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JP3276580B2 - Fixing device - Google Patents
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JP3276580B2 - Fixing device - Google Patents

Fixing device

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JP3276580B2
JP3276580B2 JP05669797A JP5669797A JP3276580B2 JP 3276580 B2 JP3276580 B2 JP 3276580B2 JP 05669797 A JP05669797 A JP 05669797A JP 5669797 A JP5669797 A JP 5669797A JP 3276580 B2 JP3276580 B2 JP 3276580B2
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fixing
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fixing roller
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  • Fixing For Electrophotography (AREA)

Description

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

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、複写機、ファクシ
ミリ、プリンタ等の電子写真プロセスを利用した電子写
真機器に使用する定着装置に関し、特に、フルカラー印
刷が可能な電子写真機器に使用する定着装置に関するも
のである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a fixing device used in an electrophotographic apparatus utilizing an electrophotographic process such as a copying machine, a facsimile, a printer, etc., and more particularly, to a fixing device used in an electrophotographic apparatus capable of performing full-color printing. It is about.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来より、複写機、ファクシミリ、プリ
ンタ等の電子写真プロセスを利用した電子写真機器に使
用されている定着装置は、例えば図12に示すように、
定着ローラ101と、この定着ローラ101を圧接する
加圧ローラ102とを有している。上記定着ローラ10
1の内部には、加熱源としてのヒータランプ103が配
設されており、定着ローラ101の表面を内部から加熱
するようになっている。
2. Description of the Related Art Conventionally, a fixing device used in an electrophotographic apparatus utilizing an electrophotographic process, such as a copying machine, a facsimile, a printer, etc., as shown in FIG.
The image forming apparatus includes a fixing roller 101 and a pressure roller 102 that presses the fixing roller 101. The fixing roller 10
A heater lamp 103 as a heating source is disposed inside the unit 1 so that the surface of the fixing roller 101 is heated from the inside.

【0003】上記構成の定着装置は、表面が所定の温度
に加熱された定着ローラ101と加圧ローラ102との
圧接部分(定着部分)に、未定着のトナーTで形成され
た画像を担持した用紙(記録材)Pを搬入することで、
トナーTを熱溶融してトナーTを用紙Pに定着させるよ
うになっている。このように、定着ローラ101の表面
を加熱するために、ヒータランプ103等の加熱源を該
定着ローラ101内部に設けたものを内部加熱方式の定
着装置と称する。
In the fixing device having the above-described structure, an image formed of unfixed toner T is carried on a pressure contact portion (fixing portion) between the fixing roller 101 and the pressure roller 102 whose surfaces are heated to a predetermined temperature. By loading paper (recording material) P,
The toner T is melted by heat and the toner T is fixed on the paper P. In this way, a device in which a heating source such as a heater lamp 103 is provided inside the fixing roller 101 to heat the surface of the fixing roller 101 is referred to as an internal heating type fixing device.

【0004】また、用紙P上に担持されたトナーがカラ
ートナー等の離型性の悪いトナーであれば、定着の際に
定着ローラ101表面へのトナーの付着、所謂オフセッ
ト現象が生じる。このため、上記定着装置には、定着ロ
ーラ101表面にオイルを塗布するためのオイル塗布機
構105と、定着後の用紙Pを定着ローラ101から剥
離するための剥離爪106とが設けられている。このオ
イル塗布機構105は、オフセット防止用のオイル10
4を、一対の塗布用ローラ107・107を介して定着
ローラ101表面に塗布するようになっている。
If the toner carried on the paper P is a toner such as a color toner having poor releasability, the toner adheres to the surface of the fixing roller 101 during fixing, that is, a so-called offset phenomenon occurs. For this reason, the fixing device is provided with an oil application mechanism 105 for applying oil to the surface of the fixing roller 101 and a peeling claw 106 for peeling the sheet P after fixing from the fixing roller 101. The oil application mechanism 105 is provided with an oil 10 for preventing offset.
4 is applied to the surface of the fixing roller 101 via a pair of application rollers 107.

【0005】また、定着装置として、上記オフセット用
のオイルを必要としないものがある。例えば、特開昭6
3−313182号公報、特開平4−358186号公
報、特開平5−2349号公報に開示されているよう
に、用紙と同期して移動する薄いエンドレスフィルム
(エンドレスベルト)を介して、未定着トナー画像を担
持した用紙を加熱して該トナーを定着する方式(以下、
フィルム加熱方式と称する)の定着装置が提案されてい
る。
Some fixing devices do not require the offset oil. For example, JP
As disclosed in JP-A-3-313182, JP-A-4-358186, and JP-A-5-2349, unfixed toner is transferred via a thin endless film (endless belt) that moves in synchronization with paper. A method of fixing the toner by heating a sheet carrying an image (hereinafter, referred to as a method)
(Referred to as a film heating method).

【0006】このフィルム加熱方式の定着装置は、例え
ば図13に示すように、記録材の搬送方向に張設された
エンドレスフィルム状の定着ベルト201と加圧ローラ
203との圧接部に、未定着のトナーTで形成された画
像を担持した用紙Pを搬入することで、未定着のトナー
Tで形成された画像を用紙Pに定着させるようになって
いる。
In this film heating type fixing device, as shown in FIG. 13, for example, an unfixed portion is formed on a pressure contact portion between an endless film-shaped fixing belt 201 stretched in a recording material conveying direction and a pressing roller 203. By carrying in a sheet P carrying an image formed by the toner T, the image formed by the unfixed toner T is fixed on the sheet P.

【0007】上記定着ベルト201の加圧ローラ203
側の内面側には、発熱体202が配置され、上記定着ベ
ルト201と加圧ローラ203との間に形成される定着
部を加熱するようになっている。従って、上記定着部を
通過する用紙Pは、発熱体202からの熱エネルギーに
よって加熱され、用紙Pに担持されたトナーが熱溶融さ
れて定着される。
The pressure roller 203 of the fixing belt 201
A heating element 202 is disposed on the inner side of the side, and heats a fixing unit formed between the fixing belt 201 and the pressure roller 203. Therefore, the sheet P passing through the fixing unit is heated by the heat energy from the heating element 202, and the toner carried on the sheet P is melted and fixed.

【0008】上記の定着装置では、トナー定着済みの用
紙Pを、定着ベルト201の下流側で冷却(以下、自己
冷却と称する)させて該定着ベルト201と用紙Pとを
分離させるようになっている。従って、このフィルム加
熱方式の定着装置では、定着ベルト201の下流側では
自己冷却されているので、トナーが定着ベルト201に
付着することがなくなる。これにより、オフセット防止
用のオイルを塗布する必要がなくなる。
In the above-described fixing device, the sheet P on which toner has been fixed is cooled downstream of the fixing belt 201 (hereinafter, referred to as self-cooling) to separate the fixing belt 201 from the sheet P. I have. Therefore, in the fixing device of the film heating type, since the self-cooling is performed on the downstream side of the fixing belt 201, the toner does not adhere to the fixing belt 201. Thus, it is not necessary to apply oil for preventing offset.

【0009】つまり、上記のフィルム加熱方式によれ
ば、定着ベルト201として熱容量の小さいものを用い
ることができ、加熱部を通過後直ちに放熱による冷却が
なされるため、トナーTが冷却して凝集力が増加し、相
対的に定着ベルト201との付着力が弱まるので、原理
的にオフセットを防止することが可能である。
In other words, according to the above-described film heating method, a fixing belt 201 having a small heat capacity can be used, and cooling by heat radiation is performed immediately after passing through the heating section. And the adhesive force with the fixing belt 201 is relatively weakened, so that it is possible in principle to prevent offset.

【0010】[0010]

【発明が解決しようとする課題】ところが、上記従来の
各加熱方式の定着装置では、以下に示すような問題が生
じる。
However, the above-mentioned conventional fixing devices of the respective heating systems have the following problems.

【0011】(I)内部加熱方式の定着装置の問題点: 内部に加熱源がありゴム層の熱伝達が悪いため、ウォー
ムアップ時間が長く、さらに、定着ローラ芯材101a
とゴム層101bとの境界温度が上昇し、ゴム層101
bが劣化剥離しやすくなるという問題が生じる。
(I) Problems of the fixing device of the internal heating type: Since there is a heat source inside and the heat transfer of the rubber layer is poor, the warm-up time is long, and the fixing roller core material 101a
The boundary temperature between the rubber layer 101b and the rubber layer 101b rises.
There is a problem that b is likely to be peeled off due to deterioration.

【0012】また、特に、フルカラー電子写真プロセス
を利用した定着装置の場合、定着温度を高くし、多層形
成されたカラートナーに熱エネルギーを多量に供給し、
トナーを高い溶融状態にして発色させる必要がある。こ
のように、トナーを高い溶融状態で定着ローラ101か
ら剥離させると、定着ローラ101とトナーとの付着力
よりもトナー内部の凝集力が低下しているため、トナー
は内部で分断されオフセットが発生する。
In particular, in the case of a fixing device utilizing a full-color electrophotographic process, the fixing temperature is increased, and a large amount of heat energy is supplied to the multi-layered color toner.
It is necessary to color the toner in a high melting state. As described above, when the toner is separated from the fixing roller 101 in a high molten state, the cohesive force inside the toner is lower than the adhesive force between the fixing roller 101 and the toner. I do.

【0013】従って、定着ローラ101とトナーとの付
着力を内部凝集力よりも低くするために、上述したよう
に、オフセット防止用のオイル104を定着ローラ10
1の表面に塗布する必要がある。
Accordingly, in order to make the adhesive force between the fixing roller 101 and the toner lower than the internal cohesive force, as described above, the oil 104 for preventing offset is applied to the fixing roller 10.
1 needs to be applied to the surface.

【0014】しかしながら、オフセット防止用のオイル
104を定着ローラ101表面に塗布する場合には、以
下に示すような問題が生じる。
However, when the offset preventing oil 104 is applied to the surface of the fixing roller 101, the following problems occur.

【0015】 オイル104を均一に定着ローラ10
1に塗布するには複雑な機構が必要となり装置のコスト
アップを招来する。
The oil 104 is uniformly spread on the fixing roller 10.
A complicated mechanism is required to apply the coating to a single coating, resulting in an increase in the cost of the apparatus.

【0016】 オイル104により定着ローラ101
のゴム層101bが劣化、膨潤し定着ローラ101の寿
命が短くなる。
The fixing roller 101 is fixed by the oil 104.
The rubber layer 101b deteriorates and swells, and the life of the fixing roller 101 is shortened.

【0017】 オイル104がこぼれて、装置が汚れ
たり、他の機器に悪影響を与える。
The oil 104 spills, fouling the device and adversely affecting other equipment.

【0018】 オイル104が用紙Pに付着し、ユー
ザーの手を汚したり不快感を与える。
The oil 104 adheres to the paper P and stains the user's hands or gives discomfort.

【0019】 用紙PにOHPを使用した場合、オイ
ル104がOHP表面に付着することによりOHPの透
過率を低下させる。
When OHP is used for the paper P, the oil 104 adheres to the surface of the OHP, thereby reducing the transmittance of the OHP.

【0020】 オイル104の補強等の定期的なメン
テナンスが必要となり、ユーザーフレンドリーでない。
[0020] Periodic maintenance such as reinforcement of the oil 104 is required, which is not user-friendly.

【0021】(II) フィルム加熱方式の定着装置: フィルム加熱方式の定着装置では、オフセット防止のた
めにオイルを塗布する必要がないという利点がある。他
に、定着手段として用いるフィルムの熱容量が定着ロー
ラに比べて小さいので、ウォームアップ時間が短縮でき
るという利点もある。
(II) Film-heating type fixing device: The film-heating type fixing device has an advantage that it is not necessary to apply oil to prevent offset. Another advantage is that the warm-up time can be reduced because the heat capacity of the film used as the fixing means is smaller than that of the fixing roller.

【0022】しかしながら、図13に示すように、定着
ベルト201はエンドレスベルト状であるので、該定着
ベルト201に加えるテンションの制御、定着ベルト2
01の蛇行防止、定着ベルト201の熱膨張によるしわ
防止等の機構が必要となるので、定着ベルト201の駆
動機構が非常に複雑なものとなり、装置のコストアップ
を招来するという問題が生じる。
However, as shown in FIG. 13, since the fixing belt 201 is in the form of an endless belt, the control of the tension applied to the fixing belt 201 and the fixing belt 2
Since a mechanism for preventing meandering of the fixing belt 201 and for preventing wrinkles due to thermal expansion of the fixing belt 201 is required, the driving mechanism of the fixing belt 201 becomes very complicated, which causes a problem of increasing the cost of the apparatus.

【0023】また、定着ベルト201は、熱容量を小さ
くするために厚みを薄くしているので、ローラ状の定着
ローラに比べて寿命が短い。特に、定着ベルト201は
発熱体202に摺動するようになるので、磨耗してその
寿命が短くなる。しかも、印刷速度を向上させるため
に、定着ベルト201の回転速度を速めた場合、定着ベ
ルト201の寿命はさらに短くなる。このため、印刷速
度の速い電子写真機器に対応させることができないとい
う問題が生じる。
Further, since the fixing belt 201 is made thinner in order to reduce the heat capacity, its life is shorter than that of a roller-shaped fixing roller. In particular, since the fixing belt 201 slides on the heating element 202, it is worn and its life is shortened. In addition, when the rotation speed of the fixing belt 201 is increased in order to improve the printing speed, the life of the fixing belt 201 is further shortened. For this reason, there arises a problem that it cannot be adapted to an electrophotographic device having a high printing speed.

【0024】上記定着ベルト201の厚みを厚くするこ
とで、上記の各問題点をある程度解決することができ
る。しかしながら、定着ベルト201の厚みを厚くする
ことで定着ベルト201の熱容量が大きくなる。これに
よって、ウォームアップ時間が長くなり、フィルム加熱
方式の定着装置のウォームアップ時間を短縮させるとい
う利点が薄れる。
The above problems can be solved to some extent by increasing the thickness of the fixing belt 201. However, by increasing the thickness of the fixing belt 201, the heat capacity of the fixing belt 201 increases. As a result, the warm-up time is lengthened, and the advantage of shortening the warm-up time of the film heating type fixing device is reduced.

【0025】また、定着ベルト201の熱容量が大きく
なれば、定着後の用紙上のトナーを固体状態になるまで
十分に冷却することができず、オフセット現象が生じる
虞がある。このため、オフセット現象を防止するために
は、定着後の用紙上のトナーを固体状態になるまで十分
に冷却するために、定着ベルト201の移動方向下流側
に送風手段等の強制冷却手段が必要となる。この場合、
熱効率が悪くなり、装置が複雑化、大型化するという問
題が生じる。
If the heat capacity of the fixing belt 201 is large, the toner on the sheet after fixing cannot be cooled sufficiently until it becomes a solid state, which may cause an offset phenomenon. For this reason, in order to prevent the offset phenomenon, a forced cooling unit such as a blowing unit is required on the downstream side in the moving direction of the fixing belt 201 in order to sufficiently cool the toner on the sheet after fixing to a solid state. Becomes in this case,
A problem arises in that thermal efficiency is deteriorated, and the device becomes complicated and large.

【0026】本発明は、上記の各問題点を解決するため
になされたもので、その目的は、ウォームアップ時間が
短く、熱効率、温度均一性に優れ、オイルを塗布せずに
カラートナーの定着が可能で、且つ高速プリントにも対
応することができ、耐久性、安全性に優れ、構成が簡単
で製造費の安価な定着装置を提供することにある。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and has as its object a short warm-up time, excellent thermal efficiency and excellent temperature uniformity, and fixation of a color toner without applying oil. It is an object of the present invention to provide a fixing device which can perform high-speed printing, is excellent in durability and safety, has a simple structure, and is inexpensive to manufacture.

【0027】[0027]

【課題を解決するための手段】請求項1の定着装置は、
上記の課題を解決するために、外部から表面が加熱され
た定着ローラと、該定着ローラと平行に配置された複数
の加圧ローラによって張架され、該定着ローラの外周面
を押圧する加圧ベルトとを含み、上記定着ローラと加圧
ベルトとで形成された圧接部に、未定着トナー像の形成
された記録材を搬送することにより該記録材にトナーを
熱溶融して定着させる定着装置において、上記圧接部に
は、記録材の搬送方向上流側から、トナーの軟化点以上
の温度に設定された蓄熱領域と、溶融されたトナーを冷
却固化するために必要な温度に設定された放熱領域とが
順に形成されていることを特徴としている。
According to a first aspect of the present invention, there is provided a fixing device comprising:
In order to solve the above-mentioned problem, a fixing roller having a surface heated from the outside and a plurality of pressure rollers arranged in parallel with the fixing roller are stretched and pressurized to press an outer peripheral surface of the fixing roller. A fixing device that includes a belt and conveys a recording material on which an unfixed toner image is formed to a pressure contact portion formed by the fixing roller and the pressure belt to thermally fuse the toner to the recording material and fix the toner. In the pressure contact portion, from the upstream side in the conveying direction of the recording material, a heat storage region set at a temperature equal to or higher than the softening point of the toner, and a heat radiation set at a temperature required for cooling and solidifying the melted toner. The regions are sequentially formed.

