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JP2012189704A - Fixing device and image forming device having the same - Google Patents

Fixing device and image forming device having the same Download PDF

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JP2012189704A
JP2012189704A JP2011051867A JP2011051867A JP2012189704A JP 2012189704 A JP2012189704 A JP 2012189704A JP 2011051867 A JP2011051867 A JP 2011051867A JP 2011051867 A JP2011051867 A JP 2011051867A JP 2012189704 A JP2012189704 A JP 2012189704A
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JP
Japan
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roller
fixing
pressed
recording medium
fixing roller
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Withdrawn
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JP2011051867A
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Japanese (ja)
Inventor
Shogo Matsumoto
章吾 松本
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Ricoh Co Ltd
Original Assignee
Ricoh Co Ltd
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Publication date
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Abstract

【課題】記録媒体のシワの発生を防止して該記録媒体の全幅に渡って均一な画質を得ることができる定着装置及びそれを有する画像形成装置を提供する。
【解決手段】駆動源により回転駆動される定着ローラ42と、前記定着ローラ42に圧接された被加圧ローラ44と、を有する定着装置40aにおいて、(イ)前記定着ローラ42が、芯金42aと弾性層42bとで構成され、(ロ)前記被加圧ローラ44が、芯金42aと弾性層44bとで構成され、かつ、(ハ)前記定着ローラ42及び前記被加圧ローラ44の少なくとも一方の前記弾性層の表面近傍には、前記定着ローラ42及び前記被加圧ローラ44の軸に直交する方向に溝Mと柔突起Jとが交互に設けられているものとする。
【選択図】図1
A fixing device capable of preventing wrinkling of a recording medium and obtaining uniform image quality over the entire width of the recording medium and an image forming apparatus having the same.
A fixing device includes a fixing roller that is rotationally driven by a driving source, and a pressed roller that is in pressure contact with the fixing roller. (A) The fixing roller includes a cored bar a. And (b) the pressure roller 44 is composed of a core metal 42a and an elastic layer 44b, and (c) at least one of the fixing roller 42 and the pressure roller 44. In the vicinity of the surface of the one elastic layer, grooves M and soft protrusions J are alternately provided in a direction perpendicular to the axes of the fixing roller 42 and the pressed roller 44.
[Selection] Figure 1

Description

本発明は、電子写真方式による複写機、プリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置において、録媒紙におけるシワの発生を防止して定着不良を防止した定着装置及びそれを有する画像形成装置に関する。   The present invention relates to an image forming apparatus such as an electrophotographic copying machine, a printer, a facsimile, and the like, in which a wrinkle is prevented from being generated on a recording paper and fixing failure is prevented, and an image forming apparatus having the same.

電子写真方式による複写機、プリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置は、紙、布、OHP用シート等の記録媒体に、画像情報に基づいて文字や記号を含む画像を形成する装置である。特に、電子写真方式による画像形成装置は、普通紙に高精細な画像を高速で形成することができるので、オフィスで広く使用されている。このような電子写真方式による画像形成装置においては、記録媒体の表面にトナーを加熱して溶融させ、この溶融させたトナーを加圧することによって、トナーを記録媒体の表面に定着させる熱定着方式によるものが広く用いられている。この熱定着方式は、高い定着速度及び高い定着画像品質等を提供することができるので、斯界で広く採用されている。   An image forming apparatus such as an electrophotographic copying machine, a printer, or a facsimile is an apparatus that forms an image including characters and symbols on a recording medium such as paper, cloth, or OHP sheet based on image information. In particular, an electrophotographic image forming apparatus is widely used in offices because it can form high-definition images on plain paper at high speed. In such an electrophotographic image forming apparatus, the toner is heated and melted on the surface of the recording medium, and the toner is fixed on the surface of the recording medium by pressurizing the melted toner. Things are widely used. This thermal fixing method is widely used in the field because it can provide a high fixing speed and high fixed image quality.

従来の電子写真方式を利用した画像形成装置おける定着装置では、定着ローラと加圧ローラとで形成された定着ニップ部に、トナー像を転写した記録媒体が通過されて、前記記録媒体上にトナー像が定着される。この種の定着装置においては、定着工程時に記録媒体にシワが生じてしまう、という問題があった。かかる問題を解決するために、「逆クラウン形状」とした定着ローラを有する定着装置(特許文献1を参照。)が提案されている。この定着ローラは、図8に示されている。図8に示されているように、前記定着ローラ42は、芯軸42bと、該芯軸42b上に形成された弾性層42aと、を有している。そして、前記定着ローラ42は、前記弾性層42bの両端部の厚みを中央部の厚みよりも厚くしてその定着ローラ42の形状を両端部よりも中央部を小径とすることにより、所謂「逆クラウン形状」とされている。このように、定着ローラ42の形状を逆クラウン形状にすると、外径の大きい端部の周速が中央部に比べて速くなるので、定着ニップの記録媒体に紙幅方向外側に引っ張る力が働くこととなる。このように定着ニップの記録媒体に紙幅方向外側に引っ張る力が働くと、該記録媒体が紙幅方向外側に引っ張る力を受けるので、該記録媒体におけるシワの発生を防止することができる。   In a fixing device in an image forming apparatus using a conventional electrophotographic system, a recording medium on which a toner image is transferred passes through a fixing nip formed by a fixing roller and a pressure roller, and the toner is placed on the recording medium. The image is fixed. This type of fixing device has a problem that the recording medium is wrinkled during the fixing process. In order to solve such a problem, a fixing device (see Patent Document 1) having a fixing roller having an “inverted crown shape” has been proposed. This fixing roller is shown in FIG. As shown in FIG. 8, the fixing roller 42 has a core shaft 42b and an elastic layer 42a formed on the core shaft 42b. The fixing roller 42 is so-called "reverse" by making the thickness of both ends of the elastic layer 42b thicker than the thickness of the center and making the shape of the fixing roller 42 smaller in diameter than the both ends. Crown shape ". In this way, when the shape of the fixing roller 42 is an inverted crown shape, the peripheral speed of the end portion having a large outer diameter becomes faster than that of the central portion, so that a force to pull the recording medium in the fixing nip outward in the paper width direction acts. It becomes. In this way, when a pulling force is exerted on the recording medium in the fixing nip in the paper width direction outside, the recording medium receives a pulling force in the paper width direction outside, so that generation of wrinkles in the recording medium can be prevented.

しかしながら、前記定着ローラ42を逆クラウン形状にすると、中央部のニップ圧が低下する、という問題があった。特に、記録媒体として厚紙を用いた場合、中央部に定着不良が生じる、という問題があった。そこで、定着ローラ42の両端部の外径と中央部の外径との差を小さくし、中央部のニップ圧の低下を抑制して、中央部の定着性能の低下を抑制することも試みられたが、この場合には、定着ニップから定着ローラ42の回転中心までの距離が定着ローラ42の両端部と中央部とでほぼ同じになるので、記録媒体のシワを経時で防止できなくなってしまうという問題があった。さらに、薄紙などのシワが生じやすい記録媒体の場合は、十分にシワの発生を防止できないという問題もあった。   However, when the fixing roller 42 has an inverted crown shape, there is a problem that the nip pressure at the center portion is lowered. In particular, when thick paper is used as the recording medium, there is a problem that fixing failure occurs in the center. Accordingly, an attempt has been made to reduce the difference between the outer diameter of the both ends of the fixing roller 42 and the outer diameter of the central portion, thereby suppressing the decrease in the nip pressure in the central portion and suppressing the deterioration in the fixing performance in the central portion. However, in this case, since the distance from the fixing nip to the center of rotation of the fixing roller 42 is substantially the same at both end portions and the central portion of the fixing roller 42, wrinkles of the recording medium cannot be prevented over time. There was a problem. Furthermore, in the case of a recording medium that tends to cause wrinkles such as thin paper, there is a problem that the generation of wrinkles cannot be sufficiently prevented.

本発明は、かかる問題を解決することを目的としている。   The present invention aims to solve this problem.

即ち、本発明は、記録媒体のシワの発生を防止して該記録媒体の全幅に渡って均一な画質を得ることができる定着装置及びそれを有する画像形成装置を提供することを目的としている。   That is, an object of the present invention is to provide a fixing device that can prevent wrinkling of a recording medium and obtain uniform image quality over the entire width of the recording medium, and an image forming apparatus having the same.

請求項1に記載された発明は、上記目的を達成するために、駆動源により回転駆動される定着ローラと、前記定着ローラに圧接された被加圧ローラと、を有する定着装置において、(イ)前記定着ローラが、芯金と弾性層とで構成され、(ロ)前記被加圧ローラが、芯金と弾性層とで構成され、かつ、(ハ)前記定着ローラ及び前記被加圧ローラの少なくとも一方の前記弾性層の表面近傍には、前記定着ローラ及び前記被加圧ローラの軸に直交する方向に溝と柔突起とが交互に設けられていることを特徴とする定着装置である。   In order to achieve the above object, a first aspect of the present invention provides a fixing device including: a fixing roller that is rotationally driven by a driving source; and a pressed roller that is pressed against the fixing roller. (B) the fixing roller is composed of a cored bar and an elastic layer; (b) the pressed roller is composed of a cored bar and an elastic layer; and (c) the fixing roller and the pressed roller. In the fixing device, grooves and soft protrusions are alternately provided in the vicinity of the surface of at least one of the elastic layers in a direction perpendicular to the axes of the fixing roller and the pressed roller. .

