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JP6031990B2 - Fixing apparatus and image forming apparatus - Google Patents
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JP6031990B2 - Fixing apparatus and image forming apparatus - Google Patents

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Description

本発明は、トナー画像を記録媒体に定着させるのに使用する定着装置及びこの定着装置を用いた複写機、プリンター、ファクシミリ及びこれらの複合機等の画像形成装置に関するものである。特に、弾性層を有する定着部材を加熱体により加熱させて、この定着部材と加圧部材との間でトナー画像を記録媒体に定着させ、定着部材に非接触に配置された分離爪によって、トナー画像が定着された記録媒体を定着部材から分離させるようにした定着装置において、前記弾性層の熱膨張による状態変化を検出し、その検出状態に応じて、定着部材と加圧部材との圧接状態または定着動作の開始を制御し、定着部材と分離爪とが接触することなく最適な間隔になるようにする点に特徴を有するものである。   The present invention relates to a fixing device used for fixing a toner image on a recording medium, and an image forming apparatus such as a copying machine, a printer, a facsimile, and a composite machine using the fixing device. In particular, a fixing member having an elastic layer is heated by a heating body to fix a toner image on a recording medium between the fixing member and a pressure member, and toner is separated by a separation claw disposed in a non-contact manner on the fixing member. In a fixing device in which a recording medium on which an image is fixed is separated from a fixing member, a change in state due to thermal expansion of the elastic layer is detected, and a pressure contact state between the fixing member and a pressure member is detected according to the detected state Alternatively, it is characterized in that the start of the fixing operation is controlled so that the fixing member and the separation claw do not come into contact with each other at an optimal interval.

従来から、複写機、プリンター、ファクシミリ及びこれらの複合機等の電子写真方式を用いた画像形成装置においては、一般に、感光体等からトナー画像が転写された記録媒体を定着装置に導き、この定着装置においてトナー画像を記録媒体に定着させるようにしている。   Conventionally, in an image forming apparatus using an electrophotographic system such as a copying machine, a printer, a facsimile, and a composite machine thereof, generally, a recording medium onto which a toner image is transferred from a photoconductor is guided to a fixing device, and this fixing is performed. In the apparatus, the toner image is fixed on the recording medium.

ここで、このような定着装置の一つとして、以下のようなものが従来から使用されている。この定着装置は、加熱装置によって加熱された定着ローラーを回転させると共に、この定着ローラーに加圧ローラー等の加圧部材を圧接させ、この定着ローラーと加圧部材との間においてトナー画像が転写された記録媒体を加熱・加圧して、トナー画像を記録媒体に定着させる。そして、定着ローラーの外周面に接触させた分離爪によって、トナー画像が定着された記録媒体を定着ローラーから分離させるようにしたものである。   Here, as one of such fixing devices, the following is conventionally used. The fixing device rotates a fixing roller heated by a heating device and presses a pressure member such as a pressure roller against the fixing roller, and a toner image is transferred between the fixing roller and the pressure member. The recorded medium is heated and pressurized to fix the toner image on the recording medium. Then, the recording medium on which the toner image is fixed is separated from the fixing roller by a separation claw in contact with the outer peripheral surface of the fixing roller.

このような定着装置において、分離爪を常に定着ローラーの外周面に接触させるようにした場合、分離爪と接触する定着ローラーの外周面が局部的に摩耗して、定着後の記録媒体の画像にスジが発生したり、定着ローラーの寿命が低下したり、また安定した分離が行えなくなったりする等の問題があった。   In such a fixing device, when the separation claw is always brought into contact with the outer peripheral surface of the fixing roller, the outer peripheral surface of the fixing roller in contact with the separation claw is locally worn, resulting in an image on the recording medium after fixing. There have been problems such as streaks, a reduction in the life of the fixing roller, and the inability to perform stable separation.

そして、従来においては、特許文献1に示されるように、分離爪を定着ローラーと非接触に配置したものがある。この特許文献1は、径方向に少なくとも1つの弾性層を有する定着ローラーと、該定着ローラーに非接触で近接し記録材を剥離するための複数の分離爪と、該分離爪を支持する爪支持部材と、前記定着ローラーの表面と前記爪との間隙(ギャップ)を調整する調整手段と、を備えている。   Conventionally, as disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. H10-228707, there is one in which a separation claw is disposed in non-contact with a fixing roller. This Patent Document 1 discloses a fixing roller having at least one elastic layer in a radial direction, a plurality of separation claws for coming close to the fixing roller in a non-contact manner and peeling a recording material, and a nail support for supporting the separation claws A member, and adjusting means for adjusting a gap (gap) between the surface of the fixing roller and the claw.

この種の装置では、記録媒体を定着ローラーから適切に分離するため、ギャップを非常に小さくする必要がある。特に、カラー画像でトナー量が多く、薄い記録媒体を分離するには、ギャップは1mm以下のオーダーにする必要がある。このため、上記の特許文献1においては、分離爪個別にギャップを調整する手段を設けてあり、組立時にギャップの調整を行っている。   In this type of apparatus, the gap needs to be very small in order to properly separate the recording medium from the fixing roller. In particular, in order to separate a thin recording medium with a large amount of toner in a color image, the gap needs to be on the order of 1 mm or less. For this reason, in said patent document 1, the means to adjust a gap for every separation nail | claw is provided, and the gap is adjusted at the time of an assembly.

しかし、特許文献1のように、調整手段によりギャップ調整しても、定着部材の弾性層の熱膨張により定着部材の表面の位置が変化するため、分離部材と定着部材のギャップが一定に保てず、分離部材が定着部材に接触して、定着部材に傷がつき、定着した画像にスジが発生したり、また逆に分離部材とギャップが広がり、定着部材から記録媒体を分離できずに、ジャムが発生したりするという問題がある。   However, as in Patent Document 1, even if the gap is adjusted by the adjusting means, the position of the surface of the fixing member changes due to the thermal expansion of the elastic layer of the fixing member, so that the gap between the separation member and the fixing member can be kept constant. First, the separation member comes into contact with the fixing member, the fixing member is damaged, streaks occur in the fixed image, and conversely, the separation member and the gap widen, and the recording medium cannot be separated from the fixing member. There is a problem that jam occurs.

上記した問題について、定着部材が定着ベルトと定着ベルト内部に弾性層を有するインナーローラーを配設した構成のものについて説明する。この種の定着装置は、定着ベルトが発熱層を持ち、定着ベルトが、例えば、誘導加熱により加熱される。常温時は、インナーローラーと定着ベルトとの間に隙間があり、定着ベルトが撓んだ状態にある。一方、定着ベルトが加熱されると、インナーローラーの例えばシリコンスポンジ等の弾性層が熱膨張することにより、インナーローラーと定着ベルトは密着し定着ベルトが張った状態になる。   Regarding the above-described problem, a fixing member having a configuration in which a fixing belt and an inner roller having an elastic layer inside the fixing belt are disposed will be described. In this type of fixing device, the fixing belt has a heat generating layer, and the fixing belt is heated by, for example, induction heating. At room temperature, there is a gap between the inner roller and the fixing belt, and the fixing belt is bent. On the other hand, when the fixing belt is heated, an elastic layer such as silicon sponge of the inner roller is thermally expanded, so that the inner roller and the fixing belt are in close contact with each other and the fixing belt is in a tensioned state.

常温時から定着ニップに記録媒体を導入し定着動作を開始した直後は、定着ベルトとインナーローラーとの間に隙間があり、定着ベルトが緩んだ状態になっており、定着動作を行うために、加圧部材が定着部材に所定の圧力で圧接して定着ニップを形成すると、定着ベルトは定着ニップ近傍で膨らんだ状態になっている。また、分離爪は定着ニップの下流側近傍に配置されている。   Immediately after introducing the recording medium into the fixing nip from normal temperature and starting the fixing operation, there is a gap between the fixing belt and the inner roller, the fixing belt is in a loose state, and in order to perform the fixing operation, When the pressure member presses the fixing member with a predetermined pressure to form the fixing nip, the fixing belt is swollen in the vicinity of the fixing nip. Further, the separation claw is disposed in the vicinity of the downstream side of the fixing nip.

このように定着ベルトが膨らんだ状態で、記録媒体が分離可能なギャップになるように分離爪の位置を調整した場合、定着ベルトの加熱によりインナーローラーの弾性層が熱膨張すると、定着ベルトが張って定着ベルトがインナーローラー側に移動するので、ギャップが広がり、記録媒体を定着ベルトから分離できずにジャムが発生する。   When the position of the separation claw is adjusted so that the recording medium can be separated in the state where the fixing belt is swollen in this way, the fixing belt is stretched when the elastic layer of the inner roller is thermally expanded by heating the fixing belt. As the fixing belt moves to the inner roller side, the gap widens, and the recording medium cannot be separated from the fixing belt, causing jamming.

逆に、インナーローラーの弾性層が熱膨張して定着ベルトが張った状態で、記録媒体が分離可能なギャップなるように分離爪の位置を調整した場合、常温時から加圧部材が定着部材に所定の圧力で圧接して定着ニップを形成すると、定着ベルトが外側に膨らんで分離爪に接触し、定着ベルトに傷が発生し、定着画像にスジが発生する。   On the contrary, when the position of the separation claw is adjusted so that the recording medium can be separated in a state where the elastic layer of the inner roller is thermally expanded and the fixing belt is stretched, the pressure member becomes the fixing member from room temperature. When the fixing nip is formed by pressure contact with a predetermined pressure, the fixing belt bulges outside and contacts the separation claw, scratches occur on the fixing belt, and streaks occur in the fixed image.

また、特許文献2には、定着ローラーの弾性層の熱膨張による変形を定着ローラー位置変動検知センサーにより検知し、加圧ローラーの位置を調整することにより、ニップ幅を調整することが記載されている。しかしながら、この特許文献2には、定着ローラーから記録媒体を分離する分離爪については何ら記載されておらず、定着ローラーの弾性層の熱膨張と分離爪との間のギャップの間の上記の問題点については記載も示唆もない。   Patent Document 2 describes that the deformation due to thermal expansion of the elastic layer of the fixing roller is detected by a fixing roller position variation detection sensor, and the nip width is adjusted by adjusting the position of the pressure roller. Yes. However, this Patent Document 2 does not describe any separation claw for separating the recording medium from the fixing roller, and the above problem between the thermal expansion of the elastic layer of the fixing roller and the gap between the separation claw. There is no description or suggestion about the point.

特開平8−87197号公報JP-A-8-87197 特開2012−42756号公報JP 2012-42756 A

本発明は、弾性層を有する定着部材を加熱体により加熱させて、この定着部材と加圧部材との間でトナー画像を記録媒体に定着させ、定着部材に非接触に配置された分離爪によって、トナー画像が定着された記録媒体を定着部材から分離させるようにした定着装置における前記のような様々な問題を解決することを課題とするものである。   According to the present invention, a fixing member having an elastic layer is heated by a heating body, a toner image is fixed on a recording medium between the fixing member and a pressure member, and a separation claw disposed in a non-contact manner on the fixing member. Another object of the present invention is to solve the above-described various problems in a fixing device in which a recording medium on which a toner image is fixed is separated from a fixing member.