【0028】上記の構成によれば、定着ローラと加圧ベ
ルトとで形成された圧接部において、先ず、蓄熱領域で
記録材上のトナーが、発色するのに十分な高温溶融状態
となり、続いて、放熱領域で溶融されたトナーが冷却固
化される。このとき、上記圧接部の放熱領域において、
トナーは、冷却固化されるまで冷やされるので、このと
きの凝集力がトナーと定着ローラとの付着力よりも大き
くなり、記録材上に完全に定着される。
According to the above configuration, in the pressure contact portion formed by the fixing roller and the pressure belt, first, the toner on the recording material in the heat storage region is brought into a high-temperature and molten state sufficient to develop a color. Then, the toner melted in the heat radiation area is cooled and solidified. At this time, in the heat radiation area of the press contact portion,
Since the toner is cooled until it is cooled and solidified, the cohesive force at this time becomes larger than the adhesive force between the toner and the fixing roller, and the toner is completely fixed on the recording material.

【0029】これにより、定着後のオフセット防止のた
めに、オフセット防止用のオイルを定着ローラに塗布す
る必要がないので、オフセット防止用オイルに起因する
種々の問題を解消することができる。特に、オフセット
防止用オイルを塗布する機構を必要としないので、装置
を簡略化でき、この定着装置を備えたプリンタ等の画像
形成装置を安価に提供することができる。
Thus, it is not necessary to apply an oil for preventing offset to the fixing roller in order to prevent offset after fixing, so that various problems caused by the oil for preventing offset can be solved. In particular, since a mechanism for applying the oil for preventing offset is not required, the apparatus can be simplified, and an image forming apparatus such as a printer including the fixing device can be provided at low cost.

【0030】請求項2の定着装置は、上記の課題を解決
するために、請求項1の構成に加えて、加圧ベルトは、
熱伝導性を有する素材で形成されると共に、複数の加圧
ローラのうち、少なくとも1本の加圧ローラが上記蓄熱
領域内で上記加圧ベルトを介して定着ローラに接触配置
されていることを特徴としている。
According to a second aspect of the present invention, in order to solve the above-mentioned problems, in addition to the configuration of the first aspect, the pressing belt further comprises:
It is formed of a material having thermal conductivity, and at least one of the plurality of pressure rollers is disposed in contact with the fixing roller via the pressure belt in the heat storage area. Features.

【0031】上記の構成によれば、加圧ベルトは、熱伝
導性を有する素材で形成されているので、定着ローラか
らの熱エネルギーが伝わりやすくなる。しかも、複数の
加圧ローラのうち、少なくとも1本の加圧ローラが上記
蓄熱領域内で上記加圧ベルトを介して接触配置されてい
ることで、加圧部の蓄熱領域内で定着ローラからの熱エ
ネルギーが加圧ベルトを介して、上記の定着ローラと接
触配置された加圧ローラに供給されるようになる。
According to the above configuration, since the pressure belt is formed of a material having thermal conductivity, heat energy from the fixing roller is easily transmitted. Moreover, at least one of the plurality of pressure rollers is disposed in contact with the heat storage region via the pressure belt in the heat storage region, so that the pressure roller receives the heat from the fixing roller in the heat storage region of the pressure unit. Thermal energy is supplied to the pressure roller in contact with the fixing roller via the pressure belt.

【0032】これにより、加圧ベルトを介して定着ロー
ラに接触している加圧ローラに、熱エネルギーが溜まる
ので、蓄熱領域内に搬送された記録材上のトナーは、定
着ローラからの熱エネルギーと、上記加圧ローラからの
熱エネルギーが流れ込むようになる。このため、蓄熱領
域は、高温溶融状態となり、記録材上のトナーに対して
効率良く熱エネルギーを供給することができる。
As a result, thermal energy accumulates in the pressure roller that is in contact with the fixing roller via the pressure belt, so that the toner on the recording material conveyed into the heat storage area loses thermal energy from the fixing roller. Then, thermal energy from the pressure roller flows. For this reason, the heat storage region is in a high-temperature melting state, and can efficiently supply thermal energy to the toner on the recording material.

【0033】請求項3の定着装置は、上記の課題を解決
するために、請求項2の構成に加えて、定着ローラに加
圧ベルトを介して接触配置されている加圧ローラは、蓄
熱材からなることを特徴としている。
According to a third aspect of the present invention, in order to solve the above-mentioned problem, in addition to the configuration of the second aspect, the pressure roller, which is disposed in contact with the fixing roller via a pressure belt, is a heat storage material. It is characterized by consisting of.

【0034】上記の構成によれば、請求項2の作用に加
えて、定着ローラに加圧ベルトを介して接触配置されて
いる加圧ローラに、定着ローラから流れ込む熱エネルギ
ーが蓄積されやすくなるので、定着部の蓄熱領域におい
て、少ない熱エネルギーで高温状態に保つことができ
る。これにより、定着ローラを加熱するために必要なエ
ネルギーが少なくて済むので、経済的な定着装置を提供
することができる。
According to the above construction, in addition to the function of the second aspect, the heat energy flowing from the fixing roller is easily accumulated in the pressure roller which is arranged in contact with the fixing roller via the pressure belt. In the heat storage region of the fixing section, the high temperature state can be maintained with little heat energy. This reduces the energy required to heat the fixing roller, so that an economical fixing device can be provided.

【0035】請求項4の定着装置は、上記の課題を解決
するために、外部から表面が加熱さ れた定着ローラと、
該定着ローラと平行に配置された複数の加圧ローラによ
って張架され、該定着ローラの外周面を押圧する加圧ベ
ルトとを含み、上記定着ローラと加圧ベルトとで形成さ
れた圧接部に、未定着トナー像の形成された記録材を搬
送することにより該記録材にトナーを熱溶融して定着さ
せる定着装置において、上記圧接部には、記録材の搬送
方向上流側から、トナーの軟化点以上の温度に設定され
た蓄熱領域と、溶融されたトナーを冷却固化する温度に
設定された放熱領域とが順に形成されており、上記加圧
ベルトは、熱伝導性を有する素材で形成されると共に、
上記複数の加圧ローラのうち、少なくとも1本の加圧ロ
ーラが上記蓄熱領域内で上記加圧ベルトを介して定着ロ
ーラに接触配置されており、上記定着ローラに加圧ベル
トを介して接触配置されている加圧ローラは、蓄熱材か
らなり、上記圧接部への記録材の搬送タイミングが、上
記蓄熱材からなる加圧ローラが上記定着ローラからの熱
により蓄熱された後に設定されていることを特徴として
いる。
According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a fixing device which solves the above problems.
Fixing roller whose surface is heated from the outside ,
A plurality of pressure rollers arranged in parallel with the fixing roller
Pressurizing belt for pressing the outer peripheral surface of the fixing roller.
And a belt formed by the fixing roller and the pressure belt.
Transport the recording material on which the unfixed toner image is formed
The toner is thermally fused to the recording material by
In the fixing device, a recording material is conveyed to the pressing portion.
From the upstream side in the direction
Heat storage area and the temperature to cool and solidify the melted toner.
The set heat radiation area is formed in order, and
The belt is formed of a thermally conductive material,
At least one pressure roller among the plurality of pressure rollers
Roller in the heat storage area via the pressure belt.
Roller, and a pressure bell
The pressure roller that is in contact with the
The conveyance timing of the recording material to the press contact
The pressure roller made of the heat storage material generates heat from the fixing roller.
Characterized by being set after heat is stored by
I have.

【0036】上記の構成によれば、圧接部に記録材が搬
送される前に、十分に加熱された状態とすることができ
るので、記録材上の未定着トナーを、圧接部入口領域か
ら確実に溶融させることができる。これにより、トナー
がカラーであった場合、温度不足による発色不良を無く
すことができ、高品位のカラー画像を提供することがで
きる。
According to the above configuration, the recording material is carried to the pressure contact portion.
Before being sent, it can be fully heated
Therefore, the unfixed toner on the recording material is
Can be reliably melted. As a result, the toner
If the color is color, there is no poor color development due to insufficient temperature
To provide high-quality color images.
Wear.

【0037】請求項の定着装置は、上記の課題を解決
するために、請求項2、3または4記載の構成に加え
て、放熱領域内に存在する加圧ローラは、断熱材からな
ることを特徴としている。
According to a fifth aspect of the present invention, in order to solve the above-mentioned problem, in addition to the configuration of the second , third or fourth aspect , the pressure roller existing in the heat radiation area is made of a heat insulating material. It is characterized by.

【0038】上記の構成によれば、放熱領域内におい
て、加圧ベルトから流れ込む熱エネルギーが加圧ローラ
に蓄積されないので、記録材上の溶融トナーを効果的に
冷却固化させることができる。
According to the above arrangement, since the heat energy flowing from the pressure belt is not accumulated in the pressure roller in the heat radiation area, the molten toner on the recording material can be cooled and solidified effectively.

【0039】請求項6の定着装置は、上記の課題を解決
するために、請求項1ないし5の何れかの構成に加え
て、圧接部の記録材搬送方向上流側に、定着ローラの表
面を外部から加熱する加熱ローラが設けられていること
を特徴としている。
According to a sixth aspect of the present invention, in order to solve the above-mentioned problem, in addition to any one of the first to fifth aspects, the surface of the fixing roller is provided upstream of the pressure contact portion in the recording material conveying direction. A heating roller for heating from the outside is provided.

【0040】上記の構成によれば、定着ローラは、圧接
部の記録材搬送方向上流側に設けられた加熱ローラによ
って加熱されるようになるので、圧接部の記録材入口側
から加熱されるようになる。これにより、加熱ローラか
ら圧接部までの間における、加熱ローラから定着ローラ
に供給される熱エネルギーの損失をできるだけ小さくす
ることが可能となる。したがって、少ないエネルギー
で、トナー溶融に必要な温度まで定着ローラを加熱する
ことができるので、定着装置に係るエネルギーを削減す
ることができる。
According to the above arrangement, the fixing roller is heated by the heating roller provided on the upstream side of the pressure contact portion in the recording material conveyance direction, so that the fixing roller is heated from the recording material inlet side of the pressure contact portion. become. This makes it possible to minimize the loss of heat energy supplied from the heating roller to the fixing roller between the heating roller and the pressure contact portion. Therefore, the fixing roller can be heated to a temperature required for melting the toner with a small amount of energy, so that the energy required for the fixing device can be reduced.

【0041】請求項7の定着装置は、上記の課題を解決
するために、請求項1ないし6の何れかの構成に加え
て、加圧ベルトは、多数の通気孔が形成されていること
を特徴としている。
According to a seventh aspect of the present invention, in order to solve the above-mentioned problem, in addition to any one of the first to sixth aspects, the pressure belt has a large number of ventilation holes. Features.

【0042】上記の構成によれば、加圧ベルトに、多数
の通気孔を形成することで、圧接部の放熱領域に澱む高
温空気をベルト外部に積極的に放出し、対流熱伝達率を
大きくして加圧ベルトの放熱性能を向上安定化させ、ト
ナーの冷却効果を高めることができる。これにより、圧
接部の放熱領域での放熱効果を高めることができるの
で、蓄熱領域で溶融されたトナーをこの放熱領域で確実
に冷却固化させることができる。この結果、トナーを記
録材に完全に定着させることができるので、オフセット
を確実に無くすことができる。
According to the above-described structure, by forming a large number of ventilation holes in the pressure belt, high-temperature air that has settled in the heat-dissipating region of the pressure-contact portion is positively discharged to the outside of the belt, thereby increasing the convective heat transfer coefficient. As a result, the heat radiation performance of the pressure belt can be improved and stabilized, and the cooling effect of the toner can be enhanced. Thus, the heat radiation effect in the heat radiation area of the press contact portion can be enhanced, so that the toner melted in the heat storage area can be reliably cooled and solidified in this heat radiation area. As a result, the toner can be completely fixed on the recording material, so that the offset can be surely eliminated.

【0043】なお、上記の何れかの構成に加えて、加圧
ベルトが、金属からなるように構成することができる。
Note that, in addition to any one of the above-described configurations, the pressure belt can be configured to be made of metal .

【0044】上記の構成によれば、加圧ベルトが金属か
らなることで、熱伝導性に優れ、熱容量が小さく放熱冷
却効果が高いベルトにすることができる。これにより、
蓄熱領域での定着ローラからの熱エネルギーを効率良
く、該定着ローラに加圧ベルトを介して接触配置されて
いる加圧ローラに伝達することができる。また、放熱領
域での定着ローラからの熱エネルギーを加圧ベルト外部
に効率良く放出することができる。したがって、定着ロ
ーラと加圧ベルトとの間の圧接部では、トナーに安定し
た温度変化を与えることができるので、オフセットが無
く安定した定着を行うことができる。
According to the above configuration, since the pressure belt is made of metal, a belt having excellent heat conductivity, a small heat capacity, and a high radiation cooling effect can be obtained. This allows
The heat energy from the fixing roller in the heat storage area can be efficiently transmitted to the pressing roller that is in contact with the fixing roller via the pressing belt. Further, heat energy from the fixing roller in the heat radiation area can be efficiently released to the outside of the pressure belt. Therefore, a stable temperature change can be given to the toner at the pressure contact portion between the fixing roller and the pressure belt, so that stable fixing without offset can be performed.

【0045】請求項の定着装置は、上記の課題を解決
するために、請求項1ないしの何れかの構成に加え
て、定着ローラは、中心部が空洞構造であることを特徴
としている。
According to an eighth aspect of the present invention, in order to solve the above-mentioned problem, in addition to any one of the first to seventh aspects, the fixing roller is characterized in that a central portion has a hollow structure. .

【0046】上記の構成によれば、定着ローラの中心部
を空洞にすることで、定着ローラ表面からの熱エネルギ
ーが内部に蓄積されないので、定着ローラ内部の蓄熱に
よる圧接部の放熱領域への影響を無くすことができる。
これにより、圧接部の放熱領域におけるトナーの冷却効
果を高めることができる。
According to the above configuration, since the central portion of the fixing roller is hollow, heat energy from the surface of the fixing roller is not accumulated inside the fixing roller. Can be eliminated.
Thereby, the cooling effect of the toner in the heat radiation area of the press contact portion can be enhanced.

【0047】請求項の定着装置は、上記の課題を解決
するために、請求項1ないしの何れかの構成に加え
て、加圧ベルトの定着ローラとの圧接部の記録材出口近
傍を冷却する冷却手段が設けられていることを特徴とし
ている。
According to a ninth aspect of the present invention, in order to solve the above-mentioned problems, in addition to any one of the first to eighth aspects, the vicinity of a recording material outlet of a pressure contact portion of the pressure belt with the fixing roller is provided. It is characterized in that cooling means for cooling is provided.

【0048】上記の構成によれば、加圧ベルトの圧接部
の記録材出口近傍を冷却する冷却手段が設けられている
ことで、加圧ベルトを強制的に冷却することができる。
これにより、加圧ベルトの対流熱伝達率を大きくし、加
圧ベルトの放熱性能を向上安定化させ、放熱領域におけ
るトナーの冷却効果を高めることができる。
According to the above configuration, since the cooling means for cooling the vicinity of the recording material outlet at the pressure contact portion of the pressure belt is provided, the pressure belt can be forcibly cooled.
As a result, the convective heat transfer coefficient of the pressure belt can be increased, the heat radiation performance of the pressure belt can be improved and stabilized, and the cooling effect of the toner in the heat radiation area can be enhanced.

【0049】請求項10の定着装置は、上記の課題を解
決するために、外部から表面が加熱された定着ローラ
と、該定着ローラと平行に配置された複数の加圧ローラ
によって張架され、該定着ローラの外周面を押圧する加
圧ベルトとを含み、上記定着ローラと加圧ベルトとで形
成された圧接部に、未定着トナー像の形成された記録材
を搬送することにより該記録材にトナーを熱溶融して定
着させる定着装置におい て、上記圧接部には、記録材の
搬送方向上流側から、トナーの軟化点以上の温度に設定
された蓄熱領域と、溶融されたトナーを冷却固化する温
度に設定された放熱領域とが順に形成されており、上記
加圧ベルトの上記定着ローラとの圧接部の記録材出口近
傍を冷却する冷却手段が設けられており、上記圧接部の
記録材出口近傍の加圧ベルトの温度を検知する温度検知
手段と、上記温度検知手段の検知情報に基づいて、上記
冷却手段の冷却能力を制御する冷却制御手段とが設けら
れていることを特徴としている。
According to a tenth aspect of the present invention, there is provided a fixing device which solves the above problem.
Fixing roller whose surface is externally heated
And a plurality of pressure rollers arranged in parallel with the fixing roller
And presses the outer peripheral surface of the fixing roller.
And a pressure belt.
Recording material on which an unfixed toner image is formed
The toner is thermally fused to the recording material by transporting
Fixing device odor to wear Te, the above-mentioned press-contact portion, of the recording medium
Set the temperature above the softening point of the toner from the upstream side in the transport direction
Heat storage area and temperature for cooling and solidifying the melted toner.
The heat radiation area set at each time is formed in order,
Near the exit of the recording material at the pressure contact portion of the pressure belt with the fixing roller
Cooling means for cooling the side is provided, and
Temperature detection that detects the temperature of the pressure belt near the exit of the recording material
Means, based on the detection information of the temperature detecting means,
Cooling control means for controlling the cooling capacity of the cooling means is provided.
It is characterized by having been.

