JP6512010B2 - Fixing device and image forming apparatus - Google Patents
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Description
本発明は、定着装置及び画像形成装置に関する。 The present invention relates to a fixing device and an image forming apparatus.
電子写真方式を用いた複写機、プリンタ等の画像形成装置では、例えばドラム状に形成された感光体（感光体ドラム）を帯電し、この感光体ドラムを画像情報に基づいて制御された光で露光して感光体ドラム上に静電潜像を形成し、この静電潜像をトナーによって可視像（トナー像）とし、このトナー像を感光体ドラム上から用紙等の記録媒体に転写した後、定着装置によってこのトナー像を記録媒体に定着している。 In an image forming apparatus such as a copying machine or a printer using an electrophotographic method, for example, a photosensitive member (photosensitive drum) formed in a drum shape is charged, and the photosensitive drum is controlled by light controlled based on image information. An electrostatic latent image was formed on the photosensitive drum by exposure, and this electrostatic latent image was made visible with toner (toner image), and this toner image was transferred from the photosensitive drum onto a recording medium such as paper. Thereafter, the toner image is fixed on the recording medium by a fixing device.
定着装置としては、例えば、回転部材と、この回転部材に接触し、且つ、回転部材に従って回転移動するベルト部材と、ベルト部材の内周面から回転部材に向けて押圧し、ベルト部材と回転部材との間に用紙等の記録媒体を通過させるニップ部を形成するニップ形成部材と、を備え、このニップ部に記録媒体を通過させることで、記録媒体上にトナー像を定着させる定着装置が知られている（例えば、特許文献１，２参照）。 As the fixing device, for example, a rotating member, a belt member contacting with the rotating member, and rotating according to the rotating member, and pressing from the inner peripheral surface of the belt member toward the rotating member, the belt member and the rotating member A fixing device for fixing a toner image on a recording medium by passing the recording medium through the nip portion, and a nip forming member for forming a nip portion through which the recording medium such as paper passes. (See, for example, Patent Documents 1 and 2).
また、例えば、特許文献３には、複数のローラに巻き掛けられて走行駆動されるベルト部材を有する定着装置において、前記ベルト部材の破損を検知するベルト破損検出手段を設けた定着装置が開示されている。 Further, for example, Patent Document 3 discloses a fixing device having a belt member which is wound around a plurality of rollers and driven to travel, and provided with a belt breakage detecting means for detecting the breakage of the belt member. ing.
本発明の目的は、ベルト部材の回転軸方向の端部の破損を検知する定着装置及び画像形成装置を提供することである。 An object of the present invention is to provide a fixing device and an image forming apparatus that detect breakage of an end portion of a belt member in the rotation axis direction.
請求項１に係る発明は、回転可能な回転部材と、前記回転部材に接触しながら回転可能なベルト部材と、前記ベルト部材を介して前記回転部材と対向するように配置され、前記ベルト部材を前記回転部材に向けて押圧して、前記回転部材と前記ベルト部材との間に記録媒体が通過するニップ部を形成するニップ形成部材と、前記ベルト部材の回転軸方向端部の内周面と接触し、当該接触部分の少なくとも一部に非貫通の溝形状の切欠き部が形成された接触部を有し、前記ベルト部材の回転軸方向への移動を規制する規制部材と、前記切欠き部での前記ベルト部材の有無又は変形を検知する検知手段と、を備える定着装置である。 According to the first aspect of the present invention, the belt member is disposed so as to face the rotating member through a rotatable rotating member, a belt member rotatable while contacting the rotating member, and the belt member. A nip forming member forming a nip portion through which a recording medium passes between the rotating member and the belt member by pressing toward the rotating member, and an inner circumferential surface of an end portion of the belt in the rotational axis direction A restricting member that contacts and has a contact portion in which a non-penetrating groove-shaped notch is formed in at least a part of the contact portion, and restricts the movement of the belt member in the rotational axis direction; And a detection unit configured to detect presence / absence or deformation of the belt member in the unit.
請求項２に係る発明は、前記検知手段が、前記切欠き部での前記ベルト部材の有無又は変形を光学的に検知する光学的検知装置である請求項１に記載の定着装置である。 The invention according to claim 2 is the fixing device according to claim 1, wherein the detection means is an optical detection device which optically detects the presence or the deformation of the belt member at the notch portion.
請求項３に係る発明は、前記検知手段が、揺動中心の周りを揺動可能な揺動部材と、前記揺動部材の揺動を検知する検知部と、を備え、前記揺動部材の一端は、前記ベルト部材の外周面と接触し、且つ前記ベルト部材を介して前記切欠き部と対向する位置にある請求項１又は２記載の定着装置である。 The invention according to claim 3 is characterized in that the detection means comprises a swinging member capable of swinging around a swinging center, and a detection unit for detecting the swinging of the swinging member; The fixing device according to claim 1 or 2, wherein one end is in contact with the outer peripheral surface of the belt member, and is in a position facing the notch through the belt member.
請求項４に係る発明は、前記ベルト部材の内面又は外面に接触し、前記ベルト部材を加熱する加熱源を備える請求項１〜３のいずれか１項に記載の定着装置である。 The invention according to claim 4 is the fixing device according to any one of claims 1 to 3, further comprising a heating source which contacts the inner surface or the outer surface of the belt member to heat the belt member.
請求項５に係る発明は、前記ベルト部材は電磁誘導発熱層を備える請求項１〜３のいずれか１項に記載の定着装置である。 The invention according to claim 5 is the fixing device according to any one of claims 1 to 3, wherein the belt member comprises an electromagnetic induction heat generating layer.
請求項６に係る発明は、像保持体と、前記像保持体の表面を帯電する帯電手段と、帯電された前記像保持体の表面に静電潜像を形成する潜像形成手段と、前記静電潜像を現像剤により現像しトナー像を形成する現像手段と、前記トナー像を記録媒体に転写する転写手段と、前記トナー像を前記記録媒体に定着する請求項１〜５のいずれか１項に記載の定着装置と、を備える画像形成装置である。 According to a sixth aspect of the present invention, there is provided an image carrier, charging means for charging the surface of the image carrier, latent image forming means for forming an electrostatic latent image on the surface of the image carrier charged, and The developing means for developing an electrostatic latent image with a developer to form a toner image, the transferring means for transferring the toner image to a recording medium, and the toner image is fixed on the recording medium And a fixing device described in item 1.
請求項１に係る発明によれば、ベルト部材の回転軸方向の端部の破損を検知する定着装置が提供される。 According to the first aspect of the present invention, there is provided a fixing device for detecting breakage of the end portion of the belt member in the rotational axis direction.
請求項２に係る発明によれば、ベルト部材の回転軸方向の端部の破損を検知する定着装置が提供される。 According to the second aspect of the present invention, a fixing device for detecting breakage of the end portion in the rotational axis direction of the belt member is provided.
請求項３に係る発明によれば、ベルト部材の回転軸方向の端部の破損を検知する定着装置が提供される。 According to the third aspect of the present invention, there is provided a fixing device for detecting breakage of the end portion of the belt member in the rotational axis direction.
請求項４に係る発明によれば、ベルト部材の回転軸方向の端部の破損を検知する定着装置が提供される。 According to the invention of claim 4, there is provided a fixing device for detecting breakage of the end portion of the belt member in the rotational axis direction.
請求項５に係る発明によれば、ベルト部材の回転軸方向の端部の破損を検知する定着装置が提供される。 According to the fifth aspect of the present invention, there is provided a fixing device for detecting breakage of the end portion of the belt member in the rotational axis direction.
請求項６に係る発明によれば、ベルト部材の回転軸方向の端部の破損を検知する定着装置を備える画像形成装置が提供される。 According to the sixth aspect of the present invention, there is provided an image forming apparatus provided with a fixing device for detecting breakage of the end portion of the belt member in the rotational axis direction.
本発明の実施の形態について以下説明する。本実施形態は本発明を実施する一例であって、本発明は本実施形態に限定されるものではない。 Embodiments of the present invention will be described below. The present embodiment is an example for implementing the present invention, and the present invention is not limited to the present embodiment.
図１は、本実施形態に係る定着装置を備える画像形成装置の一例を示す概略構成図である。図１に示す画像形成装置１００は、一般にタンデム型と呼ばれる中間転写方式の画像形成装置である。図１に示す画像形成装置１００は、電子写真方式により各色成分（イエロー（Ｙ）、マゼンダ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒（Ｂ））のトナー像が形成される複数の画像形成ユニット１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋと、各画像形成ユニット１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋにより形成された各色成分トナー像を中間転写ベルト１５に順次転写（一次転写）させる一次転写部１０と、中間転写ベルト１５上に転写された重畳トナー像を記録媒体（記録紙）Ｐに一括転写（二次転写）させる二次転写部２０と、二次転写された画像を記録媒体Ｐ上に定着させる定着装置６０と、を備えている。また、各装置（各部）の動作を制御する制御部４０を有している。 FIG. 1 is a schematic configuration view showing an example of an image forming apparatus provided with a fixing device according to the present embodiment. The image forming apparatus 100 shown in FIG. 1 is an intermediate transfer type image forming apparatus generally called a tandem type. The image forming apparatus 100 shown in FIG. 1 has a plurality of image forming units 1Y on which toner images of respective color components (yellow (Y), magenta (M), cyan (C) and black (B)) are formed by electrophotography. , 1M, 1C, 1K, and a primary transfer portion 10 for sequentially transferring (primary transfer) each color component toner image formed by each image forming unit 1Y, 1M, 1C, 1K onto the intermediate transfer belt 15, and the intermediate transfer belt 15 A secondary transfer unit 20 for collectively transferring (secondary transfer) the superimposed toner image transferred onto the recording medium (recording paper) P, and a fixing device 60 for fixing the image subjected to the secondary transfer onto the recording medium P And. Moreover, the control part 40 which controls operation | movement of each apparatus (each part) is provided.
本実施形態において、各画像形成ユニット１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋには、矢印Ａ方向に回転する感光体ドラム１１の周囲に、これらの感光体ドラム１１を帯電する帯電器１２と、感光体ドラム１１上に静電潜像を書込むレーザ露光器１３（図１中、露光ビームを符号Ｂｍで示す）と、各色成分トナーが収容されて感光体ドラム１１上の静電潜像をトナーにより可視像化する現像器１４と、感光体ドラム１１上に形成された各色成分トナー像を一次転写部１０にて中間転写ベルト１５に転写する一次転写ロール１６と、感光体ドラム１１上の残留トナーが除去されるドラムクリーナ１７等の電子写真用デバイスが順次配設されている。これらの画像形成ユニット１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋは、中間転写ベルト１５の上流側から、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒（Ｋ）の順に、略直線状に配置されている。 In the present embodiment, in each of the image forming units 1Y, 1M, 1C, and 1K, a charger 12 for charging the photosensitive drums 11 around the photosensitive drums 11 rotating in the direction of arrow A; A laser exposure unit 13 (in FIG. 1, an exposure beam is indicated by a symbol Bm in FIG. 1) for writing an electrostatic latent image and toners of respective color components are accommodated, and the electrostatic latent image on the photosensitive drum 11 can be A developing unit 14 for visualizing the image, a primary transfer roll 16 for transferring each color component toner image formed on the photosensitive drum 11 to the intermediate transfer belt 15 at the primary transfer unit 10, and a residual toner on the photosensitive drum 11 The electrophotographic devices such as the drum cleaner 17 and the like from which the The image forming units 1Y, 1M, 1C, and 1K are arranged substantially linearly in the order of yellow (Y), magenta (M), cyan (C), and black (K) from the upstream side of the intermediate transfer belt 15. It is done.