すなわち、本発明においては、前記弾性層の熱膨張による状態に応じて、定着部材と加圧部材との圧接状態または定着動作の開始を制御し、定着部材と分離爪とが接触することなく最適な間隔になるようにし、記録媒体が定着部材から適切に分離されるようにすると共に、定着部材の外周面や分離爪の表面が摩耗するのを防止することを課題とするものである。   That is, in the present invention, the pressing state of the fixing member and the pressing member or the start of the fixing operation is controlled according to the state of the elastic layer due to thermal expansion, and the fixing member and the separation claw are optimal without contact. It is an object of the present invention to prevent the wear of the outer peripheral surface of the fixing member and the surface of the separation claw as well as to ensure that the recording medium is properly separated from the fixing member.

本発明に係る定着装置においては、弾性層を有する定着部材と、この定着部材を加熱する加熱手段と、前記定着部材に圧接して定着ニップを形成する加圧部材と、記録媒体を前記定着部材から分離する分離爪と、を有する定着装置において、
前記分離爪は、前記定着ニップの下流近傍で固定されて且つ前記定着部材に対して非接触に配置され、前記定着部材は定着ベルトと、この定着ベルト内部に配設される弾性層を有するインナーローラーとからなり、常温時は定着ベルトとインナーローラー間に隙間を有し、加熱後に両者が密着するように前記定着ベルトの内径とインナーローラーの外径が設定され、前記弾性層の熱膨張による状態変化を検出する検出手段を有し、この検出手段が定着ベルトとインナーローラー間が密着したことを検出すると、前記加圧部材が所定の圧力で前記定着部材を加圧して、前記定着ニップが形成されるようにした。
In the fixing device according to the present invention, a fixing member having an elastic layer, a heating means for heating the fixing member, a pressure member that presses the fixing member to form a fixing nip, and a recording medium is used as the fixing member. In a fixing device having a separation claw for separating from
The separation claw is fixed near the downstream of the fixing nip and disposed in a non-contact manner with respect to the fixing member. The fixing member includes an inner layer having a fixing belt and an elastic layer disposed inside the fixing belt. The roller has a gap between the fixing belt and the inner roller at normal temperature. Detection means for detecting a change in state, and when the detection means detects that the fixing belt and the inner roller are in close contact with each other, the pressure member pressurizes the fixing member with a predetermined pressure, and the fixing nip To be formed.

そして、本発明に係る定着装置において、前記インナーローラーは、金属ローラーからなる芯金上に弾性層を有し、前記検出手段は、インナーローラーの芯金端部の温度を検知し、弾性層の熱膨張による状態変化を検出する。このようにすると、芯金の温度で弾性層の熱膨張状態を検出することができ、その検出状態に応じて定着部材と加圧部材との圧接状態を制御することにより、定着部材と分離爪とが接触することなく最適な間隔にして、分離爪により記録媒体を定着部材より分離させることができる。   In the fixing device according to the present invention, the inner roller has an elastic layer on a metal core made of a metal roller, and the detection means detects the temperature of the end of the metal core of the inner roller, Detects state changes due to thermal expansion. In this way, the thermal expansion state of the elastic layer can be detected at the temperature of the core metal, and the fixing member and the separation claw are controlled by controlling the pressure contact state between the fixing member and the pressure member according to the detected state. The recording medium can be separated from the fixing member by the separation claw at an optimum interval without contacting with each other.

また、本発明に係る定着装置において、前記加圧部材は、加圧ローラーからなり、前記検出手段は、インナーローラーと加圧ローラーの軸間距離を検出し、軸間距離が所定の値以上になると、加圧ローラーが所定の圧力で前記定着部材に加圧する。このようにすると、インナーローラーと加圧ローラーの軸間距離で弾性層の熱膨張状態を検出することができ、その検出状態に応じて、定着部材と加圧部材との圧接状態を制御することで、定着部材と分離爪とが接触することなく最適な間隔にして、分離爪により記録媒体を定着部材より分離させることができる。   In the fixing device according to the present invention, the pressure member includes a pressure roller, and the detection unit detects an inter-axis distance between the inner roller and the pressure roller, and the inter-axis distance is equal to or greater than a predetermined value. Then, the pressure roller presses the fixing member with a predetermined pressure. If it does in this way, the thermal expansion state of an elastic layer can be detected with the distance between the axes of an inner roller and a pressure roller, and the press-contact state of a fixing member and a pressure member is controlled according to the detection state Thus, the recording medium can be separated from the fixing member by the separation claw at an optimum interval without contact between the fixing member and the separation claw.

また、本発明に係る定着装置において、前記検出手段は、前記定着部材の弾性層の熱膨張による状態変化を検出するように構成することができる。 Further, in the fixing device according to the present invention, the detection means can be configured to detect a state change due to thermal expansion of an elastic layer of the fixing member.

また、本発明に係る定着装置においては、弾性層を有する定着部材と、この定着部材を加熱する加熱手段と、前記定着部材に圧接して定着ニップを形成する加圧部材と、記録媒体を前記定着部材から分離する分離爪と、を有する定着装置において、
前記分離爪は、前記定着ニップの下流近傍で固定されて且つ前記定着部材に対して非接触に配置され、前記定着部材の前記弾性層の熱膨張による状態変化を検出する検出手段を有し、この検出手段により定着部材の位置変化が安定したことを検出すると、前記定着ニップへ記録媒体を導入し定着動作を開始するようにした。このようにすると、定着部材の位置変化が安定して、定着部材と分離爪とが接触することなく最適な間隔なった後、記録媒体が導入されるようになり、ジャムの発生をなくして、分離爪により記録媒体を定着部材より分離させることができる。
In the fixing device according to the present invention, a fixing member having an elastic layer, a heating means for heating the fixing member, a pressure member that presses against the fixing member to form a fixing nip, and a recording medium are provided. A fixing device having a separation claw for separating from a fixing member;
The separation claw is fixed near the downstream of the fixing nip and disposed in a non-contact manner with respect to the fixing member, and has a detecting unit that detects a change in state due to thermal expansion of the elastic layer of the fixing member, When the detecting means detects that the change in the position of the fixing member is stable, the recording medium is introduced into the fixing nip and the fixing operation is started. In this way, the change in the position of the fixing member is stable, and the recording member is introduced after the optimal interval without contact between the fixing member and the separation claw, and the occurrence of jam is eliminated. The recording medium can be separated from the fixing member by the separation claw.

そして、本発明に係る定着装置において、前記定着部材は、定着ベルトと、この定着ベルトを張架する少なくとも2本のローラーからなり、そのうちの1本のローラーは定着ニップを形成する弾性層を有するインナーローラーであり、そのうちの1本のローラーは定着ベルトにテンションを与えるテンションローラーであるようにすることができる。   In the fixing device according to the present invention, the fixing member includes a fixing belt and at least two rollers that stretch the fixing belt, and one of the rollers has an elastic layer that forms a fixing nip. It is an inner roller, and one of the rollers can be a tension roller that applies tension to the fixing belt.

また、本発明に係る定着装置において、前記定着部材は、定着ベルトと、この定着ベルト内部に配設される弾性層を有するインナーローラーとからなり、常温時は定着ベルトとインナーローラー間に隙間を有するように、前記定着ベルトの内径とインナーローラーの外径を設定させるようにすることができる。   In the fixing device according to the present invention, the fixing member includes a fixing belt and an inner roller having an elastic layer disposed inside the fixing belt, and a gap is formed between the fixing belt and the inner roller at room temperature. As described above, the inner diameter of the fixing belt and the outer diameter of the inner roller can be set.

また、本発明の定着装置において、前記定着部材として、弾性層を有する定着ローラーを用いるようにすることができる。   In the fixing device of the present invention, a fixing roller having an elastic layer can be used as the fixing member.

そして、本発明の画像形成装置においては、前記の定着装置を用いてトナー画像を記録媒体に定着させるようにした。   In the image forming apparatus of the present invention, the toner image is fixed on the recording medium using the fixing device.

本発明によれば、定着部材の弾性層が熱膨張して定着部材表面の位置が変動しても、分離部材が定着部材に接触して傷つけることなく、定着部材から記録媒体を安定して分離することができる。   According to the present invention, even when the elastic layer of the fixing member is thermally expanded and the position of the surface of the fixing member is fluctuated, the recording medium is stably separated from the fixing member without causing the separation member to contact and damage the fixing member. can do.

本発明の実施形態に係る定着装置を使用する画像形成装置の例を示した概略説明図である。1 is a schematic explanatory view showing an example of an image forming apparatus using a fixing device according to an embodiment of the present invention. 本発明の第1実施形態に係る定着装置を示した一部を断面にした概略説明図である。FIG. 2 is a schematic explanatory view, partly in section, illustrating the fixing device according to the first embodiment of the present invention. 本発明の第1実施形態に係る定着装置の定着部材と加熱ローラーを示した概略説明図である。FIG. 2 is a schematic explanatory view showing a fixing member and a heating roller of the fixing device according to the first embodiment of the present invention. 本発明の第1実施形態に係る定着装置の定着部材のインナーローラーを示し、(A)は常温時の状態、(B)は定着時の状態を示した概略説明図である。2A and 2B are schematic explanatory diagrams illustrating an inner roller of a fixing member of the fixing device according to the first exemplary embodiment of the present invention, in which FIG. 本発明の第1実施形態に係る画像形成装置の制御構成を示したブロック図である。FIG. 2 is a block diagram illustrating a control configuration of the image forming apparatus according to the first embodiment of the present invention. 本発明の第1実施形態に係る定着装置の状態変化を示し、(A)は定着部材の加熱を開始した直後の状態、(B)は定着部材のインナーローラーの弾性部材が所定の熱膨張した大きさになった状態、(C)は加圧ローラーを圧接させた定着時の状態を示した概略説明図である。FIG. 6 shows a change in the state of the fixing device according to the first embodiment of the present invention, where (A) shows a state immediately after the heating of the fixing member is started, and (B) shows a state where the elastic member of the inner roller of the fixing member has undergone predetermined thermal expansion. (C) is a schematic explanatory view showing a state at the time of fixing with a pressure roller being brought into pressure contact therewith. 定着部材のインナーローラーの弾性部材が所定の大きさに熱膨張する前に圧接した状態を示す概略説明図である。FIG. 4 is a schematic explanatory diagram illustrating a state in which an elastic member of an inner roller of a fixing member is in pressure contact before being thermally expanded to a predetermined size. 本発明の第1実施形態の定着装置における定着ベルトの変位と時間との関係を示す図である。FIG. 4 is a diagram illustrating a relationship between displacement of the fixing belt and time in the fixing device according to the first embodiment of the present invention. 本発明の第1実施形態に係る定着装置において、インナーローラーと加圧ローラーとの軸間距離を測定する状態を示した概略説明図である。In the fixing device according to the first embodiment of the present invention, it is a schematic explanatory diagram showing a state of measuring the distance between the inner roller and the pressure roller. 本発明の第2実施形態に係る定着装置を示した概略説明図である。FIG. 5 is a schematic explanatory view showing a fixing device according to a second embodiment of the present invention. 本発明の第2実施形態に係る定着装置の状態変化を示し、(A)は定着部材の加熱を開始した直後の状態、(B)は定着部材に加圧ローラーを圧接した直後の状態、(C)は定着部材のインナーローラーの弾性部材が熱膨張して所定の大きさになった定着時の状態を示した概略説明図である。FIG. 6 shows a change in the state of the fixing device according to the second embodiment of the present invention, where (A) shows a state immediately after the heating of the fixing member is started, (B) shows a state immediately after the pressure roller is pressed against the fixing member, C) is a schematic explanatory view showing a state at the time of fixing when the elastic member of the inner roller of the fixing member is thermally expanded to a predetermined size. 本発明の第2実施形態の定着装置における定着ベルトの変位と時間との関係を示す図である。FIG. 10 is a diagram illustrating a relationship between displacement of a fixing belt and time in a fixing device according to a second embodiment of the present invention. 本発明の第3実施形態に係る定着装置を示した概略説明図である。FIG. 6 is a schematic explanatory view showing a fixing device according to a third embodiment of the present invention. 本発明の第3実施形態に係る定着装置の定着動作を示した概略説明図である。FIG. 10 is a schematic explanatory diagram illustrating a fixing operation of a fixing device according to a third embodiment of the present invention. 本発明の第4実施形態に係る定着装置を示した概略説明図である。FIG. 6 is a schematic explanatory view showing a fixing device according to a fourth embodiment of the present invention. 本発明の第4実施形態に係る定着装置を示した概略正面図である。FIG. 6 is a schematic front view illustrating a fixing device according to a fourth embodiment of the present invention. 本発明の第4実施形態に係る定着装置の状態変化を示し、(A)は定着部材の加熱を開始した直後の状態、(B)は定着部材に加圧ローラーを圧接した直後の状態、(C)は定着部材のインナーローラーの弾性部材が熱膨張して所定の大きさになった定着時の状態を示した概略断面説明図である。FIG. 6 shows a change in the state of a fixing device according to a fourth embodiment of the present invention, where (A) shows a state immediately after the heating of the fixing member is started, (B) shows a state immediately after the pressure roller is pressed against the fixing member, C) is a schematic cross-sectional explanatory view showing a state at the time of fixing when the elastic member of the inner roller of the fixing member is thermally expanded to a predetermined size. 本発明の第4実施形態の定着装置における定着ベルトの変位と時間との関係を示す図である。FIG. 10 is a diagram illustrating a relationship between a displacement of a fixing belt and time in a fixing device according to a fourth embodiment of the present invention.