【0050】上記の構成によれば、冷却手段の冷却能力
が加圧ベルトが定着ローラから離脱する直近の加圧ベル
トの温度に基づいて制御されているので、圧接部の放熱
領域における温度を一定に保つことができる。これによ
り、上記放熱領域でのトナーの冷却効果を安定化させる
ことができる。
According to the above configuration, the cooling capacity of the cooling means
Is the nearest pressure bell where the pressure belt separates from the fixing roller
Control based on the temperature of the
The temperature in the region can be kept constant. This
To stabilize the cooling effect of the toner in the heat radiation area.
be able to.

【0051】請求項11の定着装置は、上記の課題を解
決するために、請求項9または10の構成に加えて、冷
却手段は、加圧ベルトと加圧ローラとで囲まれた領域に
設けられていることを特徴としている。
According to an eleventh aspect of the present invention, in order to solve the above problem, in addition to the configuration of the ninth or tenth aspect, the cooling means is provided in a region surrounded by the pressure belt and the pressure roller. It is characterized by being.

【0052】上記の構成によれば、請求項9または10
の作用に加えて、冷却手段によって加圧ベルトと加圧ロ
ーラとで囲まれた領域に澱む高温空気を強制的に排出さ
せることができるので、加圧ベルトの冷却効果をさらに
高めることができる。
[0052] According to the arrangement, according to claim 9 or 10
In addition to the above-mentioned operation, the cooling means can forcibly discharge high-temperature air that has settled in the area surrounded by the pressure belt and the pressure roller, so that the cooling effect of the pressure belt can be further enhanced.

【0053】[0053]

【発明の実施の形態】〔実施の形態1〕 本発明の実施の一形態について図1ないし図5および図
8に基づいて説明すれば、以下の通りである。尚、本実
施の形態では、定着装置を電子写真機器としてモノクロ
用のレーザプリンタに適用した場合について説明する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS [Embodiment 1] The following will describe an embodiment of the present invention with reference to FIGS. 1 to 5 and FIG. In this embodiment, a case where the fixing device is applied to a monochrome laser printer as an electrophotographic device will be described.

【0054】本実施の形態に係るレーザプリンタは、図
2に示すように、給紙部10、画像形成装置20、レー
ザ走査部30、定着装置50を有している。
As shown in FIG. 2, the laser printer according to the present embodiment has a paper feed unit 10, an image forming device 20, a laser scanning unit 30, and a fixing device 50.

【0055】上記構成のレーザプリンタは、給紙部10
から用紙Pを画像形成装置20に搬送する。この画像形
成装置20は、レーザ走査部30によるレーザ光34に
基づいてトナー像を形成し、このトナー像を、搬送され
た記録材としての用紙Pに転写するようになっている。
そして、トナー像の転写された用紙Pを、定着装置50
に搬送して、トナー像を用紙Pに固定する。最後に、ト
ナー像が定着された用紙Pは、定着装置50の用紙搬送
下流側に設けられた用紙排紙ローラ41・42によって
装置外部に排出される。つまり、用紙Pは、図に示す矢
印Eの経路に沿って、給紙トレイ11、画像形成装置2
0、定着装置50の順に搬送され、装置外部に排出され
る。
The laser printer having the above-described configuration is provided with
To transport the paper P to the image forming apparatus 20. The image forming apparatus 20 forms a toner image based on the laser beam 34 from the laser scanning unit 30, and transfers the toner image to a sheet P as a conveyed recording material.
Then, the sheet P on which the toner image has been transferred is fixed to the fixing device 50.
To fix the toner image on the paper P. Finally, the sheet P on which the toner image has been fixed is discharged to the outside of the apparatus by sheet discharge rollers 41 and 42 provided downstream of the fixing device 50 in the sheet conveyance. That is, the sheet P is fed along the path indicated by the arrow E in FIG.
0, and are conveyed in the order of the fixing device 50, and are discharged outside the device.

【0056】上記給紙部10は、給紙トレイ11、給紙
ローラ12、用紙分離摩擦板13、加圧バネ14、用紙
検知アクチュエータ15、用紙検知センサ16、及び制
御回路17を備えている。
The paper supply section 10 includes a paper supply tray 11, a paper supply roller 12, a paper separation friction plate 13, a pressure spring 14, a paper detection actuator 15, a paper detection sensor 16, and a control circuit 17.

【0057】上記給紙トレイ11は、複数の用紙Pが装
着可能となっている。給紙ローラ12は、矢印方向に回
転することで、上記給紙トレイ11に装着された用紙P
を画像形成装置20側に給送するようになっている。こ
のとき、用紙分離摩擦板13は、加圧バネ14によって
給紙ローラ12に圧接され、給紙トレイ11に装着され
た複数の用紙Pを一枚ずつ分離するようになっている。
The paper feed tray 11 can hold a plurality of papers P thereon. The paper feed roller 12 rotates in the direction of the arrow to rotate the paper P mounted on the paper feed tray 11.
Is supplied to the image forming apparatus 20 side. At this time, the paper separating friction plate 13 is pressed against the paper feed roller 12 by a pressure spring 14 so as to separate a plurality of papers P mounted on the paper feed tray 11 one by one.

【0058】上記用紙検知センサ16は、例えば光セン
サからなると共に、上記用紙検知アクチュエータ15
は、給紙ローラ12によって給送される用紙Pによって
用紙搬送方向に傾倒自在な部材からなる。つまり、用紙
検知センサ16は、用紙検知アクチュエータ15が傾倒
されていない状態では、光路が遮断され、OFF状態を
示し、用紙検知アクチュエータ15が傾倒した状態で
は、光路が通じて、ON状態を示す。
The paper detection sensor 16 is, for example, an optical sensor, and the paper detection actuator 15
Is made of a member that can be tilted in the sheet conveying direction by the sheet P fed by the sheet feeding roller 12. That is, when the sheet detection actuator 15 is not tilted, the optical path is interrupted and indicates the OFF state, and when the sheet detection actuator 15 is tilted, the optical path passes and indicates the ON state.

【0059】従って、用紙検知センサ16は、用紙検知
アクチュエータ15が傾倒することで、センサがON状
態となり、用紙Pが画像形成装置20側に給送されたこ
とを検知し、この検知信号を制御回路17に出力するよ
うになっている。
Accordingly, the sheet detection sensor 16 detects that the sheet P is fed to the image forming apparatus 20 by turning the sensor on when the sheet detection actuator 15 is tilted, and controls the detection signal. The signal is output to the circuit 17.

【0060】上記制御回路17は、用紙検知センサ16
からの検知信号に基づいて、画像信号をレーザ走査部3
0のレーザダイオード発光ユニット31に送り、発光ダ
イオードード31aの点灯/非点灯を制御するようにな
っている。尚、制御回路17は、後述する定着装置50
の加熱制御手段を兼ねている。
The control circuit 17 includes a paper detection sensor 16
The image signal based on the detection signal from the laser scanning unit 3
The light emitting diode 31 is sent to the laser diode light emitting unit 31 to control lighting / non-lighting of the light emitting diode 31a. The control circuit 17 includes a fixing device 50 described later.
Of heating control means.

【0061】上記レーザ走査部30は、上記レーザダイ
オード発光ユニット31、走査ミラー32、走査ミラー
モータ33、及び反射ミラー35、36、37を備えて
いる。
The laser scanning section 30 includes the laser diode light emitting unit 31, a scanning mirror 32, a scanning mirror motor 33, and reflection mirrors 35, 36 and 37.

【0062】上記走査ミラーモータ33は、走査ミラー
32の下部に設けられ、該走査ミラー32を高速且つ定
速に回転させるようになっている。また、上記レーザダ
イオード発光ユニット31は、走査ミラー32に設けら
れており、該走査ミラー32と共に回転するようになっ
ている。つまり、レーザダイオード発光ユニット31
は、高速且つ定速に回転しながら、発光ダイオードード
31aからレーザ光34を反射ミラー36に照射するよ
うになっている。照射されたレーザ光34は、反射ミラ
ー36、35、37の順で反射され、画像形成装置20
の露光ポイントXに導かれる。
The scanning mirror motor 33 is provided below the scanning mirror 32, and rotates the scanning mirror 32 at a high speed and a constant speed. The laser diode light emitting unit 31 is provided on a scanning mirror 32, and rotates together with the scanning mirror 32. That is, the laser diode light emitting unit 31
Is configured to irradiate the reflecting mirror 36 with the laser beam 34 from the light emitting diode 31a while rotating at high speed and constant speed. The irradiated laser light 34 is reflected in the order of the reflection mirrors 36, 35, and 37, and
To the exposure point X.

【0063】上記レーザダイオード発光ユニット31
は、上述した制御回路17からの点灯/非点灯の情報に
基づいて、画像形成装置20の感光体21を選択的に露
光するようになっている。
The laser diode light emitting unit 31
Is configured to selectively expose the photosensitive member 21 of the image forming apparatus 20 based on the lighting / non-lighting information from the control circuit 17 described above.

【0064】上記画像形成装置20は、感光体21、転
写ローラ22、帯電部材23、現像ローラ24、現像ユ
ニット25、及びクリーニングユニット26を備えてい
る。
The image forming apparatus 20 includes a photosensitive member 21, a transfer roller 22, a charging member 23, a developing roller 24, a developing unit 25, and a cleaning unit 26.

【0065】感光体21は、帯電部材23によって表面
に予め帯電された電荷が、レーザ走査部30からのレー
ザ光34により選択的に放電され、表面に静電潜像が形
成される。
The photoreceptor 21 is selectively discharged by the laser beam 34 from the laser scanning unit 30 on the surface of the photoreceptor 21, and an electrostatic latent image is formed on the surface.

【0066】現像ユニット25は、感光体21にトナー
を供給するための現像ローラ24を有し、内部に蓄積し
たトナーを攪拌することで、該トナーに電荷を付与し、
上記現像ローラ24表面にトナーを付着させる。そし
て、現像ローラ24に与えられた現像バイアス電圧およ
び感光体21表面の電位により形成される電界の作用に
よって、感光体21表面に形成された静電潜像に応じた
トナー像を感光体21上に形成するようになっている。
The developing unit 25 has a developing roller 24 for supplying toner to the photosensitive member 21, and charges the toner by stirring the toner accumulated therein.
The toner is made to adhere to the surface of the developing roller 24. The toner image corresponding to the electrostatic latent image formed on the surface of the photoconductor 21 is formed on the photoconductor 21 by the action of an electric field formed by the developing bias voltage applied to the developing roller 24 and the potential of the surface of the photoconductor 21. To be formed.

【0067】また、画像形成装置20では、転写ローラ
22が、印加された転写電圧の与える電界の作用により
感光体21表面に形成されたトナー像を、感光体21と
転写ローラ22との間に給送された用紙Pに吸引し、転
写する。このとき、感光体21上のトナーは転写ローラ
22により用紙Pに転写されると共に、未転写トナーは
クリーニングユニット26によって回収される。
In the image forming apparatus 20, the transfer roller 22 transfers the toner image formed on the surface of the photoconductor 21 by the action of the electric field given by the applied transfer voltage between the photoconductor 21 and the transfer roller 22. The paper is sucked and transferred to the fed paper P. At this time, the toner on the photoconductor 21 is transferred to the sheet P by the transfer roller 22, and the untransferred toner is collected by the cleaning unit 26.

【0068】画像形成装置20にてトナー像の転写され
た用紙Pは、定着装置50に搬送され、トナー像が定着
される。即ち、定着装置50では、表面温度が180℃
に保たれた定着ローラ51と、約140℃に蓄熱された
加圧手段としての加圧機構52とによって適度な温度と
圧力が用紙Pに付与される。そして、トナーが熱溶融し
て用紙Pに固定され、堅牢な画像となる。尚、上記定着
装置50については、後で詳細に述べる。
The paper P on which the toner image has been transferred by the image forming apparatus 20 is conveyed to a fixing device 50, where the toner image is fixed. That is, in the fixing device 50, the surface temperature is 180 ° C.
A suitable temperature and pressure are applied to the paper P by the fixing roller 51 kept at a constant pressure and a pressing mechanism 52 as a pressing means stored at about 140 ° C. Then, the toner is melted by heat and fixed to the paper P, and a robust image is formed. The fixing device 50 will be described later in detail.

【0069】定着装置50にて、トナー像の定着された
用紙Pは、該定着装置50の用紙側に設けられた用紙搬
送ローラ41・42によって装置外部に搬送される。
The paper P on which the toner image has been fixed by the fixing device 50 is transported outside the device by paper transport rollers 41 and 42 provided on the paper side of the fixing device 50.

【0070】尚、上記の定着装置50は、上記定着ロー
ラ51に接触配置された加熱ローラ53によって定着ロ
ーラ51を加熱する外部加熱方式である。
The fixing device 50 is of an external heating type in which the fixing roller 51 is heated by a heating roller 53 arranged in contact with the fixing roller 51.

【0071】ここで、定着装置50について、図1を参
照しながら以下に説明する。
Here, the fixing device 50 will be described below with reference to FIG.

【0072】上記定着装置50は、図1に示すように、
定着ローラ51、加圧機構52、加熱手段としての加熱
ローラ53を有している。
The fixing device 50 is, as shown in FIG.
A fixing roller 51, a pressing mechanism 52, and a heating roller 53 as a heating unit are provided.

【0073】はじめに、加圧機構52について説明す
る。
First, the pressing mechanism 52 will be described.

【0074】上記加圧機構52は、上記定着ローラ51
の直下に設けられた第1加圧ローラ52bと、定着ロー
ラ51に沿って上記第1加圧ローラ52bよりも用紙P
の搬送方向下流側に配置された第2加圧ローラ52c
と、上記第1加圧ローラ52bと第2加圧ローラ52c
との間に配置された第3加圧ローラ52dと、これらロ
ーラ52b・52c・52dによって所定の張力で張架
された加圧ベルト52aとからなっている。
The pressing mechanism 52 is connected to the fixing roller 51.
And a first pressure roller 52b provided immediately below the first pressure roller 52b along the fixing roller 51.
Pressure roller 52c disposed on the downstream side in the transport direction of
And the first pressure roller 52b and the second pressure roller 52c
And a pressure belt 52a stretched with a predetermined tension by the rollers 52b, 52c, and 52d.

【0075】上記第1〜第3加圧ローラ51b〜51d
は、定着ローラ51と平行に配置されている。
The first to third pressure rollers 51b to 51d
Are arranged in parallel with the fixing roller 51.

【0076】上記加圧ベルト52aは、上記の第1〜第
3加圧ローラ51b〜51dによって、定着ローラ51
に圧接され、圧接部(定着ニップ部)を形成している。
この定着ニップ部は、用紙P上のトナーTを定着させる
ためものである。
The pressure belt 52a is fixed to the fixing roller 51 by the first to third pressure rollers 51b to 51d.
To form a press-contact portion (fixing nip portion).
The fixing nip is for fixing the toner T on the sheet P.

【0077】上記定着ニップ部には、上記第1加圧ロー
ラ52bおよび第3加圧ローラ52dによって、加圧ベ
ルト52aが定着ローラ51に圧接されることで、定着
ニップ部の入口領域である定着ニップ入口領域Waが形
成される。この定着ニップ入口領域Waは、定着ローラ
51と第1加圧ローラ52bとの圧接開始点Qと、定着
ローラ51と第3加圧ローラ52dとの圧接終了点Rと
の間で示される定着ローラ51と加圧ベルト52aとの
圧接領域である。
The first pressing roller 52b and the third pressing roller 52d press the pressing belt 52a against the fixing roller 51 at the fixing nip. A nip entrance area Wa is formed. The fixing nip entrance area Wa is defined between a pressing start point Q between the fixing roller 51 and the first pressing roller 52b and a pressing end point R between the fixing roller 51 and the third pressing roller 52d. This is a pressure contact area between the pressure belt 51 and the pressure belt 52a.

【0078】また、上記定着ニップ部は、上記第2加圧
ローラ52cと第3加圧ローラ52dによって、加圧ベ
ルト52aを定着ローラ51に圧接し、定着ニップ部の
出口領域である定着ニップ出口領域Wbが形成される。
この定着ニップ出口領域Wbは、定着ローラ51と第3
加圧ローラ52dとの圧接終了点Rと、定着ローラ51
と加圧ベルト52aとの圧接終了点Sとの間で示される
定着ローラ51と加圧ベルト52aとの圧接領域であ
る。
Further, the fixing nip portion presses the pressure belt 52a against the fixing roller 51 by the second pressure roller 52c and the third pressure roller 52d, and the fixing nip exit area which is an exit area of the fixing nip portion. The region Wb is formed.
The fixing nip exit area Wb is located between the fixing roller 51 and the third
The end point R of the pressure contact with the pressure roller 52d and the fixing roller 51
The pressure contact area between the fixing roller 51 and the pressure belt 52a, which is indicated between the pressure contact end point S of the fixing belt 51 and the pressure belt 52a.

【0079】上記定着ニップ入口領域Waは、用紙P上
のトナーTを溶融するために定着ローラ51からの熱エ
ネルギーを蓄積する蓄熱領域である。一方、定着ニップ
出口領域Wbは、用紙P上の溶融されたトナーTを冷却
固化するために、定着ニップ入口領域Waで与えられた
熱エネルギーを放出する放熱領域である。
The fixing nip entrance area Wa is a heat storage area for accumulating thermal energy from the fixing roller 51 to melt the toner T on the sheet P. On the other hand, the fixing nip exit area Wb is a heat radiating area for releasing the thermal energy given in the fixing nip entrance area Wa in order to cool and solidify the melted toner T on the paper P.

