を定着装置
1aの側板(図示せず)に固定されており、制御手段
(図示せず)によって制御される。また、加熱定着ロー
ラ2の外周面近傍には、加熱定着ローラ2の外周面の温
度を検知するサーミスタ(図示せず)と剥離爪(図示せ
ず)とが配設されている。このサーミスタは検知した温
度信号を制御手段に向けて出力し、この制御手段は、こ
の温度信号を受けてヒータ4を制御する。また、剥離爪
は、その先端部を加熱定着ローラ2の外周面に当接させ
ており、(図示せず)印刷部より搬送されてくるトナー
6が付着された転写シート7が、加熱定着ローラ2の外
周面に貼り付いた際に、その先端部によって加熱定着ロ
ーラ2と転写シート7とを分離させる。
Here, a feature of the present invention is that a warming-up time is provided by providing a pressing auxiliary member for pressing the nip portion A in order to prevent a decrease in the fixing property in the fixing device, and allowing the pressing auxiliary member to be able to contact and separate. And to reduce the decrease in surface temperature during the initial rotation. That is, as shown in FIG. 2, in the present invention, the fixing device 1c mainly includes a heat fixing roller 2 and a pressure belt 11, and the surface of the cylindrical heat fixing roller 2 is processed with a fluororesin. The release property is maintained for the toner. Inside the heating and fixing roller 2, a heater 4 is provided as a heating member. The heater 4 is a rod-shaped heater having a heating wire inside, and both ends are fixed to side plates (not shown) of the fixing device 1a, and are controlled by control means (not shown). A thermistor (not shown) for detecting the temperature of the outer peripheral surface of the heat fixing roller 2 and a peeling claw (not shown) are provided near the outer peripheral surface of the heat fixing roller 2. The thermistor outputs the detected temperature signal to the control means, and the control means receives the temperature signal and controls the heater 4. The exfoliation claw has its tip end in contact with the outer peripheral surface of the heat-fixing roller 2, and the transfer sheet 7 to which the toner 6 conveyed from the printing unit (not shown) is attached is transferred to the heat-fixing roller 2. When the heat fixing roller 2 is adhered to the outer peripheral surface of the transfer sheet 2, the heat fixing roller 2 and the transfer sheet 7 are separated from each other by the leading end.

【0017】また、加熱定着ローラ2の下方に配設され
た加圧ベルト11は定着装置1cの側板(図示せず)に固
設された2本の支持部材ローラ12,13によって回転自在
に支持されており、付勢手段であるバネ14によって支持
部材ローラ15が下方に付勢され、加圧ベルト11はニップ
部(A部)において加熱定着ローラ2の外周面に圧接さ
れている。尚、この押圧補助部材30は例えば加圧ベルト
11と共に、連れ回りするローラであるが、ローラではな
くステンレスなどの材質からなる板バネであっても良
い。
A pressure belt 11 disposed below the heat fixing roller 2 is rotatably supported by two support member rollers 12, 13 fixed to a side plate (not shown) of the fixing device 1c. The support member roller 15 is urged downward by a spring 14 as urging means, and the pressure belt 11 is pressed against the outer peripheral surface of the heat fixing roller 2 at the nip portion (A portion). The pressing auxiliary member 30 is, for example, a pressing belt.
The roller 11 rotates together with the roller 11, but may be a leaf spring made of a material such as stainless steel instead of the roller.

【0018】そして、本発明における定着装置1cは上
述した定着装置1bと比較すると、加圧ベルト11と加熱
定着ローラ2とで形成されるニップ部Aを押圧する押圧
補助部材31は、ソレノイド32により加圧ベルト11に対し
接離可能となっている点で異なっている。また、図3は
本発明の第2実施形態を示すもので、ここでは接離手段
としては上述したソレノイドではなく、カム36を用いる
ものとしている。すなわち、図3に示すように、この接
離機構は支持部材ローラ34に固定されたカム板35と一対
のカム36,36により構成され、カム36,36の回動により
押圧補助部材31による加圧ベルト11の加圧を自在として
いる。
In the fixing device 1c of the present invention, as compared with the above-described fixing device 1b, a pressing auxiliary member 31 for pressing a nip portion A formed by the pressing belt 11 and the heat fixing roller 2 is provided by a solenoid 32. The difference is that the pressure belt 11 can be brought into contact with and separated from the pressure belt 11. FIG. 3 shows a second embodiment of the present invention, in which a cam 36 is used as the contacting / separating means instead of the above-described solenoid. That is, as shown in FIG. 3, the contact / separation mechanism is constituted by a cam plate 35 fixed to the support member roller 34 and a pair of cams 36, 36. The pressure of the pressure belt 11 can be freely adjusted.

