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JP2011039281A - Fixing device - Google Patents

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JP2011039281A
JP2011039281A JP2009186400A JP2009186400A JP2011039281A JP 2011039281 A JP2011039281 A JP 2011039281A JP 2009186400 A JP2009186400 A JP 2009186400A JP 2009186400 A JP2009186400 A JP 2009186400A JP 2011039281 A JP2011039281 A JP 2011039281A
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JP
Japan
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fixing
pressing member
roller
separation roller
pressing
Prior art date
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Pending
Application number
JP2009186400A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Takashi Yamada
貴 山田
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.)
Konica Minolta Business Technologies Inc
Original Assignee
Konica Minolta Business Technologies Inc
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Publication date
Application filed by Konica Minolta Business Technologies Inc filed Critical Konica Minolta Business Technologies Inc
Priority to JP2009186400A priority Critical patent/JP2011039281A/en
Publication of JP2011039281A publication Critical patent/JP2011039281A/en
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  • Fixing For Electrophotography (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a fixing device which is stably actuated without causing icicle-like fixing irregularity and without causing an increase in load torque by solving a problem that, in a belt fixing type fixing device where a fixing belt is pressed on a fixing member by a pressing member, it is necessary to bring a separation roller that presses the fixing belt on the fixing member with the pressing member close to the pressing member, however, if they are excessively close to each other, torque exerted on a driving means for driving a fixing roller is increased. <P>SOLUTION: A positional relation between the pressing member that presses the fixing belt on the fixing member and the separation roller can be varied. Thus, the positional relation can be always kept appropriate, and excellent fixing is stably maintained over a long term. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明は、電子写真方式により画像を形成する画像形成装置における定着装置に関する。   The present invention relates to a fixing device in an image forming apparatus that forms an image by electrophotography.

定着部材と定着ベルトとで記録材を挟持搬送し、トナー像を定着するベルト定着方式の定着装置が開発され、実用化されている。   A belt-fixing type fixing device that pinches and conveys a recording material between a fixing member and a fixing belt and fixes a toner image has been developed and put into practical use.

ベルト定着方式の定着装置は、トナー像を加熱する定着ニップを長くすることが可能であることから、次のような利点がある。
(1)高速化が可能である。
(2)加熱ローラ等の定着部材に小径の物を用いることが可能となり、定着部材の熱容量を小さくすることが可能となることから、ウォームアップ時間を短縮することができる。
(3)画像を形成するトナーの量が多いカラー画像の定着に適している。
The belt fixing type fixing device has the following advantages because the fixing nip for heating the toner image can be lengthened.
(1) The speed can be increased.
(2) A fixing member such as a heating roller can be made of a small diameter and the heat capacity of the fixing member can be reduced, so that the warm-up time can be shortened.
(3) Suitable for fixing a color image having a large amount of toner for forming an image.

ベルト定着方式の定着装置として、定着ベルトを定着部材に押圧する押圧部材を用いるとともに、押圧部材の下流に、記録材を定着部材から分離する分離ローラを配置したものが特許文献1〜3に開示されている。特許文献3では、定着ベルトと押圧部材とに間の摺動抵抗を低くするために、定着ベルトの内周面に潤滑剤を塗布することが開示されている。   Patent Documents 1 to 3 disclose a belt fixing type fixing device in which a pressing member that presses the fixing belt against the fixing member is used, and a separation roller that separates the recording material from the fixing member is disposed downstream of the pressing member. Has been. Patent Document 3 discloses that a lubricant is applied to the inner peripheral surface of the fixing belt in order to reduce the sliding resistance between the fixing belt and the pressing member.

特開平11−45018号公報JP-A-11-45018 特開2007−79036号公報JP 2007-79036 A 特開2007−199285号公報JP 2007-199285 A

定着ベルトを定着部材に押圧する押圧部材と該押圧部材の下流に記録材を分離する分離ローラを配置した定着装置においては、次のような問題がある。   The fixing device in which the pressing member that presses the fixing belt against the fixing member and the separation roller that separates the recording material downstream of the pressing member have the following problems.

押圧部材と分離部材とは、定着ベルトを定着部材に押圧するが、押圧部材と分離ローラとの間においては、定着ベルトを押圧するものが存在しない。したがって、押圧部材と分離ローラとの間の定着ニップにおいては、記録材は、定着ベルトの張力のみにより、定着部材に押圧される。   The pressing member and the separating member press the fixing belt against the fixing member, but there is nothing that presses the fixing belt between the pressing member and the separating roller. Therefore, in the fixing nip between the pressing member and the separation roller, the recording material is pressed against the fixing member only by the tension of the fixing belt.

その結果、押圧部材と分離ローラとの間において記録材を押圧する圧力が弱くなるか又は圧力がなくなる。   As a result, the pressure for pressing the recording material between the pressing member and the separation roller is weakened or no pressure is applied.

その結果、押圧部材から分離ローラまでの定着ニップにおける記録材に加わる圧力に、記録材の搬送方向だけでなく、搬送方向に直角な幅方向にも不均一が生ずる。この圧力の不均一により定着むらが発生する場合がある。即ち、記録材の搬送方向に伸びるつらら状の光沢むらが画像面に形成されて画質を低下させる。   As a result, the pressure applied to the recording material at the fixing nip from the pressing member to the separation roller is not uniform not only in the recording material conveyance direction but also in the width direction perpendicular to the conveyance direction. This uneven pressure may cause uneven fixing. That is, icicle-shaped gloss unevenness extending in the conveyance direction of the recording material is formed on the image surface, thereby degrading the image quality.