【0080】それ故、上記定着ローラ51と加圧機構5
2とで形成される定着ニップ部は、用紙P上のトナーT
を溶融するための蓄熱領域と、溶融されたトナーTを冷
却固化するための放熱領域とを有した構造となってい
る。尚、上記定着ニップ部の各領域における温度設定に
ついては、後述する。
Therefore, the fixing roller 51 and the pressing mechanism 5
2 is formed with the toner T on the sheet P.
And a heat dissipation area for cooling and solidifying the melted toner T. The temperature setting in each area of the fixing nip will be described later.

【0081】上記構成の加圧機構52では、定着ローラ
51が矢印A方向に回転すると、これに従動して、加圧
機構52を構成する加圧ベルト52aおよび第1〜第3
ローラ52b〜52dが矢印B方向に回転するようにな
っている。
When the fixing roller 51 rotates in the direction indicated by the arrow A, the pressing belt 52a and the first to third members constituting the pressing mechanism 52 are driven by the fixing roller 51.
The rollers 52b to 52d rotate in the direction of arrow B.

【0082】このとき、上記第1加圧ローラ52bおよ
び第3加圧ローラ52dは、加圧ベルト52aを介して
定着ローラ51に接触するように配置される一方、上記
第2加圧ローラ52cは、加圧ベルト52aを定着ロー
ラ51側に押圧させるようになっているが、定着ローラ
51とは接触しないように配置されている。
At this time, the first pressure roller 52b and the third pressure roller 52d are arranged so as to contact the fixing roller 51 via the pressure belt 52a, while the second pressure roller 52c is The pressing belt 52 a is pressed toward the fixing roller 51, but is arranged so as not to contact the fixing roller 51.

【0083】これにより、上記第1加圧ローラ52bお
よび第3加圧ローラ52dには、定着ローラ51からの
熱エネルギーが流れ込むようになっているのに対して、
上記第2加圧ローラ52cには、定着ローラ51からの
熱エネルギーが流れ込まないようになっている。この定
着ローラ51からの熱エネルギーの流れについては、後
述する。
Thus, while heat energy from the fixing roller 51 flows into the first pressure roller 52b and the third pressure roller 52d,
Thermal energy from the fixing roller 51 is prevented from flowing into the second pressure roller 52c. The flow of the thermal energy from the fixing roller 51 will be described later.

【0084】本実施の形態では、上記定着ニップ入口領
域Waの幅を約10mm、定着ニップ出口領域Wbの幅
を約15mmにするように、上記第1〜第3加圧ローラ
52b〜52dによる加圧ベルト52aへの張力を調整
している。
In the present embodiment, the first to third pressure rollers 52b to 52d adjust the width of the fixing nip entrance area Wa to about 10 mm and the width of the fixing nip exit area Wb to about 15 mm. The tension on the pressure belt 52a is adjusted.

【0085】上記加圧ベルト52aは、周長60mm、
肉厚0.05mmの、アルミニウムやニッケル等の熱伝
導性に優れ、熱容量が小さく放熱冷却効果の高い金属材
料を用いて形成されている。この加圧ベルト52aは、
定着ローラ51との接触面を金属面そのままにしても良
いが、その表面に、耐熱性と離型性に優れた合成樹脂材
料、例えばシリコンゴムやフッ素ゴム等の高分子材料、
またはPFA(四フッ化エチレン=パーフオロアルキル
ビニルエーテル共重合樹脂)、PTFE(四フッ化エチ
レン樹脂)等のフッ素樹脂やフッ素樹脂とフッ素ゴムと
を混合したものをコーティングしても良い。
The pressing belt 52a has a circumference of 60 mm,
It is formed of a metal material having a thickness of 0.05 mm, such as aluminum or nickel, which has excellent thermal conductivity, a small heat capacity, and a high radiation cooling effect. This pressure belt 52a is
Although the contact surface with the fixing roller 51 may be a metal surface as it is, a synthetic resin material having excellent heat resistance and releasability, for example, a polymer material such as silicon rubber or fluorine rubber,
Alternatively, it may be coated with a fluororesin such as PFA (tetrafluoroethylene = perfluoroalkylvinylether copolymer resin) or PTFE (tetrafluoroethylene resin), or a mixture of a fluororesin and a fluororubber.

【0086】このように、上記加圧ベルト52aが熱伝
導性に優れ、熱容量が小さく放熱冷却効果の高い金属材
料からなることで、蓄熱領域である定着ニップ入口領域
Waでの定着ローラ51からの熱エネルギーを効率良
く、該定着ローラ51に加圧ベルト52aを介して接触
配置されている第1および第3加圧ローラ52b・52
dに伝達することができる一方、放熱領域である定着ニ
ップ出口領域Wbの定着ローラ51からの熱エネルギー
を加圧ベルト52a外部に効率良く放出することができ
る。
As described above, since the pressure belt 52a is made of a metal material having an excellent thermal conductivity, a small heat capacity, and a high heat radiation cooling effect, the pressure belt 52a from the fixing roller 51 in the fixing nip entrance area Wa as a heat storage area. The first and third pressure rollers 52b, 52 that are disposed in contact with the fixing roller 51 via a pressure belt 52a efficiently with heat energy.
d, the heat energy from the fixing roller 51 in the fixing nip exit area Wb, which is a heat radiation area, can be efficiently discharged to the outside of the pressure belt 52a.

【0087】したがって、定着ローラ51と加圧ベルト
52aとの間の定着ニップ部では、トナーに安定した温
度変化を与えることができるので、オフセットが無く安
定した定着を行うことができる。
Therefore, in the fixing nip portion between the fixing roller 51 and the pressure belt 52a, a stable temperature change can be given to the toner, so that stable fixing without offset can be performed.

【0088】また、上記第1加圧ローラ52bおよび第
3加圧ローラ52dは、直径20mm・10mmのアル
ミニウムやステンレス等の蓄熱効果の高い金属製中実ロ
ーラを用いている。
The first pressure roller 52b and the third pressure roller 52d use a solid metal roller having a high heat storage effect such as aluminum or stainless steel having a diameter of 20 mm / 10 mm.

【0089】これにより、第1加圧ローラ52bおよび
第3加圧ローラ52dが蓄熱材である金属材料からなる
ことで、定着ローラ51に加圧ベルト52aを介して接
触配置されている第1および第3加圧ローラ52bおよ
び52dに、定着ローラ51から流れ込む熱エネルギー
が蓄積されやすくなるので、定着ニップ入口領域Waに
おいて、少ない熱エネルギーで高温状態に保つことがで
きる。これにより、定着ローラ51を加熱するために必
要なエネルギーが少なくて済むので、経済的な定着装置
を提供することができる。
Since the first pressure roller 52b and the third pressure roller 52d are made of a metal material which is a heat storage material, the first and second pressure rollers 52b and 52d are in contact with the fixing roller 51 via the pressure belt 52a. Since the thermal energy flowing from the fixing roller 51 is likely to be accumulated in the third pressure rollers 52b and 52d, the high temperature state can be maintained with a small amount of thermal energy in the fixing nip entrance area Wa. Accordingly, the energy required for heating the fixing roller 51 can be reduced, and an economical fixing device can be provided.

【0090】また、テンションローラである第2加圧ロ
ーラ52cは、直径20mmの断熱性を有するゴム等の
弾性を有する樹脂からなる弾性ローラが用いられてい
る。このように、放熱領域である定着ニップ出口領域W
b内に存在する第2加圧ローラ52cは、断熱材からな
っているので、定着ニップ出口領域Wb内において、加
圧ベルト52aから流れ込む熱エネルギーが第2加圧ロ
ーラ52cに蓄積されない。これにより、定着ニップ出
口領域Wb内では、用紙P上で溶融されたトナーTを効
果的に冷却固化させることができる。
As the second pressure roller 52c, which is a tension roller, an elastic roller made of an elastic resin such as rubber having a diameter of 20 mm and having heat insulating properties is used. As described above, the fixing nip exit area W which is the heat radiation area
Since the second pressure roller 52c present in b is made of a heat insulating material, heat energy flowing from the pressure belt 52a is not accumulated in the second pressure roller 52c in the fixing nip exit area Wb. Thereby, in the fixing nip exit area Wb, the toner T melted on the sheet P can be effectively cooled and solidified.

【0091】次に、加熱ローラ53について説明する。Next, the heating roller 53 will be described.

【0092】上記加熱ローラ53は、内部に加熱源とし
てのヒータランプ54を有し、定着ローラ51の回転方
向に対し、定着ニップ部の上流側に設けられている。こ
のとき、加熱ローラ53は、その中心が定着ローラ51
の中心とほぼ水平となる位置に配置され、該定着ローラ
51に所定の押圧力をもって圧接するようになってい
る。
The heating roller 53 has a heater lamp 54 as a heating source inside, and is provided upstream of the fixing nip with respect to the rotation direction of the fixing roller 51. At this time, the center of the heating roller 53 is
And is pressed against the fixing roller 51 with a predetermined pressing force.

【0093】図1では、加熱ローラ53は、定着ローラ
51に接触した状態を示しており、定着ローラ51と加
熱ローラ53との間に形成された圧接部を加熱ニップ部
Wcとする。本実施の形態では、加熱ニップ部Wcの幅
は5mmである。また、上記加熱ローラ53は、定着ロ
ーラ51に圧接することで、加圧ベルト52aと同様に
定着ローラ51の回転に従動して矢印C方向に回転す
る。
FIG. 1 shows a state in which the heating roller 53 is in contact with the fixing roller 51, and a pressure contact portion formed between the fixing roller 51 and the heating roller 53 is a heating nip portion Wc. In the present embodiment, the width of the heating nip Wc is 5 mm. Further, when the heating roller 53 is pressed against the fixing roller 51, the heating roller 53 rotates in the direction of arrow C following the rotation of the fixing roller 51, similarly to the pressing belt 52a.

【0094】加熱ローラ53は、アルミニウムやステン
レス等からなる中空円筒状のものを用いる。アルミニウ
ムやステンレスをそのまま使用しても良いが、その表面
に耐熱性と離型性に優れた合成樹脂材料、例えばシリコ
ンゴムやフッ素ゴム等の高分子材料、またはPFA、P
TFE等のフッ素樹脂やフッ素樹脂とフッ素ゴムとを混
合したものをコーティングしても良い。
As the heating roller 53, a hollow cylindrical member made of aluminum, stainless steel or the like is used. Aluminum or stainless steel may be used as it is, but a synthetic resin material having excellent heat resistance and release properties, for example, a polymer material such as silicon rubber or fluorine rubber, or PFA, P
It may be coated with a fluororesin such as TFE or a mixture of a fluororesin and a fluororubber.

【0095】尚、本実施の形態では、直径15mm、肉
厚0.5mmのアルミニウム製円筒ローラを用いてい
る。また、加熱ローラ53の内部に配置されたヒータラ
ンプ54の定格出力は400Wとする。
In this embodiment, an aluminum cylindrical roller having a diameter of 15 mm and a thickness of 0.5 mm is used. The rated output of the heater lamp 54 disposed inside the heating roller 53 is 400 W.

【0096】上記加熱ローラ53の周面には、温度検知
手段としてのサーミスタ(図示せず)が配設され、加熱
ローラ53の表面温度を検知するようになっている。ま
た、上記定着ローラ51の回転方向に対し、加熱ニップ
部Wcの下流側近傍には、定着ローラ51の表面温度を
検知するための温度検知手段としてのサーミスタ55が
配置されている。
A thermistor (not shown) as a temperature detecting means is provided on the peripheral surface of the heating roller 53 so as to detect the surface temperature of the heating roller 53. Further, a thermistor 55 as a temperature detecting unit for detecting the surface temperature of the fixing roller 51 is disposed near the downstream side of the heating nip portion Wc with respect to the rotation direction of the fixing roller 51.

【0097】また、上記加熱ローラ53は、定着ニップ
部の記録材搬送方向上流側に設けられている。これによ
り、定着ローラ51は、定着ニップ部の記録材搬送方向
上流側に設けられた加熱ローラ53によって加熱される
ようになるので、定着ニップ部の記録材入口側から加熱
されるようになる。したがって、加熱ローラ53から定
着ニップ部までの間における、加熱ローラ53から定着
ローラ51に供給される熱エネルギーの損失をできるだ
け小さくすることが可能となる。この結果、少ないエネ
ルギーで、トナー溶融に必要な温度まで定着ローラ51
を加熱することができるので、定着装置に係るエネルギ
ーを削減することができる。
The heating roller 53 is provided upstream of the fixing nip in the recording material conveyance direction. As a result, the fixing roller 51 is heated by the heating roller 53 provided on the upstream side of the fixing nip in the recording material conveyance direction, so that the fixing roller 51 is heated from the recording material inlet side of the fixing nip. Therefore, loss of heat energy supplied from the heating roller 53 to the fixing roller 51 between the heating roller 53 and the fixing nip portion can be minimized. As a result, the fixing roller 51 can be heated to a temperature necessary for melting the toner with little energy.
Can be heated, so that energy required for the fixing device can be reduced.

【0098】次いで、定着ローラ51について説明す
る。
Next, the fixing roller 51 will be described.

【0099】上記定着ローラ51は、直径30mmのロ
ーラ状のものであり、図1に示すように、芯材51a上
に耐熱性弾性材からなる断熱層51bが形成され、この
断熱層51b上に耐熱離型材からなる被覆層51cが被
覆された構成となっている。
The fixing roller 51 is a roller having a diameter of 30 mm. As shown in FIG. 1, a heat insulating layer 51b made of a heat resistant elastic material is formed on a core material 51a, and the heat insulating layer 51b is formed on the heat insulating layer 51b. It has a configuration in which a coating layer 51c made of a heat-resistant release material is coated.

【0100】芯材51aは、定着ローラ51の強度を得
るものでアルミニウムやステンレス等を中実円筒状また
は中空円筒状に加工したもの等を用いる。尚、本実施の
形態では、芯材51aとして直径15mm、肉厚2mm
のステンレス製中実円筒シャフトを用いる。中空円筒状
の芯材51aの説明は、後の実施の形態2で説明する。
The core member 51a for obtaining the strength of the fixing roller 51 is obtained by processing aluminum, stainless steel or the like into a solid or hollow cylindrical shape. In this embodiment, the core 51a has a diameter of 15 mm and a thickness of 2 mm.
Using a stainless steel solid cylindrical shaft. The hollow cylindrical core member 51a will be described in a second embodiment.

【0101】断熱層51bは、加熱ローラ53によって
加熱された被覆層51cの熱を定着ローラ51内部に逃
がさない目的と、加圧ベルト52aを介して第1加圧ロ
ーラ52bおよび第2加圧ローラ52cにより適度に弾
性変形し所定のニップ幅を得る目的とのために設けられ
たものである。
The heat insulating layer 51b serves to prevent the heat of the coating layer 51c heated by the heating roller 53 from escaping into the fixing roller 51, and to form the first pressure roller 52b and the second pressure roller via the pressure belt 52a. 52c is provided for the purpose of appropriately elastically deforming and obtaining a predetermined nip width.

【0102】断熱層51bを構成する耐熱性弾性材とし
ては、フッ素ゴム、シリコンゴム等の耐熱性に優れたゴ
ム材がある。本実施の形態では、断熱層51bとしてシ
リコンゴム発泡体を厚さ7.5mmに成型して用いる。
このシリコンゴム発泡体は、熱伝導率が低く断熱性に優
れ、また、硬度も低く低圧力で所定のニップ幅を得るの
に好適である。
As the heat-resistant elastic material constituting the heat-insulating layer 51b, there is a rubber material having excellent heat resistance, such as fluorine rubber and silicon rubber. In the present embodiment, a silicone rubber foam is formed to have a thickness of 7.5 mm as the heat insulating layer 51b.
This silicone rubber foam has low thermal conductivity and excellent heat insulation properties, and has low hardness and is suitable for obtaining a predetermined nip width at low pressure.

【0103】被覆層51cは、加熱ニップ部Wcで加熱
ローラ53から熱を受け取り、定着ニップ部でその熱を
用紙P上のトナーTに与えることで、トナーTの定着を
行う目的と、定着ローラ51表面へのトナー等の付着に
よる汚染を防止する目的とのために設けられたものであ
る。
The coating layer 51c receives the heat from the heating roller 53 at the heating nip Wc and applies the heat to the toner T on the paper P at the fixing nip to fix the toner T. 51 is provided for the purpose of preventing contamination due to the attachment of toner or the like to the surface of the surface 51.

【0104】被覆層51cを構成する耐熱離型材として
は、PFA、PTFE等のフッ素樹脂を用いる。本実施
の形態では、被覆層51cとして、厚さ50μmのPF
Aチューブが用いられている。
As the heat-resistant release material constituting the coating layer 51c, a fluororesin such as PFA or PTFE is used. In the present embodiment, a 50 μm thick PF is used as the coating layer 51c.
A tube is used.

【0105】ここで、上記定着ローラ51と加圧機構5
2とで形成される定着ニップ部における熱エネルギーの
流れについて、以下に説明する。
Here, the fixing roller 51 and the pressing mechanism 5
The flow of the thermal energy in the fixing nip formed by the steps 2 and 3 will be described below.