請求項2に記載された発明は、請求項1に記載された発明において、制御部と、前記制御部によって前記定着ローラの回転数が制御された駆動モータと、前記制御部によって前記定着ローラ及び前記被加圧ローラの少なくとも一方に設けられたヒータの定着熱量が制御される電源と、が設けられていることを特徴とするものである。   According to a second aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, the control unit, a drive motor in which the number of rotations of the fixing roller is controlled by the control unit, and the fixing roller and the control unit by the control unit. And a power source that controls the amount of fixing heat of a heater provided on at least one of the pressed rollers.

請求項3に記載された発明は、駆動源により回転駆動される定着ローラと、前記定着ローラに平行に設けられた加熱ローラと、前記定着ローラと加熱ローラとの間に回転可能に設けられた定着ベルトと、前記定着ベルトを介して前記定着ローラに圧接されると共に該定着ベルトに対して順方向に回転される被加圧ローラと、を有する定着装置において、(イ)前記定着ローラが、芯金と弾性層とで構成され、(ロ)前記被加圧ローラが、芯金と弾性層とで構成され、かつ、(ハ)前記定着ローラ及び前記被加圧ローラの少なくとも一方の前記弾性層の表面近傍には、前記定着ローラ及び前記被加圧ローラの軸に直交する方向に溝と柔突起とが交互に設けられていることを特徴とする定着装置である。   According to a third aspect of the present invention, a fixing roller that is rotationally driven by a driving source, a heating roller that is provided in parallel to the fixing roller, and a rotation roller that is provided between the fixing roller and the heating roller. In a fixing device, comprising: a fixing belt; and a pressed roller that is pressed against the fixing roller via the fixing belt and rotated in a forward direction with respect to the fixing belt. (B) the pressure roller is composed of a metal core and an elastic layer, and (c) the elasticity of at least one of the fixing roller and the pressure roller. In the vicinity of the surface of the layer, the fixing device is characterized in that grooves and soft protrusions are alternately provided in a direction orthogonal to the axes of the fixing roller and the pressed roller.

請求項4に記載された発明は、請求項3に記載された発明において、制御部と、前記制御部によって前記定着ローラの回転数が制御される駆動モータと、前記制御部によって前記加熱ローラに設けられたヒータの定着熱量が制御される電源と、が設けられていることを特徴とするものである。   According to a fourth aspect of the invention, there is provided the control unit according to the third aspect of the invention, a drive motor in which the rotation speed of the fixing roller is controlled by the control unit, and the heating roller by the control unit. And a power source for controlling the amount of fixing heat of the heater provided.

請求項5に記載された発明は、請求項1〜4のいずれか1項に記載に記載された発明において、前記定着ローラ及び前記被加圧ローラに形成された弾性層がシリコーン系樹脂で構成されていることを特徴とするものである。   The invention described in claim 5 is the invention described in any one of claims 1 to 4, wherein the elastic layer formed on the fixing roller and the pressed roller is made of a silicone resin. It is characterized by being.

請求項6に記載された発明は、請求項1〜5のいずれか1項に記載に記載された発明において、前記定着ローラ及び前記被加圧ローラに形成された弾性層の表面に、フッ素系樹脂で構成された離型層が設けられていることを特徴とするものである。   The invention described in claim 6 is the invention described in any one of claims 1 to 5, wherein the surface of the elastic layer formed on the fixing roller and the pressed roller is fluorine-based. A release layer made of a resin is provided.

請求項7に記載された発明は、記録媒体の表面に未定着トナー画像を形成する未定着トナー画像形成手段と、前記未定着トナー画像を泡状定着液で定着する定着手段と、を有する画像形成装置において、前記定着手段として、請求項1〜6のいずれか1項に記載の定着装置が設けられていることを特徴とする画像形成装置である。   The invention described in claim 7 comprises an unfixed toner image forming means for forming an unfixed toner image on the surface of a recording medium, and a fixing means for fixing the unfixed toner image with a foamy fixing liquid. An image forming apparatus comprising the fixing device according to claim 1 as the fixing unit.

請求項1に記載された発明によれば、駆動源により回転駆動される定着ローラと、前記定着ローラに圧接された被加圧ローラと、を有する定着装置において、(イ)前記定着ローラが、芯金と弾性層とで構成され、(ロ)前記被加圧ローラが、芯金と弾性層とで構成され、かつ、(ハ)前記定着ローラ及び前記被加圧ローラの少なくとも一方の前記弾性層の表面近傍には、前記定着ローラ及び前記被加圧ローラの軸に直交する方向に溝と柔突起とが交互に設けられているので、記録媒体のシワの発生を防止して該記録媒体の全幅に渡って均一な画質を得ることができる定着装置を提供することができる。   According to the first aspect of the present invention, in the fixing device that includes a fixing roller that is rotationally driven by a driving source and a pressure-receiving roller that is pressed against the fixing roller, (A) the fixing roller includes: (B) the pressure roller is composed of a metal core and an elastic layer, and (c) the elasticity of at least one of the fixing roller and the pressure roller. In the vicinity of the surface of the layer, grooves and soft projections are alternately provided in a direction perpendicular to the axes of the fixing roller and the pressure-applied roller, so that the recording medium is prevented from wrinkling. It is possible to provide a fixing device capable of obtaining uniform image quality over the entire width of the image forming apparatus.

請求項2に記載された発明によれば、制御部と、前記制御部によって前記定着ローラの回転数が制御された駆動モータと、前記制御部によって前記定着ローラ及び前記被加圧ローラの少なくとも一方におけるヒータの定着熱量が制御された電源と、が設けられているので、記録媒体のシワの発生をいっそう防止して該記録媒体の全幅に渡って均一な画質を得ることができる定着装置を提供することができる。   According to the second aspect of the present invention, at least one of the control unit, the drive motor in which the rotation speed of the fixing roller is controlled by the control unit, and the fixing roller and the pressed roller by the control unit. And a power supply in which the amount of fixing heat of the heater is controlled is provided, so that a fixing device that can prevent wrinkling of the recording medium and obtain uniform image quality over the entire width of the recording medium is provided. can do.

請求項3に記載された発明によれば、駆動源により回転駆動される定着ローラと、前記定着ローラに平行に設けられた加熱ローラと、前記定着ローラと加熱ローラとの間に回転可能に設けられた定着ベルトと、前記定着ベルトを介して前記定着ローラに圧接されると共に該定着ベルトに対して順方向に回転される被加圧ローラと、を有する定着装置において、(イ)前記定着ローラが、芯金と弾性層とで構成され、(ロ)前記被加圧ローラが、芯金と弾性層とで構成され、かつ、(ハ)前記定着ローラ及び前記被加圧ローラの少なくとも一方の前記弾性層の表面近傍には、前記定着ローラ及び前記被加圧ローラの軸に直交する方向に溝と柔突起とが交互に設けられているので、記録媒体のシワの発生を防止して該記録媒体の全幅に渡って均一な画質を得ることができる定着装置を提供することができる。   According to the third aspect of the present invention, a fixing roller that is rotationally driven by a driving source, a heating roller provided in parallel to the fixing roller, and a rotation roller provided between the fixing roller and the heating roller. (A) the fixing roller having a fixing belt and a pressed roller that is pressed against the fixing roller via the fixing belt and rotated in a forward direction with respect to the fixing belt. (B) the pressed roller is formed of a core metal and an elastic layer, and (c) at least one of the fixing roller and the pressed roller. Near the surface of the elastic layer, grooves and soft protrusions are alternately provided in a direction perpendicular to the axes of the fixing roller and the pressure-applied roller, thereby preventing the recording medium from wrinkling. Uniform across the entire width of the recording medium It is possible to provide a fixing device capable of obtaining a quality.

請求項4に記載された発明によれば、制御部と、前記制御部によって前記定着ローラの回転数が制御される駆動モータと、前記制御部によって前記加熱ローラに設けられたヒータの定着熱量が制御される電源と、が設けられているので、記録媒体のシワの発生をいっそう防止して該記録媒体の全幅に渡って均一な画質を得ることができる定着装置を提供することができる。   According to the fourth aspect of the present invention, the control unit, the drive motor whose rotation speed is controlled by the control unit, and the fixing heat amount of the heater provided on the heating roller by the control unit are as follows. Therefore, it is possible to provide a fixing device that can further prevent wrinkling of the recording medium and obtain uniform image quality over the entire width of the recording medium.