このような画質の低下を防止するために検討した結果、押圧部材と分離ローラ間における圧力の低い区間の長さを短くすることにより、画質低下を防止することができることが判明した。   As a result of studies to prevent such a decrease in image quality, it has been found that image quality deterioration can be prevented by shortening the length of the low pressure section between the pressing member and the separation roller.

しかしながら、押圧部材と分離ローラとが接近しすぎると、定着ベルトを駆動する駆動手段にかかるトルクが増大するという新たな問題が生ずることが判明した。前記トルクの増大が著しいときは、作動不良となる場合もあった。押圧部材と分離ローラとの接近しすぎによる前記トルクの増大は、押圧部材と分離ローラとが接触することにより、押圧部材の構成部品である摺動部材が摩耗し摩耗粉が発生する等が原因で発生する。特許文献3には潤滑剤により定着ベルトの摺動抵抗を低減しているが、押圧部材と分離ローラとの位置関係は常に一定で変わらない。このために押圧部材と分離ローラとが接近しすぎたときに押圧部材と分離ローラとが接触することによる問題の解決にはならない。即ち、前記トルクの増大は、潤滑剤によっては十分に低減することができない。   However, it has been found that if the pressing member and the separation roller are too close, a new problem arises that the torque applied to the driving means for driving the fixing belt increases. When the increase in the torque is significant, the operation may fail. The increase in torque due to the close proximity between the pressing member and the separation roller is caused by the abrasion of the sliding member, which is a component of the pressing member, due to the contact between the pressing member and the separation roller. Occurs. In Patent Document 3, the sliding resistance of the fixing belt is reduced by a lubricant, but the positional relationship between the pressing member and the separation roller is always constant and does not change. For this reason, when the pressing member and the separation roller are too close to each other, the problem caused by the contact between the pressing member and the separation roller cannot be solved. That is, the increase in the torque cannot be sufficiently reduced depending on the lubricant.

本発明は、ベルト定着方式の定着装置における定着むらによる画質低下を防止し、且つ、定着ベルトの駆動手段にかかるトルクの増大の問題を解決し、長期間に亘り良好な定着を安定して行うベルト定着方式の定着装置を提供することを目的とする。   The present invention prevents image quality deterioration due to uneven fixing in a belt fixing type fixing device, solves the problem of increase in torque applied to a fixing belt driving means, and stably performs good fixing over a long period of time. An object of the present invention is to provide a belt fixing type fixing device.

前記目的は下記の発明により達成される。   The object is achieved by the following invention.

1.トナー像を加熱して記録材に定着する定着部材と、
定着ベルトと、
該定着ベルトを前記定着部材に押圧する押圧部材と、
記録材の搬送方向に関して前記押圧部材の下流に配置され、前記定着ベルトを前記定着部材に押圧する分離ローラと、
を有する定着装置において、
前記押圧部材と前記分離ローラとの間の位置関係が変更可能であることを特徴とする定着装置。
1. A fixing member that heats and fixes the toner image to the recording material;
A fixing belt,
A pressing member that presses the fixing belt against the fixing member;
A separation roller disposed downstream of the pressing member with respect to the recording material conveyance direction and pressing the fixing belt against the fixing member;
In a fixing device having
A fixing device, wherein a positional relationship between the pressing member and the separation roller is changeable.

2.前記押圧部材を変位させる第1変位機構を有し、該第1変位機構は、前記押圧部材を変位させることにより前記位置関係を変更することを特徴とする前記1に記載の定着装置。   2. 2. The fixing device according to 1, further comprising: a first displacement mechanism that displaces the pressing member, wherein the first displacement mechanism changes the positional relationship by displacing the pressing member.

3.前記分離ローラを変位させる第2変位機構を有し、該第2変位機構は、前記分離ローラを変位させることにより前記位置関係を変更することを特徴とする前記1に記載の定着装置。   3. 2. The fixing device according to claim 1, further comprising a second displacement mechanism that displaces the separation roller, wherein the second displacement mechanism changes the positional relationship by displacing the separation roller.

4.前記定着部材が定着ローラからなるとともに、前記位置関係は、前記押圧部材又は前記分離ローラの変位により変更され、前記押圧部材又は前記分離ローラは、前記定着ローラの外周面の同心円上を変位可能であることを特徴とする前記1〜3のいずれか1項に記載の定着装置。   4). The fixing member includes a fixing roller, and the positional relationship is changed by the displacement of the pressing member or the separation roller, and the pressing member or the separation roller can be displaced on a concentric circle on the outer peripheral surface of the fixing roller. The fixing device according to any one of the above items 1 to 3, wherein the fixing device is provided.

5.前記押圧部材は、前記定着ベルトを前記定着部材に押圧する押圧パッドと、該押圧バッドを被覆する摺動部材と、前記押圧パッドを支持する支持部材とを有することを特徴とする前記1〜4のいずれか1項に記載の定着装置。   5. The pressure member includes a pressure pad that presses the fixing belt against the fixing member, a sliding member that covers the pressure pad, and a support member that supports the pressure pad. The fixing device according to any one of the above.