【0106】上記定着ニップ部での熱エネルギーの流れ
について、図3を参照しながら以下に説明する。
The flow of heat energy in the fixing nip will be described below with reference to FIG.

【0107】はじめに、定着装置50の定着ニップ入口
領域Waの熱エネルギーの流れについて説明する。
First, the flow of thermal energy in the fixing nip entrance area Wa of the fixing device 50 will be described.

【0108】定着開始時には、定着ローラ51および第
1・第3加圧ローラ52b・52dが所定の温度に蓄熱
され、定着ニップ入口領域Waをトナーの軟化点以上の
高温状態に保持している。
At the start of fixing, the fixing roller 51 and the first and third pressure rollers 52b and 52d are stored at a predetermined temperature, and the fixing nip entrance area Wa is maintained at a high temperature higher than the softening point of the toner.

【0109】そして、定着ニップ入口領域Waに搬送さ
れた用紙P上のトナーTは、定着ローラ51の断熱層5
1bに蓄積された熱エネルギー、および第1加圧ローラ
52bに蓄積された熱エネルギーが付与される。この定
着ニップ入口領域Waでは、用紙P上のトナーTを溶融
するのに十分な熱エネルギーが付与されるようになって
いる。尚、上記第1加圧ローラ52bは、定着ローラ5
1に上記加圧ベルト52aを介して接触しているので、
用紙Pが定着ニップ入口領域Waまで搬送される間に、
十分に蓄熱された状態となっている。
The toner T on the sheet P conveyed to the fixing nip entrance area Wa is transferred to the heat insulating layer 5 of the fixing roller 51.
The thermal energy stored in 1b and the thermal energy stored in the first pressure roller 52b are applied. In the fixing nip entrance area Wa, heat energy sufficient to melt the toner T on the paper P is applied. Incidentally, the first pressure roller 52b is a fixing roller 5b.
1 through the pressure belt 52a,
While the paper P is being transported to the fixing nip entrance area Wa,
It is in a state where heat is sufficiently stored.

【0110】しかも、定着ニップ入口領域Waでは、第
1加圧ローラ52bと第2加圧ローラ52cとの間に配
設された第3加圧ローラ52dが金属製のローラで構成
され、定着ローラ51と加圧ベルト51aを介して接触
している。これにより、上記第3加圧ローラ52dは、
定着ローラ51からの熱により蓄熱されており、定着ニ
ップ入口領域Waにて用紙P上のトナーTに熱エネルギ
ーを付与するようになっている。
Further, in the fixing nip entrance area Wa, the third pressure roller 52d disposed between the first pressure roller 52b and the second pressure roller 52c is formed of a metal roller, And 51 via a pressure belt 51a. Thereby, the third pressure roller 52d is
The heat is stored by the heat from the fixing roller 51, and heat energy is applied to the toner T on the sheet P at the fixing nip entrance area Wa.

【0111】次に、定着装置50の定着ニップ出口領域
Wbの熱エネルギーの流れについて説明する。
Next, the flow of thermal energy in the fixing nip exit area Wb of the fixing device 50 will be described.

【0112】定着ニップ出口領域Wbに搬送された用紙
P上のトナーTは、上記定着ニップ入口領域Waで蓄積
された熱が金属製の加圧ベルト52aを介して放出さ
れ、冷却される。これにより、トナーTは、定着ニップ
入口領域Wbで固化され、用紙P上に定着される。
The toner T on the sheet P conveyed to the fixing nip exit area Wb is cooled by releasing the heat accumulated in the fixing nip entrance area Wa via the metal pressure belt 52a. Thus, the toner T is solidified in the fixing nip entrance area Wb and is fixed on the paper P.

【0113】上記定着装置50における定着ニップ部の
定着ニップ入口領域Waおよび定着ニップ出口領域Wb
は、トナーの温度が定着ニップ部内で図4に示すグラフ
で示す温度分布となるように設定されている。
In the fixing device 50, the fixing nip entrance area Wa and the fixing nip exit area Wb of the fixing nip portion.
Is set so that the temperature of the toner has a temperature distribution shown in the graph of FIG. 4 in the fixing nip portion.

【0114】即ち、定着ニップ入口領域Waは、トナー
の温度が室温からトナーの軟化点TN を越えて、定着ニ
ップ出口領域Wbとの境目でピークの温度TO まで上昇
するように設定された蓄熱領域である。一方、定着ニッ
プ出口領域Wbは、トナーの温度が上記ピークの温度T
O からトナー軟化点TN を越えて、さらに、オフセット
発生限界温度TG を越えるまで冷却するように設定され
た放熱領域である。
That is, the fixing nip inlet area Wa is set so that the temperature of the toner rises from room temperature to beyond the softening point T N of the toner and reaches the peak temperature T O at the boundary with the fixing nip outlet area Wb. It is a heat storage area. On the other hand, in the fixing nip exit area Wb, the toner temperature is equal to the peak temperature T.
This is a heat radiation region set so as to cool from O to a point exceeding the toner softening point TN and further to exceeding the offset occurrence limit temperature TG .

【0115】上記オフセット発生限界温度とは、溶融さ
れたトナーが冷却固化し、その凝集力がトナーと定着ロ
ーラとの付着力よりも大きくなる温度である。
The above-mentioned offset occurrence limit temperature is a temperature at which the melted toner is cooled and solidified, and the cohesive force becomes larger than the adhesive force between the toner and the fixing roller.

【0116】但し、上記のトナーの軟化点およびオフセ
ット発生限界温度は、トナーの種類によって異なるの
で、トナーに応じて設定する必要がある。
However, since the softening point and offset limit temperature of the toner vary depending on the type of the toner, it must be set according to the toner.

【0117】尚、本実施の形態では、定着ローラ51の
表面温度を制御し、且つ、定着ニップ部の幅を変更する
ことで、定着ニップ部内を通過する用紙P上のトナーT
の温度分布が図4に示すように、蓄熱領域である定着ニ
ップ入口領域Waと放熱領域である定着ニップ出口領域
Wbとを形成している。
In this embodiment, by controlling the surface temperature of the fixing roller 51 and changing the width of the fixing nip, the toner T on the sheet P passing through the fixing nip is changed.
As shown in FIG. 4, a fixing nip inlet area Wa as a heat storage area and a fixing nip outlet area Wb as a heat radiating area are formed.

【0118】ここで、上記構成の定着装置50の動作に
ついて図1を参照しながら以下ん説明する。
Here, the operation of the fixing device 50 having the above configuration will be described below with reference to FIG.

【0119】上記定着装置50において、プリント動作
時には、定着ローラ51が矢印A方向に周速150mm
/secで回転し、加熱ローラ53がヒータランプ54
により加熱される。
In the fixing device 50, during the printing operation, the fixing roller 51 is moved in the direction of arrow A by a peripheral speed of 150 mm.
/ Sec, and the heating roller 53
Is heated.

【0120】このとき、定着ローラ51は、加熱された
加熱ローラ53との加熱ニップ部Wcにて表面が加熱さ
れ、サーミスタ55によってその表面温度が検知され
る。そして、加熱ローラ53は、定着ローラ51の表面
温度がサーミスタ55によって検出され、この検出信号
に基づいて上記ヒータランプ54への通電が通電制御回
路(図示せず)によって制御される。
At this time, the surface of the fixing roller 51 is heated at the heating nip Wc with the heated heating roller 53, and the surface temperature is detected by the thermistor 55. In the heating roller 53, the surface temperature of the fixing roller 51 is detected by a thermistor 55, and energization of the heater lamp 54 is controlled by an energization control circuit (not shown) based on the detection signal.

【0121】つまり、上記定着ローラ51の表面温度
は、上記サーミスタ55による検知信号に基づいて所定
の温度(本実施の形態では180℃)になるように制御
されている。
That is, the surface temperature of the fixing roller 51 is controlled to a predetermined temperature (180 ° C. in the present embodiment) based on the detection signal from the thermistor 55.

【0122】このとき、定着ローラ51からの熱エネル
ギーは、加圧ベルト52aを介して第1加圧ローラ52
bに流れ込んでいる。そして、第1加圧ローラ52bが
所定温度に達した後、即ち所定量の熱が蓄積された後、
用紙Pが定着ニップ部に搬送される。
At this time, the heat energy from the fixing roller 51 is transferred to the first pressing roller 52 via the pressing belt 52a.
It flows into b. Then, after the first pressure roller 52b reaches a predetermined temperature, that is, after a predetermined amount of heat is accumulated,
The paper P is transported to the fixing nip.

【0123】つまり、定着ローラ51と加圧機構52と
の間の定着ニップ入口領域Waに、画像形成装置20か
ら未定着のトナーTで形成された画像を担持した用紙P
が、第1加圧ローラbが蓄熱された後、矢印D方向から
定着ニップ出口領域Wbに搬送される。
That is, in the fixing nip entrance area Wa between the fixing roller 51 and the pressing mechanism 52, the sheet P carrying the image formed with the unfixed toner T from the image forming apparatus 20 is formed.
Is transported from the direction of arrow D to the fixing nip exit area Wb after the first pressure roller b stores heat.

【0124】上記定着ニップ部の定着ニップ入口領域W
aに搬送された用紙Pは、定着ローラ51、第1および
第3加圧ローラ52b・52dからの熱エネルギー、お
よび定着ニップ部の圧力が付与される。これにより、用
紙P上に静電付着しているトナーTが熱溶融される。そ
して、定着ニップ部の定着ニップ出口領域Wbに搬送さ
れた用紙P上の熱溶融されたトナーTは、圧力が付与さ
れると共に冷却固化され、用紙P上に完全に熱圧定着さ
れる。
The fixing nip entrance area W of the fixing nip portion
The paper P conveyed to a is subjected to the heat energy from the fixing roller 51, the first and third pressure rollers 52b and 52d, and the pressure of the fixing nip. As a result, the toner T electrostatically attached to the sheet P is melted by heat. Then, the heat-fused toner T on the sheet P conveyed to the fixing nip exit area Wb of the fixing nip portion is applied with pressure, is cooled and solidified, and is completely hot-pressure fixed on the sheet P.

【0125】定着後、用紙Pは加圧ローラ52の表面に
沿って定着ローラ51から剥離し、その後加圧ローラ5
2から剥離される。
After fixing, the paper P is separated from the fixing roller 51 along the surface of the pressure roller 52,
Peeled from 2.

【0126】上述のように、定着ニップ部への用紙Pの
搬送タイミングが、上記蓄熱材からなる第1加圧ローラ
52bが上記定着ローラ51からの熱により蓄熱された
後に設定されていれば、定着ニップ部に用紙Pが搬送さ
れる前に、十分に加熱された状態とすることができる。
As described above, if the transfer timing of the sheet P to the fixing nip portion is set after the first pressure roller 52b made of the heat storage material is stored by the heat from the fixing roller 51, Before the sheet P is conveyed to the fixing nip portion, the sheet P can be sufficiently heated.

【0127】これにより、用紙P上の未定着トナーを、
定着ニップ入口領域Waから確実に溶融させることがで
きるので、トナーがカラーであった場合、温度不足によ
る発色不良等を無くすことができ、高品位のカラー画像
を提供することができる。
As a result, the unfixed toner on the sheet P is
Since the toner can be reliably melted from the fixing nip entrance area Wa, when the toner is a color, it is possible to eliminate poor color development due to insufficient temperature and to provide a high quality color image.

【0128】ここで、本実施の形態における外部加熱方
式の定着装置と、従来からある内部加熱方式の定着装置
とのオフセットの発生の有無、およびウォームアップ時
間について実験によって比較した結果を以下の表1に示
す。
The following table compares the results of experiments on the presence or absence of offset and the warm-up time between the external heating type fixing device of the present embodiment and a conventional internal heating type fixing device. It is shown in FIG.

【0129】[0129]

【表1】 [Table 1]

【0130】表1から、内部加熱方式では、定着ニップ
部出口の定着ローラ表面温度がトナーの軟化点である融
点(105℃)以上の163℃となっており、オフセッ
トが発生している。一方、外部加熱方式では、自己冷却
作用により、定着ニップ部出口の定着ローラ表面温度が
トナーの軟化点である融点(105℃)以下の90℃と
なっており、オフセットは発生していない。さらに、外
部加熱方式では、内部加熱方式に比べてウォームアップ
時間も大幅に短縮されていることが分かる。
From Table 1, in the internal heating method, the surface temperature of the fixing roller at the exit of the fixing nip is 163 ° C., which is higher than the melting point (105 ° C.) which is the softening point of the toner, and offset occurs. On the other hand, in the external heating method, the surface temperature of the fixing roller at the exit of the fixing nip is 90 ° C. which is lower than the melting point (105 ° C.), which is the softening point of the toner, due to the self-cooling action, and no offset occurs. Further, it can be seen that the warm-up time in the external heating system is significantly shorter than that in the internal heating system.

【0131】また、外部加熱方式は、内部加熱方式に比
べて定着ニップ部における入口温度と出口温度との差、
即ち温度降下の幅が大きくなっている。これにより、溶
融されたトナーは、定着ニップ部内で十分に冷却される
ので、オフセットの発生を低減することができる。
Further, the external heating method is different from the internal heating method in that the difference between the inlet temperature and the outlet temperature in the fixing nip portion,
That is, the width of the temperature drop is large. As a result, the melted toner is sufficiently cooled in the fixing nip, so that the occurrence of offset can be reduced.

【0132】したがって、オフセットを確実に低減させ
るには、トナーの軟化点を確保しつつ、温度降下の幅を
大きくすることが必要であることが分かる。この温度降
下の幅を大きくする方法として、定着ニップ部における
放熱効果を高めることが考えられる。
Therefore, in order to surely reduce the offset, it is understood that it is necessary to increase the temperature drop while securing the softening point of the toner. As a method of increasing the range of the temperature drop, it is conceivable to enhance the heat radiation effect in the fixing nip portion.

【0133】上記定着ニップ部の放熱効果を高めるに
は、例えば、図5に示すように、加圧ベルト52aに、
直径0.2〜0.3mmの微小な通気孔52e…を形成
すれば良い。
In order to enhance the heat radiation effect of the fixing nip, for example, as shown in FIG.
What is necessary is just to form the minute ventilation holes 52e ... of 0.2-0.3 mm in diameter.

【0134】このように、加圧ベルト52aに、多数の
通気孔52e…が形成されていることで、定着ニップ出
口領域Wbに澱む高温空気を加圧ベルト52a外部に積
極的に放出し、対流熱伝達率を大きくして加圧ベルト5
2aの放熱性能を向上安定化させ、トナーTの冷却効果
を高めることができる。
Since a large number of air holes 52e are formed in the pressure belt 52a, high-temperature air that has settled in the fixing nip outlet area Wb is positively discharged to the outside of the pressure belt 52a, and convection currents are discharged. Pressurizing belt 5 with increased heat transfer coefficient
2a can be improved and stabilized, and the cooling effect of the toner T can be enhanced.

【0135】これにより、圧接部の放熱領域での放熱効
果を高めることができるので、定着ニップ入口領域Wa
で溶融されたトナーTをこの定着ニップ出口領域Wbで
確実に冷却固化させることができる。この結果、トナー
Tを用紙Pに完全に定着させることができるので、オフ
セットを確実に無くすことができる。
As a result, the heat radiating effect in the heat radiating region of the press contact portion can be enhanced, so that the fixing nip inlet region Wa
Is reliably cooled and solidified in the fixing nip exit area Wb. As a result, the toner T can be completely fixed on the paper P, so that the offset can be surely eliminated.

【0136】但し、上記通気孔52eは、単位面積当た
りの通気孔全体の面積の割合を高めれば、加圧ベルト5
2aの冷却効果は高まるが、定着に必要な加圧力を損な
わない程度に形成する必要がある。
However, if the ratio of the total area of the ventilation holes per unit area is increased, the pressure holes 5
Although the cooling effect of 2a is enhanced, it is necessary to form it so as not to impair the pressing force required for fixing.

【0137】以上のことから、上記構成の定着装置50
では、定着ニップ入口領域Waにて、所定の温度に温度
調整された定着ローラ51と、定着ローラ51から流れ
込む熱エネルギーを蓄熱した金属製の第1加圧ローラ5
2bおよび第3加圧ローラ52dから、用紙Pに積極的
に熱エネルギーが流れ込み、該用紙P上のトナーTは軟
化点TN 以上の温度T0 に達して発色するのに十分な高
温溶融状態となる。これにより、カラートナーのように
高温溶融して発色するトナーにも十分に対応させること
ができる。
As described above, the fixing device 50 having the above-described structure is used.
In the fixing nip entrance area Wa, a fixing roller 51 whose temperature has been adjusted to a predetermined temperature, and a metal first pressure roller 5 storing heat energy flowing from the fixing roller 51 are stored.
2b and the third pressure roller 52d, heat energy actively flows into the paper P, and the toner T on the paper P reaches a temperature T 0 higher than the softening point T N and has a high-temperature molten state sufficient to develop color. Becomes Accordingly, it is possible to sufficiently cope with a toner that melts at a high temperature and develops a color, such as a color toner.