本発明の実施の形態に係る定着装置及びこの定着装置を使用した画像形成装置について図面を参照しながら具体的に説明する。なお、本発明に係る定着装置及び画像形成装置は、下記の実施形態に示したものに限定されず、その要旨を変更しない範囲において適宜変更して実施できるものである。   A fixing device according to an embodiment of the present invention and an image forming apparatus using the fixing device will be specifically described with reference to the drawings. The fixing device and the image forming apparatus according to the present invention are not limited to those shown in the following embodiments, and can be appropriately modified and implemented without departing from the scope of the invention.

この実施形態の画像形成装置1においては、図1に示すように、その内部に4つのイメージングカートリッジ10A〜10Dを装着させている。   In the image forming apparatus 1 of this embodiment, as shown in FIG. 1, four imaging cartridges 10A to 10D are mounted therein.

ここで、前記の各イメージングカートリッジ10A〜10Dにおいては、感光体11と、この感光体11の表面を帯電させる帯電装置12と、帯電された感光体11の表面に画像情報に応じた露光を行って感光体11の表面に静電潜像を形成する露光装置13と、感光体11の表面に形成された静電潜像にトナーを供給してトナー画像を形成する現像装置14と、感光体11の表面に形成されたトナー画像を中間転写ベルト21に転写させた後に残留するトナーを感光体11の表面から除去するクリーニング装置15とを設けている。   Here, in each of the imaging cartridges 10A to 10D, the photosensitive member 11, the charging device 12 for charging the surface of the photosensitive member 11, and the surface of the charged photosensitive member 11 are exposed according to image information. An exposure device 13 for forming an electrostatic latent image on the surface of the photoconductor 11, a developing device 14 for supplying toner to the electrostatic latent image formed on the surface of the photoconductor 11 to form a toner image, and a photoconductor And a cleaning device 15 for removing toner remaining on the surface of the photoconductor 11 after the toner image formed on the surface of the photoconductor 11 is transferred to the intermediate transfer belt 21.

また、前記の各イメージングカートリッジ10A〜10Dにおける各現像装置14においては、それぞれ収容させるトナーの色彩を異ならせ、黒色、黄色、マゼンタ色、シアン色のトナーを収容させている。   Further, in each developing device 14 in each of the imaging cartridges 10A to 10D, the color of the toner to be stored is different, and black, yellow, magenta, and cyan toners are stored.

そして、この画像形成装置1においては、前記の各イメージングカートリッジ10A〜10Dにおいて、それぞれ感光体11の表面を帯電装置12によって帯電させ、このように帯電された各感光体11の表面にそれぞれ露光装置13によって画像情報に応じた露光を行い、各感光体11の表面にそれぞれ画像情報に応じた静電潜像を形成し、各感光体11の表面に形成された静電潜像に、前記の各現像装置14からそれぞれの色彩のトナーを供給して、各感光体11の表面にそれぞれの色彩のトナー画像を形成するようにしている。   In this image forming apparatus 1, in each of the imaging cartridges 10A to 10D, the surface of the photoconductor 11 is charged by the charging device 12, and the surface of each photoconductor 11 thus charged is exposed to the exposure device. 13, exposure is performed according to image information, an electrostatic latent image corresponding to the image information is formed on the surface of each photoconductor 11, and the electrostatic latent image formed on the surface of each photoconductor 11 is applied to the electrostatic latent image described above. The respective color toners are supplied from the respective developing devices 14 to form toner images of the respective colors on the surface of the respective photoreceptors 11.

次いで、このような各イメージングカートリッジ10A〜10Dにおける各感光体11の表面に形成された各色彩のトナー画像を、中間転写ベルト21に順々に転写させて、この中間転写ベルト21の上に合成されたトナー画像を形成すると共に、転写後の各感光体11の表面に残留するトナーをそれぞれクリーニング装置15によって各感光体11の表面から除去するようにしている。   Next, the toner images of each color formed on the surface of each photoconductor 11 in each of the imaging cartridges 10 </ b> A to 10 </ b> D are sequentially transferred to the intermediate transfer belt 21 and synthesized on the intermediate transfer belt 21. The formed toner image is formed, and the toner remaining on the surface of each photoconductor 11 after transfer is removed from the surface of each photoconductor 11 by the cleaning device 15.

一方、この画像形成装置1内に収容された記録媒体Sを、給紙ローラー22により給紙してタイミングローラー23に導き、このタイミングローラー23によって記録媒体Sを適当なタイミングで前記の中間転写ベルト21と転写ローラー24との間に導き、中間転写ベルト21上に形成された前記のトナー像を、この記録媒体Sに転写させるようにしている。そして、記録媒体Sに転写されずに中間転写ベルト21上に残ったトナーを、第2クリーニング装置25によって中間転写ベルト21から除去するようにしている。   On the other hand, the recording medium S accommodated in the image forming apparatus 1 is fed by a paper feed roller 22 and guided to a timing roller 23, and the recording medium S is fed to the intermediate transfer belt at an appropriate timing by the timing roller 23. The toner image guided between the roller 21 and the transfer roller 24 and formed on the intermediate transfer belt 21 is transferred to the recording medium S. The toner remaining on the intermediate transfer belt 21 without being transferred to the recording medium S is removed from the intermediate transfer belt 21 by the second cleaning device 25.

また、前記のようにしてトナー画像が転写された記録媒体Sを定着装置30に導き、この定着装置30において、前記のトナー画像を記録媒体Sに定着させ、その後、トナー画像が定着された記録媒体Sを排紙ローラー27によって排紙するようにしている。   In addition, the recording medium S on which the toner image is transferred as described above is guided to the fixing device 30, and the fixing device 30 fixes the toner image on the recording medium S, and then the recording on which the toner image is fixed. The medium S is discharged by the discharge roller 27.

ここで、前記の定着装置30は、例えば、定着ベルト310と、この定着ベルト310の内部に配置されたインナーローラー311とからなる定着部材31と対向して接触するように加圧ローラー(加圧部材)32を配置させ、加圧ローラー32の回転により、定着ベルト310を従動回転させるようにしている。また、回転する定着ベルト311を誘導加熱方式の加熱装置33によって加熱させ、このように加熱された定着ベルト311と加圧ローラー32との間でトナー画像を記録媒体Sに加熱定着させた後、定着ベルト311に近接配置された分離爪34により、トナー画像が定着された記録媒体Sを定着ベルト311から分離させるようにしている。   Here, for example, the fixing device 30 includes a pressure roller (pressurization) so as to face and come into contact with the fixing member 31 including a fixing belt 310 and an inner roller 311 disposed inside the fixing belt 310. Member) 32, and the fixing belt 310 is driven to rotate by the rotation of the pressure roller 32. In addition, the rotating fixing belt 311 is heated by the induction heating type heating device 33, and the toner image is heated and fixed on the recording medium S between the fixing belt 311 and the pressure roller 32 thus heated. The recording medium S on which the toner image is fixed is separated from the fixing belt 311 by a separation claw 34 disposed in the vicinity of the fixing belt 311.

次に、第1実施形態の定着装置30について説明する。この第1実施形態における定着装置30は、図2に示すように、定着部材31と、この定着部材31に対向して接触するように配置された加圧ローラー(加圧部材)32と、定着部材31に近接配置された分離爪34とからなる。   Next, the fixing device 30 according to the first embodiment will be described. As shown in FIG. 2, the fixing device 30 according to the first embodiment includes a fixing member 31, a pressure roller (pressure member) 32 disposed so as to face and contact the fixing member 31, and fixing. The separation claw 34 is disposed in proximity to the member 31.

図2及び図3に示すように、定着部材31は、定着ベルト310と、この定着ベルト310の内部に配置される弾性層311bを有するインナーローラー310とからなり、このインナーローラー310と加圧ローラー32は、並行に配列して、それぞれ両端側を図示しない軸受部材に回転自在に支持させてあり、図示しないばね等を用いた加圧機構によって、加圧ローラー32をインナーローラー310の回転軸方向に付勢し、所定の加圧力により定着ニップNが形成される。後述するように、加圧機構部300は制御装置100により制御される。   2 and 3, the fixing member 31 includes a fixing belt 310 and an inner roller 310 having an elastic layer 311b disposed inside the fixing belt 310. The inner roller 310 and the pressure roller 32 are arranged in parallel, and both end sides are rotatably supported by bearing members (not shown), and the pressing roller 32 is rotated in the direction of the rotation axis of the inner roller 310 by a pressing mechanism using a spring or the like (not shown). The fixing nip N is formed by a predetermined pressure. As will be described later, the pressurizing mechanism unit 300 is controlled by the control device 100.