本発明においては、定着ベルトを定着部材に押圧する押圧部材と、分離ローラとの間の位置関係を変更可能にしている。これにより、前記位置関係を常に適切にすることが可能となり、良好な定着を長期間に亘り安定して維持することが可能となる。   In the present invention, the positional relationship between the pressing member that presses the fixing belt against the fixing member and the separation roller can be changed. As a result, the positional relationship can always be made appropriate, and good fixing can be stably maintained over a long period of time.

本発明の実施の形態に係る定着装置を用いたカラー画像形成装置を示す図である。1 is a diagram illustrating a color image forming apparatus using a fixing device according to an embodiment of the present invention. 本発明の実施の形態に係る定着装置100の構成を示す図である。1 is a diagram illustrating a configuration of a fixing device 100 according to an embodiment of the present invention. 押圧部材106を示す図である。It is a figure which shows the press member. 定着ニップにおいて記録材を定着ローラ101に押圧する圧力を示すグラフである。3 is a graph showing pressure for pressing a recording material against a fixing roller 101 at a fixing nip. 押圧部材106と分離ローラ103との位置関係を変更する第1例を示す図である。It is a figure which shows the 1st example which changes the positional relationship of the pressing member and the separation roller. 押圧部材106と分離ローラ103との位置関係を変更する第2例を示す図である。It is a figure which shows the 2nd example which changes the positional relationship of the pressing member and the separation roller. 押圧部材106と分離ローラ103との位置関係を変更する第3例を示す図である。It is a figure which shows the 3rd example which changes the positional relationship of the pressing member and the separation roller. 押圧部材106と分離ローラ103との位置関係を変更する変位機構を示す図である。It is a figure which shows the displacement mechanism which changes the positional relationship of the pressing member and the separation roller.

図1は本発明の実施の形態に係る定着装置を用いたカラー画像形成装置を示す。図1に示すカラー画像形成装置は、感光体上に形成されたトナー像を中間転写体上に転写して重ね合わせ、重ね合わせたトナー像を一括して記録材に転写するタンデム型カラー画像形成装置と称せられるもので、画像読取部SCと画像形成部Aとで構成され、複数組の画像形成ユニット10Y、10M、10C、10Kと、中間転写ユニット7と、給紙搬送装置と、定着装置100とを有する。   FIG. 1 shows a color image forming apparatus using a fixing device according to an embodiment of the present invention. The color image forming apparatus shown in FIG. 1 transfers a toner image formed on a photosensitive member onto an intermediate transfer member and superimposes it, and transfers the superimposed toner images onto a recording material all at once. The image forming unit is constituted by an image reading unit SC and an image forming unit A, and a plurality of image forming units 10Y, 10M, 10C, and 10K, an intermediate transfer unit 7, a sheet feeding and conveying device, and a fixing device. 100.

イエロー色の画像を形成する画像形成ユニット10Yは、感光体1Yを有するとともに、感光体1Yの周囲に配置された帯電装置2Y、露光装置3Y、現像装置4Y、一次転写装置5Y、クリーニング装置6Yを有する。マゼンタ色の画像を形成する画像形成ユニット10Mは、感光体1Mを有するともに、感光体1Mの周囲に配置された帯電装置2M、露光装置3M、現像装置4M、一次転写装置5M、クリーニング装置6Mを有する。シアン色の画像を形成する画像形成ユニット10Cは、感光体1Cを有するとともに、感光体1Cの周囲に配置された帯電装置2C、露光装置3C、現像装置4C、一次転写装置5C、クリーニング装置6Cを有する。黒色画像を形成する画像形成ユニット10Kは、感光体1Kを有するとともに、感光体1Kの周囲に配置された帯電装置2K、露光装置3K、現像装置4K、一次転写装置5K、クリーニング装置6Kを有する。各画像形成ユニット10では帯電、露光、現像が行われて、感光体上に各色の画像が形成される。   An image forming unit 10Y that forms a yellow image includes a photoreceptor 1Y, and includes a charging device 2Y, an exposure device 3Y, a developing device 4Y, a primary transfer device 5Y, and a cleaning device 6Y disposed around the photoreceptor 1Y. Have. An image forming unit 10M that forms a magenta image includes a photoreceptor 1M, and includes a charging device 2M, an exposure device 3M, a developing device 4M, a primary transfer device 5M, and a cleaning device 6M disposed around the photoreceptor 1M. Have. An image forming unit 10C for forming a cyan image has a photoreceptor 1C, and includes a charging device 2C, an exposure device 3C, a developing device 4C, a primary transfer device 5C, and a cleaning device 6C arranged around the photoreceptor 1C. Have. The image forming unit 10K that forms a black image includes a photoreceptor 1K, and also includes a charging device 2K, an exposure device 3K, a developing device 4K, a primary transfer device 5K, and a cleaning device 6K disposed around the photoreceptor 1K. Each image forming unit 10 is charged, exposed, and developed to form an image of each color on the photoreceptor.

中間転写ユニット7は、複数のローラにより巻回され、回動可能に支持された半導電性エンドレスベルト状の中間転写体70を有する。   The intermediate transfer unit 7 includes a semiconductive endless belt-shaped intermediate transfer body 70 that is wound around a plurality of rollers and is rotatably supported.