【0138】一方、定着ニップ出口領域Wbにて、上記
定着ニップ入口領域Waで軟化点以上に昇温されたトナ
ーTは、金属製の加圧ベルト52aを介して放熱され、
軟化点よりも低温状態となり、冷却固化される。この冷
却固化時のトナーの凝集力は、非常に大きくなるので、
トナーTは、定着ローラ51に対する付着力が低下し、
用紙P上に完全に定着されることになる。
On the other hand, in the fixing nip exit area Wb, the toner T heated to a temperature equal to or higher than the softening point in the fixing nip entrance area Wa is radiated through a metal pressure belt 52a.
The temperature becomes lower than the softening point, and it is cooled and solidified. Since the cohesive force of the toner during cooling and solidification becomes extremely large,
The toner T has reduced adhesion to the fixing roller 51,
The image is completely fixed on the sheet P.

【0139】しかも、従来のように、オフセット防止の
ためのオイルを必要とせず、この結果、複雑なオイル塗
布機構が不要となるので、装置の低コスト化を実現でき
る。また、定着ローラ51に対してオイル塗布等のオフ
セット防止のための操作をしないで済むので、定着ロー
ラ51の寿命を延ばすことができる。
Further, unlike the related art, oil for preventing offset is not required, and as a result, a complicated oil application mechanism is not required, so that the cost of the apparatus can be reduced. Further, since there is no need to perform an operation for preventing offset such as oil application on the fixing roller 51, the life of the fixing roller 51 can be extended.

【0140】上述したように、定着ニップ入口領域Wa
において、加圧ベルト52aを、熱伝導性に優れ、熱容
量が小さく放熱冷却効果が高い金属製のベルトで構成
し、第1および第3加圧ローラ52b・52dを、蓄熱
効果の高い金属製のローラで構成することで、定着ニッ
プ入口領域Waに搬送された用紙PのトナーTに対して
安定して熱エネルギーを供給することができる。したが
って、定着ニップ入口領域Waの温度変化は、安定した
ものとなる。
As described above, the fixing nip entrance area Wa
, The pressure belt 52a is made of a metal belt having excellent heat conductivity, a small heat capacity, and a high heat radiation cooling effect, and the first and third pressure rollers 52b and 52d are made of a metal having a high heat storage effect. By using a roller, heat energy can be stably supplied to the toner T of the sheet P conveyed to the fixing nip entrance area Wa. Therefore, the temperature change in the fixing nip entrance area Wa becomes stable.

【0141】〔実施の形態2〕 本発明の他の実施の形態について以下に説明する。尚、
説明の便宜上、前記実施の形態1と同一機能を有する部
材には、同一記号を付与し、その説明は省略する。
[Embodiment 2] Another embodiment of the present invention will be described below. still,
For convenience of description, members having the same functions as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted.

【0142】本実施の形態に係る定着装置は、図6に示
すように、定着ローラ51の芯材51aが中空のアルミ
ローラ、断熱層51bがシリコンゴム発泡体、被覆層5
1cがPFAで構成されている。
As shown in FIG. 6, in the fixing device according to the present embodiment, the core material 51a of the fixing roller 51 is a hollow aluminum roller, the heat insulating layer 51b is a silicone rubber foam, and the coating layer 5
1c is composed of PFA.

【0143】このように、定着ローラ51の中心部を空
洞とすることで、定着ローラ51自身を冷却し易くし、
定着ニップ出口領域WbにおけるトナーTの冷却効果を
高めるようになっている。
By making the center of the fixing roller 51 hollow, the fixing roller 51 itself can be easily cooled,
The cooling effect of the toner T in the fixing nip exit area Wb is enhanced.

【0144】さらに、定着ローラ51を冷却させる手段
としては、例えば上記芯材51aの内部に、ファンを配
置し、定着ローラ51の定着ニップ出口領域Wbを強制
的に冷却するようにしても良い。
Further, as a means for cooling the fixing roller 51, for example, a fan may be disposed inside the core member 51a to forcibly cool the fixing nip exit area Wb of the fixing roller 51.

【0145】また、上記ファンの代わりにヒートパイプ
を用いても良い。この場合、図示しないが、ヒートパイ
プを芯材51aの幅方向に配設し、定着ローラ51内部
に蓄積される熱を上記ヒートパイプを介して外部に逃が
すようにしている。
A heat pipe may be used in place of the fan. In this case, although not shown, a heat pipe is arranged in the width direction of the core member 51a so that heat accumulated inside the fixing roller 51 is released to the outside via the heat pipe.

【0146】以上のように、上記構成の定着装置によれ
ば、トナーに熱エネルギーを付与するための定着ローラ
51を強制的に冷却するための各手段を設けることで、
定着ニップ出口領域Wbの放熱効果を高めることができ
る。このとき、定着ニップ入口領域Waにおける蓄熱効
果が低下しないように、加熱ローラ53のヒートローラ
54の通電を制御する。
As described above, according to the fixing device having the above-described structure, by providing each means for forcibly cooling the fixing roller 51 for applying thermal energy to the toner,
The heat radiation effect of the fixing nip exit area Wb can be enhanced. At this time, energization of the heat roller 54 of the heating roller 53 is controlled so that the heat storage effect in the fixing nip entrance area Wa does not decrease.

【0147】したがって、上記構成の定着装置は、定着
ニップ出口領域Wbの放熱効果が高められた構成である
ので、定着ニップ出口領域WbにおいてトナーTの冷却
固化を確実に行わせることができる。これにより、オフ
セットの防止が図れ、トナーの定着不良等を低減するこ
とができるので、高品位の画像を形成することができ
る。
Therefore, the fixing device having the above-described configuration has a configuration in which the heat radiation effect of the fixing nip exit area Wb is enhanced, so that the toner T can be reliably cooled and solidified in the fixing nip exit area Wb. As a result, offset can be prevented, and defective fixing of toner and the like can be reduced, so that a high-quality image can be formed.

【0148】上記実施の形態2においては、定着ニップ
出口領域Wbの放熱効果を高めるために、定着ローラ5
1の冷却効果を高める構成としている。しかしながら、
定着ニップ出口領域Wbの放熱効果を高めるためには、
例えば、加圧機構52自身の冷却効果を高める構成とし
ても良く、このことについて以下の実施の形態3および
4にて説明する。
In the second embodiment, in order to enhance the heat radiation effect of the fixing nip exit area Wb, the fixing roller 5
1 to enhance the cooling effect. However,
In order to enhance the heat radiation effect of the fixing nip exit area Wb,
For example, a configuration may be adopted in which the cooling effect of the pressurizing mechanism 52 itself is enhanced, and this will be described in Embodiments 3 and 4 below.

【0149】〔実施の形態3〕 本発明のさらに他の実施の形態について以下に説明す
る。説明の便宜上、前記実施の形態1と同一機能を有す
る部材には、同一記号を付与し、その説明は省略する。
[Embodiment 3] Still another embodiment of the present invention will be described below. For convenience of description, members having the same functions as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted.

【0150】本実施の形態に係る定着装置は、図7に示
すように、加圧ベルト52aの内部の定着ニップ出口領
域Wbに対応する位置に冷却手段として、ファン56が
配置された構成である。つまり、上記定着装置は、定着
ニップ出口領域Wbの放熱効果を高めるために、加圧機
構52自身の冷却効果を高める構成となっている。
As shown in FIG. 7, the fixing device according to the present embodiment has a configuration in which a fan 56 is disposed as a cooling means at a position corresponding to the fixing nip exit area Wb inside the pressure belt 52a. . That is, the fixing device is configured to enhance the cooling effect of the pressing mechanism 52 itself in order to enhance the heat radiation effect of the fixing nip exit area Wb.

【0151】このように、加圧ベルト52aの内部の定
着ニップ出口領域Wbに対応する位置にファン56が配
置されていることで、加圧ベルト52aの放熱特性を向
上させることができる。この結果、定着ニップ出口領域
Wbに搬送された用紙P上のトナーTを効果的に冷却す
ることができる。
As described above, by disposing the fan 56 at a position corresponding to the fixing nip exit area Wb inside the pressure belt 52a, the heat radiation characteristics of the pressure belt 52a can be improved. As a result, the toner T on the sheet P conveyed to the fixing nip exit area Wb can be effectively cooled.

【0152】上記加圧ベルト52aの冷却手段として、
上記のファン56の他に次のような方法が考えられる。
As means for cooling the pressure belt 52a,
In addition to the fan 56 described above, the following method is conceivable.

【0153】ヒートパイプで冷却された低温部材を用
いて、加圧ベルト52aを冷却する方法。
A method of cooling the pressure belt 52a using a low-temperature member cooled by a heat pipe.

【0154】加圧ベルト52aの内側を黒色に着色し
て放射冷却する方法。
A method in which the inside of the pressure belt 52a is colored black to perform radiation cooling.

【0155】加圧ベルト52aの定着ニップ出口領域
Wbに外部の風が入り込むように吸気口を設ける方法。
A method in which an air inlet is provided so that external wind enters the fixing nip outlet area Wb of the pressure belt 52a.

【0156】ここで、上記ないしの方法のうち、
の場合について図8を参照しながら以下に説明する。
尚、図8(a)は、図7に示す定着装置を上部側から見
た概略平面図を示している。
Here, among the above or other methods,
The case will be described below with reference to FIG.
FIG. 8A is a schematic plan view of the fixing device shown in FIG. 7 as viewed from above.

【0157】で使用される低温部材は、図8(b)に
示すように、略板状のSUS61と、このSUS61に
貫通して設けられたヒートパイプ62とで構成されてい
る。
As shown in FIG. 8 (b), the low-temperature member used in this embodiment is composed of a substantially plate-shaped SUS 61 and a heat pipe 62 penetrating the SUS 61.

【0158】上記SUS61は、図8(a)に示すよう
に、加圧ベルト52a内部の定着ニップ出口領域Wbに
対応する位置に、該加圧ベルト52aの幅方向に延設さ
れている。このSUS61は、一端部が上記加圧ベルト
52aの幅方向から突出するように、該加圧ベルト52
aの幅よりも長く形成されている。
As shown in FIG. 8A, the SUS 61 extends in the width direction of the pressure belt 52a at a position corresponding to the fixing nip exit region Wb inside the pressure belt 52a. The SUS 61 is configured such that one end thereof protrudes from the width direction of the pressure belt 52a.
It is formed longer than the width of a.

【0159】また、SUS61は、加圧ベルト52aに
近接して設けられており、該加圧ベルト52aから熱エ
ネルギーが流れ込むようになっている。そして、SUS
61の内部のヒートパイプ62を介して熱エネルギーが
伝達される。
The SUS 61 is provided close to the pressure belt 52a, and heat energy flows from the pressure belt 52a. And SUS
Thermal energy is transmitted through a heat pipe 62 inside 61.

【0160】上記定着装置には、加圧ベルト52aから
突出したSUS61を冷却するためのファン63が設け
られている。このファン63によってSUS61の突出
部分に風を吹き付けることで、ヒートパイプ62を冷却
し、SUS61全体を冷却することができる。
The fixing device is provided with a fan 63 for cooling the SUS 61 protruding from the pressure belt 52a. By blowing air to the protruding portion of the SUS 61 by the fan 63, the heat pipe 62 can be cooled and the entire SUS 61 can be cooled.

【0161】これにより、定着ニップ出口領域Wbに対
応する位置で加圧ベルト52aを効果的に冷却すること
ができるので、定着ニップ出口領域Wbの温度低下不良
によるオフセットを防止することができる。
As a result, the pressure belt 52a can be effectively cooled at the position corresponding to the fixing nip exit area Wb, so that an offset due to a temperature drop in the fixing nip exit area Wb can be prevented.

【0162】〔実施の形態4〕 本発明のさらに他の実施の形態について図9ないし図1
1に基づいて、以下に説明する。尚、説明の便宜上、前
記の各実施の形態と同一機能を有する部材には、同一記
号を付与し、その説明は省略する。
[Embodiment 4] FIGS. 9 to 1 show still another embodiment of the present invention.
1 will be described below. Note that, for convenience of explanation, members having the same functions as those of the above-described embodiments are given the same symbols, and descriptions thereof are omitted.

【0163】本実施の形態に係る定着装置は、図9に示
すように、前記の実施の形態3に記載の定着装置と同
様、加圧ベルト52a内部の定着ニップ出口領域Wbに
対応する位置にファン56が設けられている。さらに、
加圧ベルト52aの内部には、該加圧ベルト52aが定
着ローラ51と離れる直近(定着ニップ出口領域Wb近
傍)において、加圧ベルト52aの温度を検出するセン
サ57を設け、このセンサ57からの検知信号に基づい
て上記ファン56の回転、即ち冷却能力を制御するよう
になっている。
As shown in FIG. 9, the fixing device according to the present embodiment is located at a position corresponding to the fixing nip exit area Wb inside the pressure belt 52a, as in the fixing device according to the third embodiment. A fan 56 is provided. further,
A sensor 57 for detecting the temperature of the pressure belt 52a is provided inside the pressure belt 52a immediately before the pressure belt 52a separates from the fixing roller 51 (in the vicinity of the fixing nip exit area Wb). The rotation of the fan 56, that is, the cooling capacity is controlled based on the detection signal.

【0164】具体的には、上記センサ57とファン56
とが、図10に示すように、制御回路17に接続され、
上記センサ57の検知信号に基づいて、上記制御回路1
7がファン56の回転を制御するようになっている。
More specifically, the sensor 57 and the fan 56
Are connected to the control circuit 17 as shown in FIG.
Based on the detection signal of the sensor 57, the control circuit 1
7 controls the rotation of the fan 56.

【0165】ここで、上記ファン56の回転制御につい
て、図11に示すフローチャートを参照しながら以下に
説明する。
Here, the rotation control of the fan 56 will be described below with reference to the flowchart shown in FIG.

【0166】先ず、制御回路17は、レーザプリンタの
電源がONされ、定着装置等のウォーミングアップが行
われると、ファン56の回転数をMに設定して、この回
転数Mでファン56を回転駆動させる(S1)。このと
き、定着ニップ出口領域Wb近傍の加圧ベルト52aの
温度T1 を検出する。
First, when the power of the laser printer is turned on and the warming-up of the fixing device or the like is performed, the control circuit 17 sets the rotation speed of the fan 56 to M, and drives the fan 56 at this rotation speed M. (S1). In this case, to detect the temperature T 1 of the fixing nip exit area Wb near the pressure belt 52a.

【0167】次いで、上記温度T1 が所定の温度Tα以
上であるか否かを判定する(S2)。ここで、温度T1
が所定の温度Tα以上であれば、定着ニップ出口領域W
b近傍の加圧ベルト52aの温度T1 がトナーのオフセ
ット発生限界温度に近い値まで上昇していると判定さ
れ、ファン56の回転数をMから所定回数αだけ多いM
+αに設定し(S3)、この回転数M+αでファン56
を回転駆動させる。
[0167] Then, the temperature T 1 is equal to or larger than a predetermined temperature Tα (S2). Here, the temperature T 1
Is equal to or higher than the predetermined temperature Tα, the fixing nip exit area W
It is determined that the temperature T 1 of the pressure belt 52a near the point b has risen to a value close to the toner offset occurrence limit temperature, and the rotational speed of the fan 56 is increased by a predetermined number α from M.
+ Α (S3), and the fan 56
Is driven to rotate.

【0168】次に、上記温度T1 が所定の温度Tβ以下
であるか否かを判定する(S4)。ここで、温度T1
所定の温度Tβ以下であれば、定着ニップ出口領域Wb
近傍の加圧ベルト52aの温度T1 が必要以上に低下し
たと判定され、ファン56の回転数をM+αから再びM
に設定し(S5)、この回転数Mでファン56を回転駆
動させる。
[0168] Next, the temperature T 1 is equal to or smaller than a predetermined temperature T [beta (S4). Here, if the temperature T 1 is equal to or lower than the predetermined temperature Tβ, the fixing nip exit area Wb
It is determined that the temperature T 1 of the nearby pressure belt 52a has dropped unnecessarily, and the rotation speed of the fan 56 is changed from M + α to M
Is set (S5), and the fan 56 is driven to rotate at this rotation speed M.

【0169】以上のように、ファン56の回転数を定着
ニップ出口領域Wb近傍の加圧ベルト52aの温度T1
に応じて変化させることで、定着ニップ出口領域Wbの
温度を一定に保つことができる。
As described above, the rotation speed of the fan 56 is set to the temperature T 1 of the pressure belt 52a near the fixing nip exit area Wb.
, The temperature of the fixing nip exit area Wb can be kept constant.

【0170】一般に、トナーは溶融されることで、発色
するようになっている。このため、定着ニップ入口領域
Waでは、トナーを十分に溶融させる必要がある。ま
た、トナーを用紙に定着させるには、トナーを十分に冷
却し、その凝集力を大きくする必要がある。
Generally, toner is colored by being melted. Therefore, it is necessary to sufficiently melt the toner in the fixing nip entrance area Wa. Further, in order to fix the toner on the paper, it is necessary to sufficiently cool the toner and increase its cohesive force.

【0171】したがって、定着ニップ出口領域Wbの温
度が高くなりすぎると、トナーが固化しきれずに、用紙
に完全に定着しないようになり、オフセットが発生して
しまう。一方、定着ニップ出口領域Wbの温度が低くな
りすぎると、定着ニップ入口領域Waの温度も低下して
しまう虞がある。この場合、用紙が、定着ニップ入口領
域Waにてトナーを十分に溶融しないまま、定着ニップ
出口領域Wbに移動するようになるので、トナーの発色
を十分に行わせることができないという問題が生じる。
Therefore, if the temperature of the fixing nip exit area Wb is too high, the toner cannot be completely solidified and will not be completely fixed on the paper, resulting in an offset. On the other hand, if the temperature of the fixing nip exit area Wb becomes too low, the temperature of the fixing nip entrance area Wa may also decrease. In this case, since the sheet moves to the fixing nip exit area Wb without sufficiently melting the toner in the fixing nip entrance area Wa, there occurs a problem that the toner cannot be sufficiently developed.