請求項5に記載された発明によれば、前記定着ローラ及び前記被加圧ローラに形成された弾性層がシリコーン系樹脂で構成されているので、前記弾性層の耐熱性が向上し、そのために、記録媒体のシワの発生をいっそう防止して該記録媒体Pの全幅に渡って均一な画質を得ることができる定着不良を防止した定着装置を提供することができる。   According to the invention described in claim 5, since the elastic layer formed on the fixing roller and the pressed roller is made of a silicone resin, the heat resistance of the elastic layer is improved. Thus, it is possible to provide a fixing device that can prevent the occurrence of wrinkling of the recording medium and prevent a fixing defect that can obtain uniform image quality over the entire width of the recording medium P.

請求項6に記載された発明によれば、前記定着ローラ及び前記被加圧ローラに形成された弾性層の表面に、フッ素系樹脂で構成された離型層が設けられているので、前記弾性層の耐熱性がさらに向上し、記録媒体のシワの発生をいっそう防止して該記録媒体の全幅に渡って均一な画質を得ることができる定着装置を提供することができる。   According to the sixth aspect of the present invention, since the release layer made of a fluorine-based resin is provided on the surface of the elastic layer formed on the fixing roller and the pressed roller, the elasticity It is possible to provide a fixing device in which the heat resistance of the layer is further improved, wrinkling of the recording medium is further prevented, and uniform image quality can be obtained over the entire width of the recording medium.

請求項7に記載された発明によれば、記録媒体の表面に未定着トナー画像を形成する未定着トナー画像形成手段と、前記未定着トナー画像を泡状定着液で定着する定着手段と、を有する画像形成装置において、前記定着手段として、請求項1〜6のいずれか1項に記載の定着装置が設けられているので、記録媒体のシワの発生を防止して該記録媒体の全幅に渡って均一な画質を得ることができる定着不良を防止した画像形成装置を提供することができる。   According to the invention described in claim 7, unfixed toner image forming means for forming an unfixed toner image on the surface of a recording medium, and fixing means for fixing the unfixed toner image with a foamy fixing liquid. In the image forming apparatus, the fixing device according to any one of claims 1 to 6 is provided as the fixing unit, so that wrinkles of the recording medium are prevented and the entire width of the recording medium is prevented. Thus, it is possible to provide an image forming apparatus which can obtain a uniform image quality and prevent fixing failure.

本発明の一実施の形態を示す定着装置であって、(a)は、正面図であり、(b)は、側面図であり、そして、(c)は、弾性層の部分拡大縦断面図である。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a fixing device showing an embodiment of the present invention, wherein (a) is a front view, (b) is a side view, and (c) is a partially enlarged longitudinal sectional view of an elastic layer. It is. 本発明の一実施の形態を示す画像形成装置の概略説明図である。1 is a schematic explanatory diagram of an image forming apparatus showing an embodiment of the present invention. 本発明の一実施の形態を示す定着装置における制御機構を説明するブロック図である。FIG. 3 is a block diagram illustrating a control mechanism in the fixing device according to the embodiment of the present invention. 本発明の他の一実施の形態を示す画像形成装置の概略説明図である。It is a schematic explanatory drawing of the image forming apparatus which shows other one Embodiment of this invention. 本発明の他の一実施の形態を示す定着装置における制御機構を説明するブロック図である。It is a block diagram explaining the control mechanism in the fixing device which shows other one Embodiment of this invention. 中間転写ベルトの構成を示す斜視図である。FIG. 3 is a perspective view illustrating a configuration of an intermediate transfer belt. 定着ニップにおける幅方向速度分布を示す説明図であって、(a)は、定着ニップおける記録媒体の搬送方向Bに対して凸形状の速度分布を呈している状態を示し、そして、(b)は、定着ニップおける記録媒体の搬送方向Bに対して凹形状の速度分布を呈している状態を示す。FIG. 4 is an explanatory diagram showing a width direction velocity distribution in a fixing nip, where (a) shows a state in which a convex velocity distribution is exhibited in the conveyance direction B of the recording medium in the fixing nip, and (b) Indicates a state in which a concave velocity distribution is exhibited in the conveyance direction B of the recording medium in the fixing nip. 定着ニップにおける記録媒体の幅方向面外変形形状を示す説明図であって、(a)は、定着ニップおける記録媒体の搬送方向Bに対して凸形状の速度分布を呈している状態を示し、そして、(b)は、記録媒体の搬送が進むにつれて紙シワ発生している状態を示す。FIG. 7 is an explanatory diagram showing a widthwise out-of-plane deformation shape of a recording medium in a fixing nip, and (a) shows a state in which a convex velocity distribution is exhibited with respect to a recording medium conveyance direction B in the fixing nip; (B) shows a state in which paper wrinkles are generated as the recording medium is conveyed. 本発明の一実施の形態を示す定着装置における定着ローラに波打った用紙が挟持された際の動作説明図である。FIG. 9 is an operation explanatory diagram when a corrugated sheet is sandwiched between fixing rollers in a fixing device according to an embodiment of the present invention. 従来の定着ローラを示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the conventional fixing roller.

図1,2に示されているように、本発明の定着装置40aは、駆動源(図示せず)により回転駆動される定着ローラ42と、前記定着ローラ42に圧接された被加圧ローラ44と、を有している。そして、前記定着装置40aにおいては、(イ)前記定着ローラ42が、芯金42aと弾性層42bとで構成され、(ロ)前記被加圧ローラ44が、芯金42aと弾性層44bとで構成され、かつ、(ハ)前記定着ローラ42及び前記被加圧ローラ44の少なくとも一方の前記弾性層の表面近傍には、前記定着ローラ42及び前記被加圧ローラ44の軸に直交する方向に溝Mと柔突起Jとが交互に設けられている。   As shown in FIGS. 1 and 2, the fixing device 40 a according to the present invention includes a fixing roller 42 that is rotationally driven by a driving source (not shown), and a pressure roller 44 that is in pressure contact with the fixing roller 42. And have. In the fixing device 40a, (a) the fixing roller 42 is composed of a cored bar 42a and an elastic layer 42b, and (b) the pressed roller 44 is composed of a cored bar 42a and an elastic layer 44b. (C) near the surface of the elastic layer of at least one of the fixing roller 42 and the pressed roller 44 and in a direction perpendicular to the axes of the fixing roller 42 and the pressed roller 44. Grooves M and soft protrusions J are provided alternately.

図1には、本発明の定着装置40aにおける定着ローラ42及び被加圧ローラ44の外観形状が示されている。この定着装置40aにおける定着ローラ42及び被加圧ローラ44の少なくとも一方の前記弾性層42b、44bの表面近傍には、前記定着ローラ42及び前記被加圧ローラ44の軸に直交する方向に“切り込み“を入れることによって形成された溝(本明細書においては、「溝」という。)Mと柔突起(本明細書においては、「柔突起」という。)Jとが交互に設けられている。前記溝Mと柔突起Jとは、等ピッチに設けられている。図1(b),(c)に示されているように、前記柔突起Jは、前記弾性層42b、44bの厚み方向全域に形成する必要はなく、それらの表面近傍にのみ設けられていればよい。   FIG. 1 shows the external shapes of the fixing roller 42 and the pressed roller 44 in the fixing device 40a of the present invention. In the fixing device 40a, in the vicinity of the surface of at least one of the elastic layers 42b and 44b of the fixing roller 42 and the pressure-receiving roller 44, a “cut” is made in a direction perpendicular to the axes of the fixing roller 42 and the pressure-receiving roller 44. A groove (in this specification, referred to as a “groove”) M and a soft protrusion (in this specification, referred to as “soft protrusion”) J are provided alternately. The grooves M and the soft protrusions J are provided at an equal pitch. As shown in FIGS. 1B and 1C, the flexible protrusion J does not need to be formed in the entire thickness direction of the elastic layers 42b and 44b, and may be provided only in the vicinity of the surface thereof. That's fine.

本発明の定着装置40aによれば、前記定着ローラ(駆動ローラ)42及び前記被加圧ローラ44の少なくとも一方の前記弾性層における表面近傍の変形しやすさが、前記記録媒体Pの搬送方向と該搬送方向に直行する方向で小さいので、該記録媒体Pの搬送に伴い該記録媒体に面外変形が生じるような条件の場合は、該記録媒体Pの面外変形の歪エネルギーによって該定着ローラ42及び該被加圧ローラ44の少なくとも一方の表面が該記録媒体Pの搬送方向と直行する方向に変形し、その結果、該記録媒体Pの搬送方向と直行する方向に該記録媒体Pが移動して該記録媒体Pの面外変形が低減する。それ故、前記記録媒体Pの搬送に伴って該記録媒体Pの面外変形が蓄積して“シワ”に至ることを防止できる。   According to the fixing device 40a of the present invention, the ease of deformation in the vicinity of the surface of the elastic layer of at least one of the fixing roller (drive roller) 42 and the pressed roller 44 depends on the conveyance direction of the recording medium P. Since the recording medium P is small in a direction perpendicular to the conveyance direction, the fixing roller is caused by the distortion energy of the out-of-plane deformation of the recording medium P when the recording medium P undergoes out-of-plane deformation as the recording medium P is conveyed. At least one surface of the pressure roller 42 and the pressed roller 44 is deformed in a direction perpendicular to the conveyance direction of the recording medium P, and as a result, the recording medium P moves in a direction perpendicular to the conveyance direction of the recording medium P. Thus, the out-of-plane deformation of the recording medium P is reduced. Therefore, it is possible to prevent the out-of-plane deformation of the recording medium P from accumulating as the recording medium P is conveyed and causing “wrinkles”.