画像形成ユニット10Y、10M、10C、10Kより形成された各色のトナー像は、一次転写装置5Y、5M、5C、5Kにより、回動する中間転写体70上に転写され逐次重ね合わせて、合成されたカラートナー像が形成される。給紙カセット20内に収容された記録材Pは、給紙装置21により給紙され、複数の中間ローラ22A、22B、22C、22D、レジストローラ23を経て、二次転写装置5Aに搬送され、記録材P上に重ね合わされたカラートナー像が一括転写される。カラートナー像が転写された記録材Pは、定着装置100により定着処理され、排紙ローラ25に挟持されて機外の排紙トレイ26上に載置される。   The toner images of the respective colors formed by the image forming units 10Y, 10M, 10C, and 10K are transferred onto the rotating intermediate transfer body 70 by the primary transfer devices 5Y, 5M, 5C, and 5K, and are sequentially superimposed and combined. A color toner image is formed. The recording material P accommodated in the paper feeding cassette 20 is fed by the paper feeding device 21 and is conveyed to the secondary transfer device 5A through a plurality of intermediate rollers 22A, 22B, 22C, 22D and a registration roller 23. The color toner images superimposed on the recording material P are collectively transferred. The recording material P onto which the color toner image has been transferred is fixed by the fixing device 100, is sandwiched between the paper discharge rollers 25, and is placed on a paper discharge tray 26 outside the apparatus.

一方、二次転写装置5Aにより記録材Pにカラートナー像を転写した後、記録材Pを曲率分離した中間転写体70は、クリーニング装置6Aにより残留トナーが除去される。   On the other hand, after the color toner image is transferred to the recording material P by the secondary transfer device 5A, the residual toner is removed by the cleaning device 6A from the intermediate transfer body 70 which has separated the curvature of the recording material P.

画像形成処理中、一次転写装置5Kは常時、感光体1Kに圧接している。他の一次転写装置5Y、5M、5Cはカラー画像形成時にのみ、それぞれ対応する感光体1Y、1M、1Cに圧接する。   During the image forming process, the primary transfer device 5K is always in pressure contact with the photoreceptor 1K. The other primary transfer devices 5Y, 5M, and 5C are in pressure contact with the corresponding photoreceptors 1Y, 1M, and 1C, respectively, only during color image formation.

二次転写装置5Aは、ここを記録材Pが通過して二次転写が行われるときにのみ、中間転写体70に圧接する。   The secondary transfer device 5A comes into pressure contact with the intermediate transfer member 70 only when the recording material P passes through the secondary transfer device 5A and secondary transfer is performed.

トナー像を定着する定着装置としては、定着ベルトと定着部材とで記録材を挟持搬送し、挟持搬送中にトナー像を加熱し、記録材に定着するベルト定着方式の定着装置100が用いられる。図2は本発明の実施の形態に係る定着装置100の構成を示す図である。   As a fixing device for fixing a toner image, a belt fixing type fixing device 100 is used in which a recording material is nipped and conveyed by a fixing belt and a fixing member, and the toner image is heated and fixed on the recording material during nipping and conveying. FIG. 2 is a diagram showing a configuration of the fixing device 100 according to the embodiment of the present invention.

定着装置100はトナー像を加熱し定着する定着部材としての定着ローラ101と、定着ローラ101とで記録材Pを挟持し搬送する定着ベルト105とを有する。   The fixing device 100 includes a fixing roller 101 as a fixing member that heats and fixes a toner image, and a fixing belt 105 that sandwiches and conveys the recording material P by the fixing roller 101.

定着ローラ101はアルミニウム等の熱伝導性の高い金属のパイプからなる芯金101aと芯金101a上に形成されたシリコンゴムからなる弾性層101bと、図示しないが、弾性層101b上に形成されたPFAからなる離型性の表面層とからなる。   The fixing roller 101 includes a cored bar 101a made of a metal pipe having high thermal conductivity such as aluminum, an elastic layer 101b made of silicon rubber formed on the cored bar 101a, and an elastic layer 101b formed on the elastic layer 101b (not shown). It consists of a releasable surface layer made of PFA.

図2(b)に示すように、定着ベルト105はPI(ポリイミド)等の耐熱性樹脂フィルムのベース層105aと、ベース層105a上に形成されたシリコンゴムからなる弾性層105bと、弾性層105b上に形成されたPFAからなる表面層105cとからなる。表面層105cが記録材Pに接触する。   As shown in FIG. 2B, the fixing belt 105 includes a base layer 105a of a heat-resistant resin film such as PI (polyimide), an elastic layer 105b made of silicon rubber formed on the base layer 105a, and an elastic layer 105b. And a surface layer 105c made of PFA formed thereon. The surface layer 105c contacts the recording material P.

定着ベルト105は、入口ローラ102と、分離ローラ103とステアリングローラ104とに張架される。   The fixing belt 105 is stretched around the entrance roller 102, the separation roller 103, and the steering roller 104.