【0172】これらのことから、上述のように、定着ニ
ップ出口領域Wbの温度を一定に保つことで、定着ニッ
プ入口領域Waにおける蓄熱効果と、定着ニップ出口領
域Wbにおける放熱効果とを常に一定に保つことができ
る。したがって、常に、高品位の画像を得ることができ
る。
From the above, as described above, by keeping the temperature of the fixing nip exit area Wb constant, the heat storage effect in the fixing nip entrance area Wa and the heat radiation effect in the fixing nip exit area Wb are always kept constant. Can be kept. Therefore, a high-quality image can always be obtained.

【0173】さらに、トナーTの冷却効果を高めるに
は、加圧ベルト52aの冷却効果を高めると共に、定着
ローラ51の冷却効果を高めれば良い。このために、上
記のように、加圧ベルト52a内部にファン56を設け
る他に、前記実施の形態2のように、定着ローラ51の
芯材51aを中空のアルミローラで構成すれば良い。
Further, in order to enhance the cooling effect of the toner T, the cooling effect of the pressure belt 52a and the cooling effect of the fixing roller 51 may be enhanced. For this purpose, in addition to providing the fan 56 inside the pressure belt 52a as described above, the core member 51a of the fixing roller 51 may be formed of a hollow aluminum roller as in the second embodiment.

【0174】以上のように、上記各実施の形態では、定
着ニップ部が加圧ベルト52aと定着ローラ51との圧
接にて形成されているので、該定着ニップ部の幅を互い
にローラ同士にて形成される定着ニップ部の幅よりも広
くすることができる。これにより、定着ニップ部内で十
分にトナーの溶融と冷却固化とを行うことができるの
で、用紙Pが定着ニップ部を高速に通過しても、オフセ
ットが無く安定した定着を行うことができる。したがっ
て、高速のプリントにも対応することができる。
As described above, in each of the above embodiments, since the fixing nip portion is formed by the pressure contact between the pressure belt 52a and the fixing roller 51, the width of the fixing nip portion is set between the rollers. It can be wider than the width of the fixing nip formed. Accordingly, the toner can be sufficiently melted and cooled and solidified in the fixing nip portion, so that even if the paper P passes through the fixing nip portion at high speed, stable fixing without offset can be performed. Therefore, it is possible to cope with high-speed printing.

【0175】しかも、本願の定着装置は、外部から定着
ローラ51の表面を加熱する外部加熱方式を採用してい
るので、定着ニップ部が所定の温度になるまでの昇温時
間を大幅に短縮することができる。
Further, since the fixing device of the present invention employs an external heating system for heating the surface of the fixing roller 51 from the outside, the time required for the fixing nip to reach a predetermined temperature is greatly reduced. be able to.

【0176】また、外部加熱方式では、内部加熱方式の
定着装置と比べて、外部から定着ローラ51表面に定着
するのに必要な熱容量分だけ加熱されるので、熱効率に
優れ、ウォームアップ時間を短縮することができる。さ
らに、ゴムからなる断熱層51bと芯材51aとの境界
温度を低く抑えることができるので、断熱層51bの剥
離が生じにくくなり、定着ローラ51の寿命を大幅に向
上させることができる。
Further, in the external heating system, compared to the fixing device of the internal heating system, the heating is performed by an amount corresponding to the heat capacity necessary for fixing the surface of the fixing roller 51 from the outside, so that the heat efficiency is excellent and the warm-up time is shortened. can do. Further, since the boundary temperature between the heat insulating layer 51b made of rubber and the core material 51a can be kept low, the heat insulating layer 51b is hardly peeled off, and the life of the fixing roller 51 can be greatly improved.

【0177】[0177]

【発明の効果】請求項1の発明の定着装置は、以上のよ
うに、外部から表面が加熱された定着ローラと、該定着
ローラと平行に配置された複数の加圧ローラによって張
架され、該定着ローラの外周面を押圧する加圧ベルトと
を含み、上記定着ローラと加圧ベルトとで形成された圧
接部に、未定着トナー像の形成された記録材を搬送する
ことにより該記録材にトナーを熱溶融して定着させる定
着装置において、上記圧接部には、記録材の搬送方向上
流側から、トナーの軟化点以上の温度に設定された蓄熱
領域と、溶融されたトナーを冷却固化するために必要な
温度に設定された放熱領域とが順に形成されている構成
である。
As described above, the fixing device according to the first aspect of the present invention is stretched by the fixing roller whose surface is heated from the outside and the plurality of pressure rollers arranged in parallel with the fixing roller. A pressure belt for pressing the outer peripheral surface of the fixing roller, and conveying the recording material on which the unfixed toner image is formed to a pressure contact portion formed by the fixing roller and the pressure belt. In the fixing device, the toner is thermally melted and fixed to the press contact portion, from the upstream side in the conveying direction of the recording material, a heat storage area set to a temperature equal to or higher than the softening point of the toner, and cooling and solidifying the melted toner. And a heat radiation area set at a temperature required for the heat treatment.

【0178】それゆえ、定着後のオフセット防止のため
に、オフセット防止用のオイルを定着ローラに塗布する
必要がないので、オフセット防止用オイルに起因する種
々の問題を解消することができる。特に、オフセット防
止用オイルを塗布する機構を必要としないので、装置を
簡略化でき、この定着装置を備えたプリンタ等の画像形
成装置を安価に提供することができるという効果を奏す
る。
Therefore, it is not necessary to apply the oil for preventing offset to the fixing roller in order to prevent the offset after the fixing, so that various problems caused by the oil for preventing offset can be solved. In particular, since a mechanism for applying the oil for preventing offset is not required, the apparatus can be simplified, and an image forming apparatus such as a printer including the fixing device can be provided at low cost.

【0179】請求項2の発明の定着装置は、以上のよう
に、請求項1の構成に加えて、加圧ベルトは、熱伝導性
を有する素材で形成されると共に、複数の加圧ローラの
うち、少なくとも1本の加圧ローラが上記蓄熱領域内で
上記加圧ベルトを介して定着ローラに接触配置されてい
る構成である。
As described above, in the fixing device according to the second aspect of the present invention, in addition to the configuration of the first aspect, the pressing belt is formed of a material having thermal conductivity and a plurality of pressing rollers are provided. Among them, at least one pressure roller is arranged to be in contact with the fixing roller via the pressure belt in the heat storage area.

【0180】それゆえ、請求項1の構成による効果に加
えて、加圧ベルトを介して定着ローラに接触している加
圧ローラに、熱が溜まりやすくなり、蓄熱領域内に搬送
された記録材上のトナーは、定着ローラからの熱エネル
ギーと、上記加圧ローラからの熱エネルギーが流れ込む
ので、高温溶融状態となる。このように、蓄熱領域にお
いて、記録材上のトナーに対して効率良く熱エネルギー
を供給することができるという効果を奏する。
Therefore, in addition to the effect of the structure of the first aspect, the heat easily accumulates on the pressure roller in contact with the fixing roller via the pressure belt, and the recording material conveyed into the heat storage area. Since the thermal energy from the fixing roller and the thermal energy from the pressure roller flow into the upper toner, the toner is in a high-temperature melting state. As described above, in the heat storage area, there is an effect that thermal energy can be efficiently supplied to the toner on the recording material.

【0181】請求項3の発明の定着装置は、以上のよう
に、請求項2の構成に加えて、定着ローラに加圧ベルト
を介して接触配置されている加圧ローラは、蓄熱材から
なる構成である。
As described above, in the fixing device according to the third aspect of the present invention, in addition to the configuration of the second aspect, the pressing roller that is disposed in contact with the fixing roller via the pressing belt is made of a heat storage material. Configuration.

【0182】それゆえ、請求項2の構成による効果に加
えて、定着ローラに加圧ベルトを介して接触配置されて
いる加圧ローラは、定着ローラから流れ込む熱エネルギ
ーを蓄熱することができるので、定着部の蓄熱領域にお
いて、少ない熱エネルギーで高温状態に保つことができ
る。これにより、定着ローラを加熱するために必要なエ
ネルギーが少なくて済むので、経済的な定着装置を提供
することができるという効果を奏する。
Therefore, in addition to the effect of the structure of claim 2, the pressure roller that is arranged in contact with the fixing roller via the pressure belt can store the heat energy flowing from the fixing roller. In the heat storage area of the fixing section, the high temperature state can be maintained with a small amount of heat energy. Accordingly, the energy required to heat the fixing roller is reduced, and an effect is provided that an economical fixing device can be provided.

【0183】請求項4の定着装置は、以上のように、外
部から表面が加熱された定着ローラと、該定着ローラと
平行に配置された複数の加圧ローラによって張架され、
該定着ローラの外周面を押圧する加圧ベルトとを含み、
上記定着ローラと加圧ベルトとで形成された圧接部に、
未定着トナー像の形成された記録材を搬送することによ
り該記録材にトナーを熱溶融して定着させる定着装置に
おいて、上記圧接部には、記録材の搬送方向上流側か
ら、トナーの軟化点以上の温度に設定された蓄熱領域
と、溶融されたトナーを冷却固化する温度に設定された
放熱領域とが順に形成されており、上記加圧ベルトは、
熱伝導性を有する素材で形成されると共に、上記複数の
加圧ローラのうち、少なくとも1本の加圧ローラが上記
蓄熱領域内で上記加圧ベルトを介して定着ローラに接触
配置されており、上記定着ローラに加圧ベルトを介して
接触配置されている加圧ローラは、蓄熱材からなり、上
記圧接部への記録材の搬送タイミングが、上記蓄熱材か
らなる加圧ローラが上記定着ローラからの熱により蓄熱
された後に設定されている構成である。
As described above, the fixing device according to the fourth aspect has an external
A fixing roller whose surface is heated from a portion,
Stretched by a plurality of pressure rollers arranged in parallel,
A pressure belt that presses the outer peripheral surface of the fixing roller,
In the pressure contact portion formed by the fixing roller and the pressure belt,
By conveying the recording material on which the unfixed toner image is formed,
To a fixing device that melts and fixes the toner on the recording material by heat.
The pressing portion may be located on the upstream side in the conveying direction of the recording material.
Heat storage region set at a temperature equal to or higher than the softening point of the toner
And set the temperature to cool and solidify the melted toner
The heat radiation area is formed in order, and the pressure belt is
It is formed of a material having thermal conductivity, and
At least one pressure roller among the pressure rollers is as described above.
Contact the fixing roller via the pressure belt in the heat storage area
It is arranged, and the fixing roller is
The pressure roller that is placed in contact is made of heat storage material.
The transfer timing of the recording material to the pressure contact part is
Pressure roller accumulates heat from the fixing roller
This is the configuration that has been set after it has been performed.

【0184】それゆえ、請求項3記載の構成による効果
に加えて、圧接部に記録材が搬送される前に、十分に加
熱された状態とすることができるので、記録材上の未定
着トナーを、圧接部入口領域から確実に溶融させること
ができる。これにより、トナ ーがカラーであった場合、
温度不足による発色不良を無くすことができ、高品位の
カラー画像を提供することができるという効果を奏す
る。
Therefore, the effect of the configuration according to claim 3 is attained.
Before the recording material is conveyed to the pressure contact
Since it can be in a heated state, it is undecided on the recording material
Make sure that the toner is melted from the entrance area
Can be. If As a result, the toner over was the color,
It is possible to eliminate poor color development due to insufficient temperature,
The effect is that color images can be provided.
You.

【0185】請求項の発明の定着装置は、以上のよう
に、請求項2、3または4の構成に加えて、放熱領域内
に存在する加圧ローラは、断熱材からなる構成である。
As described above, in the fixing device of the fifth aspect , in addition to the configuration of the second , third, or fourth aspect , the pressure roller existing in the heat radiation area is made of a heat insulating material.

【0186】それゆえ、請求項2、3または4の構成に
よる効果に加えて、放熱領域内において、加圧ベルトか
ら流れ込む熱エネルギーが加圧ローラに蓄積されないの
で、記録材上の溶融トナーを効果的に冷却固化させるこ
とができるという効果を奏する。
Therefore, in addition to the effects of the second , third and fourth aspects, the thermal energy flowing from the pressure belt is not accumulated in the pressure roller in the heat radiation area, so that the molten toner on the recording material is effectively reduced. This has the effect of being able to be cooled and solidified.

【0187】請求項6の発明の定着装置は、以上のよう
に、請求項1ないし5の何れかの構成に加えて、圧接部
の記録材搬送方向上流側に、定着ローラの表面を外部か
ら加熱する加熱ローラが設けられている構成である。
The fixing device according to the sixth aspect of the present invention, as described above, has the structure of any one of the first to fifth aspects, in which the surface of the fixing roller is externally provided on the upstream side in the recording material conveyance direction of the pressing portion. In this configuration, a heating roller for heating is provided.

【0188】それゆえ、請求項1ないし5の何れかの構
成による効果に加えて、加熱ローラによって、定着ロー
ラが圧接部の記録材搬送方向上流側から加熱されるよう
になるので、加熱ローラと圧接部との間での熱の損失を
低減することができる。これにより、少ないエネルギー
で、トナーを溶融に必要な温度まで定着ローラを加熱す
ることができるので、定着装置に係るエネルギーを削減
することができるという効果を奏する。
Therefore, in addition to the effect of any one of the first to fifth aspects, the fixing roller is heated by the heating roller from the upstream side of the pressing portion in the recording material conveyance direction. It is possible to reduce heat loss between the pressure contact portion and the pressure contact portion. Accordingly, the fixing roller can be heated to a temperature required for melting the toner with a small amount of energy, so that the energy required for the fixing device can be reduced.

【0189】請求項7の発明の定着装置は、以上のよう
に、請求項1ないし6の何れかの構成に加えて、加圧ベ
ルトは、多数の通気孔が形成されている構成である。
As described above, the fixing device according to the seventh aspect of the present invention has a configuration in which the pressure belt has a large number of ventilation holes in addition to the configuration of any one of the first to sixth aspects.

【0190】それゆえ、請求項1ないし6の何れかの構
成による効果に加えて、圧接部の放熱領域に澱む高温空
気をベルト外部に積極的に放出し、対流熱伝達率を大き
くして加圧ベルトの放熱性能を向上安定化させ、トナー
の冷却効果を高めることができる。これにより、圧接部
の放熱領域での放熱効果を高めることができるので、蓄
熱領域で溶融されたトナーはこの放熱領域で確実に冷却
固化させることができる。この結果、トナーを記録材に
完全に定着させることができるので、オフセットを確実
に無くすことができるという効果を奏する。
Therefore, in addition to the effect of any one of the first to sixth aspects, high-temperature air stagnating in the heat-dissipating region of the press-contact portion is positively discharged to the outside of the belt to increase the convective heat transfer coefficient. The heat radiation performance of the pressure belt can be improved and stabilized, and the cooling effect of the toner can be enhanced. Thus, the heat radiation effect in the heat radiation area of the press contact portion can be enhanced, so that the toner melted in the heat storage area can be reliably cooled and solidified in this heat radiation area. As a result, the toner can be completely fixed on the recording material, so that the offset can be surely eliminated.

【0191】また、請求項1ないし7の何れかの構成に
加えて、加圧ベルトが、金属からなる構成とすることも
できる。
[0191] Further, in addition to any one of the claims 1 to 7, the pressure belt, also be a structure comprising a metal
it can.

【0192】それゆえ、請求項1ないし7の何れかの構
成による効果に加えて、蓄熱領域での定着ローラからの
熱エネルギーを効率良く、該定着ローラに加圧ベルトを
介して接触配置されている加圧ローラに伝達することが
できる。また、放熱領域での定着ローラからの熱エネル
ギーを加圧ベルト外部に効率良く放出することができ
る。したがって、定着ローラと加圧ベルトとの間の圧接
部では、トナーに安定した温度変化を与えることができ
るので、オフセットの無い安定して定着を行うことがで
きるという効果を奏する。
Therefore, in addition to the effect of any one of the first to seventh aspects, the heat energy from the fixing roller in the heat storage area can be efficiently placed in contact with the fixing roller via the pressure belt. Can be transmitted to the pressure roller. Further, heat energy from the fixing roller in the heat radiation area can be efficiently released to the outside of the pressure belt. Therefore, at the pressure contact portion between the fixing roller and the pressure belt, a stable temperature change can be given to the toner, so that there is an effect that the fixing can be stably performed without offset.

【0193】請求項の発明の定着装置は、以上のよう
に、請求項1ないしの何れかの構成に加えて、定着ロ
ーラは、中心部が空洞構造である構成である。
The fixing device according to the invention of claim 8 is, as described above, in addition to the structure of any one of claims 1 to 7 , the fixing roller has a structure in which the central portion has a hollow structure.