中間転写体である中間転写ベルト１５は、例えば、ポリイミドあるいはポリアミド等の樹脂にカーボンブラック等の帯電防止剤を適当量含有させたフィルム状の無端ベルト（エンドレスベルト）で構成されている。そして、中間転写ベルト１５の体積抵抗率は、例えば、１０６Ωｃｍ以上１０１４Ωｃｍ以下となるように形成されており、その厚さは、例えば、０．１ｍｍ程度に構成されている。中間転写ベルト１５は、各種ロールによって、図１に示すＢ方向に予め定めた速度で循環駆動（回転駆動）されている。本実施形態では、各種ロールとして、定速性に優れたモーター（図示せず）等により駆動されて中間転写ベルト１５を回転させる駆動ロール３１と、各感光体ドラム１１の配列方向に沿って延びる中間転写ベルト１５を支持する支持ロール３２と、中間転写ベルト１５に対して張力を与えると共に中間転写ベルト１５の蛇行等を防止する補正ロールとして機能するテンションロール３３と、二次転写部２０に設けられるバックアップロール２５と、中間転写ベルト１５上の残留トナーを掻き取るクリーニング部に設けられるクリーニングバックアップロール３４と、を有している。 The intermediate transfer belt 15, which is an intermediate transfer member, is composed of, for example, a film-like endless belt (endless belt) in which an appropriate amount of an antistatic agent such as carbon black is contained in a resin such as polyimide or polyamide. The volume resistivity of the intermediate transfer belt 15 is, for example, 10 6 Ωcm or more and 10 14 Ωcm or less, and the thickness thereof is, for example, about 0.1 mm. The intermediate transfer belt 15 is circularly driven (rotated) at a predetermined speed in the B direction shown in FIG. 1 by various rolls. In this embodiment, the various rolls include a drive roll 31 which is driven by a motor (not shown) having excellent constant speed and rotates the intermediate transfer belt 15, and extends along the arrangement direction of the photosensitive drums 11. Provided at the secondary transfer portion 20, a support roll 32 for supporting the intermediate transfer belt 15, a tension roll 33 which functions as a correction roll for applying tension to the intermediate transfer belt 15 and preventing meandering of the intermediate transfer belt 15. And a cleaning backup roll 34 provided in a cleaning unit that scrapes off the residual toner on the intermediate transfer belt 15.
本実施形態では、一次転写部１０は、中間転写ベルト１５を挟んで感光体ドラム１１に対向して配置される一次転写ロール１６により構成されている。一次転写ロール１６は、例えば、シャフト（不図示）と、シャフトの周囲に固着された弾性層としてのスポンジ層（不図示）とで構成されている。シャフトは、例えば、鉄、ＳＵＳ等の金属で構成された円柱棒である。スポンジ層は、例えば、カーボンブラック等の導電剤を配合したアクリロニトリル−ブタジエンゴム（ＮＢＲ）とスチレン−ブタジエンゴム（ＳＢＲ）とエチレン−プロピレン−ジエンゴム（ＥＰＤＭ）とのブレンドゴムで形成され、体積抵抗率が例えば１０７Ωｃｍ以上１０９Ωｃｍ以下のスポンジ状の円筒ロールである。そして、一次転写ロール１６は、中間転写ベルト１５を挟んで感光体ドラム１１に圧接して配置され、さらに一次転写ロール１６には、トナーの帯電極性（マイナス極性とする。以下同様。）と逆極性の電圧（一次転写バイアス）が印加されるようになっている。これにより、各々の感光体ドラム１１上のトナー像が中間転写ベルト１５に順次、静電吸引され、中間転写ベルト１５上において重畳されたトナー像が形成されるようになっている。 In the present embodiment, the primary transfer portion 10 is configured of a primary transfer roll 16 disposed to face the photosensitive drum 11 with the intermediate transfer belt 15 interposed therebetween. The primary transfer roll 16 is composed of, for example, a shaft (not shown) and a sponge layer (not shown) as an elastic layer fixed around the shaft. The shaft is, for example, a cylindrical rod made of metal such as iron or SUS. The sponge layer is formed of, for example, a blend rubber of acrylonitrile-butadiene rubber (NBR), styrene-butadiene rubber (SBR) and ethylene-propylene-diene rubber (EPDM) blended with a conductive agent such as carbon black, and has a volume resistivity Is, for example, a sponge-like cylindrical roll of 10 7 Ωcm to 10 9 Ωcm. The primary transfer roll 16 is disposed so as to be in pressure contact with the photosensitive drum 11 with the intermediate transfer belt 15 interposed therebetween, and the primary transfer roll 16 has a polarity opposite to that of the toner charging polarity (minus polarity). A polarity voltage (primary transfer bias) is applied. As a result, the toner images on the respective photosensitive drums 11 are electrostatically attracted to the intermediate transfer belt 15 sequentially, and a superimposed toner image is formed on the intermediate transfer belt 15.
本実施形態では、二次転写部２０は、中間転写ベルト１５のトナー像保持面側に配置される二次転写ロール２２と、バックアップロール２５とによって構成される。バックアップロール２５は、表面が例えばカーボン等を分散したＥＰＤＭゴムとＮＢＲのブレンドゴムのチューブ、内部は例えばＥＰＤＭゴムで構成されている。そして、その表面抵抗率は、例えば、１０７Ω／□以上１０１０Ω／□以下となるように形成され、硬度は、例えば７０°（アスカーＣ：高分子計器社製、以下同様）に設定されている。このバックアップロール２５は、中間転写ベルト１５の裏面側に配置されて二次転写ロール２２の対向電極をなし、二次転写バイアスを印加する金属製等の給電ロール２６が接触配置されている。 In the present embodiment, the secondary transfer portion 20 is constituted by the secondary transfer roll 22 disposed on the toner image holding surface side of the intermediate transfer belt 15 and the backup roll 25. The backup roll 25 is a tube of a blend rubber of EPDM rubber and NBR, the surface of which is dispersed, for example, carbon, and the inside is composed of, for example, EPDM rubber. The surface resistivity is formed to be, for example, 10 7 Ω / sq or more and 10 10 Ω / sq or less, and the hardness is set to, for example, 70 ° (Asker C: manufactured by Kobunshi Keiki Co., Ltd., the same applies hereinafter) It is done. The backup roll 25 is disposed on the back surface side of the intermediate transfer belt 15 to form a counter electrode of the secondary transfer roll 22, and a metal feed roll 26 for applying a secondary transfer bias is disposed in contact.
本実施形態では、二次転写ロール２２は、例えば、シャフト（不図示）と、シャフトの周囲に固着された弾性層としてのスポンジ層（不図示）とで構成されている。シャフトは、例えば、鉄、ＳＵＳ等の金属等で構成された円柱状等の棒である。スポンジ層は、例えば、カーボンブラック等の導電剤を配合したＮＢＲとＳＢＲとＥＰＤＭとのブレンドゴム等で形成され、体積抵抗率が１０７Ωｃｍ以上１０９Ωｃｍ以下のスポンジ状等の円筒状等のロールである。そして、二次転写ロール２２は、中間転写ベルト１５を挟んでバックアップロール２５に圧接して配置され、さらに二次転写ロール２２は接地されてバックアップロール２５との間に二次転写バイアスが形成され、二次転写部２０に搬送される記録媒体Ｐ上にトナー像が二次転写される。 In the present embodiment, the secondary transfer roll 22 is configured of, for example, a shaft (not shown) and a sponge layer (not shown) as an elastic layer fixed around the shaft. The shaft is, for example, a cylindrical rod or the like made of metal such as iron or SUS. The sponge layer is formed of, for example, a blend rubber of NBR, SBR and EPDM blended with a conductive agent such as carbon black, etc., and has a volume resistivity of 10 7 Ω cm or more and 10 9 Ω cm or less. It is a role. The secondary transfer roll 22 is disposed so as to be in pressure contact with the backup roll 25 with the intermediate transfer belt 15 interposed therebetween, and the secondary transfer roll 22 is grounded to form a secondary transfer bias with the backup roll 25. The toner image is secondarily transferred onto the recording medium P conveyed to the secondary transfer portion 20.
また、本実施形態では、中間転写ベルト１５の二次転写部２０の下流側には、二次転写後の中間転写ベルト１５上の残留トナーや紙粉等を除去し、中間転写ベルト１５の表面をクリーニングする中間転写ベルトクリーナ３５が接離自在に設けられている。また、本実施形態では、イエローの画像形成ユニット１Ｙの上流側に、各画像形成ユニット１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋにおける画像形成タイミングをとるための基準信号を発生する基準センサ（ホームポジションセンサ）４２が配設されている。また、黒の画像形成ユニット１Ｋの下流側には、画質調整を行うための画像濃度センサ４３が配設されている。この基準センサ４２は、中間転写ベルト１５の裏側に設けられたマークを認識して基準信号を発生しており、この基準信号の認識に基づく制御部４０からの指示により、各画像形成ユニット１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋは画像形成を開始するように構成されている。 Further, in the present embodiment, on the downstream side of the secondary transfer portion 20 of the intermediate transfer belt 15, residual toner, paper dust and the like on the intermediate transfer belt 15 after secondary transfer are removed, and the surface of the intermediate transfer belt 15 is removed. An intermediate transfer belt cleaner 35 for cleaning the toner is provided so as to be freely contactable and detachable. Further, in the present embodiment, a reference sensor (home position sensor) 42 that generates a reference signal for determining the image formation timing in each of the image forming units 1Y, 1M, 1C, and 1K on the upstream side of the yellow image forming unit 1Y. Is provided. Further, an image density sensor 43 for adjusting the image quality is disposed downstream of the black image forming unit 1K. The reference sensor 42 recognizes a mark provided on the back side of the intermediate transfer belt 15 to generate a reference signal, and each image forming unit 1Y, 1 Y,... According to an instruction from the control unit 40 based on the recognition of the reference signal. 1M, 1C, 1K are configured to start image formation.
さらに、本実施形態の画像形成装置１００では、用紙搬送系として、例えば、記録媒体Ｐを収容する用紙トレイ５０と、この用紙トレイ５０に集積された記録媒体Ｐを取り出して搬送するピックアップロール５１と、ピックアップロール５１により繰り出された記録媒体Ｐを搬送する搬送ロール５２と、搬送ロール５２により搬送された記録媒体Ｐを二次転写部２０へと送り込む搬送シュート５３と、二次転写ロール２２により二次転写された後に搬送される記録媒体Ｐを定着装置６０へと搬送する搬送ベルト５５と、記録媒体Ｐを定着装置６０に導く定着入口ガイド５６と、を備えている。 Further, in the image forming apparatus 100 of the present embodiment, as a sheet conveyance system, for example, a sheet tray 50 for storing the recording medium P, and a pickup roll 51 for taking out and conveying the recording medium P stacked on the sheet tray 50 A conveyance roll 52 for conveying the recording medium P fed out by the pickup roll 51, a conveyance chute 53 for feeding the recording medium P conveyed by the conveyance roll 52 to the secondary transfer portion 20, and a secondary transfer roll 22; The conveyance belt 55 conveys the recording medium P, which is conveyed after being transferred next, to the fixing device 60, and a fixing inlet guide 56 which guides the recording medium P to the fixing device 60.