入口ローラ102と、分離ローラ103と、ステアリングローラ104とはそれぞれSUSからなる。分離ローラ103とステアリングローラ104は図示のように中空でない棒状の部材であるが、入口ローラ102はパイプ状の部材であり、入口ローラ102の中にヒータ107が設けられ、記録材Pを加熱する。分離ローラ103は定着ベルト105を定着ローラ101に押圧し弾性層101bを変形させ、定着ローラ101に食い込む。   The entrance roller 102, the separation roller 103, and the steering roller 104 are each made of SUS. The separation roller 103 and the steering roller 104 are non-hollow rod-like members as shown in the figure, but the inlet roller 102 is a pipe-like member, and a heater 107 is provided in the inlet roller 102 to heat the recording material P. . The separation roller 103 presses the fixing belt 105 against the fixing roller 101 to deform the elastic layer 101 b and bites into the fixing roller 101.

定着ローラ101の下方において、押圧部材106が定着ベルト105を定着ローラ101に押圧し、押圧部材106と分離ローラ103とで定着ニップNを形成する。   Below the fixing roller 101, the pressing member 106 presses the fixing belt 105 against the fixing roller 101, and the pressing member 106 and the separation roller 103 form a fixing nip N.

押圧部材106は支持部材106aと、スペーサ106bと、押圧パッド106cと、ベース部材106dとからなる。図3に示すように、押圧パッド106cはPIのシートからなる摺動部材106eで覆われている。押圧パッド106cが定着ローラ101に接触する部分は図示のように、定着ローラ101の外周に合致する湾曲した形状に形成されている。記録材Pは押圧パッド106cを離れる部分、即ち、図3における押圧パッド106cの左上端には、棒状部材106fが設けられる。棒状部材106fはSUSからなり、インサート成型により押圧パッド106cと一体に形成される。また、ベース部材106dはアルミからなり、ベース部材106dも成型時に押圧バッド106cと一体に形成される。摺動部材106eは、図3に示すように押圧パッド106c及び棒状部材106fを覆う。   The pressing member 106 includes a support member 106a, a spacer 106b, a pressing pad 106c, and a base member 106d. As shown in FIG. 3, the pressing pad 106c is covered with a sliding member 106e made of a PI sheet. The portion where the pressing pad 106 c contacts the fixing roller 101 is formed in a curved shape that matches the outer periphery of the fixing roller 101 as shown in the figure. The recording material P is provided with a rod-like member 106f at a portion away from the pressing pad 106c, that is, at the upper left end of the pressing pad 106c in FIG. The rod-shaped member 106f is made of SUS, and is formed integrally with the pressing pad 106c by insert molding. The base member 106d is made of aluminum, and the base member 106d is also formed integrally with the pressing pad 106c at the time of molding. As shown in FIG. 3, the sliding member 106e covers the pressing pad 106c and the rod-shaped member 106f.

棒状部材106fにより形成される押圧部材106の下流端は分離ローラ103に近接している。例えば、定着ローラ101と分離ローラ103とにより形成されるニップの上流端と棒状部材106fの中心間の距離Dが2〜4mm程度になるように、押圧部材106が定着ローラ101に対して配置される。   The downstream end of the pressing member 106 formed by the rod-shaped member 106 f is close to the separation roller 103. For example, the pressing member 106 is arranged with respect to the fixing roller 101 so that the distance D between the upstream end of the nip formed by the fixing roller 101 and the separation roller 103 and the center of the rod-shaped member 106f is about 2 to 4 mm. The

定着ローラ101と分離ローラ103とは、動力伝達機構により連結されており、駆動手段としてのモータ(図示せず)の駆動で矢印のように回転する。入口ローラ102とステアリングローラ104と定着ベルト105とは、定着ローラ101と分離ローラ103とにより駆動される。   The fixing roller 101 and the separation roller 103 are connected by a power transmission mechanism, and rotate as indicated by an arrow by driving a motor (not shown) as a driving unit. The entrance roller 102, the steering roller 104, and the fixing belt 105 are driven by the fixing roller 101 and the separation roller 103.

108はハロゲンランプからなるヒータであり定着ローラ101を加熱し、トナー像はヒータ108で加熱された定着ローラ101により定着される。   A heater 108 is a halogen lamp that heats the fixing roller 101, and the toner image is fixed by the fixing roller 101 heated by the heater 108.

画像形成においては、記録材Pは矢印W1のように定着装置100に導入され、定着ローラ101、分離ローラ103が矢印のように回転して、記録材Pを挟持搬送する。   In the image formation, the recording material P is introduced into the fixing device 100 as indicated by an arrow W1, and the fixing roller 101 and the separation roller 103 rotate as indicated by an arrow to sandwich and convey the recording material P.

トナー像は定着ローラ101と定着ベルト105間の定着ニップNにおいて、加熱されて記録材Pに定着される。   The toner image is heated and fixed on the recording material P at a fixing nip N between the fixing roller 101 and the fixing belt 105.

定着処理後の記録材Pは、分離ローラ103の曲率半径が小さいことから、記録材Pの直進性により定着ローラ101から分離する。即ち、分離ローラ103は定着ローラ101に食い込んでいるので、記録材Pは定着ニップNから出る際に、定着ローラ101から離れる方向に方向づけられて進行し、定着ローラ101から確実に分離される。   The recording material P after the fixing process is separated from the fixing roller 101 by the straightness of the recording material P because the radius of curvature of the separation roller 103 is small. That is, since the separation roller 103 bites into the fixing roller 101, the recording material P advances in a direction away from the fixing roller 101 when it leaves the fixing nip N and is reliably separated from the fixing roller 101.