【0194】それゆえ、請求項1ないしの何れかの構
成による効果に加えて、定着ローラの中心部を空洞にす
ることで、定着ローラ表面からの熱エネルギーが内部に
蓄積されないので、定着ローラ内部の蓄熱による圧接部
の放熱領域への影響を無くすことができる。これによ
り、圧接部の放熱領域におけるトナーの冷却効果を高め
ることができるという効果を奏する。
Therefore, in addition to the effect of any one of claims 1 to 7 , since the center of the fixing roller is hollow, heat energy from the surface of the fixing roller is not accumulated inside the fixing roller. It is possible to eliminate the influence of the internal heat storage on the heat radiation area of the press contact portion. Thereby, there is an effect that the cooling effect of the toner in the heat radiation region of the press contact portion can be enhanced.

【0195】請求項の発明の定着装置は、以上のよう
に、請求項1ないしの何れかの構成に加えて、加圧ベ
ルトの定着ローラとの圧接部の記録材出口近傍を冷却す
る冷却手段が設けられている構成である。
According to the ninth aspect of the present invention, as described above, in addition to any one of the first to eighth aspects, the vicinity of the recording material outlet at the pressure contact portion of the pressure belt with the fixing roller is cooled. This is a configuration in which cooling means is provided.

【0196】それゆえ、請求項1ないしの何れかの構
成による効果に加えて、加圧ベルトの圧接部の記録材出
口近傍を冷却する冷却手段が設けられていることで、加
圧ベルトを強制的に冷却することができる。これによ
り、加圧ベルトの対流熱伝達率を大きくし、加圧ベルト
の放熱性能を向上安定化させ、放熱領域におけるトナー
の冷却効果を高めることができるという効果を奏する。
Therefore, in addition to the effect of any one of the first to eighth aspects, the provision of the cooling means for cooling the vicinity of the recording material outlet of the pressure contact portion of the pressure belt allows the pressure belt to be cooled. Can be forcibly cooled. As a result, it is possible to increase the convective heat transfer coefficient of the pressure belt, improve and stabilize the heat radiation performance of the pressure belt, and enhance the effect of cooling the toner in the heat radiation area.

【0197】請求項10の定着装置は、以上のように、
外部から表面が加熱された定着ローラと、該定着ローラ
と平行に配置された複数の加圧ローラによって張架さ
れ、該定着ローラの外周面を押圧する加圧ベルトとを含
み、上記定着ローラと加圧ベルトとで形成された圧接部
に、未定着トナー像の形成された記録材を搬送すること
により該記録材にトナーを熱溶融して定着させる定着装
置において、上記圧接部には、記録材の搬送方向上流側
から、トナーの軟化点以上の温度に設定された蓄熱領域
と、溶融されたトナーを冷却固化する温度に設定された
放熱領域とが順に形成されており、上記加圧ベルトの上
記定着ローラとの圧接部の記録材出口近傍を冷却する冷
却手段が設けられており、上記圧接部の記録材出口近傍
の加圧ベルトの温度を検知する温度検知手段と、上記温
度検知手段の検知情報に基づいて、上記冷却手段の冷却
能力を制御する冷却制御手段とが設けられている構成で
ある。
According to a tenth aspect of the present invention, as described above,
A fixing roller having a surface heated from the outside, and the fixing roller
Stretched by multiple pressure rollers arranged in parallel with
A pressure belt for pressing the outer peripheral surface of the fixing roller.
And a press contact portion formed by the fixing roller and the pressure belt.
The recording material on which the unfixed toner image is formed
Fixing device for fusing and fixing toner to the recording material by heat
The press-contact portion is located on the upstream side in the conveying direction of the recording material.
From the heat storage area set to a temperature above the softening point of the toner
And set the temperature to cool and solidify the melted toner
The heat radiation area is formed in order,
Cooling that cools the vicinity of the recording material exit at the pressure contact portion with the fixing roller
A pressurizing means is provided, in the vicinity of the recording material outlet of the press contact portion.
Temperature detecting means for detecting the temperature of the pressure belt of the
Cooling of the cooling means based on the detection information of the temperature detecting means.
Cooling control means for controlling the capacity
is there.

【0198】それゆえ、請求項9の構成による効果に加
えて、冷却手段の冷却能力が加圧ベルトが定着ローラか
ら離脱する直近の加圧ベルトの温度に基づいて制御され
ているので、圧接部の放熱領域における温度を一定に保
つことができる。これにより、上記放熱領域でのトナー
の冷却効果を安定化させることができるという効果を奏
する。
Therefore, in addition to the effect of the ninth aspect,
In other words, the cooling capacity of the cooling means is
Is controlled based on the temperature of the pressure belt immediately
The temperature in the heat radiating area of the insulation displacement
You can. Thereby, the toner in the heat radiation area
The cooling effect can be stabilized.
I do.

【0199】請求項11の発明の定着装置は、以上のよ
うに、請求項9または10の構成に加えて、冷却手段
は、加圧ベルトと加圧ローラとで囲まれた領域に設けら
れている構成である。
In the fixing device according to the eleventh aspect of the present invention, as described above, in addition to the constitution of the ninth or tenth aspect, the cooling means is provided in a region surrounded by the pressure belt and the pressure roller. Configuration.

【0200】それゆえ、請求項9または10の構成によ
る効果に加えて、冷却手段によって加圧ベルトと加圧ロ
ーラとで囲まれた領域に澱む高温空気を強制的に排出さ
せることができるので、加圧ベルトの冷却効果をさらに
高めることができるという効果を奏する。
Therefore, in addition to the effect of the ninth or tenth aspect, the cooling means can forcibly discharge the hot air that has settled in the area surrounded by the pressure belt and the pressure roller. There is an effect that the cooling effect of the pressure belt can be further enhanced.

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

【図1】本発明の1実施の形態に係る定着装置の概略構
成図である。
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a fixing device according to an embodiment of the present invention.

【図2】図1に示す定着装置を備えたレーザプリンタの
概略構成図である。
FIG. 2 is a schematic configuration diagram of a laser printer including the fixing device shown in FIG.

【図3】図1に示す定着装置の定着ニップ部における熱
エネルギーの流れを示す説明図である。
FIG. 3 is an explanatory diagram showing a flow of thermal energy in a fixing nip portion of the fixing device shown in FIG.

【図4】図1に示す定着装置の定着ニップ部におけるト
ナーの温度分布を示すグラフである。
FIG. 4 is a graph showing a temperature distribution of toner in a fixing nip portion of the fixing device shown in FIG.

【図5】図1に示す定着装置に備えられている加圧ベル
トの一例を示す概略平面図である。
FIG. 5 is a schematic plan view showing an example of a pressure belt provided in the fixing device shown in FIG.

【図6】本発明の他の実施の形態に係る定着装置の概略
構成図である。
FIG. 6 is a schematic configuration diagram of a fixing device according to another embodiment of the present invention.

【図7】本発明のさらに他の実施の形態に係る定着装置
の概略構成図である。
FIG. 7 is a schematic configuration diagram of a fixing device according to still another embodiment of the present invention.

【図8】図7に示す定着装置における加圧ベルトを冷却
するための冷却手段の一例を示す説明図である。
FIG. 8 is an explanatory diagram illustrating an example of a cooling unit for cooling the pressure belt in the fixing device illustrated in FIG. 7;

【図9】本発明のさらに他の実施の形態に係る定着装置
の概略構成図である。
FIG. 9 is a schematic configuration diagram of a fixing device according to still another embodiment of the present invention.

【図10】図9に示す定着装置に備えられた制御回路に
おける冷却制御を示すブロック図である。
FIG. 10 is a block diagram illustrating cooling control in a control circuit provided in the fixing device illustrated in FIG. 9;

【図11】図10に示す制御回路における冷却制御の流
れを示すフローチャートである。
FIG. 11 is a flowchart showing a flow of cooling control in the control circuit shown in FIG. 10;

【図12】従来の定着装置の概略構成図である。FIG. 12 is a schematic configuration diagram of a conventional fixing device.

【図13】従来の定着装置の概略構成図である。FIG. 13 is a schematic configuration diagram of a conventional fixing device.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

17 制御回路(冷却制御手段) 50 定着装置 51 定着ローラ 51a 芯材 52a 加圧ベルト 52b 第1加圧ローラ(加圧ローラ) 52c 第2加圧ローラ(加圧ローラ) 52d 第3加圧ローラ(加圧ローラ) 52e 通気孔 53 加熱ローラ 56 ファン(冷却手段) 57 センサ(温度検知手段) P 用紙(記録材) T トナー Wa 定着ニップ入口領域(蓄熱領域) Wb 定着ニップ出口領域(放熱領域) 17 Control Circuit (Cooling Control Means) 50 Fixing Device 51 Fixing Roller 51a Core Material 52a Pressure Belt 52b First Pressure Roller (Pressure Roller) 52c Second Pressure Roller (Pressure Roller) 52d Third Pressure Roller ( Pressure roller) 52e Vent hole 53 Heating roller 56 Fan (cooling means) 57 Sensor (temperature detecting means) P Paper (recording material) T Toner Wa Fixing nip entrance area (heat storage area) Wb Fixing nip exit area (heat dissipation area)

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平5−303300(JP,A) 特開 平5−341672(JP,A) 特開 平8−202180(JP,A) 特開 平5−72926(JP,A) 実開 昭58−23350(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G03G 13/20 G03G 15/20 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of front page (56) References JP-A-5-303300 (JP, A) JP-A-5-341672 (JP, A) JP-A 8-202180 (JP, A) JP-A-5-202180 72926 (JP, A) Japanese Utility Model Showa 58-23350 (JP, U) (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) G03G 13/20 G03G 15/20

Claims (11)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】外部から表面が加熱された定着ローラと、
該定着ローラと平行に配置された複数の加圧ローラによ
って張架され、該定着ローラの外周面を押圧する加圧ベ
ルトとを含み、上記定着ローラと加圧ベルトとで形成さ
れた圧接部に、未定着トナー像の形成された記録材を搬
送することにより該記録材にトナーを熱溶融して定着さ
せる定着装置において、 上記圧接部には、記録材の搬送方向上流側から、トナー
の軟化点以上の温度に設定された蓄熱領域と、溶融され
たトナーを冷却固化する温度に設定された放熱領域とが
順に形成されていることを特徴とする定着装置。
A fixing roller having a surface heated from the outside;
A pressure belt that is stretched by a plurality of pressure rollers arranged in parallel with the fixing roller and presses an outer peripheral surface of the fixing roller; and a pressure contact portion formed by the fixing roller and the pressure belt. A fixing device that heats and fixes the toner on the recording material by conveying the recording material on which the unfixed toner image is formed, wherein the press-contact portion is configured to soften the toner from the upstream side in the conveying direction of the recording material. A fixing device, wherein a heat storage region set at a temperature equal to or higher than a point and a heat radiation region set at a temperature at which a molten toner is cooled and solidified are sequentially formed.
【請求項2】上記加圧ベルトは、熱伝導性を有する素材
で形成されると共に、 上記複数の加圧ローラのうち、少なくとも1本の加圧ロ
ーラが上記蓄熱領域内で上記加圧ベルトを介して定着ロ
ーラに接触配置されていることを特徴とする請求項1記
載の定着装置。
2. The pressure belt is formed of a material having thermal conductivity, and at least one of the plurality of pressure rollers is configured to control the pressure belt in the heat storage area. The fixing device according to claim 1, wherein the fixing device is arranged to be in contact with the fixing roller via the fixing roller.
【請求項3】上記定着ローラに加圧ベルトを介して接触
配置されている加圧ローラは、蓄熱材からなることを特
徴とする請求項2記載の定着装置。
3. The fixing device according to claim 2, wherein the pressure roller, which is in contact with the fixing roller via a pressure belt, is made of a heat storage material.
【請求項4】外部から表面が加熱された定着ローラと、
該定着ローラと平行に配置された複数の加圧ローラによ
って張架され、該定着ローラの外周面を押圧する加圧ベ
ルトとを含み、上記定着ローラと加圧ベルトとで形成さ
れた圧接部に、未定着トナー像の形成された記録材を搬
送することにより該記録材にトナーを熱溶融して定着さ
せる定着装置において、 上記圧接部には、記録材の搬送方向上流側から、トナー
の軟化点以上の温度に設定された蓄熱領域と、溶融され
たトナーを冷却固化する温度に設定された放熱領域とが
順に形成されており、 上記加圧ベルトは、熱伝導性を有する素材で形成される
と共に、 上記複数の加圧ローラのうち、少なくとも1本の加圧ロ
ーラが上記蓄熱領域内で上記加圧ベルトを介して定着ロ
ーラに接触配置されており、 上記定着ローラに加圧ベルトを介して接触配置されてい
る加圧ローラは、蓄熱材からなり、 上記圧接部への記録材の搬送タイミングが、上記蓄熱材
からなる加圧ローラが上記定着ローラからの熱により蓄
熱された後に設定されていることを特徴とする定着装
置。
4. A fixing roller having a surface heated from the outside,
A plurality of pressure rollers arranged in parallel with the fixing roller
Pressurizing belt for pressing the outer peripheral surface of the fixing roller.
And a belt formed by the fixing roller and the pressure belt.
Transport the recording material on which the unfixed toner image is formed
The toner is thermally fused to the recording material by
In the fixing device, the pressing portion is provided with a toner from an upstream side in a conveying direction of the recording material.
Heat storage area set to a temperature equal to or higher than the softening point
The heat radiation area set at the temperature to cool and solidify the toner
Are formed in order, and the pressing belt is formed of a material having thermal conductivity.
And at least one pressure roller among the plurality of pressure rollers.
Roller in the heat storage area via the pressure belt.
Roller, and is in contact with the fixing roller via a pressure belt.
The pressure roller is made of a heat storage material, and the transfer timing of the recording material to the pressing portion is controlled by the heat storage material.
The pressure roller consisting of
A fixing device characterized by being set after being heated
Place.
【請求項5】上記放熱領域内に存在する加圧ローラは、
断熱材からなることを特徴とする請求項2、3または4
記載の定着装置。
5. The pressure roller present in the heat radiation area,
5. A heat insulating material, wherein the heat insulating material is made of a heat insulating material.
The fixing device as described in the above.
【請求項6】上記圧接部の記録材搬送方向上流側に、上
記定着ローラの表面を外部から加熱する加熱ローラが設
けられていることを特徴とする請求項1ないし5の何れ
かに記載の定着装置。
6. A heating roller according to claim 1, wherein a heating roller for heating the surface of the fixing roller from the outside is provided upstream of the pressing portion in the recording material conveyance direction. Fixing device.
【請求項7】上記加圧ベルトは、多数の通気孔が形成さ
れていることを特徴とする請求項1ないし6の何れかに
記載の定着装置。
7. The fixing device according to claim 1, wherein the pressure belt has a large number of ventilation holes.
【請求項8】上記定着ローラは、中心部が空洞構造であ
ることを特徴とする請求項1ないし7の何れかに記載の
定着装置。
8. The fixing roller has a hollow structure at the center.
The method according to any one of claims 1 to 7, wherein
Fixing device.
【請求項9】上記加圧ベルトの上記定着ローラとの圧接
部の記録材出口近傍を冷却する冷却手段が設けられてい
ることを特徴とする請求項1ないし8の何れかに記載の
定着装置。
9. A pressure contact of the pressure belt with the fixing roller.
Cooling means for cooling the vicinity of the recording material outlet
The method according to any one of claims 1 to 8, wherein
Fixing device.
【請求項10】外部から表面が加熱された定着ローラ
と、該定着ローラと平行に配置された複数の加圧ローラ
によって張架され、該定着ローラの外周面を押圧する加
圧ベルトとを含み、上記定着ローラと加圧ベルトとで形
成された圧接部に、未定着トナー 像の形成された記録材
を搬送することにより該記録材にトナーを熱溶融して定
着させる定着装置において、 上記圧接部には、記録材の搬送方向上流側から、トナー
の軟化点以上の温度に設定された蓄熱領域と、溶融され
たトナーを冷却固化する温度に設定された放熱領域とが
順に形成されており、 上記加圧ベルトの上記定着ローラとの圧接部の記録材出
口近傍を冷却する冷却手段が設けられており、 上記圧接部の記録材出口近傍の加圧ベルトの温度を検知
する温度検知手段と、 上記温度検知手段の検知情報に基づいて、上記冷却手段
の冷却能力を制御する冷却制御手段とが設けられている
ことを特徴とする定着装置。
10. A fixing roller whose surface is externally heated.
And a plurality of pressure rollers arranged in parallel with the fixing roller
And presses the outer peripheral surface of the fixing roller.
And a pressure belt.
Recording material on which an unfixed toner image is formed
The toner is thermally fused to the recording material by transporting
In the fixing device to be attached, the pressing portion is provided with a toner from an upstream side in a conveying direction of the recording material.
Heat storage area set to a temperature equal to or higher than the softening point
The heat radiation area set at the temperature to cool and solidify the toner
The recording material is formed at the pressure contact portion of the pressure belt with the fixing roller.
Cooling means for cooling the vicinity of the opening is provided, and detects the temperature of the pressure belt near the recording material outlet of the press contact portion.
Temperature detecting means, and the cooling means based on detection information of the temperature detecting means.
And cooling control means for controlling the cooling capacity of the
A fixing device characterized by the above-mentioned.
【請求項11】上記冷却手段は、加圧ベルトと加圧ロー
ラとで囲まれた領域に設けられていることを特徴とする
請求項9または10に記載の定着装置。
11. The fixing device according to claim 9 , wherein said cooling means is provided in a region surrounded by a pressure belt and a pressure roller.
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