【0019】そして、本発明において上述した接離機構
は図4に示すように加熱定着ローラ2の表面温度により
制御されることを特徴としている。すなわち、押圧補助
部材31,34が離間状態である時、加熱定着ローラ2の表
面温度が温度αに達すると接離機構が働き、押圧補助部
材31,34は加圧ベルト11に接触すると共に、加熱定着ロ
ーラ2を押圧する。この一方、加熱定着ローラ2の表面
温度が温度βよりも低下した場合には接離機構が解除さ
れ、加熱定着ローラ2を押圧している押圧補助ローラ3
1,34は加圧ベルト11から離間する。これにより、加熱
定着ローラ2は熱量が必要なウォーミングアップ時やリ
カバリー時において熱のロスなく加熱できる。また、初
期回転時における表面温度低下は、加熱定着ローラ2が
設定温度以上になった後のオーバーシュートの熱を利用
できるため、従来例(点線図)と比較するとより、従来
の問題点となっていた加熱定着ローラ2からの熱伝搬を
小さくすることが可能となる。
In the present invention, the contact / separation mechanism described above is characterized in that it is controlled by the surface temperature of the heat fixing roller 2 as shown in FIG. That is, when the pressing auxiliary members 31, 34 are in the separated state, when the surface temperature of the heat fixing roller 2 reaches the temperature α, the contact / separation mechanism operates, and the pressing auxiliary members 31, 34 come into contact with the pressure belt 11, and The heat fixing roller 2 is pressed. On the other hand, when the surface temperature of the heat fixing roller 2 is lower than the temperature β, the contact / separation mechanism is released and the pressing auxiliary roller 3 pressing the heat fixing roller 2 is released.
1 and 34 are separated from the pressure belt 11. Thereby, the heat fixing roller 2 can be heated without loss of heat at the time of warm-up or recovery, which requires heat. In addition, the surface temperature drop at the time of the initial rotation can be a problem in the related art as compared with the conventional example (dotted line diagram) because the heat of the overshoot after the heating and fixing roller 2 reaches the set temperature can be utilized. It is possible to reduce the heat propagation from the heat fixing roller 2 which has been performed.

【0020】図5には本発明の第3実施形態における加
圧ベルトの構造を示している。すなわち、図5は加圧ベ
ルト11の拡大図を示すものであり、基体11bとして素材
をポリイミド樹脂フィルム、例えば厚さ75μmのものを
用いており、またその加熱定着ローラの外周面との接触
面には例えば厚さ30μm、をコーティングしたフッ素樹
脂11aを用いている。これにより、従来使用されている
ゴム系材質の基体に対して大幅に熱容量を減少すること
ができ、加熱定着ローラ2から加圧ベルト11への熱移動
をより抑えることができる。そのため従来、定着装置の
立ち上げ時においてローラの回転に伴って起っていた加
熱定着ローラ2の温度落ち込みが低減できるためファー
ストコピー時間及びウォーミングアップ時間の短縮も図
ることができる。
FIG. 5 shows the structure of a pressure belt according to a third embodiment of the present invention. That is, FIG. 5 is an enlarged view of the pressing belt 11, in which a polyimide resin film, for example, having a thickness of 75 μm is used as the base 11b, and its contact surface with the outer peripheral surface of the heat fixing roller is used. For example, a fluorine resin 11a coated with a thickness of 30 μm is used. Thus, the heat capacity of the conventional rubber-based material can be greatly reduced, and the heat transfer from the heat fixing roller 2 to the pressure belt 11 can be further suppressed. Therefore, the temperature drop of the heat-fixing roller 2 which has conventionally been caused by the rotation of the roller when the fixing device starts up can be reduced, so that the first copy time and the warm-up time can be reduced.