また、前記定着ローラ42及び前記被加圧ローラ44における記録媒体Pの表面の変形しやすさが搬送方向で十分に大きくできるので、該記録媒体Pの搬送精度を確保することができる。また、本発明によれば、前記定着ローラ42及び前記被加圧ローラ44の少なくとも一方の前記弾性層の表面近傍には、前記定着ローラ42及び前記被加圧ローラ44の軸に直交する方向に(即ち、前記記録媒体Pの搬送方向に平行に)に溝Mと柔突起Jとが交互に設けられているので、幾何形状でシワ防止性能を制御でき、そのために、容易にシワの発生しない系を設計できる。さらに、本発明の定着装置40aによれば、従来技術の逆クラウン形状を用いた系と異なり、前記記録媒体の幅方向の面圧分布を略一定にできるので、該記録媒体Pの全幅に渡って均一な画質を得ることができる。   In addition, since the ease of deformation of the surface of the recording medium P at the fixing roller 42 and the pressed roller 44 can be sufficiently increased in the transport direction, the transport accuracy of the recording medium P can be ensured. Further, according to the present invention, in the vicinity of the surface of the elastic layer of at least one of the fixing roller 42 and the pressed roller 44, a direction orthogonal to the axes of the fixing roller 42 and the pressed roller 44 is provided. Since the grooves M and the soft protrusions J are alternately provided (that is, parallel to the conveyance direction of the recording medium P), the wrinkle prevention performance can be controlled by the geometric shape, and therefore, wrinkles are not easily generated. The system can be designed. Further, according to the fixing device 40a of the present invention, unlike the conventional system using the reverse crown shape, the surface pressure distribution in the width direction of the recording medium can be made substantially constant, so that the entire width of the recording medium P is covered. And uniform image quality.

したがって、駆動源(図示せず)により回転駆動される定着ローラ42と、前記定着ローラ42に圧接された被加圧ローラ44と、を有する定着装置40aにおいて、(イ)前記定着ローラ42が、芯金42aと弾性層42bとで構成され、(ロ)前記被加圧ローラ44が、芯金42aと弾性層44bとで構成され、かつ、(ハ)前記定着ローラ42及び前記被加圧ローラ44の少なくとも一方の前記弾性層の表面近傍には、前記定着ローラ42及び前記被加圧ローラ44の軸に直交する方向に溝Mと柔突起Jとが交互に設けられていると、前記記録媒体のシワの発生を防止して該記録媒体Pの全幅に渡って均一な画質を得ることができる定着装置を提供することができる。   Accordingly, in the fixing device 40a having the fixing roller 42 that is rotationally driven by a driving source (not shown) and the pressure-applying roller 44 that is pressed against the fixing roller 42, (a) the fixing roller 42 includes: (B) the pressed roller 44 includes a cored bar 42a and an elastic layer 44b; and (c) the fixing roller 42 and the pressed roller. In the vicinity of the surface of at least one of the elastic layers 44, the grooves M and the soft protrusions J are alternately provided in the direction perpendicular to the axes of the fixing roller 42 and the pressed roller 44. It is possible to provide a fixing device capable of preventing the occurrence of wrinkling of the medium and obtaining uniform image quality over the entire width of the recording medium P.

図3に示されているように、前記定着装置40aには、制御部63と、前記制御部63によって前記定着ローラ42の回転数が制御された駆動モータ67と、前記制御部63によって前記定着ローラ42及び前記被加圧ローラ44の少なくとも一方におけるヒータの定着熱量が制御された電源68と、が設けられている。このように、制御部63と、前記制御部63によって前記定着ローラ42の回転数が制御された駆動モータ67と、前記制御部63によって前記定着ローラ42及び前記被加圧ローラ44の少なくとも一方におけるヒータの定着熱量が制御された電源68と、が設けられていると、記録媒体Pのシワの発生をいっそう防止して定着不良を防止した定着装置40aを提供することができる。   As shown in FIG. 3, the fixing device 40 a includes a control unit 63, a drive motor 67 in which the number of rotations of the fixing roller 42 is controlled by the control unit 63, and the fixing by the control unit 63. And a power source 68 in which the amount of fixing heat of the heater in at least one of the roller 42 and the pressed roller 44 is controlled. Thus, at least one of the control unit 63, the drive motor 67 in which the rotation speed of the fixing roller 42 is controlled by the control unit 63, and the fixing roller 42 and the pressed roller 44 by the control unit 63. If the power supply 68 in which the fixing heat amount of the heater is controlled is provided, it is possible to provide the fixing device 40a that further prevents the recording medium P from being wrinkled and prevents the fixing failure.

次に、本発明の一実施の形態を示す定着装置40aについて詳しく説明する。   Next, the fixing device 40a showing an embodiment of the present invention will be described in detail.

図7(a)に示されているように、定着ニップにおける記録媒体Pの搬送方向Bに対して凸形状の速度分布を呈している場合には、定着ニップで記録媒体Pの搬送方向に対して内向きの速度ベクトルが生じるので、記録媒体Pが定着ニップを搬送されるに従って記録媒体Pの幅方向両端部が徐々に内側に搬送され、そのために、最終的に記録媒体にシワが発生する可能性が高くなる。一方、図7(b)に示されているように、定着ニップで記録媒体Pの搬送方向Bに対して凹形状の速度分布を呈している場合には、定着ニップで記録媒体Pの搬送方向に対して外向きの速度ベクトルが生じる。それ故、定着ニップ内では、記録媒体Pの幅方向両端部が外側へ引っ張られるので、記録媒体のシワは発生しにくくなる。なお、図7において、Va は、記録媒体Pの幅方向にわたっての搬送方向速度分布であり、VC は、記録媒体Pの幅方向にわたっての最大搬送速度であり、VE は、記録媒体Pの幅方向にわたっての最小搬送速度であり、そして、Pa は、記録媒体Pの搬送方向速度分布測定位置(幅方向)である。 As shown in FIG. 7A, when a convex velocity distribution is exhibited in the conveyance direction B of the recording medium P in the fixing nip, the conveyance direction of the recording medium P in the fixing nip. As a result, an inward velocity vector is generated, so that both ends in the width direction of the recording medium P are gradually conveyed inward as the recording medium P is conveyed through the fixing nip, and thus wrinkles are finally generated in the recording medium. The possibility increases. On the other hand, as shown in FIG. 7B, when the concave velocity distribution is exhibited with respect to the conveyance direction B of the recording medium P at the fixing nip, the conveyance direction of the recording medium P at the fixing nip. An outward velocity vector is generated. Therefore, since both ends in the width direction of the recording medium P are pulled outward in the fixing nip, the recording medium is less likely to be wrinkled. In FIG. 7, V a is a conveyance direction speed distribution over the width direction of the recording medium P, V C is a maximum conveyance speed over the width direction of the recording medium P, and V E is the recording medium P. Is the minimum transport speed in the width direction, and Pa is the transport direction speed distribution measurement position (width direction) of the recording medium P.

従来技術においては、定着ニップ内において、図7(b)に示すような速度分布が得られるように、前記定着ローラ42に、図10に示すような逆クラウンローラを用いている。前記定着ローラ42に逆クラウンローラを用いると、該定着ローラ42の中央部の被加圧ローラ44への加圧力が、該定着ローラ42の両端部の前記被加圧ローラ44への加圧力よりも低下するので、定着ニップにおける該定着ローラ42の両端付近の周速が中央付近よりも速くなる。本発明の一実施の形態においては、前記定着ローラ42が定着ニップ内で記録媒体Pを搬送するので、定着ニップにおける前記定着ローラ42の両端付近の周速が中央付近よりも速くなり、その結果、定着ニップにおける記録媒体の速度分布が図7(b)に示すようになり、用紙のシワが抑制される。   In the prior art, an inverted crown roller as shown in FIG. 10 is used as the fixing roller 42 so that a velocity distribution as shown in FIG. 7B is obtained in the fixing nip. When a reverse crown roller is used as the fixing roller 42, the pressure applied to the pressed roller 44 at the center of the fixing roller 42 is greater than the applied pressure to the pressed roller 44 at both ends of the fixing roller 42. Therefore, the peripheral speed near the both ends of the fixing roller 42 in the fixing nip becomes faster than that near the center. In one embodiment of the present invention, since the fixing roller 42 transports the recording medium P in the fixing nip, the peripheral speed near the both ends of the fixing roller 42 in the fixing nip becomes faster than the vicinity of the center. Then, the velocity distribution of the recording medium in the fixing nip becomes as shown in FIG. 7B, and the wrinkle of the sheet is suppressed.