次に、本実施の形態に係る画像形成装置１００の基本的な作像プロセスについて説明する。 Next, a basic image forming process of the image forming apparatus 100 according to the present embodiment will be described.
図１に示すような画像形成装置１００では、画像読取装置（ＩＩＴ）（図示せず）やパーソナルコンピュータ（ＰＣ）（図示せず）等から出力される画像データは、画像処理装置（ＩＰＳ）（図示せず）により画像処理が施された後、画像形成ユニット１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋによって作像作業が実行される。具体的には、ＩＰＳでは、入力された反射率データに対して、シェーディング補正、位置ズレ補正、明度／色空間変換、ガンマ補正、枠消しや色編集、移動編集等の各種画像編集等の所定の画像処理が施される。そして、画像処理が施された画像データは、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋの４色の色材階調データに変換され、レーザ露光器１３に出力される。 In the image forming apparatus 100 as shown in FIG. 1, image data output from an image reader (IIT) (not shown), a personal computer (PC) (not shown), etc. After the image processing is performed by the image forming unit 1Y, 1M, 1C, and 1K, an image forming operation is performed. Specifically, in the IPS, predetermined image editing such as shading correction, positional deviation correction, lightness / color space conversion, gamma correction, border deletion, color editing, movement editing, etc. are performed on input reflectance data. Image processing is applied. Then, the image data subjected to the image processing is converted into color material tone data of four colors of Y, M, C, and K, and is output to the laser exposure device 13.
レーザ露光器１３では、入力された色材階調データに応じて、例えば、半導体レーザから出射された露光ビームＢｍを画像形成ユニット１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋの各々の感光体ドラム１１に照射する。画像形成ユニット１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋの各感光体ドラム１１では、帯電器１２によって表面が帯電された後、このレーザ露光器１３によって表面が走査露光され、静電潜像が形成される。形成された静電潜像は、各々の画像形成ユニット１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋによって、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋの各色のトナー像として現像される。画像形成ユニット１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋの感光体ドラム１１上に形成されたトナー像は、各感光体ドラム１１と中間転写ベルト１５とが接触する一次転写部１０において、中間転写ベルト１５上に転写される。より具体的には、一次転写部１０において、一次転写ロール１６により、中間転写ベルト１５の基材に対し、トナーの帯電極性（マイナス極性）と逆極性の電圧（一次転写バイアス）が付加され、トナー像を中間転写ベルト１５の表面に順次重ね合わせて一次転写が行われる。 The laser exposure unit 13 irradiates the photosensitive drums 11 of the image forming units 1Y, 1M, 1C, and 1K with the exposure beam Bm emitted from the semiconductor laser, for example, according to the input color material tone data. . In each of the photosensitive drums 11 of the image forming units 1Y, 1M, 1C, and 1K, the surface is charged by the charger 12, and then the surface is scanned and exposed by the laser exposure unit 13 to form an electrostatic latent image. The formed electrostatic latent image is developed as a toner image of each color of Y, M, C and K by each of the image forming units 1Y, 1M, 1C and 1K. The toner images formed on the photosensitive drums 11 of the image forming units 1Y, 1M, 1C, and 1K are transferred onto the intermediate transfer belt 15 at the primary transfer portion 10 where the respective photosensitive drums 11 and the intermediate transfer belt 15 contact each other. Transcribed. More specifically, in the primary transfer portion 10, the primary transfer roll 16 applies a voltage (primary transfer bias) opposite to the charging polarity (minus polarity) of the toner to the base material of the intermediate transfer belt 15, The toner images are sequentially superimposed on the surface of the intermediate transfer belt 15 to perform primary transfer.
トナー像が中間転写ベルト１５の表面に順次一次転写された後、中間転写ベルト１５は移動してトナー像が二次転写部２０に搬送される。トナー像が二次転写部２０に搬送されると、用紙搬送系では、トナー像が二次転写部２０に搬送されるタイミングに合わせてピックアップロール５１が回転し、用紙トレイ５０から予め定めたサイズの用紙である記録媒体Ｐが供給される。ピックアップロール５１により供給された記録媒体Ｐは、搬送ロール５２により搬送され、搬送シュート５３を経て二次転写部２０に到達する。この二次転写部２０に到達する前に、記録媒体Ｐは一旦停止され、トナー像が保持された中間転写ベルト１５の移動タイミングに合わせてレジストロール（図示せず）が回転することで、記録媒体Ｐの位置とトナー像の位置との位置合わせがなされる。 After the toner image is sequentially primarily transferred to the surface of the intermediate transfer belt 15, the intermediate transfer belt 15 is moved to convey the toner image to the secondary transfer portion 20. When the toner image is conveyed to the secondary transfer unit 20, in the sheet conveyance system, the pick-up roll 51 rotates in synchronization with the timing at which the toner image is conveyed to the secondary transfer unit 20, and a predetermined size from the sheet tray 50 A recording medium P, which is a sheet of paper, is supplied. The recording medium P supplied by the pickup roll 51 is conveyed by the conveyance roll 52, passes through the conveyance chute 53, and reaches the secondary transfer unit 20. Before reaching the secondary transfer portion 20, the recording medium P is temporarily stopped, and the registration roll (not shown) is rotated in accordance with the movement timing of the intermediate transfer belt 15 holding the toner image, thereby recording. The position of the medium P and the position of the toner image are aligned.
二次転写部２０では、中間転写ベルト１５を介して、二次転写ロール２２がバックアップロール２５に押圧される。このとき、タイミングを合わせて搬送された記録媒体Ｐは、中間転写ベルト１５と二次転写ロール２２との間に挟み込まれる。その際に、給電ロール２６からトナーの帯電極性（マイナス極性）と同極性の電圧（二次転写バイアス）が印加されると、二次転写ロール２２とバックアップロール２５との間に転写電界が形成される。そして、中間転写ベルト１５上に保持された未定着トナー像は、二次転写ロール２２及びバックアップロール２５によって押圧される二次転写部２０にて、記録媒体Ｐ上に一括して静電転写される。 In the secondary transfer unit 20, the secondary transfer roll 22 is pressed against the backup roll 25 via the intermediate transfer belt 15. At this time, the recording medium P conveyed at the same timing is nipped between the intermediate transfer belt 15 and the secondary transfer roll 22. At that time, when a voltage (secondary transfer bias) having the same polarity as the charging polarity (minus polarity) of the toner is applied from the feed roll 26, a transfer electric field is formed between the secondary transfer roll 22 and the backup roll 25. Be done. Then, the unfixed toner images held on the intermediate transfer belt 15 are collectively electrostatically transferred onto the recording medium P at the secondary transfer portion 20 pressed by the secondary transfer roll 22 and the backup roll 25. Ru.
その後、トナー像が静電転写された記録媒体Ｐは、二次転写ロール２２によって中間転写ベルト１５から剥離された状態でそのまま搬送され、二次転写ロール２２の用紙搬送方向下流側に設けられた搬送ベルト５５へと搬送される。搬送ベルト５５では、定着装置６０における最適な搬送速度に合わせて、記録媒体Ｐが定着装置６０まで搬送される。定着装置６０に搬送された記録媒体Ｐ上の未定着トナー像は、後述するように、定着装置６０によって熱および圧力で定着処理を受けることで記録媒体Ｐ上に定着される。そして定着画像が形成された記録媒体Ｐは、画像形成装置の排出部に設けられた排紙載置部に搬送される。 Thereafter, the recording medium P on which the toner image is electrostatically transferred is conveyed as it is in a state of being peeled off from the intermediate transfer belt 15 by the secondary transfer roll 22 and provided downstream of the secondary transfer roll 22 in the sheet conveyance direction. It is transported to the transport belt 55. In the conveyance belt 55, the recording medium P is conveyed to the fixing device 60 in accordance with the optimum conveyance speed of the fixing device 60. The unfixed toner image on the recording medium P conveyed to the fixing device 60 is fixed on the recording medium P by being subjected to a fixing process by heat and pressure by the fixing device 60 as described later. Then, the recording medium P on which the fixed image is formed is conveyed to a paper discharge placement unit provided in the discharge unit of the image forming apparatus.
一方、記録媒体Ｐへの転写が終了した後、中間転写ベルト１５上に残った残留トナー等は、中間転写ベルト１５の回転に伴ってクリーニング部まで搬送され、クリーニングバックアップロール３４および中間転写ベルトクリーナ３５によって中間転写ベルト１５上から除去される。 On the other hand, after transfer to the recording medium P is completed, residual toner and the like remaining on the intermediate transfer belt 15 are conveyed to the cleaning unit as the intermediate transfer belt 15 rotates, and the cleaning backup roll 34 and the intermediate transfer belt cleaner The intermediate transfer belt 15 is removed from the intermediate transfer belt 15.
図２は、本実施形態に係る定着装置の構成の一例を示す模式断面図である。図２に示す定着装置６０は、回転可能な回転部材の一例としての加圧ロール９２と、回転部材に接触しながら回転可能なベルト部材の一例としての定着ベルト６２と、ベルト部材を介して回転部材と対向するように配置され、ベルト部材を回転部材に向けて押圧し、回転部材とベルト部材との間に記録媒体が通過するニップ部を形成するニップ形成部材の一例としての圧力パッド６４と、ベルト部材を加熱する加熱源の一例としての磁場発生ユニット９０と、を備えている。 FIG. 2 is a schematic cross-sectional view showing an example of the configuration of the fixing device according to the present embodiment. The fixing device 60 shown in FIG. 2 includes a pressure roller 92 as an example of a rotatable rotating member, a fixing belt 62 as an example of a rotatable belt member while being in contact with the rotating member, and rotation via the belt member. And a pressure pad 64 as an example of a nip forming member which is disposed to face the member and presses the belt member toward the rotating member to form a nip portion through which the recording medium passes between the rotating member and the belt member. And a magnetic field generation unit 90 as an example of a heating source for heating the belt member.
図２に示す定着ベルト６２は、定着ベルト６２の内側に配置された圧力パッド６４と、ベルト走行ガイド６３と、後述する、定着ベルト６２の両端部に配置される規制部材７４とによって、回転自在に支持されている。そして、定着ベルト６２は、ニップ部Ｎにおいて加圧ロール９２と接触し、矢印Ｄ方向に回転する加圧ロール９２に従って矢印Ｃ方向に回転する。 The fixing belt 62 shown in FIG. 2 is rotatable by a pressure pad 64 disposed inside the fixing belt 62, a belt travel guide 63, and regulating members 74 disposed at both ends of the fixing belt 62 described later. It is supported by The fixing belt 62 is in contact with the pressure roller 92 at the nip portion N, and rotates in the direction of arrow C along with the pressure roller 92 rotating in the direction of arrow D.