定着ベルト310は、加熱装置33によって発生される磁束を受けて誘導電流が誘起され、それによって発熱するための磁性材を備えている。例えば、定着ベルト310は、内径40mm、厚さ40μmのニッケル(Ni)基層上に、厚さ0.2mmのシリコンゴム弾性層、厚さ50μmのPFA(テトラフルオロエチレン・パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体)表層(図示しない)と、が設けられている。インナーローラー311は、径が23mmのアルミニウム芯金311aに、弾性層311bとして、厚さ8.5mmのするシリコンスポンジ弾性層が設けられている。また、後述するように、インナーローラー311の芯金部端部の温度を検出する芯金温度センサー39が配設されている。   The fixing belt 310 includes a magnetic material that receives a magnetic flux generated by the heating device 33 and induces an induced current, thereby generating heat. For example, the fixing belt 310 has an inner diameter of 40 mm and a thickness of 40 μm on a nickel (Ni) base layer, a 0.2 mm thick silicon rubber elastic layer, and a 50 μm thick PFA (tetrafluoroethylene / perfluoroalkyl vinyl ether copolymer). ) Surface layer (not shown). In the inner roller 311, a silicon sponge elastic layer having a thickness of 8.5 mm is provided as an elastic layer 311 b on an aluminum core 311 a having a diameter of 23 mm. Further, as will be described later, a core metal temperature sensor 39 for detecting the temperature of the end of the core metal part of the inner roller 311 is provided.

加圧ローラー32は、例えば、径40mmのアルミニウム芯金321上に、厚さ4mmのシリコン弾性層322と厚さ50μmのPFAチューブ表層(図示しない)が設けられている。   For example, the pressure roller 32 is provided with a silicon elastic layer 322 having a thickness of 4 mm and a PFA tube surface layer (not shown) having a thickness of 50 μm on an aluminum core 321 having a diameter of 40 mm.

この第1実施形態における定着部材31は、図4(A)に示すように、常温時においては、定着ベルト310とインナーローラー311の間には隙間があり、緩んだ状態に保たれている。そして、定着ベルト310が加熱され、インナーローラー311の弾性層311bが熱膨張すると、図4(B)に示すように、定着ベルト310に密接し、定着ベルト310が張った状態になるように、定着ベルト310の内径とインナーローラー311の外径等の各寸法が決められている。   As shown in FIG. 4A, the fixing member 31 in the first embodiment has a gap between the fixing belt 310 and the inner roller 311 and is kept in a relaxed state at room temperature. When the fixing belt 310 is heated and the elastic layer 311b of the inner roller 311 is thermally expanded, as shown in FIG. 4B, the fixing belt 310 is in close contact and the fixing belt 310 is stretched. Each dimension such as the inner diameter of the fixing belt 310 and the outer diameter of the inner roller 311 is determined.

図4(B)の状態は、定着ベルト310が所定の一定温度になり、その状態で、所定時間経過して定着ベルト310からの熱で弾性層311bが加熱されると、弾性層311bが熱膨張して定着ベルト310に密接した状態である。この第1実施形態では、図4(B)の状態に定着部材31がなったことを検出する検出手段として、芯金温度センサー39が検出するインナーローラー311の芯金部端部の温度を基準として判断する。すなわち、芯金温度センサー39からの検出した検出温度を後述の制御装置100が受け取り、検出温度が所定温度になると、制御装置100は弾性層311bが熱膨張して定着ベルト310に密接した図4(B)の状態になったと判断する。この芯金温度センサー39は、例えば非接触赤外線センサーを用いればよい。芯金温度センサー39の検出温度と弾性層311bの熱膨張状態との関係は、予め所定の大きさの弾性層311bになったときの芯金温度を測定しておき、その温度に基づいて決定すればよい。   In the state of FIG. 4B, when the fixing belt 310 is at a predetermined constant temperature and the elastic layer 311b is heated by heat from the fixing belt 310 after a predetermined time has passed, the elastic layer 311b is heated. Inflated and in close contact with the fixing belt 310. In the first embodiment, as a detecting means for detecting that the fixing member 31 is in the state shown in FIG. 4B, the temperature at the end of the core metal part of the inner roller 311 detected by the core metal temperature sensor 39 is used as a reference. Judge as. That is, the control device 100 described later receives the detected temperature detected from the core metal temperature sensor 39, and when the detected temperature reaches a predetermined temperature, the control device 100 is in close contact with the fixing belt 310 due to thermal expansion of the elastic layer 311b. It is determined that the state (B) has been reached. The core metal temperature sensor 39 may be a non-contact infrared sensor, for example. The relationship between the temperature detected by the core metal temperature sensor 39 and the thermal expansion state of the elastic layer 311b is determined based on the temperature of the core metal when the elastic layer 311b of a predetermined size is measured in advance. do it.

定着部材31は、加熱装置33により、定着ベルト310のNi層が発熱して加熱される。加熱装置33は、定着ベルト310の外周に対向して配置されると共に、定着ベルト310の長手方向に沿って、インナーローラー311に平行に配置されている。加熱装置33には、励磁コイル331と磁性体コア332がコイルボビン334に覆われている。   The fixing member 31 is heated by the heating device 33 as the Ni layer of the fixing belt 310 generates heat. The heating device 33 is disposed opposite to the outer periphery of the fixing belt 310 and is disposed in parallel with the inner roller 311 along the longitudinal direction of the fixing belt 310. In the heating device 33, an exciting coil 331 and a magnetic core 332 are covered with a coil bobbin 334.

定着ベルト310の温度は、温度センサー37により測定される。この温度センサー37としては、例えば非接触赤外線センサーを用いることができ、この温度センサー37による定着ベルト311の表面温度の測定値に基づき、後述の制御装置100が、加熱装置33への励磁コイル331への電力供給を増減させることで、定着ベルト310の表面温度が所定の温度になるように制御される。   The temperature of the fixing belt 310 is measured by the temperature sensor 37. As the temperature sensor 37, for example, a non-contact infrared sensor can be used. Based on the measured value of the surface temperature of the fixing belt 311 by the temperature sensor 37, the control device 100 described later applies an excitation coil 331 to the heating device 33. By increasing or decreasing the power supply to the fixing belt 310, the surface temperature of the fixing belt 310 is controlled to be a predetermined temperature.

加圧ローラー32は、後述の駆動機構からなる加熱ローラー駆動部320により、図中の時計回りの矢印方向に所定の周速度で回転駆動される。定着部材31は、定着ニップNでの加圧ローラー2の回転により図中の反時計回りの矢印方向に従動回転する。   The pressure roller 32 is rotationally driven at a predetermined peripheral speed in a clockwise arrow direction in the figure by a heating roller driving unit 320 including a driving mechanism described later. The fixing member 31 is driven to rotate in the counterclockwise arrow direction in the figure by the rotation of the pressure roller 2 at the fixing nip N.

加圧ローラー32は、定着動作時において、定着を行うのに十分な定着ニップ幅を確保できる加圧力により圧接される。この実施形態では、この状態を圧接状態という。定着動作時以外は、定着部材31を従動回転できる程度の軽い加圧力で圧接する、この状態を軽圧接状態という。この加圧ローラー32の加圧力の制御は、制御装置100が加圧機構部300を制御することにより行われる。   In the fixing operation, the pressure roller 32 is pressed by a pressing force that can secure a fixing nip width sufficient for fixing. In this embodiment, this state is referred to as a pressure contact state. Except during the fixing operation, this state in which the fixing member 31 is pressed with a light pressure enough to follow and rotate is referred to as a light pressure contact state. Control of the pressure applied by the pressure roller 32 is performed by the control device 100 controlling the pressure mechanism unit 300.

定着動作は、加圧ローラー32が回転駆動され、これに伴い定着部材31が従動回転し、加熱装置33により定着ベルト310を加熱させ、定着ベルト310の表面温度が所定の温度になるように制御された状態において、定着部材31と加圧ローラー32とが圧接状態になるように、加圧ローラー32が定着部材31に加圧される。そして、トナー画像が転写された記録媒体Sを定着装置30に導き、定着ニップNに導入させる。導入された記録媒体Sは、トナー画像が転写された面が定着ベルト310と対面する。定着ニップNに導入された記録媒体Sは、定着ニップNを挟持されて搬送され、定着ベルト310により加熱され、未定着のトナー画像が記録媒体Sに溶融定着される。記録媒体Sは、分離爪34により定着ベルト310から分離されて排紙される。この実施形態においては、分離爪34と定着ベルト310との間のギャップ(g)が0.4mmになるように、分離爪34の位置が調整されている。定着動作後は、定着部材31と加圧ローラー32の圧接状態が解除され、軽圧接状態に戻る。   The fixing operation is controlled so that the pressure roller 32 is driven to rotate, the fixing member 31 is driven to rotate, and the fixing belt 310 is heated by the heating device 33 so that the surface temperature of the fixing belt 310 becomes a predetermined temperature. In this state, the pressure roller 32 is pressed against the fixing member 31 so that the fixing member 31 and the pressure roller 32 are in a pressure contact state. Then, the recording medium S on which the toner image is transferred is guided to the fixing device 30 and introduced into the fixing nip N. In the introduced recording medium S, the surface on which the toner image is transferred faces the fixing belt 310. The recording medium S introduced into the fixing nip N is conveyed while being sandwiched by the fixing nip N, heated by the fixing belt 310, and an unfixed toner image is melt-fixed on the recording medium S. The recording medium S is separated from the fixing belt 310 by the separation claw 34 and discharged. In this embodiment, the position of the separation claw 34 is adjusted so that the gap (g) between the separation claw 34 and the fixing belt 310 is 0.4 mm. After the fixing operation, the pressure contact state between the fixing member 31 and the pressure roller 32 is released, and the light pressure contact state is restored.

次に、本発明の第1実施形態に係る画像形成装置1の制御構成を、図5に基づいて説明する。図5に示すように、制御装置100は、画像形成装置1の各種制御を行うもので、内部にCPUと、各種制御プログラムが記憶されたプログラム記憶部と、温度センサー37、芯金温度センサー39で検出された温度検出データやその他の測定データを一時的に記憶するデータ記憶部とを備えている。   Next, the control configuration of the image forming apparatus 1 according to the first embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. As shown in FIG. 5, the control device 100 performs various controls of the image forming apparatus 1, and includes a CPU, a program storage unit in which various control programs are stored, a temperature sensor 37, and a core metal temperature sensor 39. And a data storage unit for temporarily storing the temperature detection data detected in step 1 and other measurement data.

制御装置100は、イメージングカートリッジ10A〜10Dと、中間転写ベルト21と、転写ローラー24とを含む画像形成部110を制御し、中間転写ベルト21上にトナー画像を形成するように制御する。そして、中間転写ベルト21上に形成されたトナー像を記録媒体Sに転写させる。   The control device 100 controls the image forming unit 110 including the imaging cartridges 10 </ b> A to 10 </ b> D, the intermediate transfer belt 21, and the transfer roller 24 so as to form a toner image on the intermediate transfer belt 21. Then, the toner image formed on the intermediate transfer belt 21 is transferred to the recording medium S.