図8は、定着ニップにおける記録媒体の幅方向面外変形形状を示している。図8(a)に示すように、定着ニップで記録媒体Pの搬送方向Bに対して凸形状の速度分布を呈している場合には、定着ニップで記録媒体Pの搬送方向に対して内向きの速度ベクトルが生じるので、記録媒体Pが定着ニップを搬送されるにしたがって、記録媒体Pの幅方向両端部が徐々に内側に搬送され、そのために、記録媒体Pが面外に変形する“うねりW1 ”が生じる。うねりW1が小さい用紙搬送の初期の時点では、定着ローラ42などの弾性変形によって“うねりW1 ”が吸収されるので、シワは発生しない。しかし、記録媒体Pの搬送が進むにつれ、記録媒体Pの幅方向の内側への搬送量が増えるために“うねりW1 ”が成長し、その結果、最終的には“紙シワW2 ”の発生に至る。 FIG. 8 shows an out-of-plane deformation shape of the recording medium in the fixing nip. As shown in FIG. 8A, when the fixing nip has a convex velocity distribution with respect to the conveyance direction B of the recording medium P, the fixing nip is directed inward with respect to the conveyance direction of the recording medium P. Therefore, as the recording medium P is conveyed through the fixing nip, both end portions in the width direction of the recording medium P are gradually conveyed inward, so that the recording medium P is deformed out of plane. W 1 ″ is generated. At the initial stage of paper conveyance with a small waviness W1, “waviness W 1 ” is absorbed by elastic deformation of the fixing roller 42 and the like, so that no wrinkle is generated. However, as the conveyance of the recording medium P progresses, the “waviness W 1 ” grows because the amount of conveyance of the recording medium P in the width direction increases, and as a result, the “paper wrinkle W 2 ” eventually grows. It will occur.

次に、前記記録媒体PのうねりW1 が柔突起Jの形成されたローラ間に挟持されたときの動作を図9を用いて説明する。なお、図9では、下側ローラの表面部、即ち、被加圧ローラにおける弾性層の表面近傍、のみを図示し、上側ローラは図示していない。図8に示されているように、シワの発生前には、記録媒体PにうねりW1 が発生し、これが記録媒体Pの搬送に伴って成長して紙シワW2 の発生に至る。しかし、(図9(a)に示されているように、柔突起Jの形成されたローラでは、うねりW1の形成された用紙Pがローラニップ部に噛み込まれると、ローラの表面には用紙PのうねりW1の歪エネルギーに対応したローラの軸方向(図中左右方向)の力を受ける。図9(b)に示されているように、前記ローラの表面には、柔突起Jが形成されているので、この歪エネルギーに対応した力により軸方向(図中左右方向)に撓み、記録媒体PのうねりW1 は減少する方向に変形する。この結果、記録媒体Pの搬送に伴ううねりW1 の成長が抑制され、シワの発生を防止することができる。一方、ローラの回転方向の柔突起Jの剛性は、確保されているので、搬送精度は保たれる。また、従来のローラのように軸方向でローラ径を変化させないので、軸方向での圧力分布が略一定となり、そのために、定着性を軸方向で均一に保つことができる。柔突起Jの幅や高さ、さらに材質を装置の使用状況に応じて適正化することにより、幅広い紙種に対して良好な定着性を確保しながら記録媒体のシワの発生を防止することができる。 Will now be described with reference to FIG. 9 the operation when the waviness W 1 of the recording medium P is sandwiched between the rollers formed of villi J. In FIG. 9, only the surface portion of the lower roller, that is, the vicinity of the surface of the elastic layer in the roller to be pressed is illustrated, and the upper roller is not illustrated. As shown in FIG. 8, before the occurrence of wrinkles, waviness W 1 is generated on the recording medium P, which grows along with the conveyance of the recording medium P and leads to generation of paper wrinkles W 2 . However, as shown in FIG. 9 (a), in the roller on which the soft protrusion J is formed, when the paper P on which the swell W1 is formed is caught in the roller nip portion, the paper P 9A and 9B, it receives a force in the axial direction of the roller (left and right in the figure) corresponding to the strain energy of the swell W1, as shown in Fig. 9B, soft protrusions J are formed on the surface of the roller. Therefore, the force corresponding to the strain energy bends in the axial direction (left and right in the figure), and the waviness W 1 of the recording medium P is deformed in a decreasing direction. The growth of 1 can be suppressed and the generation of wrinkles can be prevented, while the rigidity of the soft protrusion J in the rotation direction of the roller is ensured, so that the conveyance accuracy is maintained. Does not change the roller diameter in the axial direction The pressure distribution in the axial direction becomes substantially constant, so that the fixing property can be kept uniform in the axial direction, and the width and height of the soft protrusion J and the material are optimized according to the use condition of the apparatus. As a result, it is possible to prevent wrinkling of the recording medium while ensuring good fixability for a wide range of paper types.

図1,4に示されているように、本発明の定着装置40bは、駆動源(図示せず)により回転駆動される定着ローラ42と、前記定着ローラ42に平行に設けられた加熱ローラ41と、前記定着ローラ42と加熱ローラ41との間に回転可能に設けられた定着ベルト43と、前記定着ベルト43を介して前記定着ローラ42に圧接されると共に該定着ベルト43に対して順方向に回転される被加圧ローラ44と、を有している。そして、前記定着装置40bにおいては、(イ)前記定着ローラ42が、芯金42aと弾性層42bとで構成され、(ロ)前記被加圧ローラ44が、芯金42aと弾性層44bとで構成され、かつ、(ハ)前記定着ローラ42及び前記被加圧ローラ44の少なくとも一方の前記弾性層の表面近傍には、前記定着ローラ42及び前記被加圧ローラ44の軸に直交する方向に溝Mと柔突起Jとが交互に設けられている。   As shown in FIGS. 1 and 4, the fixing device 40 b of the present invention includes a fixing roller 42 that is rotationally driven by a driving source (not shown), and a heating roller 41 that is provided in parallel to the fixing roller 42. A fixing belt 43 rotatably provided between the fixing roller 42 and the heating roller 41, and is pressed against the fixing roller 42 via the fixing belt 43 and is forwardly directed to the fixing belt 43. And a pressed roller 44 that is rotated in the direction. In the fixing device 40b, (a) the fixing roller 42 is constituted by a cored bar 42a and an elastic layer 42b, and (b) the pressed roller 44 is constituted by a cored bar 42a and an elastic layer 44b. (C) near the surface of the elastic layer of at least one of the fixing roller 42 and the pressed roller 44 and in a direction perpendicular to the axes of the fixing roller 42 and the pressed roller 44. Grooves M and soft protrusions J are provided alternately.

このように、駆動源(図示せず)により回転駆動される定着ローラ42と、前記定着ローラ42に平行に設けられた加熱ローラ41と、前記定着ローラ42と加熱ローラ41との間に回転可能に設けられた定着ベルト43と、前記定着ベルト43を介して前記定着ローラ42に圧接されると共に該定着ベルト43に対して順方向に回転される被加圧ローラ44と、を有する定着装置40bにおいて、(イ)前記定着ローラ42が、芯金42aと弾性層42bとで構成され、(ロ)前記被加圧ローラ44が、芯金42aと弾性層44bとで構成され、かつ、(ハ)前記定着ローラ42及び前記被加圧ローラ44の少なくとも一方の前記弾性層の表面近傍には、前記定着ローラ42及び前記被加圧ローラ44の軸に直交する方向に溝Mと柔突起Jとが交互に設けられていると、前記定着装置40aと同様に、記録媒体Pのシワの発生をいっそう防止して定着不良を防止した定着装置40bを提供することができる。   As described above, the fixing roller 42 rotated by a driving source (not shown), the heating roller 41 provided in parallel to the fixing roller 42, and the fixing roller 42 and the heating roller 41 can be rotated. A fixing belt 40b, and a pressure roller 44 that is pressed against the fixing roller 42 via the fixing belt 43 and rotated in the forward direction with respect to the fixing belt 43. (B) The fixing roller 42 is composed of a core metal 42a and an elastic layer 42b, and (b) the pressed roller 44 is composed of a core metal 42a and an elastic layer 44b. ) In the vicinity of the surface of the elastic layer of at least one of the fixing roller 42 and the pressed roller 44, a groove M and a soft projection J are formed in a direction perpendicular to the axis of the fixing roller 42 and the pressed roller 44. There When are alternately provided, as in the fixing device 40a, it is possible to provide a fixing device 40b which was prevented prevented to defective fixing even creasing of the recording medium P.