図２に示す定着ベルト６２は、例えば、基材層と、基材層上に設けられる発熱層と、発熱層上に設けられる弾性層と、弾性層上に設けられる離型層と、を備えている。基材層は、例えば、ポリエステル、ポリイミド等の樹脂材料、またはステンレス等の金属等で構成されている。基材層の厚さは、例えば１０μｍ以上１００μ以下の範囲が好ましい。発熱層は、電磁誘導で発熱する層であり、発熱層を構成する材料としては、例えば、ニッケル、銅、亜鉛、スズ等の金属、これらの金属合金等が挙げられる。発熱層の厚さは、例えば、２μｍ以上２０μｍ以下の範囲が好ましい。弾性層の材質は、耐熱性、熱伝導性、絶縁性等の点から、例えば、フッ素樹脂、シリコーン樹脂、シリコーンゴム、フッ素ゴム等が好ましい。弾性層の厚さは、例えば、１０μｍ以上５００μｍ以下の範囲が好ましい。離型層の材質は、離型性、耐熱性の観点等から、例えば、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（ＰＦＡ）、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）等のフッ素樹脂等が挙げられる。離型層の厚さは、例えば２０μｍ以上１００μｍ以下の範囲が好ましい。 The fixing belt 62 shown in FIG. 2 includes, for example, a base material layer, a heat generating layer provided on the base material layer, an elastic layer provided on the heat generating layer, and a release layer provided on the elastic layer. ing. The base material layer is made of, for example, a resin material such as polyester or polyimide, or a metal such as stainless steel. The thickness of the base material layer is preferably, for example, in the range of 10 μm to 100 μm. The heat generating layer is a layer that generates heat by electromagnetic induction, and examples of the material constituting the heat generating layer include metals such as nickel, copper, zinc and tin, and metal alloys of these metals. The thickness of the heat generating layer is preferably, for example, in the range of 2 μm to 20 μm. The material of the elastic layer is preferably, for example, a fluorine resin, a silicone resin, a silicone rubber, a fluorine rubber or the like from the viewpoint of heat resistance, thermal conductivity, insulation and the like. The thickness of the elastic layer is preferably, for example, in the range of 10 μm to 500 μm. The material of the releasing layer may, for example, be a fluorine resin such as tetrafluoroethylene-perfluoroalkyl vinyl ether copolymer (PFA) or polytetrafluoroethylene (PTFE) from the viewpoint of releasing property, heat resistance, etc. . The thickness of the release layer is, for example, preferably in the range of 20 μm to 100 μm.
図２に示す圧力パッド６４は、定着ベルト６２の内側において金属製等のホルダ６５に取り付けられている。そして、圧力パッド６４は、定着ベルト６２を介して加圧ロール９２に押圧される状態で配置され、定着ベルト６２と加圧ロール９２との間に、記録媒体Ｐが通過するニップ部Ｎを形成している。圧力パッド６４の材質は、例えば、ＰＥＳ樹脂（ポリエーテルサルフォン）、ＰＰＳ樹脂（ポリフェニレンサルファイド）等の樹脂材料、鉄、アルミニウム等の金属等が挙げられる。本実施形態の定着装置６０は、圧力パッド６４と定着ベルト６２との間に設けられるシート状の摺動部材（不図示）を備えることが好ましい。 The pressure pad 64 shown in FIG. 2 is attached to a holder 65 made of metal or the like inside the fixing belt 62. The pressure pad 64 is disposed so as to be pressed by the pressure roller 92 via the fixing belt 62, and forms a nip portion N through which the recording medium P passes between the fixing belt 62 and the pressure roller 92. doing. Examples of the material of the pressure pad 64 include resin materials such as PES resin (polyether sulfone) and PPS resin (polyphenylene sulfide), and metals such as iron and aluminum. The fixing device 60 of the present embodiment preferably includes a sheet-like sliding member (not shown) provided between the pressure pad 64 and the fixing belt 62.
図２に示す加圧ロール９２は、中実状のコア（円筒状芯金）９２１、コア９２１の周囲に配置される弾性体層９２２、弾性体層９２２の周囲に配置される離型層９２３を備える円筒状ロールである。なお、コア９２１の両端部は、例えば、不図示の軸受け部材によって回転自在に支持されていると共に、コア９２１の両端部に配置されたコイルバネ等の付勢部材により定着ベルト６２に対して予め定められた圧接力で圧接されている。 The pressure roll 92 shown in FIG. 2 includes a solid core (cylindrical cored bar) 921, an elastic layer 922 disposed around the core 921, and a release layer 923 disposed around the elastic layer 922. It is a cylindrical roll provided. Incidentally, both ends of the core 921 are rotatably supported by, for example, a bearing member (not shown), and predetermined with respect to the fixing belt 62 by biasing members such as coil springs disposed at both ends of the core 921. It is pressure-welded by the pressure welding force.
図２に示すコア９２１の材質は、例えば、鉄、アルミニウム、ＳＵＳ、銅等の金属または合金、セラミックス、繊維強化金属（ＦＲＭ）等が挙げられる。 Examples of the material of the core 921 shown in FIG. 2 include metals or alloys such as iron, aluminum, SUS, and copper, ceramics, fiber reinforced metals (FRM), and the like.
図２に示す弾性体層９２２の材質は、例えば、硬度（ＪＩＳ−Ａ：ＪＩＳ−ＫＡ型試験機により測定される硬度）が１５°以上６０°以下のゴム、エラストマー、発泡状の樹脂等が挙げられ、より具体的には、シリコーンゴム、フッ素ゴム、中空ガラスビーズを充填した液状シリコーンゴム、シリコーンスポンジ等が挙げられる。弾性体層９２２の厚さは、例えば、２ｍｍ以上２０ｍｍ以下の範囲が好ましい。 The material of the elastic layer 922 shown in FIG. 2 is, for example, rubber, elastomer, foamed resin, etc. having a hardness (JIS-A: hardness measured by JIS-KA type tester) of 15 ° to 60 °. More specifically, silicone rubber, fluororubber, liquid silicone rubber filled with hollow glass beads, silicone sponge and the like can be mentioned. The thickness of the elastic layer 922 is preferably, for example, in the range of 2 mm to 20 mm.
図２に示す離型層９２３の材質は、例えば、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（ＰＦＡ）、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）等のフッ素樹脂、シリコーンゴム等が挙げられる。離型層９２３は、帯電防止性を付与する目的等で、例えば、カーボンブラック、グラファイト、金属粉末等の導電性を有する粉末を配合していても良く、また、耐摩耗性を向上する目的等で、例えば、酸化チタン、酸化鉄、酸化アルミニウム等の無機化合物の粉末を配合していてもよい。離型層９２３の厚さは、例えば、１０μｍ以上２００μｍ以下の範囲が好ましい。 Examples of the material of the release layer 923 shown in FIG. 2 include fluorine resins such as tetrafluoroethylene-perfluoroalkyl vinyl ether copolymer (PFA) and polytetrafluoroethylene (PTFE), silicone rubber, and the like. The release layer 923 may contain, for example, a powder having conductivity such as carbon black, graphite, metal powder, etc. for the purpose of imparting antistatic properties, etc., and also for the purpose of improving the abrasion resistance, etc. For example, powders of inorganic compounds such as titanium oxide, iron oxide and aluminum oxide may be blended. The thickness of the release layer 923 is preferably, for example, in the range of 10 μm to 200 μm.
図２に示す磁場発生ユニット９０は、断面が定着ベルト６２の形状に沿った曲線形状を有し、定着ベルト６２の外周面と、例えば０．５ｍｍ以上２ｍｍ以下程度の間隔を空けて設置されている。図２に示す磁場発生ユニット９０は、磁界を発生させる励磁コイル９０１と、励磁コイル９０１を保持するコイル支持部材９０２と、励磁コイル９０１に電流を供給する励磁回路９０３とを有する。 The magnetic field generation unit 90 shown in FIG. 2 has a curved shape whose cross section follows the shape of the fixing belt 62, and is installed at an interval of, for example, 0.5 mm or more and 2 mm or less from the outer peripheral surface of the fixing belt 62. There is. The magnetic field generation unit 90 shown in FIG. 2 has an excitation coil 901 for generating a magnetic field, a coil support member 902 for holding the excitation coil 901, and an excitation circuit 903 for supplying a current to the excitation coil 901.
励磁コイル９０１としては、例えば、相互に絶縁された直径０．５ｍｍの銅線材を複数本（例えば１６本以上２０本以下程度）束ねたリッツ線を、円形状や楕円形状、長方形状等の環状に巻いて形成したもの等が用いられる。励磁回路９０３によって予め定められた周波数（例えば１０ｋＨｚ以上５０ｋＨｚ以下の範囲）の交流電流を励磁コイル９０１に印加することにより、励磁コイル９０１の周囲に交流磁界が発生する。交流磁界が定着ベルト６２の発熱層を横切る際には、電磁誘導作用によってその交流磁界の変化を妨げる磁界が発生するように渦電流が生じる。そして、渦電流が定着ベルト６２の発熱層を流れることによって、例えば、発熱層の抵抗値に比例した電力によるジュール熱が発生し、定着ベルト６２が加熱される。 The exciting coil 901 may be, for example, a circular, elliptical, or rectangular ring of litz wire formed by bundling a plurality of (for example, 16 or more and 20 or less) copper wires having a diameter of 0.5 mm, which are mutually insulated. What is wound and formed is used. By applying an alternating current having a predetermined frequency (for example, in the range of 10 kHz to 50 kHz) to the exciting coil 901 by the exciting circuit 903, an alternating magnetic field is generated around the exciting coil 901. When the alternating magnetic field crosses the heat generating layer of the fixing belt 62, an eddy current is generated so that a magnetic field that disturbs the change of the alternating magnetic field is generated by electromagnetic induction. Then, when the eddy current flows through the heat generating layer of the fixing belt 62, for example, Joule heat is generated by power proportional to the resistance value of the heat generating layer, and the fixing belt 62 is heated.
コイル支持部材９０２は、例えば、耐熱性を有する非磁性材料等で構成される。非磁性材料としては、例えば、耐熱ガラス、ポリカーボネート、ポリエーテルサルフォン、ポリフェニレンスルフィド（ＰＰＳ）等の耐熱性樹脂、又は上記耐熱性樹脂にガラス繊維を混合した樹脂等が挙げられる。 The coil support member 902 is made of, for example, a heat resistant nonmagnetic material or the like. Examples of nonmagnetic materials include heat resistant resins such as heat resistant glass, polycarbonate, polyether sulfone, polyphenylene sulfide (PPS), and resins obtained by mixing glass fibers with the above heat resistant resins.
本実施形態では、定着ベルト６２を加熱する加熱源として磁場発生ユニット９０を備える電磁誘導加熱方式の定着装置６０を例に説明するが、これに制限されるものではなく、例えば、加熱源として輻射発熱体、抵抗発熱体等を用いてもよい。輻射発熱体としては、例えば、ハロゲンランプ等が挙げられる。抵抗発熱体としては、例えば、鉄−クロム−アルミ系、ニッケル−クロム系、白金、モリブデン、タンタル、タングステン、炭化珪素、モリブデン−シリサイド、カーボン等が挙げられる。本実施形態では、輻射発熱体、抵抗発熱体等の加熱源を定着ベルト６２の内面又は外面に接触させ、定着ベルト６２を加熱してもよい。 In the present embodiment, the fixing device 60 of the electromagnetic induction heating type provided with the magnetic field generation unit 90 as a heating source for heating the fixing belt 62 is described as an example, but the present invention is not limited thereto. A heating element, a resistance heating element, or the like may be used. As a radiation heating element, a halogen lamp etc. are mentioned, for example. Examples of the resistance heating element include iron-chromium-aluminum, nickel-chromium, platinum, molybdenum, tantalum, tungsten, silicon carbide, molybdenum-silicide, carbon and the like. In the present embodiment, the fixing belt 62 may be heated by bringing a heating source such as a radiant heating element or a resistance heating element into contact with the inner surface or the outer surface of the fixing belt 62.