定着ニップNは、押圧部材106と分離ローラ103とが定着ベルト105を定着ローラ101に対して押圧する区間において形成される。この定着ニップNにおいては、押圧部材106と分離ローラ103とに間において、押圧部材106の押圧作用と分離ローラ103の押圧作用がなく、定着ベルト105の張力のみにより記録材Pが挟持される区間がある。この区間においては、その前後の区間に比較して記録材Pを押圧する圧力が小さい。   The fixing nip N is formed in a section where the pressing member 106 and the separation roller 103 press the fixing belt 105 against the fixing roller 101. In the fixing nip N, there is no pressing action of the pressing member 106 and the pressing action of the separation roller 103 between the pressing member 106 and the separation roller 103, and the section in which the recording material P is held only by the tension of the fixing belt 105. There is. In this section, the pressure for pressing the recording material P is smaller than in the sections before and after the section.

図4に定着ニップNにおいて記録材を定着ローラ101に押圧する圧力分布を示す。図4に示すように、押圧部材106の押圧及び分離ローラ103の押圧がない区間Naにおいて記録材Pを定着ローラ101に押圧する圧力が低い。   FIG. 4 shows a pressure distribution for pressing the recording material against the fixing roller 101 at the fixing nip N. As shown in FIG. 4, the pressure for pressing the recording material P against the fixing roller 101 in the section Na where the pressing member 106 is not pressed and the separation roller 103 is not pressed is low.

定着ニップN中の押圧部材106の押圧作用及び分離ローラ103の押圧作用がない区間の距離Naが長い場合、定着性にむらが生じて画質を低下させるという現象が発生する。即ち、記録材の搬送方向につらら状に伸びる光沢度の不均一部分ができる。この現象は、圧力が低い区間において、加熱により発生した蒸気が不均一に蒸発することによると考えられる。   When the distance Na of the section where the pressing action of the pressing member 106 in the fixing nip N and the pressing action of the separation roller 103 is not long, the phenomenon that the fixing property becomes uneven and the image quality is deteriorated occurs. That is, a non-uniform portion of glossiness that extends in an icicle shape in the recording material conveyance direction is formed. This phenomenon is considered to be caused by the vapor generated by heating evaporating unevenly in the section where the pressure is low.

一方、押圧部材106と分離ローラ103とが接近しすぎると、押圧部材106と分離ローラ103とが接触することにより定着ローラ101、分離ローラ103の回転トルクが増大するという問題があり、著しいときは作動不良を起こす。図示の実施の形態では、定着ローラ101と分離ローラ103とを共通の駆動手段である1個のモータで駆動している。したがって、定着ローラ101、分離ローラ103の回転トルクの増大はモータにかかる負荷トルクの増大である。   On the other hand, if the pressing member 106 and the separation roller 103 are too close, there is a problem that the rotational torque of the fixing roller 101 and the separation roller 103 increases due to the contact between the pressing member 106 and the separation roller 103. Causes malfunction. In the illustrated embodiment, the fixing roller 101 and the separation roller 103 are driven by a single motor which is a common driving unit. Therefore, an increase in rotational torque of the fixing roller 101 and the separation roller 103 is an increase in load torque applied to the motor.

前記に説明したように、距離Dが2〜4mm程度に設定されているが、この値は前記に説明した画質の低下を起こすことなく良好な定着が行われる値である。なお、距離D、即ち、分離ローラ103により形成されるニップの上流と棒状部材106fの中心間の距離は押圧部材106の形状、分離ローラ103の形状等により種々の値に設定されるが、適切な値に維持されることが重要である。即ち、定着装置100の作動期間を通じて、画質の低下を起こすことなく良好な定着が行われる値に設定されることが重要である。また、距離Dを適切な値に設定するとして説明したが、正確な意味では、押圧部材106と分離ローラ103との位置関係の適切に設定することにより、良好な定着性が維持される。即ち、距離Dとともに、押圧部材106と分離ローラ103の高さの関係、押圧部材106の角度等を変更して、前記位置関係を変更することが可能である。押圧部材106は変形しない支持部材106aと、押圧により変形する押圧パッド106c、摺動部材106eとを有する。位置関係PRを変更するとは、変形しない部材、即ち、106aと分離ローラ103との位置関係を変更することであり、また、位置関係PRの変更とは記録材Pを定着する状態である定着装置100の作動状態における分離ローラ103と押圧部材106との位置の関係の変更である。   As described above, the distance D is set to about 2 to 4 mm, but this value is a value at which good fixing is performed without causing the deterioration of the image quality described above. The distance D, that is, the distance between the upstream of the nip formed by the separation roller 103 and the center of the rod-like member 106f is set to various values depending on the shape of the pressing member 106, the shape of the separation roller 103, etc. It is important to maintain the correct value. In other words, it is important that the value is set so that good fixing can be performed without causing deterioration in image quality throughout the operation period of the fixing device 100. In addition, although the description has been given assuming that the distance D is set to an appropriate value, in an accurate sense, good fixability is maintained by appropriately setting the positional relationship between the pressing member 106 and the separation roller 103. That is, the positional relationship can be changed by changing the relationship between the height of the pressing member 106 and the separation roller 103, the angle of the pressing member 106, and the like together with the distance D. The pressing member 106 includes a supporting member 106a that is not deformed, a pressing pad 106c that is deformed by pressing, and a sliding member 106e. Changing the positional relationship PR means changing the positional relationship between a member that does not deform, that is, the 106a and the separation roller 103, and changing the positional relationship PR means fixing the recording material P. This is a change in the positional relationship between the separation roller 103 and the pressing member 106 in the 100 operating state.