制御装置100は、給紙ローラー22と、タイミングローラー23と、排紙ローラー27とを含む記録媒体駆動部120を制御し、記録媒体Sを給紙ローラー22により給紙してタイミングローラー23に導き、このタイミングローラー23によって記録媒体Sを適当なタイミングで前記の中間転写ベルト21と転写ローラー24との間に導き、中間転写ベルト21上に形成された前記のトナー像を記録媒体Sに転写させ、トナー画像が転写された記録媒体Sを定着装置30に導き、この定着装置30において、前記のトナー画像を記録媒体Sに定着させ、トナー画像が定着された記録媒体Sを排紙ローラー27によって排紙するように各種ローラーを制御する。   The control device 100 controls the recording medium driving unit 120 including the paper feed roller 22, the timing roller 23, and the paper discharge roller 27, feeds the recording medium S by the paper feed roller 22, and guides it to the timing roller 23. The recording medium S is guided by the timing roller 23 between the intermediate transfer belt 21 and the transfer roller 24 at an appropriate timing, and the toner image formed on the intermediate transfer belt 21 is transferred to the recording medium S. Then, the recording medium S to which the toner image is transferred is guided to the fixing device 30, and the toner image is fixed to the recording medium S in the fixing device 30, and the recording medium S on which the toner image is fixed is discharged by the paper discharge roller 27. The various rollers are controlled so that the paper is discharged.

温度センサー37は、定着ベルト310の温度を測定し、その測定結果を制御装置100に与える。制御装置100は、温度センサー37からの測定結果に基づき、加熱装置33を制御し、定着ベルト310の表面温度が所定の一定温度になるように制御する。   The temperature sensor 37 measures the temperature of the fixing belt 310 and gives the measurement result to the control device 100. The control device 100 controls the heating device 33 based on the measurement result from the temperature sensor 37 so that the surface temperature of the fixing belt 310 becomes a predetermined constant temperature.

芯金温度センサー39によって検出されたインナーローラー311の芯金部端部の温度が制御装置100に与えられる。制御装置100は、受け取った芯金温度センサー39における検出温度に基づき、弾性層311bの熱膨張の状態を判断し、芯金温度が所定値以上になると、弾性層311bが定着ベルト310に密接した図4(B)の状態になったと判断する。   The temperature of the end portion of the core bar of the inner roller 311 detected by the core bar temperature sensor 39 is given to the control device 100. The control device 100 determines the thermal expansion state of the elastic layer 311b based on the received temperature detected by the core metal temperature sensor 39, and when the core metal temperature exceeds a predetermined value, the elastic layer 311b is in close contact with the fixing belt 310. It is determined that the state shown in FIG.

制御装置100は、加圧ローラー駆動部320を制御し、加圧ローラー32の回転駆動を制御する。そして、制御装置100は、芯金温度センサー39からの検出温度に基づき、加圧機構部300を制御し、軽圧接状態または圧接状態に加圧ローラー32の加圧力を制御する。   The control device 100 controls the pressure roller driving unit 320 and controls the rotational driving of the pressure roller 32. And the control apparatus 100 controls the pressurization mechanism part 300 based on the detected temperature from the metal core temperature sensor 39, and controls the pressurizing force of the pressurization roller 32 to a light press-contact state or a press-contact state.

次に、この第1実施形態において、前記加圧ローラー32の圧接のタイミングを、図6〜図8に基づいて説明する。図7は、常温から加熱を開始した直後に、加圧ローラー32による加圧を行って圧接状態にした場合を示している。図8は、時間とベルトの変位を示している。   Next, in this 1st Embodiment, the timing of the press-contact of the said pressure roller 32 is demonstrated based on FIGS. FIG. 7 shows a case where pressure is applied by the pressure roller 32 immediately after the start of heating from room temperature to bring it into a pressure contact state. FIG. 8 shows time and belt displacement.

ここで、常温から加熱した直後に、加圧ローラー32を加圧させて圧接状態にすると、図8の一点鎖線Bで示すように、定着ベルト310が大きく変位し、図7に示すように、分離爪34が定着ベルト310に接触する。これは、常温から加熱を開始した直後は、インナーローラー5の弾性層311bの熱膨張がまだ十分でなく、定着ベルト310が緩んでいる状態にある。この状態で、定着ニップNを形成するために、加圧ローラー32を所定の加圧力でインナーローラー311側へ圧接すると、定着ニップNの弾性層311bの変形に伴い、定着ベルト310が分離爪34側へ大きく移動するからである。   Here, immediately after heating from room temperature, when the pressure roller 32 is pressurized and brought into a pressure contact state, the fixing belt 310 is greatly displaced as shown by a one-dot chain line B in FIG. 8, and as shown in FIG. The separation claw 34 contacts the fixing belt 310. This is because the thermal expansion of the elastic layer 311b of the inner roller 5 is not yet sufficient immediately after heating is started from room temperature, and the fixing belt 310 is loose. In this state, when the pressure roller 32 is pressed against the inner roller 311 side with a predetermined pressure to form the fixing nip N, the fixing belt 310 is separated by the separation claw 34 along with the deformation of the elastic layer 311b of the fixing nip N. This is because it moves greatly to the side.

これに対して、この第1実施形態においては、図6及び図8に示すように、常温から加熱を開始した直後は、図6(A)に示すように、インナーローラー311と定着ベルト310との間には隙間が生じている。そして、前記加熱装置33により、定着ベルト310を介してインナーローラー311が加熱されると、このインナーローラー311の弾性層311bが熱膨張し、定着ベルト310が所定の一定温度になり、その状態で所定時間経過すると、図6(B)に示すように、弾性層311bが熱膨張して定着ベルト310に密接する。この実施形態では、このようにインナーローラー311の弾性層311bが熱膨張して定着ベルト310に密接の状態になったことを、前記の芯金温度センサー39により検出されたインナーローラー311の芯金部端部の温度に基づいて、前記の制御装置100により検出するようにしている。すなわち、芯金温度センサー39により検出された温度に基づいて、インナーローラー311の弾性層の311bの熱膨張の状態を検出している。そして、芯金温度センサー39により検出された温度が所定温度以上になると、制御装置100は、図6(C)に示すように、加圧ローラー32が所定の圧力でインナーローラー311を加圧するように加圧機構部300を制御し、圧接状態とする。   In contrast, in the first embodiment, as shown in FIGS. 6 and 8, immediately after the heating is started from room temperature, as shown in FIG. 6A, the inner roller 311 and the fixing belt 310 There is a gap between them. When the inner roller 311 is heated by the heating device 33 via the fixing belt 310, the elastic layer 311b of the inner roller 311 is thermally expanded, and the fixing belt 310 reaches a predetermined constant temperature. When a predetermined time elapses, the elastic layer 311b is thermally expanded and comes into close contact with the fixing belt 310 as shown in FIG. In this embodiment, the core metal of the inner roller 311 detected by the core metal temperature sensor 39 that the elastic layer 311b of the inner roller 311 is in thermal contact with the fixing belt 310 as described above is detected. The control device 100 detects the temperature based on the temperature of the end portion. That is, based on the temperature detected by the core metal temperature sensor 39, the state of thermal expansion of the elastic layer 311b of the inner roller 311 is detected. When the temperature detected by the core metal temperature sensor 39 becomes equal to or higher than a predetermined temperature, the control device 100 causes the pressure roller 32 to press the inner roller 311 with a predetermined pressure, as shown in FIG. The pressure mechanism 300 is controlled to be in a pressure contact state.

この圧接状態の動作の際、図6(C)及び図8に示すように、インナーローラー311の弾性層311bは、熱膨張によって定着ベルト310に密接しているため、圧接により弾性層311bが変形しても、図8の(A)に示すように、定着ベルト311の変形は少なく、定着ベルト310の分離爪34側への移動は小さくなり、分離爪34が定着ベルト310に接触することが防止できる。ここで、定着ベルト310と分離爪34との間のギャップは、図8に示すように、所定のギャップになる。この実施形態では、ギャップは、0.4mmになる。   During the operation in the press contact state, as shown in FIGS. 6C and 8, the elastic layer 311b of the inner roller 311 is in close contact with the fixing belt 310 due to thermal expansion, so that the elastic layer 311b is deformed by the press contact. Even so, as shown in FIG. 8A, the fixing belt 311 is hardly deformed, the movement of the fixing belt 310 toward the separation claw 34 becomes small, and the separation claw 34 may come into contact with the fixing belt 310. Can be prevented. Here, the gap between the fixing belt 310 and the separation claw 34 is a predetermined gap as shown in FIG. In this embodiment, the gap is 0.4 mm.

そして、このようにインナーローラー311の芯金311aの温度を芯金温度センサー39で測定し、その温度が所定温度以上になって定着ベルト310と分離爪34との間のギャップが所定のギャップになった状態で、前記制御装置100により、記録媒体Sが定着ニップNに導入されるように、記録媒体駆動部120を駆動させて定着動作を行う。このようにすると、定着ベルト310に傷をつけることなく定着動作を行うことができる。また、常温から加熱を開始する以外の場合は、インナーローラー311の芯金温度がある程度高くなっているため所定温度に速やかに到達し、速やかに定着動作が開始される。   In this way, the temperature of the core metal 311a of the inner roller 311 is measured by the core metal temperature sensor 39, and the temperature becomes equal to or higher than a predetermined temperature, so that the gap between the fixing belt 310 and the separation claw 34 becomes a predetermined gap. In this state, the control device 100 drives the recording medium driving unit 120 to perform the fixing operation so that the recording medium S is introduced into the fixing nip N. In this way, the fixing operation can be performed without damaging the fixing belt 310. In cases other than starting from room temperature, the cored bar temperature of the inner roller 311 is high to some extent, so that the temperature reaches a predetermined temperature quickly, and the fixing operation is started quickly.

なお、この第1実施形態では、インナーローラー311の弾性層311bの熱膨張による状態変化を検出する検出手段として、芯金温度センサー39を用いたが、芯金端部の温度を測定する以外に、図10に示すように、距離センサー40により、インナーローラー311と加圧ローラー32との軸間距離dを距離センサー40により検出して、熱膨張の状態を検出するように構成することも可能である。すなわち、インナーローラー311の弾性層311bが熱膨張すると、加圧ローラー32を離間させる方向に移動させることになる。そこで、インナーローラー311と加圧ローラー32との軸間距離dを測定し、インナーローラー311と加圧ローラー32との軸間距離dが、弾性層311bが熱膨張されて所定の大きさになった時点における軸間距離dに達したときに、圧接動作を開始するように構成すればよい。   In the first embodiment, the cored bar temperature sensor 39 is used as the detecting means for detecting the state change due to the thermal expansion of the elastic layer 311b of the inner roller 311. However, in addition to measuring the temperature of the end of the cored bar. As shown in FIG. 10, the distance sensor 40 may be used to detect the interaxial distance d between the inner roller 311 and the pressure roller 32 using the distance sensor 40 to detect the state of thermal expansion. It is. That is, when the elastic layer 311b of the inner roller 311 is thermally expanded, the pressure roller 32 is moved in the direction of separating. Therefore, the inter-axis distance d between the inner roller 311 and the pressure roller 32 is measured, and the inter-axis distance d between the inner roller 311 and the pressure roller 32 becomes a predetermined size due to the thermal expansion of the elastic layer 311b. What is necessary is just to comprise so that a press-contact operation may be started when the distance d between axes at the time of reaching is reached.