図２に示すベルト走行ガイド６３は、定着ベルト６２の内側において、ホルダ６５に取り付けられ、定着ベルト６２がベルト走行ガイド６３の外周面に沿って周回移動するように構成されている。 The belt travel guide 63 shown in FIG. 2 is attached to the holder 65 inside the fixing belt 62, and the fixing belt 62 is configured to move circumferentially along the outer peripheral surface of the belt travel guide 63.
図２に示す定着装置６０には、定着ベルト６２から剥離された記録媒体Ｐを定着ベルト６２から分離し、画像形成装置１００の排出部へ向かう排紙通路に誘導するための剥離補助部材７０が配置されている。剥離補助部材７０は、剥離バッフル７１が定着ベルト６２の回転方向と対向する向き（カウンタ方向）に定着ベルト６２と接触する状態でバッフルホルダ７２によって保持されている。 In the fixing device 60 shown in FIG. 2, a peeling auxiliary member 70 for separating the recording medium P peeled from the fixing belt 62 from the fixing belt 62 and guiding the recording medium P to the sheet discharge path toward the discharge portion of the image forming apparatus 100 is provided. It is arranged. The peeling support member 70 is held by the baffle holder 72 in a state where the peeling baffle 71 contacts the fixing belt 62 in a direction (counter direction) facing the rotation direction of the fixing belt 62.
図３は、記録媒体が搬送される方向から見た規制部材の構成の一例を示す模式側面図である。図３に示すように、本実施形態で用いられる規制部材７４は、フランジ部７６、接触部７８を有する。接触部７８は、ホルダ６５の両端部に設置固定され、定着ベルト６２の回転軸方向両端部（以下、単に両端部或いは端部と称する）を内周面側から支持している。図３に示す接触部７８は例えば円筒形状となっており、その外周面７８ａが、定着ベルト６２の回転軸方向端部の内周面と接触する接触部分となる。そして、図３に示す接触部７８には、定着ベルト６２端部の内周面との接触部分となる外周面７８ａの少なくとも一部に切欠き部７８ｂが形成されている。フランジ部７６は、定着ベルト６２の蛇行の際にその端面と突き当たるように一定の距離で、互いに離間させた状態で配置されている。また、フランジ部７６に対して接触部７８と反対側には保持部８０が設けられており、保持部８０が定着装置６０内の固定部に保持され、規制部材７４が固定されている。規制部材７４は、例えば、ＰＰＳ、ＰＥＴ、ＰＢＴ、ＬＣＰ等の耐熱性樹脂や、更に耐久性や摩擦係数を下げるためのフィラーを加えたもの等によって形成される。 FIG. 3 is a schematic side view showing an example of the configuration of the regulating member as viewed from the direction in which the recording medium is conveyed. As shown in FIG. 3, the restriction member 74 used in the present embodiment has a flange portion 76 and a contact portion 78. The contact portions 78 are installed and fixed at both ends of the holder 65, and support both end portions (hereinafter, simply referred to as both ends or ends) of the fixing belt 62 in the rotational axis direction from the inner peripheral surface side. The contact portion 78 shown in FIG. 3 has, for example, a cylindrical shape, and the outer peripheral surface 78 a is a contact portion in contact with the inner peripheral surface of the rotation axis direction end of the fixing belt 62. In the contact portion 78 shown in FIG. 3, a notch 78b is formed in at least a part of an outer peripheral surface 78a which is a contact portion with the inner peripheral surface of the fixing belt 62 end. The flanges 76 are arranged at a fixed distance apart from each other so as to abut on the end face of the fixing belt 62 when the fixing belt 62 meanders. Further, a holding portion 80 is provided on the side opposite to the contact portion 78 with respect to the flange portion 76, and the holding portion 80 is held by the fixing portion in the fixing device 60, and the regulating member 74 is fixed. The regulating member 74 is formed of, for example, a heat-resistant resin such as PPS, PET, PBT, or LCP, or a material to which a filler for decreasing the durability or the friction coefficient is further added.
図４（Ａ）及び（Ｂ）は、本実施形態の定着装置に設けられる検知装置を説明するための模式図であり、図４（Ａ）は、記録媒体が搬送される方向から見た検知装置及び定着ベルトの模式側面図であり、図４（Ｂ）は、定着ベルトの回転軸方向（長手方向）から見た検知装置及び定着ベルトの模式図である。なお、図４（Ｂ）に示す定着ベルトは、図４（Ａ）のＡ−Ａ線における模式断面図である。 FIGS. 4A and 4B are schematic views for explaining the detection device provided in the fixing device of the present embodiment, and FIG. 4A is a detection as viewed from the direction in which the recording medium is conveyed. FIG. 4B is a schematic side view of the device and the fixing belt, and FIG. 4B is a schematic view of the detecting device and the fixing belt as viewed from the rotational axis direction (longitudinal direction) of the fixing belt. The fixing belt shown in FIG. 4B is a schematic cross-sectional view taken along the line A-A in FIG.
図４（Ａ）に示すように、本実施形態の定着装置６０は、定着ベルト６２の回転軸方向の端部に設けられる検知装置８２を備えている。また、図４（Ｂ）に示すように、検知装置８２は、定着ベルト６２を介して接触部７８に形成された切欠き部７８ｂと対向するように配置されている。なお、検知装置８２及び切欠き部７８ｂは、定着ベルト６２の回転軸方向の両端部のうち少なくともいずれか一方の端部側に設けられていればよい。 As shown in FIG. 4A, the fixing device 60 of the present embodiment includes a detection device 82 provided at the end of the fixing belt 62 in the rotational axis direction. Further, as shown in FIG. 4B, the detection device 82 is disposed to face the notch 78b formed in the contact portion 78 with the fixing belt 62 interposed therebetween. The detection device 82 and the notch 78b may be provided on at least one of the two end portions of the fixing belt 62 in the rotation axis direction.
本実施形態で用いられる検知装置８２は、例えば、切欠き部７８ｂでの定着ベルト６２の有無又は変位を光学的に検知する光学的検知装置（以下、光学的検知装置８２と称する）である。光学的検知装置８２は、例えば、定着ベルト６２に向けて光を照射する発光部と、定着ベルト６２等で反射した光を受光する受光部とを備えており、受光部で受光した反射光の強度等に基づいて、切欠き部７８ｂでの定着ベルト６２の有無又は変形を検知するものである。 The detection device 82 used in the present embodiment is, for example, an optical detection device (hereinafter referred to as an optical detection device 82) that optically detects the presence / absence or displacement of the fixing belt 62 at the notch 78b. The optical detection device 82 includes, for example, a light emitting unit that emits light toward the fixing belt 62, and a light receiving unit that receives light reflected by the fixing belt 62 or the like. Based on the strength or the like, the presence / absence or deformation of the fixing belt 62 at the notch 78b is detected.
図４（Ｂ）に示す切欠き部７８ｂは、中空円筒状の接触部７８を形成する壁を貫通する貫通孔となっているが、切欠き部７８ｂの形状はこれに制限されるものではない。図５は、接触部に形成された切欠き部の他の形状を説明するための図であり、図４（Ａ）のＡ−Ａ線における模式断面図である。図５に示すように、切欠き部７８ｂは、例えば接触部７８の壁を貫通していない溝（凹部）等でもよい。すなわち、本実施形態の切欠き部７８ｂは、定着ベルト６２端部と接触する接触部分（外周面７８ａ）に対して接触部７８内に窪む段差形状であればよい。なお、本実施形態では、中空状の接触部７８を例示しているが、これに制限されるものではなく中実状の接触部７８であってもよい。接触部７８に形成される切欠き部７８ｂの大きさは、検知装置８２により検知可能な大きさであれば特に制限されるものではないが、切欠き部７８ｂが大きすぎると接触部７８の強度が低下する場合がある。 Although the notch 78b shown in FIG. 4B is a through hole penetrating the wall forming the hollow cylindrical contact portion 78, the shape of the notch 78b is not limited to this. . FIG. 5 is a view for explaining another shape of the notch formed in the contact portion, and is a schematic cross-sectional view taken along the line AA in FIG. 4 (A). As shown in FIG. 5, the notch 78 b may be, for example, a groove (recess) not penetrating the wall of the contact portion 78. That is, the notch 78b in the present embodiment may have a step shape which is recessed in the contact portion 78 with respect to the contact portion (the outer peripheral surface 78a) in contact with the end portion of the fixing belt 62. In addition, in this embodiment, although the hollow contact part 78 is illustrated, it is not restrict | limited to this, The solid contact part 78 may be sufficient. The size of the notch 78b formed in the contact portion 78 is not particularly limited as long as it can be detected by the detecting device 82. However, if the notch 78b is too large, the strength of the contact portion 78 May decrease.
本実施形態の定着装置６０の動作について説明する。 The operation of the fixing device 60 of the present embodiment will be described.
本実施形態の定着装置６０では、加圧ロール９２が図示しない駆動モータに連結されて、図２に示す矢印Ｄ方向に回転し、この回転に従動して定着ベルト６２も矢印Ｃ方向に回転する。そして、定着ベルト６２が励磁コイル９０１により発生した磁界に曝されると、前述したように、定着ベルト６２中の発熱層に渦電流が発生し、定着ベルト６２の外周面が定着可能な温度まで加熱される。このようにして加熱された定着ベルト６２は、加圧ロール９２との間で形成されるニップ部まで移動される。また、図１に示した画像形成装置１００の二次転写部２０においてトナー像が静電転写された記録媒体Ｐは、搬送手段によって、加圧ロール９２と定着ベルト６２との間で形成されたニップ部Ｎに搬送される。そして、記録媒体Ｐがニップ部Ｎを通過した際に、ニップ部Ｎに作用する圧力、定着ベルト６２から供給される熱等が記録媒体Ｐに加えられ、未定着トナー像が記録媒体Ｐ上に定着される。定着後の記録媒体Ｐは、ニップ部Ｎを通過後、定着ベルト６２から剥離され、定着装置６０から排出される。また、ニップ部Ｎにおいて定着処理を終えた定着ベルト６２は、励磁コイル９０１方向へと回転し、次の定着処理に備えて再度加熱される。 In the fixing device 60 of the present embodiment, the pressure roller 92 is connected to a drive motor (not shown), rotates in the direction of arrow D shown in FIG. 2, and the fixing belt 62 also rotates in the direction of arrow C following this rotation. . Then, when the fixing belt 62 is exposed to the magnetic field generated by the exciting coil 901, as described above, an eddy current is generated in the heat generating layer in the fixing belt 62 to a temperature at which the outer peripheral surface of the fixing belt 62 can be fixed. It is heated. The fixing belt 62 thus heated is moved to the nip portion formed with the pressure roller 92. Further, the recording medium P on which the toner image is electrostatically transferred in the secondary transfer portion 20 of the image forming apparatus 100 shown in FIG. 1 is formed between the pressure roll 92 and the fixing belt 62 by the conveying means. The sheet is conveyed to the nip portion N. When the recording medium P passes through the nip portion N, the pressure acting on the nip portion N, the heat supplied from the fixing belt 62, etc. are applied to the recording medium P, and the unfixed toner image is formed on the recording medium P. It is fixed. After passing through the nip portion N, the recording medium P after fixing is separated from the fixing belt 62 and discharged from the fixing device 60. Further, the fixing belt 62 which has completed the fixing process at the nip portion N rotates in the direction of the exciting coil 901, and is heated again for the next fixing process.