【0021】図6には本発明の第4実施形態における定
着装置の構造を示している。すなわち、この定着装置1
eは上述した第1実施形態である定着装置1cと比較す
ると、加熱定着ローラ自体の厚さを異ならせている。例
えば、加熱定着ローラ2aは鉄材であれば直径φ50mm厚
さ1.0mm以下で構成されており、またアルミ材であれば
直径φ50mm厚さ1.5mm以下で構成された薄肉部材を使用
している。これにより、加熱定着ローラ2aの芯金を薄
くし芯金の重量を低減することができるため、上述した
第1実施形態による作用効果と合わせることで加熱定着
ローラ2aの昇温速度をより短縮することが可能とな
る。
FIG. 6 shows the structure of a fixing device according to a fourth embodiment of the present invention. That is, the fixing device 1
"e" differs from the fixing device 1c of the first embodiment in the thickness of the heat fixing roller itself. For example, the heat-fixing roller 2a is made of an iron material having a diameter of φ50 mm and a thickness of 1.0 mm or less, and an aluminum material uses a thin member having a diameter of φ50 mm and a thickness of 1.5 mm or less. Thus, the core of the heat fixing roller 2a can be made thinner and the weight of the core can be reduced, so that the temperature rising speed of the heat fixing roller 2a can be further shortened in combination with the operation and effect of the first embodiment. It becomes possible.

【0022】[0022]

【発明の効果】この発明は、上記のようであって、前記
のような目的を達成するために、請求項1に記載の発明
は、加熱定着ローラを有し、トナー像を担持する転写シ
ートに対して加熱と加圧とを行ない、前記トナーを溶融
させて転写シートに定着するように構成されている加熱
定着ローラ方式の定着装置において、この定着装置は前
記加熱定着ローラに対して転写シートを押圧する加圧ベ
ルトと、この加圧ベルトを掛け渡すと共に、複数のベル
ト支持部材からなる加圧ベルト支持手段と前記加熱定着
ローラと前記加圧ベルトの外周面との間で前記加圧ベル
トと前記転写シートとを狭圧せしめる加圧ベルト内周面
に接離可能な押圧補助手段とを有し、この押圧補助手段
は前記加熱定着ローラの表面温度に応じて加圧ベルトに
対して接離自在となっているので、押圧補助部材を加圧
ベルトから接離することで圧接部での熱容量の増大を防
ぐことができ、これによってウォーミングアップ時間の
ロスや初期回転時の温度低下を防ぐことができるという
効果がある。また、請求項2に記載の発明は、請求項1
に記載の発明において前記加圧ベルトは耐熱性無端フィ
ルムであるので、加圧ベルトをより薄肉化することがで
き、この加圧ベルトの熱容量をより小さくできるためウ
ォーミングアップ時間の向上及び定着温度の落ち込みの
低減を図ることができるという効果がある。
According to the present invention, as described above, in order to achieve the above object, the invention according to claim 1 has a transfer sheet having a heat fixing roller and carrying a toner image. A fixing device of a heat-fixing roller type configured to heat and pressurize the toner to fuse the toner and fix the toner onto the transfer sheet. Pressurizing belt, and pressurizing belt, and pressurizing belt support means including a plurality of belt supporting members, and the pressing belt between the heat fixing roller and the outer peripheral surface of the pressing belt. And a pressing auxiliary means capable of coming into contact with and separating from the inner peripheral surface of the pressure belt for narrowing the transfer sheet, and the pressing auxiliary means contacts the pressing belt in accordance with the surface temperature of the heat fixing roller. Detachable Since the pressing auxiliary member is separated from the pressing belt, it is possible to prevent an increase in heat capacity at the pressing portion, thereby preventing a loss of warm-up time and a decrease in temperature during initial rotation. effective. Further, the invention according to claim 2 is the same as the invention according to claim 1.
In the invention described in (1), the pressure belt is a heat-resistant endless film, so that the pressure belt can be made thinner, and the heat capacity of the pressure belt can be made smaller, so that the warming-up time is improved and the fixing temperature drops. There is an effect that reduction of the amount can be achieved.

【0023】また、請求項3に記載の発明は、請求項1
または2に記載の発明において前記加熱定着ローラは薄
肉部材により構成されているので、加熱定着ローラの体
積を軽減できると共に、熱容量を小さくすることがで
き、よりウォーミングアップ時間の短縮を行うことがで
きるという効果がある。
The invention described in claim 3 is the first invention.
In the invention described in Item 2 or 2, since the heat fixing roller is formed of a thin member, the volume of the heat fixing roller can be reduced, the heat capacity can be reduced, and the warm-up time can be further reduced. effective.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】この発明が適用される画像形成装置を示す概略
縦断面図である。
FIG. 1 is a schematic vertical sectional view showing an image forming apparatus to which the present invention is applied.

【図2】同第1実施形態である定着装置の概略構成を示
す図である。
FIG. 2 is a diagram illustrating a schematic configuration of a fixing device according to the first embodiment.