次に、本発明の第2実施形態について説明する。この第2実施形態においては、図10に示すように、第1実施形態の定着部材31に相当する部分が、加熱ローラー312と、インナーローラー311と、加熱ローラー312とインナーローラー311とに張架された無端状の定着ベルト310と、で構成されている。その他の構成は、第1実施形態と同様であり、図1においては、定着装置30の構成が上記の構成に変わる以外は同様である。また、制御構成も図5に示す構成と同様である。   Next, a second embodiment of the present invention will be described. In the second embodiment, as shown in FIG. 10, a portion corresponding to the fixing member 31 of the first embodiment is stretched between the heating roller 312, the inner roller 311, the heating roller 312, and the inner roller 311. And an endless fixing belt 310. Other configurations are the same as those in the first embodiment. In FIG. 1, the configuration is the same except that the configuration of the fixing device 30 is changed to the above configuration. The control configuration is the same as the configuration shown in FIG.

そして、上記の加熱ローラー312の内部に加熱装置としてハロゲンヒーター313が設けられ、このハロゲンヒーター313により、定着ベルト310が加熱される。定着ベルト310の温度を適切な温度に調整するため、定着ベルト310の温度を温度センサー37で測定し、測定した温度に基づいて、制御装置100により、加熱ローラー312に内蔵された加熱装置としてのハロゲンヒーター313をオン・オフさせて、定着ベルト310を適切な温度に制御するようにしている。   A halogen heater 313 is provided inside the heating roller 312 as a heating device, and the fixing belt 310 is heated by the halogen heater 313. In order to adjust the temperature of the fixing belt 310 to an appropriate temperature, the temperature of the fixing belt 310 is measured by the temperature sensor 37, and based on the measured temperature, the control device 100 serves as a heating device built in the heating roller 312. The halogen heater 313 is turned on / off to control the fixing belt 310 to an appropriate temperature.

定着ベルト310を介してインナーローラー311と対向する位置に、芯金321の外周に弾性層322が設けられた加圧ローラー32を設け、この加圧ローラー32を回転させて、上記の定着ベルト310を従動回転させる。そして、上記の加熱ローラー312により加熱された定着ベルト310を介してインナーローラー311と加圧ローラー32との間で形成された定着ニップNにトナー画像が転写された記録媒体Sを導き、トナー画像を記録媒体Sに加熱定着される。定着された記録媒体Sは、分離爪34により、定着ベルト310より分離され、排紙される。   A pressure roller 32 having an elastic layer 322 provided on the outer periphery of the cored bar 321 is provided at a position facing the inner roller 311 via the fixing belt 310, and the pressure roller 32 is rotated so that the fixing belt 310 described above is rotated. Is driven to rotate. The recording medium S on which the toner image is transferred is guided to the fixing nip N formed between the inner roller 311 and the pressure roller 32 via the fixing belt 310 heated by the heating roller 312, and the toner image Is fixed to the recording medium S by heating. The fixed recording medium S is separated from the fixing belt 310 by the separation claw 34 and discharged.

この第2実施形態におけるインナーローラー311は、例えば、径40mmのステンレス鋼(SUS)からなる芯金311a上に10mm厚のシリコンゴム弾性層311bを設けて形成されている。加熱ローラー312は、径40mm、厚さ2mmのアルミニウムパイプで構成されている。定着ベルト310は、70μmの厚さのポリイミド基層に、厚さ0.2mmのシリコンゴム弾性層、厚さ50μmのPFAチューブ表層を設けて形成されている。インナーローラー311の芯金311aの端部の温度を検出する芯金温度センサー39が設けられている。   The inner roller 311 in the second embodiment is formed by providing a silicon rubber elastic layer 311b having a thickness of 10 mm on a cored bar 311a made of stainless steel (SUS) having a diameter of 40 mm, for example. The heating roller 312 is made of an aluminum pipe having a diameter of 40 mm and a thickness of 2 mm. The fixing belt 310 is formed by providing a polyimide rubber base layer having a thickness of 70 μm, a silicon rubber elastic layer having a thickness of 0.2 mm, and a PFA tube surface layer having a thickness of 50 μm. A core metal temperature sensor 39 that detects the temperature of the end of the core metal 311a of the inner roller 311 is provided.

次に、この第2実施形態における定着動作開始のタイミングを、図11及び図12に基づいて説明する。   Next, the timing for starting the fixing operation in the second embodiment will be described with reference to FIGS.

この第2実施形態では、図11及び図12に示すように、常温から加熱を開始した直後は、図11(A)に示すように、軽圧接状態で加圧ローラー32の回転に伴って定着ベルト310が従動回転し、定着ベルト310がハロゲンヒーター313により加熱される。定着ベルト310が加熱されることにより、インナーローラー311の弾性層311bは熱膨張するが、加熱直後は弾性層311bの熱膨張もわずかである。   In this second embodiment, as shown in FIGS. 11 and 12, immediately after heating is started from room temperature, fixing is performed as the pressure roller 32 rotates in a light pressure contact state as shown in FIG. 11A. The belt 310 is driven to rotate, and the fixing belt 310 is heated by the halogen heater 313. When the fixing belt 310 is heated, the elastic layer 311b of the inner roller 311 is thermally expanded, but the thermal expansion of the elastic layer 311b is slight immediately after the heating.

定着ベルト310がある程度加熱されると、図11(B)に示すように、制御装置100により加熱ローラー32を圧接させる。この時点においては、弾性層311bの熱膨張が十分でなく、図12において(A)で示す通紙1のタイミングでは、分離爪34と定着ベルト310表面の間のギャップ(g)が大きい。このため、図12において(A)で示すタイミングで通紙を行うと、記録媒体Sは分離爪34によって定着ベルト310から分離されずにジャム(Jam)が発生する。   When the fixing belt 310 is heated to some extent, the heating roller 32 is pressed against the controller 100 as shown in FIG. At this time, the thermal expansion of the elastic layer 311b is not sufficient, and the gap (g) between the separation claw 34 and the surface of the fixing belt 310 is large at the timing of sheet passing 1 shown in FIG. For this reason, when the sheet is passed at the timing indicated by (A) in FIG. 12, the recording medium S is not separated from the fixing belt 310 by the separation claw 34, and a jam occurs.

さらに、定着ベルト310が加熱され、図11(C)及び図12に示すように、定着ベルト310が所定の温度になって所定時間経過すると、前記弾性層311bが更に熱膨張して、定着ベルト310が分離爪34側に近づき、分離爪34と定着ベルト310表面の間のギャップ(g)が定着ベルト310から記録媒体Sを分離できるギャップ以下になる。この状態、すなわち、図12において(B)で示す通紙2のタイミングで、前記制御装置100により、記録媒体Sが定着ニップNに導入されるように、記録媒体駆動部120を駆動させて定着動作を行う。   Further, when the fixing belt 310 is heated and the fixing belt 310 reaches a predetermined temperature and a predetermined time elapses as shown in FIGS. 11C and 12, the elastic layer 311b further thermally expands, and the fixing belt. 310 approaches the separation claw 34 side, and the gap (g) between the separation claw 34 and the surface of the fixing belt 310 becomes equal to or smaller than the gap at which the recording medium S can be separated from the fixing belt 310. In this state, that is, at the timing of sheet passing 2 shown in FIG. 12B, the control device 100 drives the recording medium driving unit 120 to fix the recording medium S so that the recording medium S is introduced into the fixing nip N. Perform the action.

ここで、この第2実施形態においては、分離爪34と定着ベルト310表面の間のギャップ(g)が、図11(C)の状態になったのを検出するにあたり、前記制御装置100により、芯金温度センサー39によって検出されるインナーローラー311の芯金部端部の温度が所定温度になったことを検出し、このように芯金温度センサー39によって検出された芯金部端部の温度が所定温度以上になってから、前記のように定着動作を行う。   Here, in the second embodiment, the control device 100 determines that the gap (g) between the separation claw 34 and the surface of the fixing belt 310 is in the state shown in FIG. It is detected that the temperature of the end part of the inner metal part of the inner roller 311 detected by the core metal temperature sensor 39 has reached a predetermined temperature, and the temperature of the end part of the core part detected by the core metal temperature sensor 39 in this way. After the temperature exceeds a predetermined temperature, the fixing operation is performed as described above.

このようにすると、分離爪34により記録媒体Sが定着ベルト310から適切に分離されて、ジャムが発生することなく定着を行うことができる。   In this way, the recording medium S is appropriately separated from the fixing belt 310 by the separation claw 34, and fixing can be performed without causing jamming.

この場合においても、常温から加熱を開始する以外の場合は、インナーローラー311の芯金温度がある程度高くなっているため、インナーローラー311の芯金温度が所定温度に速やかに到達し、速やかに定着動作が開始される。   Even in this case, the core metal temperature of the inner roller 311 is increased to some extent except when heating is started from room temperature. Therefore, the core metal temperature of the inner roller 311 quickly reaches a predetermined temperature and is quickly fixed. Operation starts.

なお、前記第2実施形態では、インナーローラー311の弾性層311bの熱膨張による状態変化を検出する検出手段として、芯金温度センサー39を用いたが、芯金端部の温度を測定する以外に、第1実施形態の場合と同様に、インナーローラー311と加圧ローラー32との軸間距離dを検出し、インナーローラー311と加圧ローラー32との軸間距離dが、弾性層311bが熱膨張されて所定の大きさになった時点における軸間距離dに達したときに、圧接動作を開始させるように構成することもできる。   In the second embodiment, the cored bar temperature sensor 39 is used as the detecting means for detecting the state change due to the thermal expansion of the elastic layer 311b of the inner roller 311. However, in addition to measuring the temperature of the end of the cored bar. As in the case of the first embodiment, the inter-axis distance d between the inner roller 311 and the pressure roller 32 is detected, and the inter-axis distance d between the inner roller 311 and the pressure roller 32 is determined so that the elastic layer 311b is heated. The pressure contact operation may be started when the inter-axis distance d at the time of expansion to a predetermined size is reached.

また、インナーローラー311の弾性層311bの熱膨張による状態変化を検出する検出手段として、インナーローラー311の表面を、例えばレーザー変位計で測定し、その変位を計測し、所定の大きさに熱膨張したことが検出された時点で、圧接動作を開始するように制御してもよい。   Further, as a detecting means for detecting a change in state due to thermal expansion of the elastic layer 311b of the inner roller 311, the surface of the inner roller 311 is measured by, for example, a laser displacement meter, the displacement is measured, and the thermal expansion is performed to a predetermined size. It may be controlled to start the pressing operation when it is detected.

また、分離爪34近傍の定着ベルト30の位置を、例えばレーザー変位計で測定し、インナーローラー311の弾性層311bの熱膨張による定着ベルト310の膨らみを検出し、定着ベルト310が所定の間隔まで分離爪34側に変位したことを検出した時点で、圧接動作を開始するように制御してもよい。   Further, the position of the fixing belt 30 in the vicinity of the separation claw 34 is measured by, for example, a laser displacement meter, and the swelling of the fixing belt 310 due to the thermal expansion of the elastic layer 311b of the inner roller 311 is detected. You may control to start a press-contact operation | movement at the time of detecting having displaced to the separation nail | claw 34 side.

次に、本発明の第3実施形態について説明する。この第3実施形態においては、図13及び図14に示すように、前記第2実施形態における定着部材31を、1本の定着ローラー31aで構成している。尚、定着部材31以外の構成は、第2実施形態と同様であり、第2実施形態と同様に、図1においては、定着装置30の構成が上記の構成に変わる以外は同様である。また、制御構成も図5に示す構成と同様である。   Next, a third embodiment of the present invention will be described. In the third embodiment, as shown in FIGS. 13 and 14, the fixing member 31 in the second embodiment is constituted by a single fixing roller 31a. The configuration other than the fixing member 31 is the same as that of the second embodiment. Similar to the second embodiment, the configuration of the fixing device 30 is the same as that of the second embodiment except that the configuration of the fixing device 30 is changed to the above configuration. The control configuration is the same as the configuration shown in FIG.