ところで、部品寸法のバラツキやニップ部Ｎを通過する記録媒体Ｐの影響等を受けて、例えば、加圧ロール９２からの摩擦力が幅方向で不均一になった場合等には、定着ベルト６２に回転軸方向（幅方向）に移動する力（以下、寄り移動力と称する）が働き、いずれかの端部に片寄る、いわゆるベルトウォークが発生する場合がある。一般的には、定着ベルト６２が回転軸方向の端部に片寄っても、定着ベルト６２の端部は規制部材７４のフランジ部７６に接触するため、規制部材７４を設置していない場合と比較して、定着ベルト６２の回転軸方向への移動（蛇行）が抑制される。しかし、定着ベルト６２に掛かる寄り移動力が大きくなると、例えば、定着ベルト６２の端部が座屈する場合があり、その状態で定着ベルト６２が回転すると定着ベルト６２の端部が破損する場合がある。定着ベルト６２の端部が破損した際には、局所的な温度上昇等が生じる場合があるため、定着ベルト６２の端部の破損を迅速に検知することが望まれる。特に、定着ベルト６２に電磁誘導で発熱する発熱層を設けた定着装置や、定着ベルト６２の内面又は外面に接触し、定着ベルト６２を加熱する加熱源を設けた定着装置等では、発熱層や加熱源の異常発熱に繋がる虞があるため、定着ベルト６２の端部の破損を迅速に検知することが望まれる。 By the way, for example, when the frictional force from the pressure roller 92 becomes uneven in the width direction due to the variation of component dimensions, the influence of the recording medium P passing through the nip portion N, etc. In some cases, a so-called belt walk may occur, in which a force moving in the direction of the rotational axis (the width direction) (hereinafter referred to as a shift movement force) acts, and one end is offset. Generally, even if the fixing belt 62 is offset to the end in the rotational axis direction, the end of the fixing belt 62 contacts the flange 76 of the restricting member 74, so that the present invention is compared with the case where the restricting member 74 is not installed. As a result, movement (meandering) of the fixing belt 62 in the rotational axis direction is suppressed. However, if the shift movement force applied to the fixing belt 62 increases, for example, the end of the fixing belt 62 may buckle, and if the fixing belt 62 rotates in that state, the end of the fixing belt 62 may be damaged. . When the end of the fixing belt 62 is broken, a local temperature rise or the like may occur. Therefore, it is desirable to quickly detect the breakage of the end of the fixing belt 62. In particular, a fixing device provided with a heat generating layer that generates heat by electromagnetic induction on fixing belt 62, and a fixing device provided with a heating source that heats fixing belt 62 by contacting the inner surface or outer surface of fixing belt 62, etc. Since there is a possibility that abnormal heat generation of the heat source may occur, it is desirable to quickly detect the breakage of the end of the fixing belt 62.
図６（Ａ）は、定着ベルト端部（検知装置と反対側）が破損した状態における定着ベルトの模式側面図であり、図６（Ｂ）は、図６（Ａ）のＡ−Ａ線における検知装置及び接触部の模式図である。例えば、検知装置８２と反対側の定着ベルト６２端部が破損した場合、図６（Ａ）に示すように、定着ベルト６２で覆われていた切欠き部７８ｂの一部又は全部が露出する。この際、図６（Ｂ）に示すように、光学的検知装置８２の発光部から出た光は、主に切欠き部７８ｂを通過するため、破損していない定着ベルト６２に切欠き部７８ｂが覆われている場合と比較して、受光部で受光する反射光の強度が低下する。また、図５に示すような凹部状の切欠き部７８ｂの場合でも、発光部から出た光は凹部状の切欠き部７８ｂで散乱するため、破損していない定着ベルト６２に切欠き部７８ｂが覆われている場合と比較して、受光部で受光する反射光の強度が低下する。このような反射光強度の変動を光学的検知装置８２で検知することで、切欠き部７８ｂでの定着ベルト６２の有無が検知される。すなわち、反射光強度が変動した場合、切欠き部７８ｂの一部又は全部が露出しており、定着ベルト６２の端部の破損が検知される。 FIG. 6A is a schematic side view of the fixing belt in a state in which the end portion of the fixing belt (the opposite side to the detection device) is broken, and FIG. 6B is a line AA in FIG. It is a schematic diagram of a detection apparatus and a contact part. For example, when the end of the fixing belt 62 opposite to the detection device 82 is broken, as shown in FIG. 6A, a part or all of the notch 78b covered by the fixing belt 62 is exposed. At this time, as shown in FIG. 6B, the light emitted from the light emitting portion of the optical detection device 82 mainly passes through the notch 78b, so the notch 78b is not formed on the undamaged fixing belt 62. The intensity of the reflected light received by the light receiving unit is reduced as compared with the case where the light is covered. Further, even in the case of the recessed portion 78b as shown in FIG. 5, the light emitted from the light emitting portion is scattered by the recessed portion 78b, so that the notched portion 78b is not damaged in the fixing belt 62 not damaged. The intensity of the reflected light received by the light receiving unit is reduced as compared with the case where the light is covered. By detecting the fluctuation of the reflected light intensity with the optical detection device 82, the presence or absence of the fixing belt 62 at the notch 78b is detected. That is, when the reflected light intensity fluctuates, part or all of the notch 78b is exposed, and damage to the end of the fixing belt 62 is detected.
図７（Ａ）は、定着ベルト端部（検知装置側）が破損した状態における定着ベルトの模式側面図であり、図７（Ｂ）は、図７（Ａ）のＡ−Ａ線における検知装置及び定着ベルトの模式図である。例えば、検知装置８２側の定着ベルト６２端部が破損した場合、定着ベルト６２のコシにより、定着ベルト６２の端部は、例えば図７（Ｂ）に示すように、定着ベルト６２の外周面側に突出する（突出部６２ａ）。このように、定着ベルト６２の端部が変形した場合、検知装置８２の発光部から照射された光は、突出部６２ａで反射するため、変形していない定着ベルト６２で反射する場合と比較して、検知装置８２の発光部から照射された光が対象物で反射して受光部で受光するまでの距離が変動し（例えば、短くなる）、また、受光部で受光する反射光の強度等も変動する。このような反射光強度等の変動を検知装置８２で検知することで、定着ベルト６２の変形が検知される。すなわち、切欠き部での定着ベルト６２の変形が検知されることで、定着ベルト６２の端部の破損が検知される。なお、図での説明は省略するが、例えば、検知装置８２に電気的に接続される制御部を設け、検知装置８２により、切欠き部での定着ベルト６２の有無又は変形が検知された際、制御部により、定着装置６０の稼働を停止したり、定着ベルト６２の加熱を停止したり、或いは画像形成装置１００の表示部に定着ベルト６２の交換を促すような警告を表示するような制御が行われることが望ましい。 FIG. 7A is a schematic side view of the fixing belt in a state in which the end portion of the fixing belt (the detecting device side) is broken, and FIG. 7B is a detecting device at line A-A in FIG. 7A. And FIG. 7 is a schematic view of a fixing belt. For example, when the end of the fixing belt 62 on the side of the detection device 82 is broken, the end of the fixing belt 62 is, for example, the outer peripheral surface side of the fixing belt 62 as shown in FIG. (Projecting part 62a). As described above, when the end portion of the fixing belt 62 is deformed, the light emitted from the light emitting portion of the detection device 82 is reflected by the protruding portion 62 a, and thus compared with the case of being reflected by the fixing belt 62 which is not deformed. The distance until the light emitted from the light emitting unit of the detection device 82 is reflected by the object and received by the light receiving unit fluctuates (for example, becomes short), and the intensity of the reflected light received by the light receiving unit It also fluctuates. The deformation of the fixing belt 62 is detected by detecting the fluctuation of the reflected light intensity and the like by the detection device 82. That is, the deformation of the fixing belt 62 at the notch portion is detected, whereby the breakage of the end portion of the fixing belt 62 is detected. Although the description in the drawings is omitted, for example, when a control unit electrically connected to the detection device 82 is provided and the detection device 82 detects the presence or the deformation of the fixing belt 62 at the notch portion. , Control to stop the operation of the fixing device 60, to stop the heating of the fixing belt 62, or to display a warning such as prompting replacement of the fixing belt 62 on the display of the image forming apparatus 100. Is desirable.
本実施形態では、反射光の強度を用いて定着ベルト６２の有無、変形を検知する例を説明したが、これに制限されるものではない。例えば、定着ベルト６２端部の破損に伴い、光学的検知装置８２の発光部から照射された光が対象物で反射して受光部で受光するまでの距離も変動する。したがって、例えば、発光部で照射した光が対象物で反射して受光部で受光した光を評価・演算して、距離に換算し、その距離の変動に基づいて定着ベルト６２の有無、又は変形を検知してもよい。受光部で受光した光を距離に換算する評価・演算方式としては、従来公知の方式等が用いられ、例えば、三角測距方式、位相差測距方式、パルス伝播方式等が挙げられる。 In the present embodiment, an example in which the presence or absence of the fixing belt 62 and the deformation are detected using the intensity of the reflected light has been described, but the present invention is not limited thereto. For example, along with damage to the end of the fixing belt 62, the distance from the light emitted from the light emitting unit of the optical detection device 82 to the light reflected by the object and received by the light receiving unit also changes. Therefore, for example, the light irradiated by the light emitting unit is reflected by the object and the light received by the light receiving unit is evaluated and calculated, converted into a distance, and the presence or absence of the fixing belt 62 or deformation based on the change of the distance May be detected. As an evaluation / calculation method for converting the light received by the light receiving unit into a distance, a conventionally known method or the like is used. For example, a triangular distance measurement method, a phase difference distance measurement method, a pulse propagation method or the like can be mentioned.
また、本実施形態では、検知装置８２で得られる測定値（例えば、反射光強度、距離等）が、予め設定した閾値の範囲外である場合、切欠き部７８ｂ上に定着ベルト６２無し、或いは切欠き部７８ｂ上での定着ベルト６２の変形有りとして、定着ベルト６２端部の破損を検知してもよい。 Further, in the present embodiment, when the measured value (for example, the reflected light intensity, the distance, etc.) obtained by the detection device 82 is out of the range of the preset threshold, there is no fixing belt 62 on the notch 78b or The breakage of the end portion of the fixing belt 62 may be detected as deformation of the fixing belt 62 on the notch 78b.
本実施形態では、光学的検知装置８２に限定されるものではなく、例えば、以下で説明する検知装置８２を用いて、切欠き部７８ｂでの定着ベルト６２の有無又は変形を検知してもよい。 In the present embodiment, the present invention is not limited to the optical detection device 82. For example, the presence or absence or deformation of the fixing belt 62 at the notch 78b may be detected using the detection device 82 described below. .