図5に示されているように、前記定着装置40bには、制御部63と、前記制御部63によって前記定着ローラ42の回転数が制御される駆動モータ67と、前記制御部63によって前記加熱ローラ45に設けられたヒータの定着熱量が制御される電源68と、が設けられている。このように、制御部63と、前記制御部63によって前記定着ローラ42の回転数が制御される駆動モータ67と、前記制御部63によって前記加熱ローラ45に設けられたヒータの定着熱量が制御される電源68と、が設けられていると、前記定着装置40aと同様に、記録媒体Pのシワの発生をいっそう防止して定着不良を防止した定着装置40bを提供することができる。    As shown in FIG. 5, the fixing device 40 b includes a control unit 63, a drive motor 67 in which the rotation speed of the fixing roller 42 is controlled by the control unit 63, and the heating by the control unit 63. And a power source 68 for controlling the amount of fixing heat of the heater provided on the roller 45. As described above, the control unit 63, the drive motor 67 in which the rotation speed of the fixing roller 42 is controlled by the control unit 63, and the fixing heat amount of the heater provided in the heating roller 45 are controlled by the control unit 63. In the same way as the fixing device 40a, it is possible to provide the fixing device 40b that further prevents the recording medium P from being wrinkled and prevents the fixing failure.

また、前記定着装置40bにおいては、加熱手段たる加熱ローラ41は、中空状の金属製の芯金部内にハロゲンランプ等のヒータ45を内蔵しており、この輻射熱によって定着ベルト43を内側から加熱している。加熱ローラ41は不図示の駆動源によって回転駆動され、定着ベルト43を介して定着ローラ42が回転駆動し、定着ニップを介して被加圧ローラ44が従動回転する。即ち、前記定着装置40bにおいては、定着ローラ42が、駆動源の駆動力を記録媒体Pへ伝達し、該記録媒体Pに搬送力を付与する駆動部材として機能し、そして、被加圧ローラ44が定着ニップを介して従動回転する対向部材として機能している。また、制御部63は、装置全体の制御を司るものであが、この制御部63は、駆動モータ67を制御して定着ローラ42の回転速度を制御したり、ヒータ45の電源68を制御して定着熱量を制御したりすることができる。   In the fixing device 40b, the heating roller 41 serving as a heating means incorporates a heater 45 such as a halogen lamp in a hollow metal core, and heats the fixing belt 43 from the inside by this radiant heat. ing. The heating roller 41 is rotationally driven by a drive source (not shown), the fixing roller 42 is rotationally driven through the fixing belt 43, and the pressure-sensitive roller 44 is driven to rotate through the fixing nip. That is, in the fixing device 40b, the fixing roller 42 functions as a driving member that transmits the driving force of the driving source to the recording medium P and applies a conveying force to the recording medium P, and the pressed roller 44 Functions as a counter member that rotates following the fixing nip. The control unit 63 controls the entire apparatus. The control unit 63 controls the drive motor 67 to control the rotation speed of the fixing roller 42 and the power source 68 of the heater 45. The amount of fixing heat can be controlled.

図1に示されているように、前記定着ローラ42及び前記被加圧ローラ44に形成された弾性層42b,44bは、シリコーン系樹脂で構成されている。このように、弾性層42b,44bがシリコーン系樹脂で構成されていると、前記弾性層の耐熱性が向上し、そのために、記録媒体Pのシワの発生をいっそう防止して定着不良を防止した定着装置を提供することができる。   As shown in FIG. 1, the elastic layers 42b and 44b formed on the fixing roller 42 and the pressed roller 44 are made of silicone resin. As described above, when the elastic layers 42b and 44b are made of a silicone resin, the heat resistance of the elastic layer is improved. For this reason, the occurrence of wrinkling of the recording medium P is further prevented and fixing failure is prevented. A fixing device can be provided.

また、図1に示されているように、前記定着ローラ42及び前記被加圧ローラ44に形成された弾性層42b,44bの表面に、フッ素系樹脂で構成された離型層(図示せず)が設けられている。このように、前記定着ローラ42及び前記被加圧ローラ44に形成された弾性層42b,44bの表面に、フッ素系樹脂で構成された離型層が設けられていると、前記弾性層の耐熱性がさらに向上し、そのために、前記定着装置40aと同様に、記録媒体Pのシワの発生をいっそう防止して定着不良を防止した定着装置40bを提供することができる。   Further, as shown in FIG. 1, a release layer (not shown) made of a fluorine-based resin is formed on the surfaces of the elastic layers 42b and 44b formed on the fixing roller 42 and the pressed roller 44. ) Is provided. As described above, if a release layer made of a fluororesin is provided on the surfaces of the elastic layers 42b and 44b formed on the fixing roller 42 and the pressed roller 44, the heat resistance of the elastic layer is increased. Therefore, like the fixing device 40a, it is possible to provide the fixing device 40b that further prevents the recording medium P from being wrinkled and prevents fixing failure.

図2,4に示されているように、本発明の画像形成装置1A,1Bは、記録媒体の表面に未定着トナー画像を形成する未定着トナー画像形成手段と、前記未定着トナー画像を泡状定着液で定着する定着手段と、を有している。そして、本発明の画像形成装置においては、前記定着手段として、請求項1〜6のいずれか1項に記載の定着装置が設けられている。このように、記録媒体の表面に未定着トナー画像を形成する未定着トナー画像形成手段と、前記未定着トナー画像を泡状定着液で定着する定着手段と、を有する画像形成装置において、請求項1〜6のいずれか1項に記載の定着装置が設けられていると、記録媒体のシワの発生を防止して定着不良を防止した画像形成装置を提供することができる。   As shown in FIGS. 2 and 4, the image forming apparatuses 1A and 1B according to the present invention include an unfixed toner image forming unit that forms an unfixed toner image on the surface of a recording medium, and bubbles the unfixed toner image. Fixing means for fixing with a state fixer. In the image forming apparatus of the present invention, the fixing device according to any one of claims 1 to 6 is provided as the fixing unit. Thus, in the image forming apparatus, comprising: an unfixed toner image forming unit that forms an unfixed toner image on the surface of a recording medium; and a fixing unit that fixes the unfixed toner image with a foamy fixing solution. When the fixing device according to any one of 1 to 6 is provided, it is possible to provide an image forming apparatus in which the occurrence of wrinkling of the recording medium is prevented and fixing failure is prevented.

次に、前記画像形成装置についてさらに詳しく説明する。   Next, the image forming apparatus will be described in more detail.

図4に示されているように、本発明の画像形成装置1Aは、タンデム方式を採用してフルカラー画像を形成可能な電子写真方式のカラー画像形成装置であり、4個の作像ユニット10(Y、M、C、Bk)を中間転写ベルト20の上部走行辺に沿って並設している。中間転写ベルト20については、図6を参照して後に説明することとする。前記作像ユニット10は、扱うトナーの色が異なるのみで構成は同一であり、図4では一番左側のイエロー作像ユニット10Yのみ、ユニットを構成する機器に符号を付している。即ち、前記作像ユニット10は、像担持体としての感光体ドラム11を具備している。この感光体ドラム11の周りには、帯電手段12、現像装置13、クリーニング装置14等が設けられ、さらに、各感光体ドラム11に対向するように中間転写ベルト20の内側に一次転写部を構成する転写ローラ15が設けられている。前記画像形成装置1Aには、各作像ユニット10(Y、M、C、Bk)に露光手段が設けられてあり、例えば、LED等の露光手段16が帯電手段12と現像装置13の間で光書き込み可能なように配置されている。露光手段16としては、各作像ユニット10(Y、M、C、Bk)に共通の露光装置、例えばレーザ書込み装置を用いることも可能である。   As shown in FIG. 4, the image forming apparatus 1A of the present invention is an electrophotographic color image forming apparatus capable of forming a full color image by adopting a tandem method, and includes four image forming units 10 ( Y, M, C, Bk) are juxtaposed along the upper running side of the intermediate transfer belt 20. The intermediate transfer belt 20 will be described later with reference to FIG. The image forming unit 10 has the same configuration except for the color of the toner to be handled. In FIG. 4, only the leftmost yellow image forming unit 10Y is provided with reference numerals for the devices constituting the unit. That is, the image forming unit 10 includes a photosensitive drum 11 as an image carrier. Around the photosensitive drum 11, a charging unit 12, a developing device 13, a cleaning device 14, and the like are provided. Further, a primary transfer unit is configured inside the intermediate transfer belt 20 so as to face each photosensitive drum 11. A transfer roller 15 is provided. In the image forming apparatus 1A, each image forming unit 10 (Y, M, C, Bk) is provided with an exposing unit. For example, an exposing unit 16 such as an LED is disposed between the charging unit 12 and the developing unit 13. It is arranged so that optical writing is possible. As the exposure means 16, an exposure apparatus common to the image forming units 10 (Y, M, C, Bk), for example, a laser writing apparatus can be used.