ここで、定着ローラー31aは、例えば、径50mmであり、パイプ径30mm、厚さ20mmの機械構造用炭素鋼鋼管(STKM)からなる芯金パイプ31cに、厚さ10mmのシリコン弾性層31dと厚さ50μmのPFAチューブ表層(図示しない)とが設けられ、内部に設けた加熱装置としてのハロゲンヒーター31eと、更に定着ローラー31a表面に接触する外部加熱ローラー315とで、定着ローラー31aが加熱される。芯金パイプ31cの端部の温度を検出する芯金温度センサー39が設けられている。   Here, the fixing roller 31a has, for example, a core metal pipe 31c made of a carbon steel pipe for machine structure (STKM) having a diameter of 50 mm, a pipe diameter of 30 mm, and a thickness of 20 mm, and a silicon elastic layer 31d having a thickness of 10 mm. A PFA tube surface layer (not shown) having a thickness of 50 μm is provided, and the fixing roller 31a is heated by a halogen heater 31e serving as a heating device provided therein and an external heating roller 315 contacting the surface of the fixing roller 31a. . A core metal temperature sensor 39 that detects the temperature of the end of the core metal pipe 31c is provided.

この定着ローラー31aと対向するようにして、弾性層321が設けられた加圧ローラー32が配置されている。また、定着ローラー31aに近接して、定着ローラー31aの弾性層31dが所定の大きさに熱膨張した時に、定着ローラー31aの表面との間に所定ギャップを形成する分離爪34が配置されている。   A pressure roller 32 provided with an elastic layer 321 is disposed so as to face the fixing roller 31a. In addition, a separation claw 34 that forms a predetermined gap with the surface of the fixing roller 31a when the elastic layer 31d of the fixing roller 31a is thermally expanded to a predetermined size is disposed in the vicinity of the fixing roller 31a. .

そして、前記の加圧ローラー32を回転させて、定着ローラー31aを従動回転させると共に、前記のハロゲンヒーター31eにより加熱された定着ローラー31aと加圧ローラー32とで形成された定着ニップNに、トナー画像が転写された記録媒体Sを導き、トナー画像を記録媒体Sに加熱定着させる。また、トナー画像が定着された記録媒体Sは、分離爪34により定着ローラー31aから分離されて排紙される。   Then, the pressure roller 32 is rotated, the fixing roller 31a is driven to rotate, and the toner is fed to the fixing nip N formed by the fixing roller 31a and the pressure roller 32 heated by the halogen heater 31e. The recording medium S to which the image is transferred is guided, and the toner image is heated and fixed on the recording medium S. The recording medium S on which the toner image is fixed is separated from the fixing roller 31a by the separation claw 34 and discharged.

この第3実施形態においても、芯金温度センサー39によって芯金31cの温度を検出し、芯金温度センサー39によって検出された芯金31cの温度が所定温度以上になって、図14に示すように、定着ローラー32aの弾性層31dが熱膨張し、定着ローラー31aの表面と分離爪34との間のギャップが所定の値になった状態で、前記ように制御装置100により、記録媒体Sが定着ニップNに導入されるように、記録媒体駆動部120を駆動させて定着動作を行う。   Also in the third embodiment, the temperature of the core metal 31c is detected by the core metal temperature sensor 39, and the temperature of the core metal 31c detected by the core metal temperature sensor 39 becomes equal to or higher than a predetermined temperature, as shown in FIG. In addition, in the state where the elastic layer 31d of the fixing roller 32a is thermally expanded and the gap between the surface of the fixing roller 31a and the separation claw 34 becomes a predetermined value, the recording medium S is transferred by the control device 100 as described above. The recording medium driving unit 120 is driven so as to be introduced into the fixing nip N, and a fixing operation is performed.

このようにすると、分離爪34により記録媒体Sが定着ベルト310から適切に分離されて、ジャムが発生することなく定着を行うことができる。   In this way, the recording medium S is appropriately separated from the fixing belt 310 by the separation claw 34, and fixing can be performed without causing jamming.

次に、本発明の第4実施形態を、図15〜図18に基づいて説明する。   Next, 4th Embodiment of this invention is described based on FIGS. 15-18.

この第4実施形態においては、図15及び図16に示すように、定着ベルト310が加熱されて、インナーローラー311の弾性層311bが熱膨張しても、インナーローラー311と定着ベルト310との間には隙間があるように、定着ベルト310及びインナーローラー311の各寸法が設定されている。そして、定着ベルト310の両側の端部をそれぞれキャップフランジ315で保持させると共に、各キャップフランジ315を3点でコロ310bを用いて保持させて、定着ベルト310を配置させている。上記の2点が第1実施形態とは相違し、他の構成は第1実施形態と同様であり、図1においては、定着装置30の構成が上記の構成に変わる以外は同様である。また、制御構成も図5に示す構成と同様である。   In the fourth embodiment, as shown in FIGS. 15 and 16, even if the fixing belt 310 is heated and the elastic layer 311 b of the inner roller 311 is thermally expanded, the space between the inner roller 311 and the fixing belt 310 is not limited. Each dimension of the fixing belt 310 and the inner roller 311 is set so that there is a gap. Then, both ends of the fixing belt 310 are held by the cap flanges 315, and each cap flange 315 is held at three points by using the rollers 310b, and the fixing belt 310 is arranged. The above two points are different from the first embodiment, and other configurations are the same as those of the first embodiment. In FIG. 1, the configuration of the fixing device 30 is the same except that the configuration is changed to the above configuration. The control configuration is the same as the configuration shown in FIG.

ここで、インナーローラー311は、例えば、全体の径が38mmで、径20mmのSUS芯金311a上に、9mm厚のシリコンゴム弾性層331bが設けられている。   Here, for example, the inner roller 311 has an overall diameter of 38 mm, and a 9 mm thick silicon rubber elastic layer 331 b is provided on a SUS cored bar 311 a having a diameter of 20 mm.

次に、この第4実施形態における定着動作開始のタイミングを、図17及び図18に基づいて説明する。   Next, the timing for starting the fixing operation in the fourth embodiment will be described with reference to FIGS.

この第4実施形態では、図17及び図18に示すように、常温状態から加熱を開始した直後は、図17(A)に示すように、軽圧接状態で加圧ローラー32の回転に伴って定着ベルト310が従動回転し、定着ベルト310が加熱装置33により加熱される。定着ベルト310が加熱されることにより、インナーローラー311の弾性層311bは熱膨張するが、加熱直後は、弾性層311bの熱膨張もわずかである。   In this 4th Embodiment, as shown in FIG.17 and FIG.18, immediately after starting a heating from normal temperature state, as shown to FIG. The fixing belt 310 is driven to rotate, and the fixing belt 310 is heated by the heating device 33. When the fixing belt 310 is heated, the elastic layer 311b of the inner roller 311 is thermally expanded, but the thermal expansion of the elastic layer 311b is also slight immediately after heating.

定着ベルト310がある程度加熱されると、図17(B)に示すように、制御装置100により加熱ローラー32を圧接させる。この時点においては、弾性層311bの熱膨張が十分でなく、図18において(A)で示す通紙1のタイミングでは、分離爪34と定着ベルト310表面の間のギャップ(g)が大きい。このため、図18において(A)で示すタイミングで通紙を行うと、記録媒体Sは分離爪34によって定着ベルト310から分離されずにジャム(Jam)が発生する。   When the fixing belt 310 is heated to some extent, the heating roller 32 is pressed against the controller 100 as shown in FIG. At this time, the thermal expansion of the elastic layer 311b is not sufficient, and the gap (g) between the separation claw 34 and the surface of the fixing belt 310 is large at the timing of sheet passing 1 shown in FIG. For this reason, when the paper is passed at the timing shown in FIG. 18A, the recording medium S is not separated from the fixing belt 310 by the separation claw 34, and a jam occurs.

さらに、定着ベルト310が加熱され、図17(C)及び図12に示すように、定着ベルト310が所定の温度になって所定時間経過すると、前記弾性層311bが更に熱膨張して、定着ベルト310が分離爪34側に近づき、分離爪34と定着ベルト310表面の間のギャップ(g)が定着ベルト310から記録媒体Sを分離できるギャップ以下となる。この状態、すなわち、図18において通紙2として示すタイミング(C)で、前記制御装置100により、記録媒体Sが定着ニップNに導入されるように、記録媒体駆動部120を駆動させて定着動作を行う。   Further, when the fixing belt 310 is heated and the fixing belt 310 reaches a predetermined temperature and a predetermined time elapses as shown in FIGS. 17C and 12, the elastic layer 311b further thermally expands and the fixing belt 310 is heated. 310 approaches the separation claw 34 side, and the gap (g) between the separation claw 34 and the surface of the fixing belt 310 becomes equal to or smaller than the gap at which the recording medium S can be separated from the fixing belt 310. In this state, that is, at timing (C) shown as paper passing 2 in FIG. 18, the control device 100 drives the recording medium driving unit 120 so that the recording medium S is introduced into the fixing nip N, and the fixing operation. I do.

ここで、この第4実施形態においても、分離爪34と定着ベルト310表面の間のギャップ(g)が、図17(C)の状態になったのを検出するにあたり、前記制御装置100により、芯金温度センサー39によって検出されるインナーローラー311の芯金部端部の温度が所定温度になったことを検出し、このように芯金温度センサー39によって検出された芯金部端部の温度が所定温度以上になってから、前記のように定着動作を行う。   Here, also in the fourth embodiment, when the gap (g) between the separation claw 34 and the surface of the fixing belt 310 is in the state shown in FIG. It is detected that the temperature of the end part of the inner metal part of the inner roller 311 detected by the core metal temperature sensor 39 has reached a predetermined temperature, and the temperature of the end part of the core part detected by the core metal temperature sensor 39 in this way. After the temperature exceeds a predetermined temperature, the fixing operation is performed as described above.

このようにすると、分離爪34により記録媒体Sが定着ベルト310から適切に分離されて、ジャムが発生することなく定着を行うことができる。   In this way, the recording medium S is appropriately separated from the fixing belt 310 by the separation claw 34, and fixing can be performed without causing jamming.

この場合においても、常温から加熱を開始する以外の場合は、インナーローラー311の芯金温度がある程度高くなっているため、インナーローラー311の芯金温度が所定温度に速やかに到達し、速やかに定着動作が開始される。   Even in this case, the core metal temperature of the inner roller 311 is increased to some extent except when heating is started from room temperature. Therefore, the core metal temperature of the inner roller 311 quickly reaches a predetermined temperature and is quickly fixed. Operation starts.