押圧部材106と分離ローラ103との位置関係の変更は、支持部材106aの位置、高さもしくは角度又は分離ローラ103の位置もしくは高さを変更することにより変更される。   The change in the positional relationship between the pressing member 106 and the separation roller 103 is changed by changing the position, height or angle of the support member 106 a or the position or height of the separation roller 103.

定着装置100が長時間作動した場合、摺動部材106eが記録材の搬送方向下流側に引き込まれるために、摺動部材106eが分離ローラ103に接触し前記に説明した負荷トルクが変化する、即ち、定着ローラ101、分離ローラ103を駆動するモータにかかる負荷トルクが急激に上昇する。   When the fixing device 100 is operated for a long time, the sliding member 106e is drawn to the downstream side in the recording material conveyance direction, so that the sliding member 106e comes into contact with the separation roller 103, and the load torque described above changes. In addition, the load torque applied to the motor for driving the fixing roller 101 and the separation roller 103 is rapidly increased.

このような場合、押圧部材106と分離ローラ103との位置関係を変更することにより、このような負荷トルクの変化を避けることができる。なお、押圧部材106と分離ローラ103との位置関係の変更は、距離Dが長すぎて定着むらを生じないように行われることはもちろんである。前記位置関係は、必ずしも一定ではなく、定着装置の作動時間に対応し変化する場合もあるが、定着装置作動時間に対応した前記位置関係は実験により予め求めておくことが可能である。したがって、定着装置の作動時間に対応した前記位置関係を、不揮発性のメモリに格納し、読み出すことにより、定着装置の全作動期間において、前記位置関係を適切に設定することが可能となる。   In such a case, such a change in load torque can be avoided by changing the positional relationship between the pressing member 106 and the separation roller 103. Needless to say, the positional relationship between the pressing member 106 and the separation roller 103 is changed so that the distance D is too long to cause uneven fixing. The positional relationship is not necessarily constant and may change corresponding to the operation time of the fixing device, but the positional relationship corresponding to the operation time of the fixing device can be obtained in advance by experiments. Therefore, by storing and reading out the positional relationship corresponding to the operation time of the fixing device in a nonvolatile memory, it becomes possible to appropriately set the positional relationship in the entire operation period of the fixing device.

また、定着装置100のメンテナンスにおいて、押圧部材106と分離ローラ103との適正な前記位置関係求め、求めた前記位置関係に設定することも可能である。このように、押圧部材106と分離ローラ103との前記位置関係を変更可能とし、適正な前記位置関係を随時設定することにより、押圧部材106の位置及び分離ローラ103の位置のばらつきは適正に補正され、これら部材の位置を高精度で設定することが可能となる。   Further, in the maintenance of the fixing device 100, the proper positional relationship between the pressing member 106 and the separation roller 103 can be obtained, and the obtained positional relationship can be set. As described above, the positional relationship between the pressing member 106 and the separation roller 103 can be changed, and by appropriately setting the appropriate positional relationship, variations in the positions of the pressing member 106 and the separation roller 103 are appropriately corrected. Thus, the positions of these members can be set with high accuracy.

図5は前記位置関係を変更する第1例を示す。   FIG. 5 shows a first example of changing the positional relationship.

図5において、ハッチングで示す長孔110は、図示しない支持部材に形成された長孔である。押圧部材106に設けられたピン106gは長孔110に嵌入しており、押圧部材106は長孔110により案内されて、例えば、実線で示す位置から点線で示す位置のように、左右に移動する。押圧部材106を定着ローラ101の表面に沿って、図示のように移動させることにより、距離Dは常に適切な値に設定され、前記トルクの増大を起こすことなく良好な定着が行われる。   In FIG. 5, a long hole 110 indicated by hatching is a long hole formed in a support member (not shown). The pin 106g provided on the pressing member 106 is fitted into the long hole 110, and the pressing member 106 is guided by the long hole 110 and moves, for example, from the position indicated by the solid line to the left and right as indicated by the dotted line. . By moving the pressing member 106 along the surface of the fixing roller 101 as shown in the figure, the distance D is always set to an appropriate value, and good fixing is performed without causing an increase in the torque.

図6は前記位置関係を変更する第2例を示す。   FIG. 6 shows a second example of changing the positional relationship.

図5における長孔110は直線状であるが、図6における長孔110aは定着ローラ101の軸101cを中心とする円弧、即ち、定着ローラ101の外周面と同心円上に形成された円弧状の孔である。押圧部材106を長孔110aに沿って移動させることにより、押圧パッド106cは位置変更後も変わらない圧力で定着ベルト105を定着ローラ101に押圧する。   The long hole 110 in FIG. 5 is linear, but the long hole 110 a in FIG. 6 is an arc centered on the shaft 101 c of the fixing roller 101, that is, an arc shape concentrically formed with the outer peripheral surface of the fixing roller 101. It is a hole. By moving the pressing member 106 along the elongated hole 110a, the pressing pad 106c presses the fixing belt 105 against the fixing roller 101 with a pressure that does not change even after the position is changed.