中間転写ベルト20の支持部材の一つであって、バックアップ部材として機能する、転写対向ローラ32に中間転写ベルト20を挟んで対向するように転写用部材である、転写ローラ31が配置されている。前記転写ローラ31の右側には、レジストローラ対54が配置され、そして、前記転写ローラ31の左側には、搬送ベルト55が配設される。また、搬送ベルト55の左側には、定着装置40bが設けられている。この定着装置40bは、加熱手段たる加熱ローラ41と定着ローラ42とに掛け渡された定着ベルト43を有するベルト定着装置であり、定着ベルト43を挟んで定着ローラ42に被加圧ローラ44が圧接するように設けられている。前記画像形成装置1Aの置内の下部には、記録媒体(記録紙)Pを収納する給紙トレイ50が配置され、給紙手段としてピックアップコロ51や分離給送ローラ52が設けられている。また、図4に一点鎖線で示す用紙搬送経路中の適宜の位置には、搬送ローラ53が配置されている。さらに図示はしないが、用紙ガイドが適宜設けられる。このほか、必要に応じて、手差し給紙部や用紙反転部を設けることもできる。また、画像読取装置(スキャナ)や自動原稿給送装置(ADF)などを装着することも可能である。   A transfer roller 31, which is one of the supporting members of the intermediate transfer belt 20 and functions as a backup member, is a transfer member so as to face the transfer counter roller 32 with the intermediate transfer belt 20 interposed therebetween. . A registration roller pair 54 is disposed on the right side of the transfer roller 31, and a conveyance belt 55 is disposed on the left side of the transfer roller 31. A fixing device 40b is provided on the left side of the transport belt 55. The fixing device 40b is a belt fixing device having a fixing belt 43 stretched between a heating roller 41 and a fixing roller 42 as heating means, and the pressed roller 44 is pressed against the fixing roller 42 with the fixing belt 43 interposed therebetween. It is provided to do. A paper feed tray 50 for storing a recording medium (recording paper) P is disposed in the lower part of the image forming apparatus 1A, and a pickup roller 51 and a separation feeding roller 52 are provided as paper feeding means. Further, a conveyance roller 53 is disposed at an appropriate position in the sheet conveyance path indicated by a one-dot chain line in FIG. Further, although not shown, a paper guide is provided as appropriate. In addition, a manual paper feed unit and a paper reversing unit can be provided as necessary. It is also possible to mount an image reading device (scanner), an automatic document feeder (ADF), or the like.

次に、前記画像形成装置1Bにおける画像形成動作について簡単に説明する。   Next, an image forming operation in the image forming apparatus 1B will be briefly described.

前記作像ユニット10の感光体ドラム11が図示しない駆動手段によって図中反時計方向に回転駆動され、その感光体ドラム11の表面が帯電手段12によって所定の極性に一様に帯電される。帯電された感光体表面には、露光手段16からの走査光が照射され、これによって感光体ドラム11の表面に静電潜像が形成される。このとき、各感光体ドラム11に露光される画像情報は所望のフルカラー画像をイエロー、マゼンタ、シアン及び黒の色情報に分解した単色の画像情報である。このように形成された静電潜像に現像装置13から各色トナーが付与され、トナー像として可視化される。また、中間転写ベルト20が図中時計回りに走行駆動され、各作像ユニット10において一次転写ローラ15の作用により感光体ドラム11から中間転写ベルト20に各色トナー像が順次重ね転写される。このようにして中間転写ベルト20はその表面にフルカラーのトナー像を担持する。なお、作像ユニット10のいずれか1つを使用して単色画像を形成したり、複数の作像ユニットを用いて2色又は3色の画像を形成したりすることもできる。モノクロプリントの場合は、4個の作像ユニットのうち、図の一番右側の黒ユニット10Bkを用いて画像形成を行う。   The photosensitive drum 11 of the image forming unit 10 is rotationally driven counterclockwise in the figure by a driving unit (not shown), and the surface of the photosensitive drum 11 is uniformly charged to a predetermined polarity by the charging unit 12. The charged photosensitive member surface is irradiated with scanning light from the exposure unit 16, whereby an electrostatic latent image is formed on the surface of the photosensitive drum 11. At this time, the image information exposed to each photosensitive drum 11 is single-color image information obtained by separating a desired full-color image into color information of yellow, magenta, cyan, and black. Each color toner is applied from the developing device 13 to the electrostatic latent image formed in this manner, and visualized as a toner image. Further, the intermediate transfer belt 20 is driven to run in the clockwise direction in the drawing, and the respective color toner images are sequentially transferred from the photosensitive drum 11 to the intermediate transfer belt 20 by the action of the primary transfer roller 15 in each image forming unit 10. In this way, the intermediate transfer belt 20 carries a full-color toner image on its surface. Note that a single color image can be formed using any one of the image forming units 10, or a two-color or three-color image can be formed using a plurality of image forming units. In the case of monochrome printing, image formation is performed using the rightmost black unit 10Bk in the drawing among the four image forming units.

そして、トナー像を転写した後の感光体ドラム11表面に付着する残留トナーは、クリーニング装置14によって感光体ドラム表面から除去され、次いでその表面が図示しない除電器の作用を受けて表面電位が初期化されて次の画像形成に備える。一方、給紙トレイ50から用紙が給送され、レジストローラ対54によって、中間転写ベルト20上に担持されたトナー像とのタイミングを取って二次転写位置に向けて送出される。第二の転写手段である転写ローラ31によって中間転写ベルト表面のトナー像が用紙上に一括して転写される。トナー像を転写された用紙は搬送ベルト55によって定着装置40へと送られ、定着装置40を通過するとき、熱と圧力によってトナー像が用紙に熔融定着される。トナー像が定着された用紙は図示しない排紙トレイに排出される。   The residual toner adhering to the surface of the photosensitive drum 11 after transferring the toner image is removed from the surface of the photosensitive drum by the cleaning device 14, and then the surface is subjected to the action of a static eliminator (not shown) so that the surface potential is initially set. To prepare for the next image formation. On the other hand, the paper is fed from the paper feed tray 50 and is sent out toward the secondary transfer position by the registration roller pair 54 in timing with the toner image carried on the intermediate transfer belt 20. The toner image on the surface of the intermediate transfer belt is collectively transferred onto the sheet by the transfer roller 31 as the second transfer unit. The sheet on which the toner image has been transferred is sent to the fixing device 40 by the conveying belt 55, and when passing through the fixing device 40, the toner image is fused and fixed to the sheet by heat and pressure. The paper on which the toner image is fixed is discharged to a paper discharge tray (not shown).

次に、前記中間転写ベルト20について説明する。   Next, the intermediate transfer belt 20 will be described.

図6に示されているように、前記中間転写ベルト20は、駆動ローラ21、従動ローラ22、外部張架ローラ23、転写対向ローラ32及び転写ガイドローラ33に張り渡されているので、前記駆動ローラ21がモータ26によって回転駆動されると、図6の矢印A方向に走行される。前記従動ローラ22は、図示しない荷重付与手段により中間転写ベルト20に張力を与えて、駆動ローラ21と中間転写ベルト20の間に摩擦搬送力を発生させる。前記駆動ローラ21と前記従動ローラ22とによって形成されるベルト張架面である前記中間転写ベルト20の上部走行辺には、図4で説明したように、各色作像ユニットの感光体ドラム11が並設され、その各感光体ドラム11に対向するように、中間転写ベルト20のループ内に一次転写手段としての転写ローラ15が配置されている。前記転写対向ローラ32の下部には、転写ローラ31が配置され、中間転写ベルト20を挟んで転写対向ローラ32に圧接される。   As shown in FIG. 6, the intermediate transfer belt 20 is stretched over a drive roller 21, a driven roller 22, an external stretching roller 23, a transfer counter roller 32, and a transfer guide roller 33. When the roller 21 is rotationally driven by the motor 26, it travels in the direction of arrow A in FIG. The driven roller 22 applies a tension to the intermediate transfer belt 20 by a load applying unit (not shown) to generate a friction conveying force between the driving roller 21 and the intermediate transfer belt 20. As described with reference to FIG. 4, the photosensitive drum 11 of each color image forming unit is located on the upper running side of the intermediate transfer belt 20, which is a belt stretching surface formed by the driving roller 21 and the driven roller 22. A transfer roller 15 serving as a primary transfer unit is disposed in the loop of the intermediate transfer belt 20 so as to face each of the photosensitive drums 11 arranged in parallel. A transfer roller 31 is disposed below the transfer counter roller 32 and is pressed against the transfer counter roller 32 with the intermediate transfer belt 20 interposed therebetween.