なお、この第4実施形態では、インナーローラー311の弾性層311bの熱膨張による状態変化を検出する検出手段として、芯金温度センサー39を用いたが、芯金端部の温度を測定する以外に、第2実施形態の場合と同様に、インナーローラー311と加圧ローラー32との軸間距離dを検出し、インナーローラー311と加圧ローラー32との軸間距離dが、弾性層311bが熱膨張されて所定の大きさになった時点における軸間距離dに達したときに、圧接動作を開始させるように構成することもできる。   In the fourth embodiment, the cored bar temperature sensor 39 is used as the detecting means for detecting the state change due to the thermal expansion of the elastic layer 311b of the inner roller 311. However, in addition to measuring the temperature of the end of the cored bar. As in the second embodiment, the inter-axis distance d between the inner roller 311 and the pressure roller 32 is detected, and the inter-axis distance d between the inner roller 311 and the pressure roller 32 is determined so that the elastic layer 311b is heated. The pressure contact operation may be started when the inter-axis distance d at the time of expansion to a predetermined size is reached.

また、インナーローラー311の弾性層311bの熱膨張による状態変化を検出する検出手段として、インナーローラー311の表面を、例えばレーザー変位計で測定し、その変位を計測し、所定の大きさに熱膨張したことが検出された時点で、圧接動作を開始するように制御してもよい。   Further, as a detecting means for detecting a change in state due to thermal expansion of the elastic layer 311b of the inner roller 311, the surface of the inner roller 311 is measured by, for example, a laser displacement meter, the displacement is measured, and the thermal expansion is performed to a predetermined size. It may be controlled to start the pressing operation when it is detected.

また、分離爪34近傍の定着ベルト30の位置を、例えばレーザー変位計で測定し、インナーローラー311の弾性層311bの熱膨張による定着ベルト310の膨らみを検出し、定着ベルト310が所定の間隔まで分離爪34側に変位したことを検出した時点で、圧接動作を開始するように制御してもよい。   Further, the position of the fixing belt 30 in the vicinity of the separation claw 34 is measured by, for example, a laser displacement meter, and the swelling of the fixing belt 310 due to the thermal expansion of the elastic layer 311b of the inner roller 311 is detected. You may control to start a press-contact operation | movement at the time of detecting having displaced to the separation nail | claw 34 side.

1 画像形成装置
10A〜10D イメージングカートリッジ
11 感光体
12 帯電装置
13 露光装置
14 現像装置
15 クリーニング装置
21 中間転写ベルト
22 給紙ローラー
23 タイミングローラー
24 転写ローラー
25 第2クリーニング装置
27 排紙ローラー
30 定着装置
31 定着部材
310 定着ベルト
311 インナーローラー
311a 芯金
311b 弾性層
32 加圧ローラー(加圧部材)
33 加熱装置
34 分離爪
37 温度センサー
39 芯金温度センサー
40 距離センサー
d 軸間距離
S 記録媒体
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Image forming apparatus 10A-10D Imaging cartridge 11 Photoconductor 12 Charging apparatus 13 Exposure apparatus 14 Development apparatus 15 Cleaning apparatus 21 Intermediate transfer belt 22 Paper feed roller 23 Timing roller 24 Transfer roller 25 2nd cleaning apparatus 27 Paper discharge roller 30 Fixing apparatus 31 Fixing member 310 Fixing belt 311 Inner roller 311a Core metal 311b Elastic layer 32 Pressure roller (Pressure member)
33 Heating device 34 Separation claw 37 Temperature sensor 39 Metal core temperature sensor 40 Distance sensor d Center distance S Recording medium

Claims (13)

弾性層を有する定着部材と、この定着部材を加熱する加熱手段と、前記定着部材に圧接して定着ニップを形成する加圧部材と、記録媒体を前記定着部材から分離する分離爪と、を有する定着装置において、
前記分離爪は、前記定着ニップの下流近傍で固定されて且つ前記定着部材に対して非接触に配置され、前記定着部材は定着ベルトと、この定着ベルト内部に配設される弾性層を有するインナーローラーとからなり、常温時は定着ベルトとインナーローラー間に隙間を有し、加熱後に両者が密着するように前記定着ベルトの内径とインナーローラーの外径が設定され、前記弾性層の熱膨張による状態変化を検出する検出手段を有し、この検出手段が定着ベルトとインナーローラーとが密着したことを検出すると、前記加圧部材が所定の圧力で前記定着部材を加圧して、前記定着ニップが形成されることを特徴とする定着装置。
A fixing member having an elastic layer; a heating unit that heats the fixing member; a pressure member that presses against the fixing member to form a fixing nip; and a separation claw that separates the recording medium from the fixing member. In the fixing device,
The separation claw is fixed near the downstream of the fixing nip and disposed in a non-contact manner with respect to the fixing member. The fixing member includes an inner layer having a fixing belt and an elastic layer disposed inside the fixing belt. It is composed of a roller and has a gap between the fixing belt and the inner roller at normal temperature. The inner diameter of the fixing belt and the outer diameter of the inner roller are set so that the two adhere to each other after heating, and due to the thermal expansion of the elastic layer Detection means for detecting a change in state, and when the detection means detects that the fixing belt and the inner roller are in close contact, the pressing member pressurizes the fixing member with a predetermined pressure, and the fixing nip A fixing device formed.
請求項1に記載の定着装置において、前記インナーローラーは金属ローラーからなる芯金上に弾性層を有し、前記検出手段は、インナーローラーの芯金端部の温度を検知し、弾性層の熱膨張による状態変化を検出することを特徴とする定着装置。   2. The fixing device according to claim 1, wherein the inner roller has an elastic layer on a metal core made of a metal roller, and the detection unit detects the temperature of the end of the metal core of the inner roller, and heats the elastic layer. A fixing device that detects a change in state due to expansion. 請求項1に記載の定着装置において、前記加圧部材は、加圧ローラーからなり、前記検出手段は、インナーローラーと加圧ローラーの軸間距離を検出し、軸間距離が所定の値以上になると加圧ローラーが所定の圧力で前記定着部材を加圧することを特徴とする定着装置。   2. The fixing device according to claim 1, wherein the pressure member includes a pressure roller, and the detection unit detects an inter-axis distance between the inner roller and the pressure roller, and the inter-axis distance is equal to or greater than a predetermined value. In this case, the fixing device pressurizes the fixing member with a predetermined pressure. 請求項1に記載の定着装置において、前記検出手段は、前記定着部材の弾性層の熱膨張による状態変化を検出することを特徴とする定着装置。 The fixing device according to claim 1, wherein the detection unit detects a state change due to thermal expansion of an elastic layer of the fixing member. 弾性層を有する定着部材と、この定着部材を加熱する加熱手段と、前記定着部材に圧接して定着ニップを形成する加圧部材と、記録媒体を前記定着部材から分離する分離爪と、を有する定着装置において、
前記分離爪は、前記定着ニップの下流近傍で固定されて且つ前記定着部材に対して非接触に配置され、前記定着部材の前記弾性層の熱膨張による状態変化を検出する検出手段を有し、この検出手段により定着部材の位置変化が安定したことを検出すると、前記定着ニップへ記録媒体を導入して定着動作を開始することを特徴とする定着装置。
A fixing member having an elastic layer; a heating unit that heats the fixing member; a pressure member that presses against the fixing member to form a fixing nip; and a separation claw that separates the recording medium from the fixing member. In the fixing device,
The separation claw is fixed near the downstream of the fixing nip and disposed in a non-contact manner with respect to the fixing member, and has a detecting unit that detects a change in state due to thermal expansion of the elastic layer of the fixing member, When the detection unit detects that the change in the position of the fixing member is stabilized, a fixing medium is started by introducing a recording medium into the fixing nip.
請求項5に記載の定着装置において、前記定着部材は、定着ベルトと、この定着ベルトを張架する少なくとも2本のローラーからなり、そのうちの1本のローラーは定着ニップを形成する弾性層を有するインナーローラーであり、そのうちの1本のローラーは定着ベルトにテンションを与えるテンションローラーであることを特徴とする定着装置。   6. The fixing device according to claim 5, wherein the fixing member includes a fixing belt and at least two rollers that stretch the fixing belt, and one of the rollers has an elastic layer that forms a fixing nip. A fixing device, wherein the fixing device is an inner roller, and one of the rollers is a tension roller that applies tension to the fixing belt. 請求項5に記載の定着装置において、前記定着部材は、定着ベルトと、この定着ベルト内部に配設される弾性層を有するインナーローラーとからなり、常温時は定着ベルトとインナーローラー間に隙間を有するように、前記定着ベルトの内径とインナーローラーの外径が設定されていることを特徴とする定着装置。   6. The fixing device according to claim 5, wherein the fixing member includes a fixing belt and an inner roller having an elastic layer disposed inside the fixing belt, and a gap is provided between the fixing belt and the inner roller at room temperature. The fixing device is characterized in that an inner diameter of the fixing belt and an outer diameter of the inner roller are set. 請求項5に記載の定着装置において、前記定着部材は、弾性層を有する定着ローラーからなることを特徴とする定着装置。   The fixing device according to claim 5, wherein the fixing member includes a fixing roller having an elastic layer. 請求項5〜請求項7のいずれか1項に記載の定着装置において、前記定着部材の弾性層は、金属からなる芯金ローラー上に形成され、前記検出手段は、芯金ローラー端部の温度を検知し、前記検出手段が所定の温度以上の温度を検出すると、前記定着ニップへ記録媒体を導入して定着動作を開始することを特徴とする定着装置。   8. The fixing device according to claim 5, wherein the elastic layer of the fixing member is formed on a metal core roller made of metal, and the detection unit is configured to detect the temperature of the end of the metal core roller. And a fixing device that starts a fixing operation by introducing a recording medium into the fixing nip when the detecting means detects a temperature equal to or higher than a predetermined temperature. 請求項5〜請求項7のいずれか1項に記載の定着装置において、前記定着部材の弾性層は、金属からなる芯金ローラー上に形成され、前記加圧部材は、加圧ローラーからなり、前記検出手段は、インナーローラーと加圧ローラーの軸間距離を検出し、軸間距離が所定の値以上になると、前記定着ニップへ記録媒体を導入して定着動作を開始することを特徴とする定着装置。   8. The fixing device according to claim 5, wherein the elastic layer of the fixing member is formed on a metal core roller made of metal, and the pressure member is made of a pressure roller. The detecting means detects an inter-axis distance between the inner roller and the pressure roller, and when the inter-axis distance exceeds a predetermined value, introduces a recording medium into the fixing nip and starts a fixing operation. Fixing device. 請求項5〜請求項7のいずれか1項に記載の定着装置において、前記検出手段は、前記定着部材の弾性層の熱膨張による状態変化を検出することを特徴とする定着装置。 8. The fixing device according to claim 5, wherein the detection unit detects a state change caused by thermal expansion of an elastic layer of the fixing member. 9. 請求項1〜請求項11のいずれか1項に記載の定着装置において、前記分離爪は、前記定着ニップ形成時における前記定着部材との間のギャップが所定値となる位置に配置されることを特徴とする定着装置。12. The fixing device according to claim 1, wherein the separation claw is disposed at a position where a gap between the separation claw and the fixing member when the fixing nip is formed becomes a predetermined value. A fixing device characterized. トナー画像を記録媒体に定着させる定着装置を備えた画像形成装置において、請求項1〜請求項12のいずれか1項に記載した定着装置を用いたことを特徴とする画像形成装置。 An image forming apparatus comprising a fixing device for fixing a toner image onto a recording medium, wherein the fixing device according to claim 1 is used.
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