図８（Ａ）及び（Ｂ）は、本実施形態の定着装置に設けられる検知装置の変形例を説明するための模式図であり、図８（Ａ）は、記録媒体が搬送される方向から見た検知装置及び定着ベルトの模式側面図であり、図８（Ｂ）は、定着ベルトの回転軸方向（長手方向）から見た検知装置及び定着ベルトの模式図である。なお、図８（Ｂ）に示す定着ベルトは、図８（Ａ）のＡ−Ａ線における模式断面図である。 FIGS. 8A and 8B are schematic views for explaining a modification of the detection device provided in the fixing device of the present embodiment, and FIG. 8A is from the direction in which the recording medium is conveyed. FIG. 8B is a schematic view of the detection device and the fixing belt seen from the direction of the rotation shaft (longitudinal direction) of the fixing belt. The fixing belt shown in FIG. 8B is a schematic cross-sectional view taken along line A-A of FIG. 8A.
図８（Ａ）及び（Ｂ）に示すように、本実施形態の検知装置８２は、揺動軸（回転軸）８４ａの周りを揺動可能（回転可能）な揺動部材８４（以下、揺動アーム８４と称する）と、揺動アーム８４の揺動を検知する検知部８６と、を備えている。また、図８（Ｂ）に示すように、揺動アーム８４の一端には、三角形状のアーム端部８４ｂが設けられており、アーム端部８４ｂの先端が、定着ベルト６２の回転軸方向端部の外周面に接している。また、図８（Ｂ）に示すように、アーム端部８４ｂは、定着ベルト６２を介して接触部７８に設けられる切欠き部７８ｂと対向している。検知部８６は、例えば、発光部及び受光部を備える光学式の検知部であり、揺動アーム８４の他端（アーム端部８４ｂと反対側の端部）と対向する位置に離間して設けられている。なお、検知装置８２及び切欠き部７８ｂは、定着ベルト６２の回転軸方向の両端部のうち少なくともいずれか一方の端部側に設けられていればよい。 As shown in FIGS. 8A and 8B, the detection device 82 of the present embodiment is a rocking member 84 (hereinafter, rocking) that can rock (rotatably) around the rocking shaft (rotational axis) 84a. And a detection unit 86 for detecting the swing of the swing arm 84. Further, as shown in FIG. 8B, a triangular arm end 84 b is provided at one end of the swing arm 84, and the tip of the arm end 84 b is the end in the rotational axis direction of the fixing belt 62. It is in contact with the outer peripheral surface of the part. Further, as shown in FIG. 8B, the arm end 84 b is opposed to the notch 78 b provided in the contact portion 78 via the fixing belt 62. The detection unit 86 is, for example, an optical detection unit including a light emitting unit and a light receiving unit, and is provided separately at a position facing the other end (the end opposite to the arm end 84 b) of the swing arm 84. It is done. The detection device 82 and the notch 78b may be provided on at least one of the two end portions of the fixing belt 62 in the rotation axis direction.
図９（Ａ）は、定着ベルト端部（検知装置と反対側）が破損した状態における定着ベルトの模式側面図であり、図９（Ｂ）は、図９（Ａ）のＡ−Ａ線における検知装置及び接触部の模式図である。定着ベルト６２端部が破損していない状態では、図８（Ｂ）に示すように、揺動アーム８４のアーム端部８４ｂが定着ベルト６２端部の外周面と接触しているため、例えば、揺動アーム８４の他端側に配置された検知部８６の発光部から出た光は、揺動アーム８４で反射して、受光部で受光される。しかし、検知装置８２と反対側の定着ベルト６２端部が破損した場合、図９（Ａ）に示すように、定着ベルト６２で覆われていた切欠き部７８ｂの一部又は全部が露出する。そして、図９（Ｂ）に示すように、例えば、揺動アーム８４が揺動軸８４ａを中心に矢印Ｘ方向に回転して、アーム端部８４ｂが切欠き部７８ｂに脱落すると、揺動アーム８４の他端が、検知部８６と対向する位置から外れる。この際、検知部８６の発光部から出た光は、揺動アーム８４を通過するため、破損していない定着ベルト６２に切欠き部７８ｂが覆われている場合と比較して、受光部で受光する反射光の強度が低下する。なお、図５に示すような凹部状の切欠き部７８ｂの場合も同様である。このような反射光強度の変動を検知部８６で検知することで、切欠き部７８ｂでの定着ベルト６２の有無が検知される。すなわち、反射光強度が変動した場合、切欠き部７８ｂの一部又は全部が露出しており、定着ベルト６２端部の破損が検知される。 FIG. 9A is a schematic side view of the fixing belt in a state in which the end portion of the fixing belt (opposite to the detection device) is broken, and FIG. 9B is taken along line AA in FIG. It is a schematic diagram of a detection apparatus and a contact part. In the state where the end of the fixing belt 62 is not broken, as shown in FIG. 8B, the arm end 84 b of the swing arm 84 is in contact with the outer peripheral surface of the end of the fixing belt 62. The light emitted from the light emitting unit of the detection unit 86 disposed on the other end side of the swinging arm 84 is reflected by the swinging arm 84 and received by the light receiving unit. However, when the end of the fixing belt 62 opposite to the detecting device 82 is broken, as shown in FIG. 9A, a part or all of the notch 78b covered by the fixing belt 62 is exposed. Then, as shown in FIG. 9B, for example, when the swing arm 84 rotates in the direction of arrow X around the swing shaft 84a and the arm end 84b falls off the notch 78b, the swing arm The other end of 84 deviates from the position facing the detection unit 86. At this time, the light emitted from the light emitting portion of the detecting portion 86 passes through the swing arm 84, so that the light receiving portion is compared with the case where the notched portion 78b is covered by the undamaged fixing belt 62. The intensity of the reflected light received decreases. The same applies to the case of the recess 78b as shown in FIG. By detecting such fluctuation of the reflected light intensity by the detection unit 86, the presence or absence of the fixing belt 62 at the notch 78b is detected. That is, when the reflected light intensity fluctuates, part or all of the notch 78b is exposed, and damage to the end of the fixing belt 62 is detected.
図１０（Ａ）は、定着ベルト端部（検知装置側）が破損した状態における定着ベルトの模式側面図であり、図１０（Ｂ）は、図１０（Ａ）のＡ−Ａ線における定着ベルト及び検知装置の模式図である。例えば、検知装置８２側の定着ベルト６２端部が破損した場合、定着ベルト６２のコシ等により、定着ベルト６２端部の一部は、例えば、図１０（Ｂ）に示すように、定着ベルト６２外周面側に突出する（突出部６２ａ）。このように、検知装置８２側の定着ベルト６２の端部が変形すると、例えば、揺動アーム８４は揺動軸８４ａを中心に図の矢印Ｙ方向に回転し、揺動アーム８４の他端が検知部８６と対向する位置から外れる。この際、検知部８６の発光部から出た光は、揺動アーム８４を通過するため、変形していない定着ベルト６２の場合と比較して、受光部で受光する反射光の強度が低下する。このような反射高強度の変動を検知部８６で検知することで、切欠き部７８ｂでの定着ベルト６２の変形が検知され、定着ベルト６２端部の破損が検知される。なお、図での説明は省略するが、検知部８６に電気的に接続される制御部を設け、検知部８６により、切欠き部７８ｂでの定着ベルト６２の有無又は変形が検知された際、制御部により、定着装置６０の稼働を停止したり、定着ベルト６２の加熱を停止したり、或いは画像形成装置１００の表示部に定着ベルト６２の交換を促すような警告を表示するような制御が行われることが望ましい。 FIG. 10A is a schematic side view of the fixing belt in a state in which the end portion of the fixing belt (the detector side) is broken, and FIG. 10B is a fixing belt at line A-A in FIG. And FIG. For example, when the end of the fixing belt 62 on the side of the detecting device 82 is broken, a part of the end of the fixing belt 62 is, for example, as shown in FIG. It protrudes to the outer peripheral surface side (protrusion part 62a). Thus, when the end of the fixing belt 62 on the side of the detection device 82 is deformed, for example, the swing arm 84 rotates in the direction of the arrow Y around the swing shaft 84a, and the other end of the swing arm 84 It deviates from the position facing the detection unit 86. At this time, the light emitted from the light emitting unit of the detecting unit 86 passes through the swinging arm 84, so the intensity of the reflected light received by the light receiving unit is reduced compared to the case of the fixing belt 62 which is not deformed. . By detecting such fluctuation of the reflection high strength with the detection unit 86, the deformation of the fixing belt 62 at the notch 78b is detected, and the breakage of the end of the fixing belt 62 is detected. Although the description in the drawing is omitted, when the control unit electrically connected to the detection unit 86 is provided and the detection unit 86 detects the presence or the deformation of the fixing belt 62 at the notch 78b, The control unit is controlled to stop the operation of the fixing device 60, to stop the heating of the fixing belt 62, or to display a warning prompting the replacement of the fixing belt 62 on the display unit of the image forming apparatus 100. It is desirable to be done.
また、本実施形態では、検知部８６で得られる測定値（例えば、反射光強度等）が、予め設定した閾値の範囲外である場合に、切欠き部上に定着ベルト６２無し、或いは切欠き部上での定着ベルト６２の変形有りとして、定着ベルト６２端部の破損を検知してもよい。 Further, in the present embodiment, when the measured value (for example, the reflected light intensity and the like) obtained by the detection unit 86 is out of the range of the preset threshold value, the fixing belt 62 is absent or notched on the notch. The breakage of the end portion of the fixing belt 62 may be detected as the fixing belt 62 is deformed on the portion.
検知部８６は、光学式の検知部８６を例に説明したが、揺動アーム８４の揺動を検知するものであればこれに制限されるものではなく、例えば、揺動アーム８４の他端に取り付けた磁性体の接触を検知する電磁スイッチ等でもよい。 The detection unit 86 has been described by taking the optical detection unit 86 as an example, but the detection unit 86 is not limited to this as long as it detects the swing of the swing arm 84. For example, the other end of the swing arm 84 The electromagnetic switch etc. which detect the contact of the magnetic body attached to may be sufficient.
本実施形態の定着装置６０では、回転部材として加圧ロールを例示し、ベルト部材として、記録媒体上のトナー像と接する側に配置された定着ベルトを例示して説明したが、回転部材及びベルト部材はこれらに制限されるものではなく、回転部材を定着ロールとし、ベルト部材を、記録媒体上のトナー像と接しない側に配置される加圧ベルトとして用いてもよい。 In the fixing device 60 of the present embodiment, the pressure roller is exemplified as the rotating member, and the fixing belt disposed on the side in contact with the toner image on the recording medium is exemplified as the belt member. The members are not limited to these, and the rotation member may be a fixing roll, and the belt member may be used as a pressure belt disposed on the side not in contact with the toner image on the recording medium.
以下、実施例および比較例を挙げ、本発明をより具体的に説明するが、本発明は、以下の実施例に限定されるものではない。 EXAMPLES The present invention will be more specifically described below with reference to examples and comparative examples, but the present invention is not limited to the following examples.
（実施例）
実施例では、図２に示す定着装置を用いて試験を行った。定着装置の具体的構成は以下の通りである。
(Example)
In the example, the test was performed using the fixing device shown in FIG. The specific configuration of the fixing device is as follows.