前記転写対向ローラ32には、図示しない転写電源より所定の高電圧が付与されて、電気的に接地されている転写ローラ31との間の転写ニップに転写電界を形成する。また、前記転写ローラ31は、転写対向ローラ32及び中間転写ベルト20と共に記録媒体Pを所定の押し付け力で挟持して搬送する。さらに、前記中間転写ベルト20の裏面側には、前記転写対向ローラ32のベルト回動方向の上流側近傍に転写ガイドローラ33が配置されている。前記転写ローラ30、転写ローラ31及び転写対向ローラ32によって二次転写部が構成される。   A predetermined high voltage is applied to the transfer counter roller 32 from a transfer power source (not shown) to form a transfer electric field in a transfer nip between the transfer roller 31 and the transfer roller 31 that is electrically grounded. In addition, the transfer roller 31 conveys the recording medium P with a predetermined pressing force together with the transfer counter roller 32 and the intermediate transfer belt 20. Further, a transfer guide roller 33 is disposed on the back side of the intermediate transfer belt 20 in the vicinity of the upstream side of the transfer counter roller 32 in the belt rotation direction. The transfer roller 30, the transfer roller 31, and the transfer counter roller 32 constitute a secondary transfer unit.

図4に示されているように、転写ガイドローラ33は、駆動ローラ21と転写対向ローラ32の外周面を結ぶ直線よりもやや外側に配置されていて、中間転写ベルト20をベルト内側から外側に向けて押し出すような位置に設けられている。それ故、転写対向ローラ32と転写ローラ30との配置関係は、中間転写ベルト20が転写ローラ30の表面に巻き付いた後に転写ローラ30と転写対向ローラ32とで形成する転写ニップに挟み込まれ、かつ、記録紙Pの前記転写ニップに挟み込まれた、部分よりも後端側の部分を記録紙Pの腰によって像担持体表面に接近させるような配置関係、になっている。また、図6には示していないが、転写対向ローラ32と外部張架ローラ23との間のベルト外側には、中間転写ベルト20をクリーニングするベルトクリーニング手段24(図4を参照。)が配置され、そのベルトクリーニング手段24のクリーニングブレードに対応する裏当てローラ25(図4を参照。)がベルト内側に配置されている。記録媒体Pは、図中の矢印B方向に搬送され、レジストローラ対54で該記録媒体Pの姿勢を修正された後、転写ローラ31と中間転写ベルト20との間に搬送されて、中間転写ベルト20上のトナー像が用紙上に静電転写される。   As shown in FIG. 4, the transfer guide roller 33 is disposed slightly outside the straight line connecting the outer peripheral surfaces of the drive roller 21 and the transfer counter roller 32, and the intermediate transfer belt 20 is moved from the belt inner side to the outer side. It is provided at a position to push it out. Therefore, the arrangement relationship between the transfer counter roller 32 and the transfer roller 30 is such that the intermediate transfer belt 20 is sandwiched between transfer nips formed by the transfer roller 30 and the transfer counter roller 32 after the intermediate transfer belt 20 is wound around the surface of the transfer roller 30, and The arrangement relationship is such that the portion of the recording paper P sandwiched between the transfer nips is closer to the surface of the image carrier by the waist of the recording paper P than the portion of the recording paper P. Although not shown in FIG. 6, a belt cleaning unit 24 (see FIG. 4) for cleaning the intermediate transfer belt 20 is disposed outside the belt between the transfer counter roller 32 and the external stretching roller 23. A backing roller 25 (see FIG. 4) corresponding to the cleaning blade of the belt cleaning means 24 is disposed inside the belt. The recording medium P is conveyed in the direction of arrow B in the figure, and after the posture of the recording medium P is corrected by the registration roller pair 54, the recording medium P is conveyed between the transfer roller 31 and the intermediate transfer belt 20 to be subjected to intermediate transfer. The toner image on the belt 20 is electrostatically transferred onto the paper.

以上、本発明の画像形成装置を図4に記載された画像形成装置によって説明したが、図2によっても同様に説明することができる。   The image forming apparatus according to the present invention has been described above with reference to the image forming apparatus illustrated in FIG. 4, but can be similarly described with reference to FIG. 2.

40a,40b 定着装置
42 定着ローラ
42a 芯金
42b 弾性層
44 被加圧ローラ
44a 芯金
44b 弾性層
J 柔突起
M 溝
40a, 40b Fixing device 42 Fixing roller 42a Core metal 42b Elastic layer 44 Pressurized roller 44a Core metal 44b Elastic layer J Soft projection M Groove

特開2005−195856号公報JP 2005-195856 A

Claims (7)

駆動源により回転駆動される定着ローラと、前記定着ローラに圧接された被加圧ローラと、を有する定着装置において、
(イ)前記定着ローラが、芯金と弾性層とで構成され、
(ロ)前記被加圧ローラが、芯金と弾性層とで構成され、かつ、
(ハ)前記定着ローラ及び前記被加圧ローラの少なくとも一方の前記弾性層の表面近傍には、前記定着ローラ及び前記被加圧ローラの軸に直交する方向に溝と柔突起とが交互に設けられている
ことを特徴とする定着装置。
In a fixing device having a fixing roller that is rotationally driven by a driving source, and a pressed roller that is pressed against the fixing roller,
(A) The fixing roller is composed of a cored bar and an elastic layer,
(B) the pressed roller is composed of a cored bar and an elastic layer, and
(C) Grooves and soft protrusions are alternately provided in the vicinity of the surface of the elastic layer of at least one of the fixing roller and the pressed roller in a direction perpendicular to the axes of the fixing roller and the pressed roller. A fixing device.
制御部と、前記制御部によって前記定着ローラの回転数が制御された駆動モータと、前記制御部によって前記定着ローラ及び前記被加圧ローラの少なくとも一方に設けられたヒータの定着熱量が制御される電源と、が設けられていることを特徴とする請求項1に記載の定着装置。   A control unit, a drive motor in which the number of rotations of the fixing roller is controlled by the control unit, and a fixing heat amount of a heater provided in at least one of the fixing roller and the pressed roller are controlled by the control unit. The fixing device according to claim 1, further comprising: a power source. 駆動源により回転駆動される定着ローラと、前記定着ローラに平行に設けられた加熱ローラと、前記定着ローラと加熱ローラとの間に回転可能に設けられた定着ベルトと、前記定着ベルトを介して前記定着ローラに圧接されると共に該定着ベルトに対して順方向に回転される被加圧ローラと、を有する定着装置において、
(イ)前記定着ローラが、芯金と弾性層とで構成され、
(ロ)前記被加圧ローラが、芯金と弾性層とで構成され、かつ、
(ハ)前記定着ローラ及び前記被加圧ローラの少なくとも一方の前記弾性層の表面近傍には、前記定着ローラ及び前記被加圧ローラの軸に直交する方向に溝と柔突起とが交互に設けられている
ことを特徴とする定着装置。
A fixing roller rotated by a driving source, a heating roller provided in parallel to the fixing roller, a fixing belt rotatably provided between the fixing roller and the heating roller, and the fixing belt A pressure-applying roller that is pressed against the fixing roller and rotated in a forward direction with respect to the fixing belt;
(A) The fixing roller is composed of a cored bar and an elastic layer,
(B) the pressed roller is composed of a cored bar and an elastic layer, and
(C) Grooves and soft protrusions are alternately provided in the vicinity of the surface of the elastic layer of at least one of the fixing roller and the pressed roller in a direction perpendicular to the axes of the fixing roller and the pressed roller. A fixing device.
制御部と、前記制御部によって前記定着ローラの回転数が制御された駆動モータと、前記制御部によって前記加熱ローラに設けられたヒータの定着熱量が制御される電源と、が設けられていることを特徴とする請求項3に記載の定着装置。   A control unit; a drive motor in which the rotation speed of the fixing roller is controlled by the control unit; and a power source in which a fixing heat amount of a heater provided in the heating roller is controlled by the control unit. The fixing device according to claim 3. 前記定着ローラ及び前記被加圧ローラに形成された弾性層が、シリコーン系樹脂で構成されてい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。   The fixing device according to claim 1, wherein an elastic layer formed on the fixing roller and the pressed roller is made of a silicone-based resin. 前記定着ローラ及び前記被加圧ローラに形成された弾性層の表面に、フッ素系樹脂で構成された離型層が、設けられていることを特徴とする請求項1〜5のいずれか1項に記載の定着装置。   6. A release layer made of a fluorine-based resin is provided on the surface of an elastic layer formed on the fixing roller and the pressed roller. The fixing device according to 1. 記録媒体の表面に未定着トナー画像を形成する未定着トナー画像形成手段と、前記未定着トナー画像を泡状定着液で定着する定着手段と、を有する画像形成装置において、前記定着手段として、請求項1〜6のいずれか1項に記載の定着装置が設けられていることを特徴とする画像形成装置。   An image forming apparatus comprising: an unfixed toner image forming unit that forms an unfixed toner image on a surface of a recording medium; and a fixing unit that fixes the unfixed toner image with a foamy fixing solution. An image forming apparatus comprising the fixing device according to any one of items 1 to 6.
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