【図3】同第2実施形態である定着装置の概略構成を示
す図である。
FIG. 3 is a diagram illustrating a schematic configuration of a fixing device according to a second embodiment.

【図4】本発明における接離機構における制御方法を示
す説明図である。
FIG. 4 is an explanatory diagram showing a control method in the contact / separation mechanism according to the present invention.

【図5】同第3実施形態である定着装置の概略構成を示
す図である。
FIG. 5 is a diagram illustrating a schematic configuration of a fixing device according to a third embodiment.

【図6】同第4実施形態である定着装置の概略構成を示
す図である。
FIG. 6 is a diagram illustrating a schematic configuration of a fixing device according to a fourth embodiment.

【図7】従来の定着装置の概略構成を示す図である(第
1例)。
FIG. 7 is a diagram showing a schematic configuration of a conventional fixing device (first example).

【図8】従来の定着装置の概略構成を示す図である(第
2例)。
FIG. 8 is a diagram showing a schematic configuration of a conventional fixing device (second example).

【図9】従来の定着装置の概略構成を示す図である(第
3例)。
FIG. 9 is a diagram showing a schematic configuration of a conventional fixing device (third example).

【符号の説明】[Explanation of symbols]

A 画像形成装置 1,1a〜e 定着装置 2,2a 加熱定着ローラ 3 加圧ローラ 5、14 バネ 12,13,15 支持部材ローラ 17 給紙カセット 18 給紙ローラ 19 給紙手段 21 レジストローラ 22 感光体 23 帯電チャージャ 24 スキャナ部 30,31,34 押圧補助部材 32 ソレノイド 35 カム板 36 カム A Image Forming Apparatus 1, 1a-e Fixing Device 2, 2a Heat Fixing Roller 3 Pressure Roller 5, 14 Spring 12, 13, 15 Support Member Roller 17 Paper Cassette 18 Paper Feed Roller 19 Paper Feeding Means 21 Registration Roller 22 Photosensitive Body 23 Charger 24 Scanner 30, 31, 34 Pressing assisting member 32 Solenoid 35 Cam plate 36 Cam

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 加熱定着ローラを有し、トナー像を担持
する転写シートに対して加熱と加圧とを行ない、前記ト
ナーを溶融させて転写シートに定着するように構成され
ている加熱定着ローラ方式の定着装置において、この定
着装置は前記加熱定着ローラに対して転写シートを押圧
する加圧ベルトと、この加圧ベルトを掛け渡すと共に、
複数のベルト支持部材からなる加圧ベルト支持手段と前
記加熱定着ローラと前記加圧ベルトの外周面との間で前
記加圧ベルトと前記転写シートとを狭圧せしめる加圧ベ
ルト内周面に接離可能な押圧補助手段とを有し、この押
圧補助手段は前記加熱定着ローラの表面温度に応じて加
圧ベルトに対して接離自在となっていることを特徴とす
る定着装置。
1. A heat-fixing roller having a heat-fixing roller and configured to apply heat and pressure to a transfer sheet carrying a toner image to melt the toner and fix the toner on the transfer sheet. In a fixing device of a system, the fixing device is configured to press the transfer sheet against the heat fixing roller, and to hang the pressure belt,
A pressure belt supporting means comprising a plurality of belt support members, and an inner peripheral surface of the pressure belt for narrowing the pressure belt and the transfer sheet between the heat fixing roller and an outer peripheral surface of the pressure belt. A fixing device, comprising: a detachable pressing assisting means, wherein the pressing assisting means is freely movable toward and away from the pressure belt in accordance with the surface temperature of the heat fixing roller.
【請求項2】 前記加圧ベルトは耐熱性無端フィルムで
あることを特徴とする請求項1に記載の定着装置。
2. The fixing device according to claim 1, wherein the pressure belt is a heat-resistant endless film.
【請求項3】 前記加熱定着ローラは薄肉部材により構
成されていることを特徴とする請求項1または2に記載
の定着装置。
3. The fixing device according to claim 1, wherein the heat fixing roller is formed of a thin member.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006126734A (en) * 2004-11-01 2006-05-18 Fuji Xerox Co Ltd Fixing apparatus and image forming apparatus
CN102445886A (en) * 2010-10-07 2012-05-09 富士施乐株式会社 Image forming apparatus
EP3702847A1 (en) * 2019-02-26 2020-09-02 Toshiba Tec Kabushiki Kaisha Image forming apparatus and image forming method

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