図7は前記位置関係を変更する第3例を示す。   FIG. 7 shows a third example for changing the positional relationship.

第3例では、押圧部材106の位置は変化せず、分離ローラ103の位置を変更することにより、図3における距離Dが変更される。分離ローラ103は定着ローラ101の外周面と同心円101d上に形成された長孔110bに案内されて、例えば、実線の位置から点線の位置に変位する。この変位により距離Dが変更される。分離ローラ103が図7のように変位しても、定着ローラ101の軸101cと分離ローラ103との間の距離が変化しない。したがって、分離ローラ103が変位した場合でも、定着性及び記録材Pの分離性は変化しない。   In the third example, the position of the pressing member 106 does not change, and the distance D in FIG. 3 is changed by changing the position of the separation roller 103. The separation roller 103 is guided by a long hole 110b formed on a concentric circle 101d with the outer peripheral surface of the fixing roller 101, and is displaced from a solid line position to a dotted line position, for example. The distance D is changed by this displacement. Even if the separation roller 103 is displaced as shown in FIG. 7, the distance between the shaft 101c of the fixing roller 101 and the separation roller 103 does not change. Therefore, even when the separation roller 103 is displaced, the fixing property and the separation property of the recording material P do not change.

図8は、前記位置関係を変更する変位機構の例を示す。   FIG. 8 shows an example of a displacement mechanism that changes the positional relationship.

押圧部材106には、ネジ106hが固定されている。定着装置100の固定部に回転可能に取り付けられた第1変位機構としてのナット111を矢印W2のように回転することにより、押圧部材106は、例えば、実線の位置から点線の位置に変位し距離Dが変更される。図示しないが、図7に示す第3例の場合もカム等の第2変位機構を用いて分離ローラ103の位置を変更することができる。   A screw 106 h is fixed to the pressing member 106. By rotating the nut 111 as the first displacement mechanism rotatably attached to the fixing portion of the fixing device 100 as indicated by the arrow W2, the pressing member 106 is displaced from the position of the solid line to the position of the dotted line, for example, and the distance is changed. D is changed. Although not shown, also in the case of the third example shown in FIG. 7, the position of the separation roller 103 can be changed using a second displacement mechanism such as a cam.

前記位置関係はユーザが手動操作で変更する、画像形成装置の作動時間が所定値に達する毎に変更するなど、適宜の方法で変更される。   The positional relationship is changed by an appropriate method such as a manual change by the user or a change every time the operation time of the image forming apparatus reaches a predetermined value.

100 定着装置
101 定着ローラ
102 入口ローラ
103 分離ローラ
104 ステアリングローラ
105 定着ベルト
106 押圧部材
107、108 ヒータ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 100 Fixing device 101 Fixing roller 102 Entrance roller 103 Separating roller 104 Steering roller 105 Fixing belt 106 Pressing member 107, 108 Heater

Claims (5)

トナー像を加熱して記録材に定着する定着部材と、
定着ベルトと、
該定着ベルトを前記定着部材に押圧する押圧部材と、
記録材の搬送方向に関して前記押圧部材の下流に配置され、前記定着ベルトを前記定着部材に押圧する分離ローラと、
を有する定着装置において、
前記押圧部材と前記分離ローラとの間の位置関係が変更可能であることを特徴とする定着装置。
A fixing member that heats and fixes the toner image to the recording material;
A fixing belt,
A pressing member that presses the fixing belt against the fixing member;
A separation roller disposed downstream of the pressing member with respect to the recording material conveyance direction and pressing the fixing belt against the fixing member;
In a fixing device having
A fixing device, wherein a positional relationship between the pressing member and the separation roller is changeable.
前記押圧部材を変位させる第1変位機構を有し、該第1変位機構は、前記押圧部材を変位させることにより前記位置関係を変更することを特徴とする請求項1に記載の定着装置。   The fixing device according to claim 1, further comprising a first displacement mechanism that displaces the pressing member, wherein the first displacement mechanism changes the positional relationship by displacing the pressing member. 前記分離ローラを変位させる第2変位機構を有し、該第2変位機構は、前記分離ローラを変位させることにより前記位置関係を変更することを特徴とする請求項1に記載の定着装置。   The fixing device according to claim 1, further comprising: a second displacement mechanism that displaces the separation roller, wherein the second displacement mechanism changes the positional relationship by displacing the separation roller. 前記定着部材が定着ローラからなるとともに、前記位置関係は、前記押圧部材又は前記分離ローラの変位により変更され、前記押圧部材又は前記分離ローラは、前記定着ローラの外周面の同心円上を変位可能であることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の定着装置。   The fixing member includes a fixing roller, and the positional relationship is changed by the displacement of the pressing member or the separation roller, and the pressing member or the separation roller can be displaced on a concentric circle on the outer peripheral surface of the fixing roller. The fixing device according to claim 1, wherein the fixing device is provided. 前記押圧部材は、前記定着ベルトを前記定着部材に押圧する押圧パッドと、該押圧バッドを被覆する摺動部材と、前記押圧パッドを支持する支持部材とを有することを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載の定着装置。   2. The pressing member includes a pressing pad that presses the fixing belt against the fixing member, a sliding member that covers the pressing pad, and a support member that supports the pressing pad. 5. The fixing device according to any one of 4 above.
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