＜定着ベルト＞
外径３０．５ｍｍ、厚み６０μｍのポリイミド基材上に、１０μｍのニッケル層、１０μｍの銅層、１μｍのニッケル層を積層した発熱層を設け、発熱層上に、厚さ２００μｍの液状硬化シリコーンゴム（ゴム硬度３３度：ＪＩＳ−Ａ）で構成された弾性層を設け、弾性層上に、厚さ３０μｍの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チューブで構成された離型層を被覆したものを定着ベルトとして用いた。発熱層と弾性層との間、弾性層と離型層との間には、シランカップリング剤による接着層を設けた。定着ベルトの表面温度は、定着ベルト内面に当接した状態で配置された感温素子である温度センサー及び温度コントローラーにより制御した。
<Fixing belt>
A heat generating layer is formed by laminating a 10 μm nickel layer, a 10 μm copper layer and a 1 μm nickel layer on a polyimide substrate having an outer diameter of 30.5 mm and a thickness of 60 μm, and a liquid cured silicone rubber having a thickness of 200 μm on the heat generating layer. An elastic layer composed of (rubber hardness 33 degrees: JIS-A) was provided, and a release layer composed of a 30 μm-thick tetrafluoroethylene-perfluoroalkyl vinyl ether copolymer tube was coated on the elastic layer. The belt was used as a fixing belt. An adhesive layer of a silane coupling agent was provided between the heat generating layer and the elastic layer, and between the elastic layer and the releasing layer. The surface temperature of the fixing belt was controlled by a temperature sensor and a temperature controller, which are temperature-sensitive elements disposed in contact with the inner surface of the fixing belt.
＜規制部材＞
ガラス繊維を含むＰＰＳ樹脂を成形することにより、図３に示す規制部材を作製した。規制部材の接触部に形成した切欠き部は、図４に示すような貫通孔状の切欠き部とした。切欠き部の大きさは、幅５ｍｍ×周方向長さ１０ｍｍである。
<Restriction member>
By molding a PPS resin containing glass fibers, a regulating member shown in FIG. 3 was produced. The notch formed in the contact portion of the regulating member is a through hole-like notch as shown in FIG. The size of the notch is 5 mm wide × 10 mm circumferential length.
＜検知装置＞
定着ベルトの回転軸方向の一端部に図８に示す検知装置を設置した。検知装置の検知部としては光学式センサを用いた。検知装置の検知部により、定着ベルト端部の破損を検知した場合には、画像形成装置の動作が停止するように制御した。
<Detection device>
The detection device shown in FIG. 8 was installed at one end of the fixing belt in the rotational axis direction. An optical sensor was used as the detection unit of the detection device. When the breakage of the fixing belt end portion is detected by the detection unit of the detection device, the operation of the image forming apparatus is controlled to stop.
＜加圧ロール＞
φ１８の鉄製の中実ロールをコアとし、その上に接着層を介して５ｍｍのシリコーンゴムスポンジ層で構成される弾性層を設け、その上に接着層を介して、５０μｍのカーボンブラックを配合した導電性ＰＦＡチューブで構成される離型層を設けたものを加圧ロールとして用いた。
<Pressure roll>
A solid iron roll of φ 18 was used as a core, and an elastic layer composed of a 5 mm silicone rubber sponge layer was provided thereon via an adhesive layer, and 50 μm carbon black was blended thereon via an adhesive layer. What provided the release layer comprised with the electroconductive PFA tube was used as a pressure roll.
＜ニップ形成部材及び摺動部材＞
ＰＰＳにガラスファイバーを４０％配合した材料をＮＩＰ幅に相当する７ｍｍ幅で成形したものをニップ形成部材として用いた。このニップ形成部材上に、ガラスクロスを織ったシートにフッ素樹脂フィルムで挟んだ後、加熱し一体化した摺動シートを設け、定着ベルトを介して加圧ロールに対し、合計３５ｋｇｆの荷重をかけてＮＩＰ部を形成した。
<Nip Forming Member and Sliding Member>
A material obtained by blending 40% of glass fiber into PPS and having a width of 7 mm corresponding to the NIP width was used as a nip forming member. On this nip forming member, a glass cloth is sandwiched between a woven sheet and a fluoroplastic film, and then a sliding sheet integrated by heating is provided, and a load of 35 kgf in total is applied to the pressure roll via the fixing belt. The NIP portion was formed.
この定着装置を画像形成装置（ＤｏｃｕｃｅｎｔｒｅＶＣ３３７５）に搭載し、意図的にベルト寄り移動力を増加させて、定着ベルトの破損状態を作り出した結果、破損１ｓｅｃ後には画像形成装置の動作が停止し、異常発熱などによる装置の変形、故障、発煙等は起きなかった。また、画像形成装置に対して２０万枚通紙した後、上記同様に定着ベルトの破損状態を意図的に作り出した結果、２０万枚通紙後も同様に破損１ｓｅｃ後には画像形成装置の動作が停止し、異常発熱などによる装置の変形、故障、発煙等は起きなかった。 The fixing device is mounted on the image forming apparatus (Docucentre VC3375), and the movement force toward the belt is intentionally increased to create a broken state of the fixing belt. As a result, the operation of the image forming apparatus is stopped after 1 sec. There was no deformation, breakdown or smoke from the device due to heat generation. Further, after passing 200,000 sheets to the image forming apparatus, as a result of intentionally creating a broken state of the fixing belt as described above, the operation of the image forming apparatus is similarly performed 1 sec after passing 200,000 sheets. There was no deformation of the device due to abnormal heat generation, malfunction or smoke.
（比較例）
実施例の検知装置及び切欠き部を設ける代わりに、定着ベルトの片側端部の外周面に反射板を設置し、反射板から２ｃｍ離した位置に光学センサを設置したこと以外は、上記実施例と同様な定着装置及び画像形成装置とした。光学センサにて、反射板からの反射光強度が変動した場合に、定着ベルト端部の破損を検知したとして、画像形成装置の動作を停止するように制御した。
(Comparative example)
Instead of providing the detecting device and the notched portion of the embodiment, the embodiment is provided except that a reflection plate is installed on the outer peripheral surface of one end of the fixing belt and the optical sensor is installed at a position 2 cm away from the reflection plate. The fixing device and the image forming apparatus are the same as in the above. The optical sensor was controlled to stop the operation of the image forming apparatus on the assumption that the breakage of the fixing belt end was detected when the intensity of the reflected light from the reflection plate fluctuated.
実施例と同様に、意図的にベルト寄り移動力を増加させてベルト破断状態を作り出した結果、通紙初期は、破損１ｓｅｃ後に画像形成装置の動作が停止し、異常発熱などによる装置の変形、故障、発煙は起きなかった。しかし、１０万枚通紙後では、定着ベルト端部が破損してないないにもかかわらず、定着ベルト端部の破損を検知したと判断して、画像形成装置の動作が停止した。これは、反射板に付着した紙粉やトナー等の汚れや外部からのホコリが反射板表面に付着し、反射光量が落ちたためであると考えられる。 As in the embodiment, as a result of intentionally increasing the belt shift movement force to create a belt broken state, the operation of the image forming apparatus is stopped after 1 sec of sheet breakage, deformation of the apparatus due to abnormal heat generation, etc. There was no breakdown or smoke. However, after passing 100,000 sheets, although the fixing belt end is not damaged, it is judged that the fixing belt end is detected to be broken, and the operation of the image forming apparatus is stopped. It is considered that this is because dirt such as paper dust and toner attached to the reflector and dust from the outside adhere to the surface of the reflector and the amount of reflected light falls.
１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋ 画像形成ユニット、１０ 一次転写部、１１ 感光体ドラム、１２ 帯電器、１３ レーザ露光器、１４ 現像器、１５ 中間転写ベルト、１６ 一次転写ロール、１７ ドラムクリーナ、２０ 二次転写部、２２ 二次転写ロール、２５バックアップロール、２６ 給電ロール、３１ 駆動ロール、３２ 支持ロール、３３ テンションロール、３４ クリーニングバックアップロール、３５ 中間転写ベルトクリーナ、４０ 制御部、４２ 基準センサ、４３ 画像濃度センサ、５０ 用紙トレイ、５１ ピックアップロール、５２ 搬送ロール、５３ 搬送シュート、５５ 搬送ベルト、５６ 定着入口ガイド、６０ 定着装置、６２ 定着ベルト、６２ａ 突出部、６３ ベルト走行ガイド、６４ 圧力パッド、６５ ホルダ、７０ 剥離補助部材、７１ 剥離バッフル、７２ バッフルホルダ、７４ 規制部材、７６ フランジ部、７８ 接触部、７８ａ 外周面、７８ｂ 切欠き部、８０ 保持部、８２ 検知装置（光学的検知装置）、８４ 揺動部材（揺動アーム）、８４ａ 揺動軸、８４ｂ アーム端部、８６ 検知部、９０ 磁場発生ユニット、９２ 加圧ロール、１００ 画像形成装置、９０１ 励磁コイル、９０２ コイル支持部材、９０３ 励磁回路、９２１ コア、９２２ 弾性体層、９２３ 離型層。 1Y, 1M, 1C, 1K image forming unit, 10 primary transfer section, 11 photosensitive drums, 12 chargers, 13 laser exposure units, 14 developers, 15 intermediate transfer belts, 16 primary transfer rolls, 17 drum cleaners, 20 Next transfer unit, 22 secondary transfer roll, 25 backup roll, 26 feed roll, 31 drive roll, 32 support roll, 33 tension roll, 34 cleaning backup roll, 35 intermediate transfer belt cleaner, 40 control section, 42 reference sensor, 43 Image density sensor, 50 sheet trays, 51 pickup rolls, 52 conveying rolls, 53 conveying chutes, 55 conveying belts, 56 fixing inlet guides, 60 fixing devices, 62 fixing belts, 62a protrusions, 63 belt traveling guides, 64 pressure pads, 65 holder, 7 DESCRIPTION OF SYMBOLS 0 Peeling auxiliary member, 71 Peeling baffle, 72 Baffle holder, 74 Regulating member, 76 Flange part, 78 Contact part, 78a Outer peripheral surface, 78b Notch part, 80 Holding part, 82 Detection device (optical detection device), 84 Shake Moving member (swing arm), 84a rocking shaft, 84b arm end, 86 detection unit, 90 magnetic field generation unit, 92 pressure roll, 100 image forming apparatus, 901 excitation coil, 902 coil support member, 903 excitation circuit, 921 core, 922 elastic layer, 923 release layer.
Claims (6)
前記回転部材に接触しながら回転可能なベルト部材と、
前記ベルト部材を介して前記回転部材と対向するように配置され、前記ベルト部材を前記回転部材に向けて押圧して、前記回転部材と前記ベルト部材との間に記録媒体が通過するニップ部を形成するニップ形成部材と、
前記ベルト部材の回転軸方向端部の内周面と接触し、当該接触部分の少なくとも一部に非貫通の溝形状の切欠き部が形成された接触部を有し、前記ベルト部材の回転軸方向への移動を規制する規制部材と、
前記切欠き部での前記ベルト部材の有無又は変形を検知する検知手段と、を備えることを特徴とする定着装置。 A rotatable member, and
A belt member rotatable while in contact with the rotating member;
A nip portion, which is disposed to face the rotating member via the belt member, presses the belt member toward the rotating member, and passes a recording medium between the rotating member and the belt member. Forming a nip forming member,
The rotating shaft of the belt member has a contact portion in contact with the inner circumferential surface of the rotation shaft direction end of the belt member, and at least a part of the contacting portion is formed with a non-penetrating groove-shaped notch. A regulating member that regulates movement in the direction;
And a detection unit configured to detect presence / absence or deformation of the belt member at the notch portion.
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